(57)【要約】【課題】太陽光発電などによる定電流の直流電力を負荷に供給する直流給電装置において、小型かつ簡単な構成で、アークの発生を遮断して安全に負荷を解列する。【解決手段】直流給電装置１は、定電流の直流電力を発生する直流電源１０と、スイッチング素子３２を有し直流電源１０が発生する直流電力を供給するコンバータ３０と、コンバータ３０が供給する直流電力の負荷８０への接続および解列を行なう開閉部６０と、スイッチング素子３２および開閉部６０を制御する制御部５と、を備え、制御部５は、スイッチング素子３２のオン状態を維持してから、開閉部６０を接続状態から解列状態に切り替えるように制御する。【選択図】図１
2014107969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定電流の直流電力を発生する直流電源と、
スイッチング素子を有し、前記直流電源が発生する直流電力を供給するコンバータと、
前記コンバータが供給する直流電力の負荷への接続および解列を行なう開閉部と、
前記スイッチング素子および前記開閉部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記スイッチング素子のオン状態を維持してから、前記開閉部を接続状態から解列状態に切り替えるように制御する、直流給電装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記スイッチング素子のオン状態を維持して、前記コンバータが供給する直流電流が所定値以下になってから、前記開閉部を接続状態から解列状態に切り替えるように制御する、請求項１に記載の直流給電装置。
【請求項３】
前記コンバータが供給する直流電流を計測する電流計をさらに備え、
前記制御部は、前記スイッチング素子のオン状態を維持して、前記電流計が計測する直流電流が前記所定値以下になってから、前記開閉部を接続状態から解列状態に切り替えるように制御する、請求項２に記載の直流給電装置。
【請求項４】
前記直流電源を太陽電池とする、請求項１に記載の直流給電装置。
【請求項５】
定電流の直流電力を発生する直流電源と、
スイッチング素子を有し、前記直流電源が発生する直流電力を供給するコンバータと、
前記コンバータが供給する直流電力の負荷への接続および開列を行なう開閉部と、
前記スイッチング素子および前記開閉部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記スイッチング素子のオン状態を維持してから、前記開閉部を接続状態から解列状態に切り替えるように制御する、パワーコンディショナ。
【請求項６】
前記制御部は、前記スイッチング素子のオン状態を維持して、前記コンバータが供給する直流電流が所定値以下になってから、前記開閉部を接続状態から解列状態に切り替えるように制御する、請求項５に記載のパワーコンディショナ。
【請求項７】
前記コンバータが供給する直流電流を計測する電流計をさらに備え、
前記制御部は、前記スイッチング素子のオン状態を維持して、前記電流計が計測する直流電流が前記所定値以下になってから、前記開閉部を接続状態から解列状態に切り替えるように制御する、請求項６に記載のパワーコンディショナ。
【請求項８】
前記直流電源を太陽電池とする、請求項５に記載のパワーコンディショナ。
【請求項９】
定電流の直流電力を発生する直流電源と、
スイッチング素子を有し、前記直流電源が発生する直流電力を供給するコンバータと、
前記コンバータが供給する直流電力の負荷への接続および開列を行なう開閉部と、
前記スイッチング素子および前記開閉部を制御する制御部と、
前記コンバータが供給する直流電力を交流電力に変換するインバータと、を含み、
前記制御部は、前記スイッチング素子のオン状態を維持してから、前記開閉部を接続状態から解列状態に切り替えるように制御する、直流給電システム。
【請求項１０】
前記インバータは、さらに、電力系統からの交流電力を直流電力に変換する、請求項９に記載の直流給電システム。
【請求項１１】
直流電源が発生する定電流の直流電力を供給するコンバータのスイッチング素子のオン状態を維持するステップと、
前記スイッチング素子のオン状態が維持されてから、前記直流電力の負荷への接続状態を解列状態に切り替えるように制御するステップと、
を有する、直流給電の制御方法。
【請求項１２】
前記コンバータが供給する直流電流を計測するステップをさらに有し、
前記制御するステップにおいて、前記スイッチング素子のオン状態が維持され、前記コンバータが供給する前記直流電流が所定値以下になってから、当該直流電力の負荷への接続状態を解列状態に切り替えるように制御する、請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１３】
前記制御するステップの後に、前記スイッチング素子をオフ状態にするステップをさらに有する、請求項１２に記載の制御方法。
【請求項１４】
前記スイッチング素子のオン状態を維持するステップの前に、前記コンバータが供給する直流電流が所定値以上であることを検出するステップをさらに有する、請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１５】
前記スイッチング素子のオン状態を維持するステップの前に、前記コンバータが供給する直流電流が前記所定値以上であることを検出したら、電力系統から解列するステップをさらに有する、請求項１４に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流給電装置、電力制御装置、直流給電システム、および直流給電制御方法に関するものである。より詳細には、本発明は、太陽電池のような直流電源が発生する定電流の直流電力を負荷に供給する直流給電装置、電力制御装置、直流給電システム、および直流給電制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池のような直流電源が発生する直流電力は、パワーコンディショナのような電力制御装置によって交流に変換してから、電力系統に売電したり、負荷機器などに交流電力を給電したりすることができる。さらに、太陽電池のような直流電源が発生する直流電力は、直流で駆動する負荷に対しては、直流電力のまま給電することができる。
【０００３】
交流電力を供給する給電システムであれば、交流の負荷機器をシステムから解列する必要が生じた際、リレーを用いて電力を遮断しても、交流の場合は電流ゼロ点が存在するため、当該解列を安全に行うことができる。
【０００４】
一方、高圧の直流電力を供給する給電システムにおいては、交流の場合とは異なり、直流の負荷機器をシステムから解列すると、接点間にアークが発生してノイズの発生やスイッチの故障等の原因となるため、解列そのものが困難である。このような給電システムから直流の負荷を解列するためには、リレーを開状態にする際の電力に対応可能なリレーを設計する必要がある。また、システムを流れる電力が大きい場合、リレーの接点が溶着するなどの問題も生じる。したがって、高電圧・大電流の直流給電システムから直流負荷を解列する際は、アークを遮断することが望ましい。
【０００５】
図３は、従来の直流給電装置を含む直流給電システムの概略構成の一例を示している。図３に示すシステムの例においては、太陽電池のような直流電源１１０により発電される直流電力は、ノイズフィルタ１２０を介して、コンバータ１３０に供給される。このようにして供給された直流電力は、コンバータ１３０によって必要に応じて昇圧される等してから、インバータ１４０および／または開閉部１６０に供給される。インバータ１４０に供給された直流電力は、当該インバータ１４０によって交流電力に変換されてから、ノイズフィルタ１２２および系統連系保護装置１５０を介して、電力系統１９０に出力される。このようにして、太陽電池のような直流電源１１０により発電される直流電力は、交流電力に変換された後、所定の条件のもと、系統に売電することができる。
【０００６】
また、コンバータ１３０から開閉部１６０に供給された直流電力は、ノイズフィルタ１２４などを介して、ＤＣ負荷１８０に供給される。このようにして、太陽電池のような直流電源１１０により発電される直流電力は、ＤＣ負荷１８０に供給され、直流の負荷機器などに直流電力を給電する。
【０００７】
図３に示すような直流給電システムにおいて、ＤＣ負荷１８０を直流給電システムから解列する際は、消弧装置を用いることにより、アークを抑制することが考えられる。すなわち、図３に示すように、開閉部１６０において、リレー１６２，１６４に、マグネット１６６，１６８を、それぞれ設置する。このような構成により、リレー１６２，１６４を閉状態から開状態に切り替える際に発生するアークを、マグネット１６６，１６８に引き付けて抑制する。
【０００８】
他の例として、トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を利用した転流回路により高速な応答を確保しつつ、トランジスタのゲート電圧をＣＲによる時定数回路によって制御することも考えられる。このようにして、直流給電システムから負荷を解列する際の転流電流を滑らかに低減させることにより、アークを抑える技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
図４は、従来の直流給電装置を含む直流給電システムの概略構成の他の例を示している。図４に示す直流給電システムは、開閉部１６０’以外は、図３に示した直流給電システムと同様の構成とすることができる。
【００１０】
図４に示すような直流給電システムにおいて、ＤＣ負荷１８０を直流給電システムから解列する際は、転流回路を用いることにより、アークを抑制することが考えられる。すなわち、図４に示すように、開閉部１６０’においては、リレー１６２，１６４の少なくとも一方に、トランジスタ（ＦＥＴ）１６９を設置する。
【００１１】
このような構成においてＤＣ負荷１８０を解列する際には、まず、リレー１６２，１６４が共に閉じている状態でＦＥＴ１６９をオン状態にしてから、ＦＥＴ１６９と並列接続してあるリレー１６２を開状態にする。そして、リレー１６２を開状態にしてから機械的に確実にオフするために数１０ｍｓ程度の時間間隔を空けた後、ＦＥＴ１６９をオフ状態にする。この後、リレー１６４も開状態にすることができる。このような構成において、ＦＥＴ１６９を流れる電流が定格を満足するものであり、ＦＥＴ１６９の耐圧が適切であるように設計されていれば、ＤＣ負荷１８０を解列する際に発生するアークは安全に抑制される。また、図４に示す構成において、解列されたＤＣ負荷１８０を再び接続する際は、上記の手順と逆の手順により、開状態のリレー１６２，１６４を閉状態にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−２０６０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述した図３に示すような構成においては、マグネットによる消弧装置を設置する必要があるため、開閉部１６０をはじめとする構成要素のサイズをある程度大きくせざるを得ない。このようなサイズアップは、直流給電システム全体を小型化するに際し障害になり得る。また、このような構成においては、当然、マグネットを利用した回路を設置するため、追加のコストがかかることにもなる。
【００１４】
図４に示すような構成においても、ＦＥＴによる転流回路を設置する必要があるため、開閉部１６０’をはじめとする構成要素のサイズをある程度大きくせざるを得ない。また、このような構成においても、ＦＥＴを利用した回路を設置するため、追加のコストがかかることになる。
【００１５】
本発明の目的は、太陽光発電などによる定電流の直流電力を負荷に供給する直流給電装置において、小型かつ簡単な構成で、アークの発生を遮断して安全に負荷を解列することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成する第１の観点に係る直流給電装置の発明は、
定電流の直流電力を発生する直流電源と、
スイッチング素子を有し、前記直流電源が発生する直流電力を供給するコンバータと、
前記コンバータが供給する直流電力の負荷への接続および解列を行なう開閉部と、
前記スイッチング素子および前記開閉部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記スイッチング素子のオン状態を維持してから、前記開閉部を接続状態から解列状態に切り替えるように制御するものである。
【００１７】
また、前記制御部は、前記スイッチング素子のオン状態を維持して、前記コンバータが供給する直流電流が所定値以下になってから、前記開閉部を接続状態から解列状態に切り替えるように制御してもよい。
【００１８】
また、前記コンバータが供給する直流電流を計測する電流計をさらに備え、
前記制御部は、前記スイッチング素子のオン状態を維持して、前記電流計が計測する直流電流が前記所定値以下になってから、前記開閉部を接続状態から解列状態に切り替えるように制御してもよい。
【００１９】
また、前記直流電源を太陽電池としてもよい。
【００２０】
上記目的を達成する第２の観点に係るパワーコンディショナの発明は、
定電流の直流電力を発生する直流電源と、
スイッチング素子を有し、前記直流電源が発生する直流電力を供給するコンバータと、
前記コンバータが供給する直流電力の負荷への接続および開列を行なう開閉部と、
前記スイッチング素子および前記開閉部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記スイッチング素子のオン状態を維持してから、前記開閉部を接続状態から解列状態に切り替えるように制御するものである。
【００２１】
また、前記制御部は、前記スイッチング素子のオン状態を維持して、前記コンバータが供給する直流電流が所定値以下になってから、前記開閉部を接続状態から解列状態に切り替えるように制御してもよい。
【００２２】
また、前記コンバータが供給する直流電流を計測する電流計をさらに備え、
前記制御部は、前記スイッチング素子のオン状態を維持して、前記電流計が計測する直流電流が前記所定値以下になってから、前記開閉部を接続状態から解列状態に切り替えるように制御してもよい。
【００２３】
また、前記直流電源を太陽電池としてもよい。
【００２４】
上記目的を達成する第２の観点に係る直流給電システムの発明は、
定電流の直流電力を発生する直流電源と、
スイッチング素子を有し、前記直流電源が発生する直流電力を供給するコンバータと、
前記コンバータが供給する直流電力の負荷への接続および開列を行なう開閉部と、
前記スイッチング素子および前記開閉部を制御する制御部と、
前記コンバータが供給する直流電力を交流電力に変換するインバータと、を含み、
前記制御部は、前記スイッチング素子のオン状態を維持してから、前記開閉部を接続状態から解列状態に切り替えるように制御するものである。
【００２５】
また、前記インバータは、さらに、電力系統からの交流電力を直流電力に変換してもよい。
【００２６】
上記目的を達成する第３の観点に係る直流給電の制御方法の発明は、
直流電源が発生する定電流の直流電力を供給するコンバータのスイッチング素子のオン状態を維持するステップと、
前記スイッチング素子のオン状態が維持されてから、前記直流電力の負荷への接続状態を解列状態に切り替えるように制御するステップと、
を有するものである。
【００２７】
また、前記コンバータが供給する直流電流を計測するステップをさらに有し、
前記制御するステップにおいて、前記スイッチング素子のオン状態が維持され、前記コンバータが供給する前記直流電流が所定値以下になってから、当該直流電力の負荷への接続状態を解列状態に切り替えるように制御してもよい。
【００２８】
また、前記制御するステップの後に、前記スイッチング素子をオフ状態にするステップをさらに有してもよい。
【００２９】
また、前記スイッチング素子のオン状態を維持するステップの前に、前記コンバータが供給する直流電流が所定値以上であることを検出するステップをさらに有してもよい。
【００３０】
また、前記スイッチング素子のオン状態を維持するステップの前に、前記コンバータが供給する直流電流が前記所定値以上であることを検出したら、電力系統から解列するステップをさらに有してもよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、太陽光発電などによる定電流の直流電力を負荷に供給する直流給電装置において、小型かつ簡単な構成で、アークの発生を遮断して安全に負荷を解列することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係る直流給電システムの概略構成の例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る直流給電システムにおける処理の例を説明するフローチャートである。
【図３】従来の直流給電システムの概略構成の例を示す図である。
【図４】従来の直流給電システムの概略構成の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００３４】
図１は、本発明の一実施形態に係る直流給電装置を含む直流給電システムの概略構成の例を示す図である。図１に示す直流給電システム１は、制御部５、直流電源１０、ノイズフィルタ２０，２２，２４、コンバータ３０、インバータ４０、系統連系保護装置５０、開閉部６０、電流計７０、ＤＣ負荷８０、および電力系統９０を含んで構成される。以下の説明において、従来知られている要素および機能部については、適宜、説明を簡略化または省略する。
【００３５】
制御部５は、直流給電システム１を構成する各機能部を制御および管理する。この制御部５は、少なくとも1つのＣＰＵ等のプロセッサにより構成する。本実施形態において特徴的な制御部５による制御は、さらに後述する。この制御部５は、直流給電システム１を構成する各機能部を制御および管理するために、当該各機能部と必要に応じて制御ラインにより接続する。図１に示す直流給電システム１においては、典型的な例として、制御部５は、コンバータ３０、インバータ４０、開閉部６０、および電流計７０と、制御ラインにより接続されている。しかしながら、制御部５との制御ラインによる接続は、図１に示す例に限定されるものではなく、必要に応じて各種の機能部と接続することができる。また、制御部５は、直流給電システム１の制御に必要な各種データを記憶する任意のメモリ装置なども備えるものとする。
【００３６】
直流電源１０は、定電流の直流電力を発生する。本実施形態において、直流電源１０は、例えば太陽電池等の自然エネルギーを利用した発電を行うことができる直流電源とし、典型的には複数の太陽電池アレイで構成することができる。この場合の太陽電池アレイは、例えばシリコン系多結晶太陽電池、シリコン系単結晶太陽電池、またはＣＩＧＳ等薄膜系太陽電池など、光電変換可能なものであれば任意のものを用いることができ、太陽電池の種類に制限されない。ノイズフィルタ２０，２２，２４は、発生する放射ノイズを抑制したり、伝導ノイズエミッションを低減したりする等の機能を有する。
【００３７】
コンバータ３０は、昇圧回路として機能するＤＣ／ＤＣコンバータであり、図１に示すように、ノイズフィルタ２０を介して、直流電源１０に接続される。コンバータ３０は、直流電源１０が発生する直流電力を、必要に応じて昇圧させてから出力する。このコンバータ３０は、図１に示すように、例えばトランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）によって構成されるスイッチング素子３２の他、ダイオード、チョークコイル、およびコンデンサなど、昇圧に必要な要素を備えている。コンバータ３０は、スイッチング素子３２のスイッチングにより、直流電源１０が発生する直流電力の電圧を昇圧および降圧することができる。直流電源１０が太陽電池の場合、気象条件等の変化により最大電力点が常に変動するため、コンバータ３０は、この最大電力点に追従するＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking：最大電力点追従）方式で動作する。制御部５は、コンバータ３０の昇圧および降圧ならびに最大電力点追従の動作を制御することができ、特に、スイッチング素子３２のスイッチングを制御することができる。
【００３８】
コンバータ３０は、図１に示すように、インバータ４０および開閉部６０に接続される。したがって、コンバータ３０が出力する直流電力は、インバータ４０および／または開閉部６０に供給される。
【００３９】
インバータ４０は、直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣインバータであり、図１に示すように、ノイズフィルタ２２および系統連系保護装置５０を介して、電力系統９０に接続される。コンバータ３０からインバータ４０に供給された直流電力は、当該インバータ４０によって交流電力に変換されてから、ノイズフィルタ２２および系統連系保護装置５０を介して、電力系統９０に出力される。このようにして、太陽電池のような直流電源１０により発電される直流電力は、交流電力に変換された後、所定の条件のもと、系統に売電することができる。制御部５は、インバータ４０のＡＣ／ＤＣの変換を制御することができる。
【００４０】
系統連系保護装置５０は、系統連系保護リレースイッチ５２，５４を備えている。電力系統９０または直流給電システム１に異常が発生した場合などは、このリレースイッチ５２，５４を開状態にすることにより、直流給電システム１を系統連系から解列することができる。
【００４１】
開閉部６０は、図１に示すように、ノイズフィルタ２４、電流計７０、および接点７２，７４を介して、ＤＣ負荷８０に接続される。したがって、コンバータ３０から開閉部６０に供給された直流電力は、ノイズフィルタ２４および電流計７０を介して、ＤＣ負荷８０に供給される。このようにして、太陽電池のような直流電源１０により発電される直流電力は、ＤＣ負荷８０に供給され、直流の負荷機器などに直流電力を給電する。
【００４２】
また、開閉部６０は、スイッチ６２，６４を備えており、このスイッチ６２，６４を切り替えることにより、コンバータ３０が供給する直流電力のＤＣ負荷８０への接続および解列を行うことができる。すなわち、本実施形態において、開閉部６０の開閉を切り替える操作を行うことにより、ＤＣ負荷８０を給電システム１から解列することができる。制御部５は、開閉部６０の開閉の切り替えを制御することができる。
【００４３】
電流計７０は、例えばカレントトランスなどで構成することができ、コンバータ３０がＤＣ負荷８０に供給する直流電流を計測する。電流計７０が計測する直流電流は、制御部５に通知されるようにするか、または、電流計７０が計測する直流電流を制御部５が検出するのが好適である。
【００４４】
直流給電システム１において、例えば夜中のように太陽光の得られない時間帯など、太陽電池のような直流電源が発生する直流電力をＤＣ負荷に対して供給できないこともある。このような場合、直流給電システム１は、電力系統９０から買電した交流電力を、インバータ４０により直流電力に変換してから、ＤＣ負荷８０に供給することもできる。このため、インバータ４０は、双方向ＡＣ／ＤＣインバータとしてもよい。
【００４５】
次に、本実施形態に係る直流給電システム１による負荷の解列処理について説明する。
【００４６】
図２は、本発明の実施形態に係る直流給電システム１による負荷の解列処理の例を説明するフローチャートである。図２に示す処理は、主として制御部５が他の機能部または要素を制御することにより行うことができる。
【００４７】
以下説明する負荷の解列処理においては、直流給電システム１からＤＣ負荷８０を解列する際に、アークが発生しないようにする。ここで、直流給電システム１からＤＣ負荷８０を解列するとは、具体的には、開閉部６０を接続状態から解列状態に切り替える、すなわち、スイッチ６２，６４を閉状態から開状態に切り替えることを意味する。
【００４８】
本実施形態において、直流給電システム１からＤＣ負荷８０を解列することが必要になるのは、例えば事故などにより、ＤＣ負荷８０に供給される直流電力が異常に大きくなる場合などが考えられる。このような状況が発生する例としては、例えばＤＣ負荷８０に流れるはずの電流がショートした場合などが想定される。このように異常電流が流れる場合とは、直流給電システム１からＤＣ負荷８０を解列すべき一例である。その他、例えばタイマーにより直流給電システム１をシャットダウンする場合など、直流給電システム１の動作終了時、または直流給電システム１の点検またはメンテナンス時などにも、ＤＣ負荷８０を解列することが必要になることは想定される。
【００４９】
以下、ＤＣ負荷８０に供給される電流が異常と認められる程度に大きくなった場合に、直流給電システム１からＤＣ負荷８０を解列する処理を行う場合を例として説明する。図２に示す処理が開始する際に、コンバータ３０は、スイッチング素子３２のスイッチングにより、直流電源１０が発生する直流電力の電圧を昇圧および降圧を行っているものとする。
【００５０】
図２に示す処理が開始すると、制御部５は、電流計７０が所定値以上の電流を検出したか否かを判定する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１においては、ＤＣ負荷８０に供給される電流が異常と認められる程度の大きさの電流値を、制御部５において予め設定して記憶しておくようにする。
【００５１】
ステップＳ１１において、電流計７０が所定値以上の電流を検出したら、制御部５は、系統連系保護装置５０の系統連系保護リレースイッチ５２，５４を解列するように制御する（ステップＳ１２）。これにより、直流給電システム１は電力系統９０から解列される。ステップＳ１２において系統連系保護リレースイッチ５２，５４が解列されたら、制御部５は、インバータ４０の動作を停止するように制御する（ステップＳ１３）。
【００５２】
ステップＳ１３においてインバータ４０が停止したら、制御部５は、スイッチング素子３２のスイッチングが行われている状態を停止させ、スイッチング素子３２をオン状態で維持するように制御する（ステップＳ１４）。直流電源１０が太陽電池のように定電流の直流電力を発生する場合、コンバータ３０のスイッチング素子３２をオン状態のまま維持することができる。定電圧源の場合とは異なり、定電流源においては流れる電流が制限されるため、昇圧回路のスイッチング素子が焼けて破壊されたりせずに、スイッチング素子のオン状態を維持することができる。
【００５３】
ステップＳ１４においてスイッチング素子３２のオン状態が維持されると、直流電源１０からの直流電流はスイッチング素子３２を流れて、コンバータ３０からインバータ４０側には流れなくなる。また、コンバータ３０はこの時点でまだＤＣ負荷８０にも接続されているため、コンバータ３０に残留するエネルギーはＤＣ負荷８０に吸収されることにより、開閉部６０における電圧は比較的短時間で低くなる。そこで、本実施形態においては、制御部５は、電流計７０が検出する電流が所定値以下に下がったか否かを判定する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５においては、開閉部６０を解列しても接点間にアークが発生しない程度の大きさの電流値を、制御部５において予め設定して記憶しておくようにする。
【００５４】
ステップＳ１５において電流計７０が検出する電流が所定値以下に下がったと判定されたら、制御部５は、開閉部６０のスイッチ６２，６４の少なくとも一方を接続状態から解列状態に切り替える（ステップＳ１６）。ステップＳ１６においては、電流計７０が検出する直流電力すなわち開閉部６０を流れる直流電力の電圧は充分少なくなっているため、開閉部６０を解列しても接点間にアークは発生しない。ステップＳ１６において開閉部６０を接続状態から解列状態に切り替えたら、制御部５は、オン状態が維持されているスイッチング素子３２を、オフ状態に切り替えることができる（ステップＳ１７）。
【００５５】
このように、本実施形態において、制御部５は、スイッチング素子３２のオン状態を維持してから、開閉部６０を接続状態から解列状態に切り替えるように制御する。この時、制御部５は、スイッチング素子３２のオン状態を維持して、コンバータ３０が供給する直流電流が所定値以下になってから、開閉部６０を接続状態から解列状態に切り替えるように制御するのが好適である。さらに、この場合、制御部５は、スイッチング素子３２のオン状態を維持して、電流計７０が計測する直流電流が所定値以下になってから、開閉部６０を接続状態から解列状態に切り替えるように制御するのが好適である。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態によれば、高電圧・大電流の直流リレーにおいて、特別な消弧装置や転流回路を設けることなく、直流の負荷をリレーから解列する際に発生する接点間のアークを確実に遮断することができる。本実施形態においては、コンバータを介して供給される高電圧・大電流の直流電力を遮断するに際し、昇圧回路のスイッチングをオン状態で維持している間に開列することにより、接点間のアークが発生しないようにすることができる。したがって、本実施形態によれば、アークを発生させずに直流の負荷を安全に解列可能な直流給電システムを小型化できるとともに、機器の構成を簡素化することに起因して低コスト化することができる。
【００５７】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各機能部、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の機能部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、上述した本発明の各実施形態は、それぞれ説明した各実施形態に忠実に実施することに限定されるものではなく、適宜、各特徴を組み合わせて実施することもできる。
【００５８】
上述した実施形態は、装置の発明として直流給電システム１の説明をしたが、本発明は、直流給電システム１のようなシステムにおける直流給電の制御方法とすることもできる。この場合、本発明は、直流電源１０が発生する定電流の直流電力を供給するコンバータ３０のスイッチング素子３２のオン状態を維持するステップと、スイッチング素子３２のオン状態が維持されてから、直流電源１０が発生する直流電力の負荷８０への接続状態を解列状態に切り替えるように制御するステップと、を有する方法とすることができる。また、本発明は、例えば図２において説明したような処理の流れに沿う方法の発明としても実施することができる。
【００５９】
さらに、上述した実施形態は、図１に示した構成の全体を直流給電システム１として説明した。しかしながら、図１に示した構成は直流給電システム１を典型例として示したものであり、本発明は、図１において説明した構成に限定されるものではない。
【００６０】
また、図１において説明した構成の各機能部を種々抽出することにより、本発明を実施することもできる。例えば、図１に示した構成において、ＤＣ負荷８０を除いたものを、本発明に係る直流給電装置とすることができる。また、さらに系統電力９０を除いたものを、本発明に係る直流給電装置としてもよい。
【００６１】
さらに、例えば、図１に示した構成において、直流電源１０、ＤＣ負荷８０、および系統電力９０を除いたものを、本発明に係る例えばパワーコンディショナのような電力制御装置とすることができる。特に、本実施形態に係る制御部５は、典型的にはパワーコンディショナに内蔵される機能部とすることができる。
【００６２】
また、上述した実施形態では、直流電源１０を太陽電池として説明したが、本発明に係る直流電源は、定電流の直流電力を発生するものであれば、例えば風力発電または水力発電による発電部としてもよい。
【００６３】
さらに、上述した実施形態では、電流計７０が電流を計測する際の所定の閾値は、制御部５に内蔵されるメモリに記憶しておくものとして説明した。しかしながら、このようなメモリは、制御部５の外部に設けることもできるし、あるいは制御部５が直流給電システム１の外部からの通信により受信することもできる。
【００６４】
また、上述した実施形態において、制御部５と、各種機能部または要素との間における信号の送受信については、例えばECHONET Lite、およびZigBeeなどのような、各種プロトコルまたは規格などに準拠した各種の通信を用いることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１  直流給電システム
５  制御部
１０  直流電源（太陽電池）
２０，２２，２４  ノイズフィルタ
３０  コンバータ
３２  スイッチング素子
４０  インバータ
５０  系統連系保護装置
５２，５４  系統連系保護リレースイッチ
６０  開閉部
６２，６４  スイッチ
７０  電流計
７２，７４  接点
８０  ＤＣ負荷
９０  電力系統
【図１】
2014107969.tif 000003
【図２】
2014107969.tif 000004
【図３】
2014107969.tif 000005
【図４】
2014107969.tif 000006