(57)【要約】  【課題】  直流電源の自己診断を単純な構成で確実に実行可能なパワーコンディショナを提供する。  【解決手段】  太陽電池２から供給される直流電力を交流電力に変換するインバータ４、インバータ４を系統側に接続または系統側から遮断するリレー５、パワーコンディショナ３内で使用される電源電圧Ｖ１〜Ｖ７を発生する直流電源回路６、系統（商用電源側）を保護する各種保護回路を駆動する複数の直流電源（電源電圧Ｖ１〜Ｖ７）に対応し、それぞれの直流電圧値Ｖ１〜Ｖ７を検出するとともに、検出した全ての電圧値Ｖ１〜Ｖ７が基準値範囲内にある場合にのみ、全ての直流電源（電源電圧Ｖ１〜Ｖ７）が正常と判定する電源自己診断手段８を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
系統を保護する各種保護回路を駆動する複数の直流電源に対応し、それぞれの直流電圧値を検出するとともに、検出した全ての電圧値が基準値範囲内にある場合にのみ、全ての直流電源が正常と判定する電源自己診断手段を備えたことを特徴とするパワーコンディショナ。
【請求項２】
前記電源自己診断手段は、それぞれの直流電源回路が出力する直流電圧値からオーバ電圧値およびアンダー電圧値を生成し、生成したオーバ電圧値およびアンダー電圧値と基準電圧範囲とを比較し、正常か異常かの判定する比較手段と、前記比較手段からの判定情報に基づいて前記直流電源回路の全体が正常か異常かの論理判断を行う論理手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のパワーコンディショナ。
【請求項３】
前記比較手段は、ウィンドコンパレータで構成したことを特徴とする請求項２記載のパワーコンディショナ。
【請求項４】
前記論理手段は、前記比較手段から供給される全ての判定情報が正常で一致した場合のみ、全ての電圧値が正常であると論理判断して判断情報を出力することを特徴とする請求項２記載のパワーコンディショナ。
【請求項５】
前記比較手段は、自己の自己診断を実行するセルフ自己診断手段を備えたことを特徴とする請求項２または請求項３記載のパワーコンディショナ。
【請求項６】
前記セルフ自己診断手段は、前記比較手段が生成したオーバ電圧値およびアンダー電圧値をずらし、前記比較手段に意図的に異常を判定させることを特徴とする請求項５記載のパワーコンディショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽光発電システムなどの自己診断機能を有するパワーコンディショナに係り、特に、系統保護装置や制御装置を駆動する直流電源の自己診断機能を備えたパワーコンディショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
系統（商用電源）と連系運転されるパワーコンディショナは、公共の商用電源ラインに接続されるため、高い信頼性が要求される。このため、従来のパワーコンディショナには、系統側を保護するために、交流過電圧、交流不足電圧、交流過周波数、交流不足周波数、直流分流出電流、直流地絡電流および漏洩電流などに対する保護機能が搭載されている。
【０００３】
これらの保護機能には、交流電圧、交流周波数、直流地絡電流および漏洩電流などを検出するための検出回路やセンサを駆動する直流電源、制御装置のＣＰＵを駆動する直流電源、アナログ信号の検出値やセンサ信号をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器の基準電圧を設定する直流電源など、多くの直流電源が用いられており、交流過電圧、交流不足電圧、交流過周波数、交流不足周波数、直流分流出電流、直流地絡電流および漏洩電流などの異常を検出することによって、パワーコンディショナを系統側から切り離し、系統側が保護されるように構成されている。
【０００４】
また、保護機能を有する技術には、「特許文献１」（太陽光発電システム）に開示されているように、発電起動毎に、保護装置に電力配電系統の異常模擬信号を出力し、異常模擬信号による保護装置の動作を確認することにより、保護装置の自己診断を自動的に実行するものが知られている。
【０００５】
これにより、顧客側での特別な点検作業を行うことなく、常に正常な保護機能を具備した状態で系統連系運転が行える。
【特許文献１】特開平９−２１５２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のパワーコンディショナは、交流電圧、交流周波数、直流地絡電流および漏洩電流などに対する保護機能が正常に動作しても、直流電源に故障を発生したり、正規の電圧範囲から外れた場合には、保護対象の現象が異常でないにも拘わらず、異常と判定する場合や、異常であるにも拘わらず正常と危険サイド側に判定する場合がある。異常であるにも拘わらず正常と危険サイド側に判定する場合には、パワーコンディショナに異常があるにも拘わらず、系統側が保護されずに大きな災害をもたらす虞がある。
【０００７】
特に、交流電圧、交流周波数、直流地絡電流および漏洩電流などに対して検出されたアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器の直流電源の基準電圧値が変化すると、全ての保護機能に影響を及ぼし、危険サイド側に判定される虞がある。
【０００８】
また、「特許文献１」に開示された太陽光発電システムは、電源電圧や周波数を定格から上下に変動させた異常模擬信号に対して保護機能が動作するか否かを確認することにより、保護装置の自己診断を実行しているが、保護装置そのものの特性などを自己診断していないため、異常模擬信号では検出できない意外な故障が保護装置に発生し、危険サイド側に検出してしまう虞がある。
【０００９】
なお、「特許文献１」に開示された方式でも、直流電源が用いられているため、直流電源に故障が発生し、正規の電圧範囲から外れた場合には、上記と同様に、全ての保護機能に影響を及ぼし、危険サイド側に判定される虞がある。
【００１０】
最近、太陽光発電システムなどの普及がめざましくなるにつれて、系統側に障害を及ぼすことを回避するために、ヨーロッパではパワーコンディショナに対する適用基準が厳しくなってきており、保護装置への自己診断機能の要求も高まる傾向にあって、ユーザからも強く要望されている。
【００１１】
この発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は直流電源の自己診断を単純な構成で確実に実行可能なパワーコンディショナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するためこの発明に係るパワーコンディショナは、系統を保護する各種保護回路を駆動する複数の直流電源に対応し、それぞれの直流電圧値を検出するとともに、検出した全ての電圧値が基準値範囲内にある場合にのみ、全ての直流電源が正常と判定する電源自己診断手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
この発明に係るパワーコンディショナは、系統を保護する各種保護回路を駆動する複数の直流電源に対応し、それぞれの直流電圧値を検出するとともに、検出した全ての電圧値が基準値範囲内にある場合にのみ、全ての直流電源が正常と判定する電源自己診断手段を備えたので、全ての保護回路に印加される全ての直流電源が正常なことを確認することができる。
【００１４】
また、この発明に係る電源自己診断手段は、それぞれの直流電源回路が出力する直流電圧値からオーバ電圧値およびアンダー電圧値を生成し、生成したオーバ電圧値およびアンダー電圧値と基準電圧範囲とを比較し、正常か異常かの判定する比較手段と、比較手段からの判定情報に基づいて直流電源回路の全体が正常か異常かの論理判断を行う論理手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明に係る電源自己診断手段は、それぞれの直流電源回路が出力する直流電圧値からオーバ電圧値およびアンダー電圧値を生成し、生成したオーバ電圧値およびアンダー電圧値と基準電圧範囲とを比較し、正常か異常かの判定する比較手段と、比較手段からの判定情報に基づいて直流電源回路の全体が正常か異常かの論理判断を行う論理手段を備えたので、個々の直流電源ならびに全体の直流電源の正常または異常を判定することができる。
【００１６】
さらに、この発明に係る比較手段は、ウィンドコンパレータで構成したことを特徴とする。
【００１７】
この発明に係る比較手段は、ウィンドコンパレータで構成したので、直流電源の電圧値に幅を持たせて正常または異常の判定をすることができる。
【００１８】
また、この発明に係る論理手段は、比較手段から供給される全ての判定情報が正常で一致した場合のみ、全ての電圧値が正常であると論理判断して判断情報を出力することを特徴とする。
【００１９】
この発明に係る論理手段は、比較手段から供給される全ての判定情報が正常で一致した場合のみ、全ての電圧値が正常であると論理判断して判断情報を出力するので、直流電源の正常を自己診断してから他の自己診断に移行することができる。
【００２０】
さらに、この発明に係る比較手段は、自己の自己診断を実行するセルフ自己診断手段を備えたことを特徴とする。
【００２１】
この発明に係る比較手段は、自己の自己診断を実行するセルフ自己診断手段を備えたので、例えばＡ／Ｄ変換したディジタル値のような精度を要求される直流電源の自己診断を確実に実行することができる。
【００２２】
また、この発明に係るセルフ自己診断手段は、比較手段が生成したオーバ電圧値およびアンダー電圧値をずらし、比較手段に意図的に異常を判定させることを特徴とする。
【００２３】
この発明に係るセルフ自己診断手段は、比較手段が生成したオーバ電圧値およびアンダー電圧値をずらし、比較手段に意図的に異常を判定させるので、自己診断を構成する部品の短絡や開放などの故障も検出することができる。
【発明の効果】
【００２４】
この発明に係るパワーコンディショナは、系統を保護する各種保護回路を駆動する複数の直流電源に対応し、それぞれの直流電圧値を検出するとともに、検出した全ての電圧値が基準値範囲内にある場合にのみ、全ての直流電源が正常と判定する電源自己診断手段を備えたので、全ての保護回路に印加される全ての直流電源が正常なことを確認することができ、パワーコンディショナの直流電源が正常なことを保証して、装置の信頼性を一層高めることができる。
【００２５】
また、この発明に係る電源自己診断手段は、それぞれの直流電源回路が出力する直流電圧値からオーバ電圧値およびアンダー電圧値を生成し、生成したオーバ電圧値およびアンダー電圧値と基準電圧範囲とを比較し、正常か異常かの判定する比較手段と、比較手段からの判定情報に基づいて直流電源回路の全体が正常か異常かの論理判断を行う論理手段を備えたので、個々の直流電源ならびに全体の直流電源の正常または異常を判定することができ、１つの直流電源に異常があってもパワーコンディショナを停止させて系統側を保護することができる。
【００２６】
さらに、この発明に係る比較手段は、ウィンドコンパレータで構成したので、直流電源の電圧値に幅を持たせて正常または異常の判定をすることができ、感度が良過ぎる、または感度が鈍過ぎることに伴う、危険サイドへの判定を回避することができる。
【００２７】
また、この発明に係る論理手段は、比較手段から供給される全ての判定情報が正常で一致した場合のみ、全ての電圧値が正常であると論理判断して判断情報を出力するので、直流電源の正常を自己診断してから他の自己診断に移行することができ、パワーコンディショナの信頼性を更に向上させることができる。
【００２８】
さらに、この発明に係る比較手段は、自己の自己診断を実行するセルフ自己診断手段を備えたので、例えばＡ／Ｄ変換したディジタル値のような精度を要求される直流電源の自己診断を確実に実行することができ、直流電源の信頼性をアピールすることができる。
【００２９】
また、この発明に係るセルフ自己診断手段は、比較手段が生成したオーバ電圧値およびアンダー電圧値をずらし、比較手段に意図的に異常を判定させるので、自己診断を構成する部品の短絡や開放などの故障も検出することができ、直流電源の自己診断を精度良く実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係るパワーコンディショナが適用される太陽光発電システムの一実施の形態システム構成図である。図１において、太陽光発電システム１は、太陽光を直流電力に変換して出力する太陽電池２と、太陽電池２から供給される直流電力を系統側（商用電源）の周波数（５０Ｈｚ／６０Ｈｚ）および交流電圧に同期させた交流電力に変換して出力するパワーコンディショナ３とから構成する。
【００３１】
パワーコンディショナ３は、太陽電池２から供給される直流電力を交流電力に変換するインバータ４、インバータ４を系統側に接続または系統側から遮断するリレー５、パワーコンディショナ３内で使用される電源電圧Ｖ１〜Ｖ７を発生する直流電源回路６、パワーコンディショナ３全体の動作を制御する制御装置７を備える。
【００３２】
制御装置７は、Ａ／Ｄ変換器内蔵のＣＰＵ（Central Processing Unit）およびソフトプログラムを基本にで構成し、インバータ４の起動制御や停止制御、リレー５の閉結制御や開放制御などパワーコンディショナ３の動作を制御し、パワーコンディショナ３と系統側を接続したり、パワーコンディショナ３を系統側から切り離す制御を実行する。
【００３３】
また、制御装置７は、系統（商用電源側）を保護する各種保護回路を駆動する複数の直流電源（電源電圧Ｖ１〜Ｖ７）に対応し、それぞれの直流電圧値Ｖ１〜Ｖ７を検出するとともに、検出した全ての電圧値Ｖ１〜Ｖ７が基準値範囲内にある場合にのみ、全ての直流電源（電源電圧Ｖ１〜Ｖ７）が正常と判定する電源自己診断手段８を備える。
【００３４】
電源自己診断手段８は、パワーコンディショナ３の起動時に、太陽電池２から供給される直流電力がインバータ４および自己診断手段８を動作させる電力に達した時点で、リレー５を開放状態にしてパワーコンディショナ３を系統側から切り離し、インバータ４を動作させた状態で、直流電源回路６(電源電圧Ｖ１〜Ｖ７)の自己診断を実行する。
【００３５】
また、電源自己診断手段８は、直流電源回路６（電源電圧Ｖ１〜Ｖ７）の自己診断を実行して正常であると判定すると、自己診断動作を停止して、他の自己診断動作を開始し、全ての自己診断動作が完了して正常と判定された後、リレー５に閉結情報ＪRを供給してリレー５を閉結し、制御装置７による通常のパワーコンディショナ３の制御動作に切り替わる。
【００３６】
さらに、電源自己診断手段８は、直流電源回路６（電源電圧Ｖ１〜Ｖ７）の自己診断を実行して異常であると判定すると、インバータ４に停止情報ＪIを供給してインバータ４の動作を停止し、リレー５を開放状態に保ったまま、パワーコンディショナ３を系統側から切り離し、太陽光発電システム１側から系統側に及ぼす災害を防止するように制御する。
【００３７】
直流電源回路６は、リレー５を駆動する電源電圧Ｖ１（２４ｖ）、制御装置７を構成するＣＰＵやロジック回路（論理回路）を駆動する電源電圧Ｖ２（５ｖ）、演算増幅器などのアナログ回路を駆動する電源電圧Ｖ３（１２ｖ）およびＶ４（−１２ｖ）、ＣＰＵのコア電源である電源電圧Ｖ５（３．３ｖ）、ＣＰＵ内蔵のＡ／Ｄ変換器の基準電源となる電源電圧Ｖ６（５ｖ）およびアナログ回路の基準電源となる電源電圧Ｖ７などの電源を備える。
【００３８】
電源電圧Ｖ１（２４ｖ）が高くなると、リレー５のコイルに異常発熱が生じ、リレー５が破損する虞があり、電源電圧Ｖ１（２４ｖ）が低くなると、リレー５の接点圧力が不足して発熱し、リレー５が破損する虞がある。
【００３９】
電源電圧Ｖ２（５ｖ）が高くなると、ＣＰＵやロジック回路（論理回路）が破損して、系統保護が動作しなくなる虞があり、電源電圧Ｖ２（５ｖ）が低くなると、ＣＰＵやロジック回路（論理回路）が正常に動作しなくなり、系統保護が動作しなくなる虞がある。
【００４０】
電源電圧Ｖ３（１２ｖ）および電源電圧Ｖ４（−１２ｖ）が高くなると、アナログ回路が破損し、系統保護が動作しなくなる虞があり、電源電圧Ｖ３（１２ｖ）および電源電圧Ｖ４（−１２ｖ）が低くなると、アナログ計測値が電源電圧Ｖ３，Ｖ４でクランプされて正確に測定できないため、系統保護が動作しなくなる虞がある。
【００４１】
電源電圧Ｖ５（３．３ｖ）が高くなると、ＣＰＵが破損して、系統保護が動作しなくなる虞があり、電源電圧Ｖ５（３．３ｖ）が低くなると、ＣＰＵが正常に動作しなくなって、系統保護が動作しなくなる虞がある。
【００４２】
電源電圧Ｖ６が高くなると、ＣＰＵ内蔵のＡ／Ｄ変換器の計測値が実際よるも小さく測定され、系統保護が動作しなくなる虞があり、電源電圧Ｖ６が低くなると、計測値が実際よるも大きく測定され、系統保護が動作しなくなる虞がある。
【００４３】
電源電圧Ｖ７が高くまたは低くなると、各種計測回路の基準電源として用いられているため、計測値に誤差が発生し、系統保護が動作しなくなる虞がある。
【００４４】
このように、電源電圧Ｖ１〜Ｖ７が異常になると、パワーコンディショナ３全体の動作や系統保護の動作ができなくなるため、パワーコンディショナ３の始動時には、直流電源回路６（電源電圧Ｖ１〜Ｖ７）の自己診断を実施し、電源電圧Ｖ１〜Ｖ７の全てに異常がないことを判定した後に、パワーコンディショナ３の運用を開始するようにする。
【００４５】
図２はこの発明に係る電源自己診断手段の一実施の形態要部ブロック構成図である。図２において、電源自己診断手段８は、図１に示す制御装置７の内部に含んだ形で構成し、比較手段９および論理手段１０を備える。
【００４６】
比較手段９は、Ｖ１比較手段ａ１〜Ｖ７比較手段ａ７で構成し、直流電源回路６から供給される電源電圧Ｖ１〜電源電圧Ｖ７を取り込んで、電源電圧Ｖ１〜電源電圧Ｖ７に対応したオーバ電圧値およびアンダー電圧値を生成し、生成したオーバ電圧値およびアンダー電圧値と基準電圧範囲とを比較し、正常か異常かの判定し、判定した判定情報Ｈo1〜判定情報Ｈo7を論理手段１０に提供する。
【００４７】
論理手段１０は、Ｖ１比較手段ａ１〜Ｖ７比較手段ａ７から提供される判定情報Ｈo1〜判定情報Ｈo7に基づいて直流電源回路６（電源電圧Ｖ１〜Ｖ７）の全体が正常か異常かの何れかの論理判断を行い、判断情報ＪHを出力する。
【００４８】
図３はこの発明に係る電源自己診断手段の一実施の形態回路構成図である。図３において、比較手段９は、Ｖ１比較手段ａ１〜Ｖ７比較手段ａ７が同一構成なので、Ｖ１比較手段ａ１を代表として表わす。図３において、電源自己診断手段８は、Ｖ１比較手段ａ１および論理手段１０で構成する。
【００４９】
Ｖ１比較手段ａ１は、抵抗器Ｒ１〜Ｒ４と、コンパレータ１１で構成する。抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２、抵抗器Ｒ３と抵抗器Ｒ４をそれぞれ直列に接続して、抵抗器Ｒ２の一端および抵抗器Ｒ４の一端を接地（ＧＮＤ）し、抵抗器Ｒ1の一端および抵抗器Ｒ３の一端を電源電圧Ｖ1に接続する。また、抵抗器Ｒ1と抵抗器Ｒ２の接続点（オーバ電圧値Ｖ1O）および抵抗器Ｒ３と抵抗器Ｒ４の接続点（アンダー電圧値Ｖ1U）をコンパレータ１１に接続する。
【００５０】
オーバ電圧値Ｖ1Oは、電源電圧Ｖ１（２４ｖ）を一定の割合で減少し、上限基準電圧ＶFHよりも低くなるように設定し、アンダー電圧値Ｖ1Uは、電源電圧Ｖ１（２４ｖ）を一定の割合で減少し、下限基準電圧ＶFLよりも高くなるように設定する。
【００５１】
コンパレータ１１は、オーバ電圧値Ｖ1Oと上限基準電圧ＶFHを比較し、オーバ電圧値Ｖ1Oが上限基準電圧ＶFH以下の場合（Ｖ1O≦ＶFH）には、例えばＨレベルを出力し、オーバ電圧値Ｖ1Oが上限基準電圧ＶFHを越える場合（Ｖ1O＞ＶFH）には、例えばＬレベルを出力する。
【００５２】
また、コンパレータ１１は、アンダー電圧値Ｖ1Uと下限基準電圧ＶFLを比較し、アンダー電圧値Ｖ1Uが下限基準電圧ＶFL以上の場合（Ｖ1U≧ＶFL）には、例えばＨレベルを出力し、アンダー電圧値Ｖ1Uが下限基準電圧ＶFLを下回る場合（Ｖ1U＜ＶFL）には、例えばＬレベルを出力する。
【００５３】
さらに、コンパレータ１１は、オーバ電圧値Ｖ1Oと上限基準電圧ＶFHの比較結果とアンダー電圧値Ｖ1Uと下限基準電圧ＶFLの比較結果の論理積演算を行い、判定情報Ｈo1を論理手段１０に供給する。
【００５４】
図４はこの発明に係る比較手段の一実施の形態比較結果イメージ図である。図４において、電源電圧Ｖ１が正常であれば、オーバ電圧値Ｖ1Oおよびアンダー電圧値Ｖ1Uは、上限基準電圧ＶFHと下限基準電圧ＶFLの間の基準電圧範囲内にあり、図３に示すコンパレータ１１は、Ｈレベルの判定情報Ｈo1を出力する。
【００５５】
一方、電源電圧Ｖ１が異常であれば、オーバ電圧値Ｖ1Oが上限基準電圧ＶFHを越え（Ｖ1O＞ＶFH）たり、アンダー電圧値Ｖ1Uが下限基準電圧ＶFLを下回る（Ｖ1U＜ＶFL）ことになって、図３に示すコンパレータ１１は、Ｌレベルの判定情報Ｈo1を出力する。
【００５６】
論理手段１０は、多入力のＡＮＤ論理１２で構成し、Ｖ１比較手段ａ１〜Ｖ７比較手段ａ７からの判定情報Ｈo1〜Ｈo7を取り込んで論理演算をし、全ての判定情報Ｈo1〜Ｈo7がＨレベルの場合には、直流電源回路６（電源電圧Ｖ１〜電源電圧Ｖ７）が正常と判定してＨレベルの判断情報ＪHを出力する。
【００５７】
一方、論理手段１０は、Ｖ１比較手段ａ１〜Ｖ７比較手段ａ７からの判定情報Ｈo1〜Ｈo7を取り込んで論理演算をし、判定情報Ｈo1〜Ｈo7の１つ以上がＬレベルの場合には、直流電源回路６（電源電圧Ｖ１〜電源電圧Ｖ７）が異常と判定してＬレベルの判断情報ＪHを出力する。
【００５８】
このように、この発明に係る電源自己診断手段８は、それぞれの直流電源回路６（電源電圧Ｖ１〜Ｖ７）が出力する直流電圧値（例えば、電源電圧Ｖ１）からオーバ電圧値Ｖ1Oおよびアンダー電圧値Ｖ1Uを生成し、生成したオーバ電圧値Ｖ1Oおよびアンダー電圧値Ｖ1Uと基準電圧範囲（上限基準電圧ＶFHと下限基準電圧ＶFLの範囲）とを比較し、正常か異常かの判定する比較手段９と、比較手段９からの判定情報Ｈo1〜Ｈ07に基づいて直流電源回路６の全体が正常か異常かの論理判断を行う論理手段１０を備えたので、個々の直流電源（例えば、電源電圧Ｖ１）ならびに全体の直流電源（電源電圧Ｖ１〜Ｖ７）の正常または異常を判定することができ、１つの直流電源に異常があってもパワーコンディショナ３を停止させて系統側を保護することができる。
【００５９】
また、この発明に係る論理手段１０は、比較手段９から供給される全ての判定情報Ｈo1〜Ｈo7が正常で一致した場合のみ、全ての電圧値（電源電圧Ｖ１〜Ｖ７）が正常であると論理判断して判断情報ＪH（例えば、Ｈレベル）を出力するので、直流電源（電源電圧Ｖ１〜Ｖ７）の正常を自己診断してから他の自己診断に移行することができ、パワーコンディショナの信頼性を更に向上させることができる。
【００６０】
図５はこの発明に係るコンパレータの一実施の形態回路構成図である。図５において、コンパレータ１１は、差動増幅器１１ａ、差動増幅器１１ｂおよびＡＮＤ論理１１ｃでウィンドコンパレータ構成する。
【００６１】
差動増幅器１１ａは、＋入力に上限基準電圧ＶFH入力し、−入力にオーバ電圧値Ｖ1Oを入力して比較結果をＡＮＤ論理１１ｃに提供する。
【００６２】
差動増幅器１１ｂは、＋入力にアンダー電圧値Ｖ1Uを入力し、−入力に下限基準電圧ＶFLを入力して比較結果をＡＮＤ論理１１ｃに提供する。
【００６３】
アンダー電圧値Ｖ1Uが下限基準電圧ＶFLを下回る場合（Ｖ1U＜ＶFL）で、オーバ電圧値Ｖ1Oが上限基準電圧ＶFHを下回る場合（Ｖ1O＜ＶFH）には、差動増幅器１１ｂの比較結果がＬレベル、差動増幅器１１ａの比較結果がＨレベルとなり、ＡＮＤ論理１１ｃからＬレベルの判定情報Ｈo1（異常判定）が出力される。
【００６４】
また、アンダー電圧値Ｖ1Uが下限基準電圧ＶFLを越える場合（Ｖ1U＞ＶFL）で、オーバ電圧値Ｖ1Oが上限基準電圧ＶFHを下回る場合（Ｖ1O＜ＶFH）には、差動増幅器１１ｂの比較結果がＨレベル、差動増幅器１１ａの比較結果がＨレベルとなり、ＡＮＤ論理１１ｃからＨレベルの判定情報Ｈo1（正常判定）が出力される。
【００６５】
さらに、アンダー電圧値Ｖ1Uが下限基準電圧ＶFLを越える場合（Ｖ1U＞ＶFL）で、オーバ電圧値Ｖ1Oが上限基準電圧ＶFHを越える場合（Ｖ1O＞ＶFH）には、差動増幅器１１ｂの比較結果がＨレベル、差動増幅器１１ａの比較結果がＬレベルとなり、ＡＮＤ論理１１ｃからＬレベルの判定情報Ｈo1（異常判定）が出力される。
【００６６】
なお、下限基準電圧ＶFLおよび上限基準電圧ＶFH間の基準電圧範囲を狭め（図４参照）、対応したオーバ電圧値Ｖ1Oを低く設定し、アンダー電圧値Ｖ1Uを高く設定することにより、電源電圧Ｖ１〜Ｖ７のノミナル電圧値からのずれを厳しく監視することができ、自己診断の精度を高めることができる。
【００６７】
このように、この発明に係る比較手段９は、ウィンドコンパレータで構成したので、直流電源６の電圧値（電源電圧Ｖ１〜Ｖ７）に幅を持たせて正常または異常の判定をすることができ、感度が良過ぎる、または感度が鈍過ぎることに伴う、危険サイドへの判定を回避することができる。
【００６８】
図６はこの発明に係るセルフ自己診断手段の一実施の形態回路構成図である。なお、セルフ自己診断手段１３をＣＰＵ内蔵のＡ／Ｄ変換器の基準電源となる電源電圧Ｖ６（５ｖ）のＶ６比較手段ａ６に適用した構成を示す。また、Ｖ６比較手段ａ６の構成は、図３に示すＶ１比較手段ａ１の構成と同じなので、関連する部分以外の説明を省略する。
【００６９】
図６において、セルフ自己診断手段１３は、ＰＮＰトランジスタＱ１、抵抗器Ｒ９、ＮＰＮトランジスタＱ２、抵抗器Ｒ１０から構成し、Ｖ６比較手段ａ６自身の自己診断を実行する。
【００７０】
Ｖ６比較手段ａ６および電源電圧Ｖ６が正常で、図５に示すコンパレータ１１の判定情報Ｈo6がＨレベル（正常判定）の状態で、ＰＮＰトランジスタＱ１のベースにＬレベルのオーバ設定情報ＪOを入力してＰＮＰトランジスタＱ１をオン状態にすると、抵抗器Ｒ５と抵抗器Ｒ９が並列接続され、抵抗器Ｒ５と抵抗器Ｒ９の並列抵抗値が抵抗器Ｒ５よりも低下し、オーバ電圧値Ｖ6Oが増加してバランスが崩れ、コンパレータ１１からＬレベル（異常判定）の判定情報Ｈo6が出力される。
【００７１】
一方、判定情報Ｈo6がＨレベル（正常判定）の状態で、ＮＰＮトランジスタＱ２のベースにＨレベルのアンダー設定情報ＪUを入力してＮＰＮトランジスタＱ２をオン状態にすると、抵抗器Ｒ８と抵抗器Ｒ１０が並列接続され、抵抗器Ｒ８と抵抗器Ｒ１０の並列抵抗値が抵抗器Ｒ８よりも低下し、アンダー電圧値Ｖ6Uが減少してバランスが崩れ、コンパレータ１１からＬレベル（異常判定）の判定情報Ｈo6が出力される。
【００７２】
つまり、セルフ自己診断手段１３は、故意にオーバ電圧値Ｖ6Oおよびアンダー電圧値Ｖ6Uを変化させ、Ｖ６比較手段ａ６を正常状態から異常状態に変化させてＶ６比較手段ａ６の正常状態を確認するものである。
【００７３】
このことにより、Ｖ６比較手段ａ６の抵抗器Ｒ５〜Ｒ８のオープン故障やショート故障などの部品の故障も確認することもできる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、セルフ自己診断手段１３をＶ６比較手段ａ６に適用したが、Ｖ１比較手段ａ１〜Ｖ７比較手段ａ７の全てに適用することもできる。
【００７５】
このように、この発明に係る比較手段９は、自己の自己診断を実行するセルフ自己診断手段１３を備えたので、例えばＡ／Ｄ変換したディジタル値のような精度を要求される直流電源Ｖ６の自己診断を確実に実行することができ、電源電圧Ｖ１〜Ｖ７の信頼性をアピールすることができる。
【００７６】
また、この発明に係るセルフ自己診断手段１３は、比較手段９が生成したオーバ電圧値Ｖ6Oおよびアンダー電圧値Ｖ6Uをずらし、比較手段（Ｖ６比較手段ａ６）に意図的に異常を判定させるので、自己診断を構成する部品の短絡や開放などの故障も検出することができ、直流電源の自己診断を精度良く実行することができる。
【００７７】
以上説明したように、この発明に係るパワーコンディショナ3は、系統を保護する各種保護回路を駆動する複数の直流電源（電源電圧Ｖ１〜Ｖ７）に対応し、それぞれの直流電圧値を検出するとともに、検出した全ての電圧値Ｖ１〜Ｖ７が基準値範囲内（上限基準電圧ＶFHと下限基準電圧ＶFLの範囲）にある場合にのみ、全ての直流電源が正常と判定する電源自己診断手段８を備えたので、全ての保護回路に印加される全ての直流電源（電源電圧Ｖ１〜Ｖ７）が正常なことを確認することができ、パワーコンディショナの直流電源が正常なことを保証して、装置の信頼性を一層高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明に係るパワーコンディショナは、直流電源の自己診断を単純な構成で確実に実行可能なもので、系統と連系して動作するあらゆるパワーコンディショナに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】この発明に係るパワーコンディショナが適用される太陽光発電システムの一実施の形態システム構成図
【図２】この発明に係る電源自己診断手段の一実施の形態要部ブロック構成図
【図３】この発明に係る電源自己診断手段の一実施の形態回路構成図
【図４】この発明に係る比較手段の一実施の形態比較結果イメージ図
【図５】この発明に係るコンパレータの一実施の形態回路構成図
【図６】この発明に係るセルフ自己診断手段の一実施の形態回路構成図
【符号の説明】
【００８０】
１    太陽光発電システム
２    太陽電池
３    パワーコンディショナ
４    インバータ
５    リレー
６    直流電源回路
７    制御装置
８    電源自己診断手段
９    比較手段
１０    論理手段
１１  コンパレータ
１１ａ，１１ｂ    差動増幅器
１１ｃ    ＡＮＤ論理
１２  ＡＮＤ論理
１３    セルフ自己診断手段
ａ１〜ａ７    Ｖ１〜Ｖ７比較手段
Ｑ１    ＰＮＰトランジスタ
Ｑ２    ＮＰＮトランジスタ
Ｒ１〜Ｒ１０    抵抗器
Ｈo1〜Ｈo7    判定情報
ＪH    判断情報
Ｖ１〜Ｖ７    電源電圧
Ｖ1O    オーバ電圧値
Ｖ1U    アンダー電圧値
ＶFH    上限基準電圧
ＶFL    下限基準電圧
ＪO    オーバ設定情報
ＪU    アンダー設定情報
ＪR    閉結情報
ＪI    停止情報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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