(57)【要約】【課題】ＰＩＤによる太陽電池の性能低下を抑制できる技術を提供する。【解決手段】太陽電池を含む複数の電源と、入力端から入力された前記電源からの直流電圧を所定の昇圧比で昇圧し、出力端から直流電圧を出力する非絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端から出力された直流電圧を交流に変換するインバータと、を備え、昼間と夜間の両方において系統連系される分散型電源システムであって、少なくとも夜間においては、前記太陽電池の負極の電位が、前記インバータの負極の電位より高くなるようにする電位調整手段を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池を含む複数の電源と、
入力端から入力された前記電源からの直流電圧を所定の昇圧比で昇圧し、出力端から直流電圧を出力する非絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端から出力された直流電圧を交流に変換するインバータと、
を備え、昼間と夜間の両方において系統連系される分散型電源システムであって、
少なくとも夜間においては、前記太陽電池の負極の電位が、前記インバータの負極の電位より高くなるようにする電位調整手段を有することを特徴とする、分散型電源システム。
【請求項２】
前記電位調整手段は、前記太陽電池の出力端の正極と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の正極の電位を共通とした回路配置を含むことを特徴とする、請求項１に記載の分散型電源システム。
【請求項３】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、少なくともリアクトル、ダイオードおよびスイッチング素子を備えており、
前記電位調整手段は、前記リアクトルの一端が前記太陽電池の負極に接続され、前記リアクトルの他端が、前記ダイオードのカソードに接続され、前記ダイオードのアノードは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の負極に接続されるよう、直列に接続された回路配置をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の分散型電源システム。
【請求項４】
前記電位調整手段は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータにおける、入力端の正極と出力端の正極の間と、入力端の負極と出力端の負極の間とに、昇圧時に同等の電圧が生じる回路配置を含むことを特徴とする、請求項１に記載の分散型電源システム。
【請求項５】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、少なくとも２つのリアクトル及び２つのダイオードと、コンデンサおよびスイッチング素子を備えており、
前記電位調整手段は、
前記２つのリアクトル及び２つのダイオードのうち、第一のリアクトル及び第一のダイオードは、第一のリアクトルの一端が前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力端の正極に接続され、該第一のリアクトルの他端が、第一のダイオードのアノードに接続され、該第一のダイオードのカソードは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の正極に接続されるよう、直列に接続され、
前記２つのリアクトル及び２つのダイオードのうち、第二のリアクトル及び第二のダイオードは、第二のリアクトルの一端が前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力端の負極に接続され、該第二のリアクトルの他端が、第二のダイオードのカソードに接続され、該第二のダイオードのアノードは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の負極に接続されるよう、直列に接続された、
回路配置を含むことを特徴とする、請求項４に記載の分散型電源システム。
【請求項６】
前記太陽電池の両端の直流電圧を検出するＤＣＶ検出回路を有し、
前記電位調整手段は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力端の正極と出力端の正極の間に、前記ＤＣＶ検出回路の抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗を備える回路配置を含むことを特徴とする、請求項４に記載の分散型電源システム。
【請求項７】
前記太陽電池の両端の直流電圧を検出するＤＣＶ検出回路を有し、
前記電位調整手段は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の正極と負極の間に、該ＤＣ／ＤＣコンバータの制御回路のＧＮＤを有する回路配置を含むことを特徴とする、請求項
４に記載の分散型電源システム。
【請求項８】
前記太陽電池の両端の直流電圧を検出するＤＣＶ検出回路を有し、
前記電位調整手段は、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の正極に前記ＤＣＶ検出回路の抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗の一端が接続され、前記抵抗の他端には第三のダイオードのカソードが接続され、前記第三のダイオードのアノードと前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の負極とが接続され、前記抵抗の他端及び前記第三のダイオードのカソードは前記太陽電池の負極に接続される、
回路配置を含むことを特徴とする、請求項１に記載の分散型電源システム。
【請求項９】
前記第三のダイオードのカソードとアノードの間には、該第三のダイオードと並列に抵抗を有することを特徴とする請求項８に記載の分散型電源システム。
【請求項１０】
前記太陽電池の両端の直流電圧を検出するＤＣＶ検出回路を有し、
前記電位調整手段は、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の正極に前記ＤＣＶ検出回路の抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗の一端が接続され、
前記抵抗の他端にはＭＯＳＦＥＴの正極側が接続され、
前記ＭＯＳＦＥＴの負極と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の負極とが接続され、前記抵抗の他端及び前記ＭＯＳＦＥＴの正極側は、前記太陽電池の負極に接続される、
回路配置を含むことを特徴とする、請求項１に記載の分散型電源システム。
【請求項１１】
前記抵抗の両端には、コンデンサが設けられたことを特徴とする、請求項８から１０のいずれか一項に記載の分散型電源システム。
【請求項１２】
前記第三のダイオードのカソードとアノードの間には、該第三のダイオードと並列にコンデンサを有することを特徴とする、請求項８に記載の分散型電源システム。
【請求項１３】
前記太陽電池の両端の直流電圧を検出するＤＣＶ検出回路を有し、
前記電位調整手段は、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の正極に前記ＤＣＶ検出回路の抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗の一端が接続され、
前記抵抗の他端と、前記太陽電池の負極と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の負極とが、三端子リレーに接続され、
前記三端子リレーは、昼間には前記太陽電池の負極と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の負極が接続された、
回路配置を含むとともに、夜間には前記抵抗の他端と、前記太陽電池の負極とが接続されるように制御されることを特徴とする、請求項１に記載の分散型電源システム。
【請求項１４】
前記電位調整手段は、
前記太陽電池の正極と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力端の正極の間及び、前記太陽電池の負極と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力端の負極の間には、前記太陽電池と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力端の電気的接続を切離す切離し手段を有することを特徴とする、請求項１に記載の分散型電源システム。
【請求項１５】
前記切離し手段は、ＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする請求項１４に記載の分散型電源システム。
【請求項１６】
前記切離し手段は、前記ＭＯＳＦＥＴと並列に設けられたリレーを有することを特徴と
する、請求項１５に記載の分散型電源システム。
【請求項１７】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の正極と負極の間に抵抗が設けられ、
前記抵抗の途中の部分と、前記太陽電池の負極と、該負極に接続された前記切離し手段との間の部分とが電気的に接続されたことを特徴とする、請求項１４から１６のいずれか一項に記載の分散型電源システム。
【請求項１８】
前記太陽電池は、複数の太陽電池パネルが直列または並列に接続された太陽電池列であることをと特徴とする、請求項１から１７のいずれか一項に記載の分散型電源システム。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか一項に記載の分散型電源システムに使用される、ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項２０】
入力端から入力された前記電源からの直流電圧を所定の昇圧比で昇圧し、出力端から直流電圧を出力する非絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端から出力された直流電圧を交流に変換するインバータと、を備え、
請求項１から１８に記載の分散型電源システムに使用される、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、分散型電源システム、ＤＣ／ＤＣコンバータ及びパワーコンディショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光を利用して発電を行う太陽光発電システムでは、太陽電池がインバータ等を含むパワーコンディショナを介して商用電力系統や負荷装置と接続され、太陽電池で発電した電力が商用電力系統や負荷装置へ供給される。
【０００３】
近年、太陽光発電システムは高電圧化し、また、インバータは高効率化のためトランスレス型が増加している。これに伴い、太陽電池のセルと、接地されたフレームと間に大きな電位差が発生する場合がある。このことは、湿度、温度（高温高湿）といった外部要因が加わることにより、漏れ電流を発生させ、ＰＩＤ(Potential Induced Degradation)現
象を引き起こす要因となることが知られている。
【０００４】
図４７は、ＰＩＤ現象の一例を説明するための概念図である。図４７では、太陽光発電システムの太陽電池アレイのうち、１つの太陽電池ストリング１０を示している。太陽電池ストリング１０は、複数の太陽電池モジュール（太陽電池パネル）１が直列に接続されてなり、パワーコンディショナ３０を介して商用電力系統４０と接続されている。即ち、太陽電池ストリング１０の各太陽電池モジュール１が、昼間に太陽光を受けて発電することにより、正側の入力端子３０１と負側の入力端子３０２との間に電位差を生じさせる。
【０００５】
図４８は、太陽電池モジュール１の構造を模式的に示す図である。図４８に示すように、太陽電池モジュール１は、フレーム１１、バックシート１２、セル１３、ガラス１４、封止材１５を有している。
【０００６】
セル１３は、光起電力効果によって光エネルギーを電力に変換する半導体層（発電層）を有する素子である。セル１３の受光面側には、ガラス１４が設けられ、セル１３の非受光面側には、バックシート１２が設けられ、ガラス１４及びバックシート１２とセル１３との間に封止材１５が充填されて、セル１３が封止されている。フレーム１１は、太陽電池モジュール１の外周部に設けられ、太陽電池モジュール１を設置する際に支持台等に固定される固定部材として用いられる。また、フレーム１１は、導電性の金属であり、接地されている。
【０００７】
図４８に示すように、直列に接続された各太陽電池モジュール１のセル１３の対地電位は、入力端子３０１側の太陽電池モジュール１では正となり、入力端子３０２側の太陽電池モジュール１では負となる。この対地電位差が大きくなり、図４８に破線の矢印で示したように、太陽電池モジュール１のセル１３とフレーム１１との間や、ガラス表面に付着した水分９１とセル１３の間で漏れ電流が生じると、ガラス１４等のナトリウムイオンがセル１３へ移行してセル１３の電子の移動を阻害し、セル１３の性能低下、即ちＰＩＤ現象を引き起こすことがある。例えば、太陽電池モジュール１のセルがｐ型半導体を用いたものであると、負の対地電位が生じた場合に性能低下が生じ易い。また、太陽電池モジュール１のセルがｎ型半導体を用いたものであると、正の対地電位が生じた場合に性能低下が生じやすい。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】メガソーラ―ビジネス/トラブル/、株式会社 日経ＢＰ、［平成28年9月13日検索］、インターネット＜http://techon.nikkeibp.co.jp/atcl/feature/15/302961/010500010/?ST=msb&P=1＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＰＩＤによる性能低下は、太陽電池モジュール１の対地電位が大きくなるほど顕著に現れるため、近年の太陽電池システムの高電圧化に伴って、ＰＩＤによる問題も大きくなってきている。
【００１０】
但し、ＰＩＤが生じて、太陽電池モジュールの性能が低下した場合でも、夜になって太陽電池モジュールの発電が停止し、対地電位が小さくなると、各太陽電池モジュールの性能低下が緩やかに回復することが知られている。このため、夜間に対地電位が無くなる太陽電池システムでは、ＰＩＤによる性能低下が抑えられる。
【００１１】
しかしながら、太陽電池に加えて蓄電池を備えたハイブリッド型の電源システムでは、夜間にも蓄電池の充放電が行われ、太陽電池モジュールの対地電位が小さくならないため、ＰＩＤによる太陽電池モジュールの性能低下が問題となってしまう。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、ＰＩＤによる性能低下を抑える技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するための本発明は、太陽電池を含む複数の電源と、入力端から入力された前記電源からの直流電圧を所定の昇圧比で昇圧し、出力端から直流電圧を出力する非絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端から出力された直流電圧を交流に変換するインバータと、
を備え、昼間と夜間の両方において系統連系される分散型電源システムであって、
少なくとも夜間においては、前記太陽電池の負極の電位が、前記インバータの負極の電位より高くなるようにする電位調整手段を有することを特徴とする、分散型電源システムである。
【００１４】
これによれば、電位調整手段の作用によって、夜間において太陽電池の負極の電位を可及的に高く維持することが可能であり、ＰＩＤ（Potential Induced Degradation）の発
生または進行を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明においては、前記電位調整手段は、前記太陽電池の出力端の正極と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の正極の電位を共通とした回路配置を含んでもよい。
【００１６】
これによれば、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の正極側をコモン電圧にすることができる。そうすると、太陽電池の負極側の電位は、昇圧後のＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の正極電位から、昇圧前の太陽電池の端子間電圧を減算することで得られるので、より確実に、前記インバータの負極の電位より高くなるようにすることが可能である。
【００１７】
また、本発明においては、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、少なくともリアクトル、ダイオードおよびスイッチング素子を備えており、前記電位調整手段は、前記リアクトルの一端が前記太陽電池の負極に接続され、前記リアクトルの他端が、前記ダイオードのカソードに接続され、前記ダイオードのアノードは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の負極に接続されるよう、直列に接続された回路配置をさらに含むようにしてもよい。
【００１８】
これによれば、太陽電池の負極側の電位は、少なくともダイオードのアノード−カソード間電圧によって、より確実に、前記インバータの負極の電位より高くなるようにすることが可能である。
【００１９】
また、本発明においては、前記電位調整手段は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータにおける、入力端の正極と出力端の正極の間と、入力端の負極と出力端の負極の間とに、昇圧時に同等の電圧が生じる回路配置を含むようにしてもよい。これによれば、太陽電池の正極及び負極の電位は、インバータの正極と負極の間の直流電圧の間の電位に調整することが可能である。その結果、より確実に、太陽電池の負極側の電位を、前記インバータの負極の電位より高くなるようにすることが可能である。
【００２０】
また、本発明においては、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、少なくとも２つのリアクトル及び２つのダイオードと、コンデンサおよびスイッチング素子を備えており、
前記電位調整手段は、前記２つのリアクトル及び２つのダイオードのうち、第一のリアクトル及び第一のダイオードは、第一のリアクトルの一端が前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力端の正極に接続され、該第一のリアクトルの他端が、第一のダイオードのアノードに接続され、該第一のダイオードのカソードは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の正極に接続されるよう、直列に接続され、前記２つのリアクトル及び２つのダイオードのうち、第二のリアクトル及び第二のダイオードは、第二のリアクトルの一端が前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力端の負極に接続され、該第二のリアクトルの他端が、第二のダイオードのカソードに接続され、該第二のダイオードのアノードは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の負極に接続されるよう、直列に接続された、回路配置を含むようにしてもよい。
【００２１】
また、本発明においては、前記太陽電池の両端の直流電圧を検出するＤＣＶ検出回路を有している場合には、前記電位調整手段は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力端の正極と出力端の正極の間に、前記ＤＣＶ検出回路の抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗を備える回路配置を含むようにしてもよい。
【００２２】
これによれば、ＤＣＶ検出回路と、前記ＤＣＶ検出回路の抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗とによって、太陽電池の正極及び負極の電位を、インバータの正極と負極の間の直流電圧の間の電位に調整することが可能である。その結果、より確実に、太陽電池の負極側の電位を、前記インバータの負極の電位より高くなるようにすることが可能である。
【００２３】
また、本発明においては、前記太陽電池の両端の直流電圧を検出するＤＣＶ検出回路を有し、前記電位調整手段は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の正極と負極の間に、該ＤＣ／ＤＣコンバータの制御回路のＧＮＤを有する回路配置を含むようにしてもよい。これによれば、制御電圧を、インバータの正極と負極の電位の中央値にすることができるので、より確実に、太陽電池の正極及び負極の電位を、インバータの正極と負極の間の直流電圧の間の電位に調整することが可能である。その結果、さらに確実に、太陽電池の負極側の電位を、前記インバータの負極の電位より高くなるようにすることが可能である。
【００２４】
また、本発明においては、前記太陽電池の両端の直流電圧を検出するＤＣＶ検出回路を有し、前記電位調整手段は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の正極に前記該ＤＣＶ検出回路の抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗の一端が接続され、前記抵抗の他端には第三のダイオードのカソードが接続され、前記第三のダイオードのアノードと前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の負極とが接続され、前記抵抗の他端及び前記第三のダイオードのカソードは前記太陽電池の負極に接続される、回路配置を含むようにしてもよい。
【００２５】
これによれば、インバータの直流正極と負極の電位を分圧した電位を、太陽電池の負極の電位とすることが可能である。その結果、より確実に、太陽電池の負極側の電位を、前
記インバータの負極の電位より高くなるようにすることが可能である。
【００２６】
また、本発明においては、前記第三のダイオードのカソードとアノードの間には、該第三のダイオードと並列に抵抗を有するようにしてもよい。これによれば、さらに確実に、インバータの直流正極と負極の電位を分圧した電位を、太陽電池の負極の電位とすることが可能である。
【００２７】
また、本発明においては、前記太陽電池の両端の直流電圧を検出するＤＣＶ検出回路を有し、前記電位調整手段は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の正極に前記該ＤＣＶ検出回路の抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗の一端が接続され、前記抵抗の他端にはＭＯＳＦＥＴの正極側が接続され、前記ＭＯＳＦＥＴの負極と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の負極とが接続され、前記抵抗の他端及び前記ＭＯＳＦＥＴの正極側は、前記太陽電池の負極に接続される、回路配置を含むようにしてもよい。
【００２８】
このことによっても、より確実に、太陽電池の正極及び負極の電位を、インバータの正極と負極の間の直流電圧の間の電位に調整することが可能である。その結果、さらに確実に、太陽電池の負極側の電位を、前記インバータの負極の電位より高くなるようにすることが可能である。また、この場合は、前記抵抗の両端には、コンデンサが設けられるようにしてもよい。これによれば、ＭＯＳＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦによるノイズを低減することが可能である。
【００２９】
また、本発明においては、前記第三のダイオードのカソードとアノードの間には、該第三のダイオードと並列にコンデンサを有するようにしてもよい。これによってもノイズの発生を抑制することが可能である。
【００３０】
また、本発明においては、前記太陽電池の両端の直流電圧を検出するＤＣＶ検出回路を有し、前記電位調整手段は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の正極に前記ＤＣＶ検出回路の抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗の一端が接続され、前記抵抗の他端と、前記太陽電池の負極と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の負極とが、三端子リレーに接続され、前記三端子リレーは、昼間には前記太陽電池の負極と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の負極が接続された回路配置を含むとともに、夜間には前記抵抗の他端と、前記太陽電池の負極とが接続されるように制御されるようにしてもよい。
【００３１】
これによれば、少なくとも夜間には、ＤＣＶ検出回路内の抵抗と、前記ＤＣＶ検出回路の抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗とによって、インバータの直流正極と負極の間の電圧が分圧された電位を、太陽電池の負極の電位とすることが可能である。その結果、より確実に、太陽電池の負極側の電位を、前記インバータの負極の電位より高くなるようにすることが可能である。
【００３２】
また、本発明によれば、前記電位調整手段は、前記太陽電池の正極と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力端の正極の間及び、前記太陽電池の負極と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力端の負極の間には、前記太陽電池と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力端の電気的接続を切離す切離し手段を有するようにしてもよい。
【００３３】
これによれば、夜間については、前記太陽電池と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力端の電気的接続を切離すことができ、より確実に、太陽電池の負極側の電位を、前記インバータの負極の電位より高くなるようにすることが可能である。また、本発明においては、上記の切離し手段は、ＭＯＳＦＥＴで実現してもよいし、前記ＭＯＳＦＥＴと、これに並列に設けられたリレーとによって実現しても構わない。
【００３４】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の正極と負極の間に抵抗が設けられ、
前記抵抗の途中の部分と、前記太陽電池の負極と、該負極に接続された前記切離し手段との間の部分とが電気的に接続されるようにしても構わない。
【００３５】
これによれば、夜間については、前記太陽電池と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力端の電気的接続を切離すことができ、さらに、太陽電池の負極側の電位を、インバータの直流正極と負極の間の電圧を分極することによって得られる電位にすることができる。その結果、より確実に、太陽電池の負極側の電位を、前記インバータの負極の電位より高くなるようにすることが可能である。
【００３６】
また、前記太陽電池は、複数の太陽電池パネルが直列または並列に接続された太陽電池列であってもよい。また、本発明は、上記した分散型電源システムに使用される、ＤＣ／ＤＣコンバータであってもよい。また、本発明は、上記の分散型電源システムに使用される、パワーコンディショナであってもよい。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、ＰＩＤによる太陽電池の性能低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、実施形態１に係る分散型電源システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る分散型電源システムの回路構成を示す図（昼間時）である。
【図３】図３は、実施形態１に係る分散型電源システムの回路構成を示す図（夜間時）である。
【図４】図４は、比較例１に係る分散型電源システムの回路構成を示す図（昼間時）である。
【図５】図５は、比較例１に係る分散型電源システムの回路構成を示す図（夜間時）である。
【図６】図６は、比較例１における昼間の対地電位を示す図である。
【図７】図７は、比較例１における夜間の対地電位を示す図である。
【図８】図８は、太陽電池ストリングのうち、最も負極側の太陽電池モジュールにおける対地電位の継時変化を模式的に示す図である。
【図９】図９は、太陽電池ストリングのうち、最も正極側の太陽電池モジュールにおける対地電位の継時変化を模式的に示す図である。
【図１０】図１０は、比較例２に係る分散型電源システムの回路構成を示す図（昼間時）である。
【図１１】図１１は、比較例２に係る分散型電源システムの回路構成を示す図（夜間時）である。
【図１２】図１２は、比較例２に係る分散型電源システムの回路構成を示す図（ゲートブロック時）である。
【図１３】図１３は、比較例２における昼間の対地電位を示す図である。
【図１４】図１４は、比較例２における夜間の対地電位を示す図である。
【図１５】図１５は、比較例２におけるゲートブロック時の対地電位を示す図である。
【図１６】図１６は、比較例２の太陽電池ストリングのうち、最も負極側の太陽電池モジュールにおける対地電位の継時変化を模式的に示す図である。
【図１７】図１７は、太陽電池ストリングのうち、最も正極側の太陽電池モジュールにおける対地電位の継時変化を模式的に示す図である。
【図１８】図１８は、比較例３に係る分散型電源システムの回路構成を示す図（昼間時）である。
【図１９】図１９は、比較例３に係る分散型電源システムの回路構成を示す図（夜間時）である。
【図２０】図２０は、実施形態及び比較例における対地電位とＰＩＤの影響について比較した図である。
【図２１】図２１は、実施形態２に係る分散型電源システムの回路構成を示す図（昼間時）である。
【図２２】図２２は、実施形態２に係る分散型電源システムの回路構成を示す図（夜間時）である。
【図２３】図２３は、変形例２−１に係る分散型電源システムの回路構成を示す図である。
【図２４】図２４は、変形例２−２に係る分散型電源システムの回路構成を示す図である。
【図２５】図２５は、実施形態３に係る分散型電源システムの回路構成を示す図（昼間時）である。
【図２６】図２６は、実施形態３に係る分散型電源システムの回路構成を示す図（夜間時）である。
【図２７】図２７は、実施形態３のＤＣ／ＤＣコンバータにおける、抵抗回路とＤＣＶ検出回路との分圧の関係を示す図である。
【図２８】図２８は、変形例３−１に係る分散型電源システムの回路構成を示す図である。
【図２９】図２９は、変形例３−２に係る分散型電源システムの回路構成を示す図である。
【図３０】図３０は、変形例３−３に係る分散型電源システムの回路構成を示す図である。
【図３１】図３１は、抵抗と並列にノイズ低減用のコンデンサを設けた例を示す図である。
【図３２】図３２は、抵抗と並列にノイズ低減用のコンデンサを設けた例を示す図である。
【図３３】図３３は、ダイオードと並列にノイズ低減用のコンデンサを設けた例を示す図である。
【図３４】図３４は、変形例３−４に係る分散型電源システムの回路構成を示す図である。
【図３５】図３５は、変形例３−５に係る分散型電源システムの回路構成を示す図である。
【図３６】図３６は、変形例３−６に係る分散型電源システムの回路構成を示す図である。
【図３７】図３７は、変形例３−７に係る分散型電源システムの回路構成を示す図である。
【図３８】図３８は、変形例３−８に係る分散型電源システムの回路構成を示す図である。
【図３９】図３９は、変形例３−９に係る分散型電源システムの回路構成を示す図である。
【図４０】図４０は、実施形態４に係る分散型電源システムの回路構成を示す図である。
【図４１】図４１は、太陽電池を電気的に切離した状態の説明図である。
【図４２】図４２は、太陽電池を電気的に切離した状態の説明図である。
【図４３】図４３は、変形例４−１に係る分散型電源システムの回路構成を示す図である。
【図４４】図４４は、変形例４−２に係る分散型電源システムの回路構成を示す図である。
【図４５】図４５は、変形例４−３に係る分散型電源システムの回路構成を示す図である。
【図４６】図４６は、変形例４−４に係る分散型電源システムの回路構成を示す図である。
【図４７】図４７は、ＰＩＤ現象の一例を説明するための概念図である。
【図４８】図４８は、太陽電池モジュールの構造を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本技術を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
〈実施形態１〉
図１は、本実施形態１に係る分散型電源システムの構成を示す図である。図１において、分散型電源システム１００は、太陽電池１１０、蓄電池２１０、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０，２２０、パワーコンディショナ（ＰＣＳ(Power Conditioning System)とも称す
）３０を備え、分電盤４０を介して商用電力系統や負荷装置と接続されている。
【００４０】
太陽電池１１０は、直列に接続された複数の太陽電池モジュール１によって構成される太陽電池ストリング１０が複数並列に接続されて構成される。各太陽電池モジュール１は、光起電力効果によって太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換し、直流電力として出力するモジュールである。太陽電池モジュール１は、例えば図４８に示した公知の構成であり、ガラス１４とバックシート１２の間にセル１３を封止したパネルをフレーム１１で保持した構成である。なお、図４８ではセル１３を模式的に一つ示しているが、太陽電池モジュール１内には複数のセル１３が設けられ、電極パターン１６によって直列に接続されて、更にこの直列に接続されたセル１３が複数並列に接続されている。これらのセル１３が太陽電池モジュール１の出力端子（不図示）と接続され、各セル１３で発電した電力が当該出力端子から出力される。これらセル１３等の内部回路とは別に、フレーム１１が接地されており、セル１３が、フレーム１１等との間に電位差（対地電位）を有することになるため、この対地電位によるＰＩＤの発生を後述のように抑制している。
【００４１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０は、太陽電池１１０からの出力を所定電圧に変換（本例では昇圧）してパワーコンディショナ３０へ入力する。
【００４２】
蓄電池２１０は、リチウムイオン電池等の二次電池であり、太陽電池１１０や商用電力系統から供給される電力を蓄積する。また、蓄電池２１０は、蓄積した電力を夜間や電力逼迫時等に放電して負荷装置へ供給する。
【００４３】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０は、蓄電池２１０から放電された電力を所定電圧に変換（本例では昇圧）してパワーコンディショナ３０へ入力する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０は、太陽電池１１０や商用電力系統から供給される電力がパワーコンディショナ３０を介して入力され、このパワーコンディショナ３０からの電力を所定電圧に変換（本例では降圧）して蓄電池２１０へ供給し、充電させる。
【００４４】
パワーコンディショナ３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０，２２０から入力された直流の電力を交流の電力に変換して商用電力系統や負荷装置へ供給すると共に、商用電力系統からの交流の電力を直流の電力に変換してＤＣ／ＤＣコンバータ２２０へ供給するインバータを備えている。また、パワーコンディショナ３０は、系統連系リレー等を備え、商用電力系統との接続（系統連系）や解列を制御する。
【００４５】
図２，図３は、本実施形態１に係る分散型電源システム１００の回路構成を示す図であり、図２は昼間の状態、図３は夜間の状態を示している。
【００４６】
太陽電池１１０に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ１２０は、リアクトルＬ１、昇圧用のスイッチング素子Ｓ１及びダイオードＤ１を有する非絶縁型の昇圧回路である。
【００４７】
リアクトルＬ１は、一端が太陽電池１１０の負極に接続され、他端がダイオードＤ１のカソード及びスイッチング素子Ｓ１の低電位側の一端に接続されている。
【００４８】
ダイオードＤ１は、カソードがリアクトルＬ１及びスイッチング素子Ｓ１の低電位側の一端に接続され、アノードがＤＣ／ＤＣコンバータ１２０の出力端の負極に接続されている。即ち、リアクトルＬ１及びダイオードＤ１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０の負極側ラインにおいて、直列に接続されている。
【００４９】
スイッチング素子Ｓ１は、太陽電池１１０と並列に接続される。スイッチング素子Ｓ１の高電位側の一端は、太陽電池１１０の正極、及びＤＣ／ＤＣコンバータ１２０の出力端の正極に接続されている。
【００５０】
スイッチング素子Ｓ１は、例えば、ＭＯＳ（metal-oxide-semiconductor）型電界効果
トランジスタ、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などのスイッチ素子でよい。
【００５１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０は、スイッチング素子Ｓ１のスイッチング動作により、太陽電池１１０から入力された直流の電圧（例えば２５０Ｖ）を所定の電圧（例えば３２０Ｖ）に昇圧してパワーコンディショナ３０へ出力する。
【００５２】
蓄電池２１０に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ２２０は、リアクトルＬ２、及び昇降圧用のスイッチング素子Ｓ２、Ｓ３を有する。また、スイッチング素子Ｓ２、Ｓ３に対して逆並列にダイオードを有してもよい。
【００５３】
リアクトルＬ２は、一端が蓄電池２１０の正極に接続され、他端がスイッチング素子Ｓ２、Ｓ３の一端に接続されている。
【００５４】
スイッチング素子Ｓ２は、蓄電池２１０と並列に接続される。スイッチング素子Ｓ２は、低電位側の一端が蓄電池２１０の負極及びパワーコンディショナ３０の負極に接続され、高電位側の一端が、リアクトルＬ２及びスイッチング素子Ｓ３に接続されている。
【００５５】
スイッチング素子Ｓ３は、一端がパワーコンディショナ３０の正極に接続され、他端が、リアクトルＬ２及びスイッチング素子Ｓ２に接続されている。
【００５６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０は、スイッチング素子Ｓ２、Ｓ３のスイッチング動作により、蓄電池２１０から放電された直流の電圧（例えば１００Ｖ）を所定の電圧（例えば３２０Ｖ）に昇圧してパワーコンディショナ３０へ出力し、また、パワーコンディショナ３０からの直流の電圧（例えば３２０Ｖ）を所定の電圧（例えば１００Ｖ）に降圧して蓄電池２１０へ供給し、充電させる。
【００５７】
パワーコンディショナ３０は、コンデンサＣ１、インバータ３１、ＡＣリアクトルＡＣＬ１，ＡＣＬ２を有している。
【００５８】
コンデンサＣ１は、パワーコンディショナ３０の直流側の正負極間に接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０を介して入力される太陽電池１１０からの直流電圧のノイズ成分を平滑化するフィルタ回路である。
【００５９】
インバータ３１は、太陽電池１１０及び蓄電池２１０からの直流の電力を交流の電力に変換し、ＡＣリアクトルＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して出力する。また、インバータ３１は、商用電力系統からの交流の電力を直流の電力に変換して直流側の正負極３２，３３から出力する。
【００６０】
従来、ＤＣ／ＤＣコンバータとしては、負極側をコモンとし、正極側にリアクトルやダイオードを接続した構成が知られているが、本実施形態１の分散型電源システム１００では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０におけるリアクトルＬ１及びダイオードＤ１を負極側に接続し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０の正極側をコモン化している。これにより、太陽電池１１０の対地電位が、パワーコンディショナ３０の正極側の対地電位と同じになるため、例えば図２に示すように、パワーコンディショナ３０の直流側の正負極３２・３３間の電位差が３２０Ｖで、アース３９に対する正極３２の電位が＋１６０Ｖの場合、太陽電池１１０の正極の電位がアース１９に対して＋１６０Ｖとなる。そして、昼間、太陽電池１１０が発電して、正極と負極の電位差が２５０Ｖとなった場合、アース１９に対する負極の電位（対地電位）が−９０Ｖとなる。このため、負極側の太陽電池モジュール１は、負の対地電位を有することになり、セル１３にｐ型半導体を用いている場合、ＰＩＤのリスクが考えられるが、この対地電位は、従来のように、負極側をコモンとした構成とし、パワーコンディショナ３０の負極と同じ−１６０Ｖの対地電池となる構成よりもＰＩＤのリスクが軽減されている。
【００６１】
また、夜間、太陽電池１１０が発電していない場合には、図３に示すように、太陽電池１１０の正極と負極の電位差は０Ｖとなる。この場合でも本実施形態では、蓄電池２１０の充放電を行うため、系統連系リレーがＯＮされており、商用電力系統や負荷装置と接続され、図２の昼間と同様にパワーコンディショナ３０の直流側の正負極３２・３３間の電位差が３２０Ｖで、アース３９に対する正極３２の電位が＋１６０Ｖとなる。これにより、太陽電池１１０の正極の電位もアース１９に対して＋１６０Ｖとなり、太陽電池１１０が発電しておらず、正極側と負極側で電位差が生じていなければ、各太陽電池モジュール１の対地電位は等しく＋１６０Ｖとなるので、負極の電位（対地電位）がインバータ３１の負極の電位より高く、＋１６０Ｖとなる。即ち、本実施形態において、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０の負極側ラインにおいて、リアクトルＬ１及びダイオードＤ１を直列に接続し、正極側をコモン化した構成が、電位調整手段である。
【００６２】
このように、各太陽電池モジュール１は、正の対地電位を有することになり、セル１３にｐ型半導体を用いている場合、夜間にＰＩＤのリスクがなく、昼間にＰＩＤによる性能低下が生じた場合でも夜間に回復する。
【００６３】
《他の構成例との比較》
次に、本実施形態１に係る分散型電源システム１００のＰＩＤ抑制効果を他の構成例と比較して説明する。
【００６４】
図４，図５は、比較例１に係る分散型電源システム１０９の回路構成を示す図であり、図４は昼間の状態、図５は夜間の状態を示している。また、図６は、比較例１における昼間の対地電位を示す図、図７は、比較例１における夜間の対地電位を示す図である。
【００６５】
比較例１の分散型電源システム１０９は、実施形態１の分散型電源システム１００と比べて、蓄電池２１０を備えず、太陽電池１１０のみを備え、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２９の負極側をコモンとした構成が異なっている。なお、前述の分散型電源システム１００と同一の要素には、同符号を付す等して、再度の説明を省略する。
【００６６】
比較例１のＤＣ／ＤＣコンバータ１２９は、リアクトルＬ９、昇圧用のスイッチング素
子Ｓ１及びダイオードＤ９を有する非絶縁型の昇圧回路である。
【００６７】
リアクトルＬ９は、一端が太陽電池１１０の正極に接続され、他端がダイオードＤ９のアノード及びスイッチング素子Ｓ１の高電位側の一端に接続されている。
【００６８】
ダイオードＤ９は、アノードがリアクトルＬ９及びスイッチング素子Ｓ１の高電位側の一端に接続され、カソードがＤＣ／ＤＣコンバータ１２９の出力端子の正極に接続されている。
【００６９】
スイッチング素子Ｓ１は、太陽電池１１０と並列に接続され、低電位側の一端が、太陽電池１１０の負極、及びＤＣ／ＤＣコンバータ１２９の出力端子の負極に接続されている。
【００７０】
比較例１の分散型電源システム１０９では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２９におけるリアクトルＬ９及びダイオードＤ９を正極側に接続し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２９の負極側をコモン化している。これにより、太陽電池１１０の対地電位が、パワーコンディショナ３０の負極側の対地電位と同じになるため、例えば図４に示すように、パワーコンディショナ３０の直流側の正負極３２・３３間の電位差が３２０Ｖで、アース３９に対する負極３３の電位が−１６０Ｖの場合、太陽電池１１０の負極の電位がアース１９に対して−１６０Ｖとなる。そして、昼間、太陽電池１１０が発電して、正極と負極の電位差が２５０Ｖとなった場合、アース１９に対する正極の電位（対地電位）が＋９０Ｖとなる。このため、図６に示すように負極側の太陽電池モジュール１は、負の対地電位を有することになり、セル１３にｐ型半導体を用いている場合、ＰＩＤによる性能低下のリスク（図６の網掛け部）が生じる。
【００７１】
また、夜間、太陽電池１１０が発電していない場合には、パワーコンディショナ３０が系統連系リレー３６，３７をＯＦＦにし、商用電力系統から解列する。このため、パワーコンディショナ３０及び太陽電池１１０の対地電位は０Ｖとなる。
【００７２】
このため、図７に示すように各太陽電池モジュール１の対地電位が０Ｖとなるので、夜間にＰＩＤのリスクがなく、昼間にＰＩＤによる性能低下が生じた場合、夜間に緩やかに回復する可能性がある。
【００７３】
図８は、太陽電池ストリング１０のうち、最も負極側の太陽電池モジュール１−１における対地電位の継時変化を模式的に示す図、図９は、太陽電池ストリング１０のうち、最も正極側の太陽電池モジュール１−１０における対地電位の継時変化を模式的に示す図である。
【００７４】
図８に示すように、比較例１の分散型電源システム１０９において、最も負極側の太陽電池モジュール１−１は、太陽電池１１０が発電を行う時間帯に負の対地電位（例えば−１６０Ｖ）を有するため、ＰＩＤが促進される。一方、太陽電池１１０が発電を行わない時間帯の太陽電池モジュール１−１は、対地電位が０Ｖとなるため、ＰＩＤによる性能低下が緩やかに回復する。
【００７５】
また、図９に示すように、比較例１の分散型電源システム１０９において、最も正極側の太陽電池モジュール１−１０は、太陽電池１１０が発電を行う時間帯に正の対地電位（例えば＋９０Ｖ）を有するため、ＰＩＤによる性能低下のリスクがない。また、太陽電池１１０が発電を行わない時間帯においても太陽電池モジュール１−１０は、対地電位が０Ｖとなるため、ＰＩＤによる性能低下のリスクがない。
【００７６】
図１０〜図１２は、比較例２に係る分散型電源システム１０８の回路構成を示す図であり、図１０は昼間の状態、図１１は夜間の状態、図１２はゲートブロック時の状態を示している。また、図１３は、比較例２における昼間の対地電位を示す図、図１４は、比較例２における夜間の対地電位を示す図、図１５は、比較例２におけるゲートブロック時の対地電位を示す図である。
【００７７】
比較例２の分散型電源システム１０８は、実施形態１の分散型電源システム１００と比べて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２９の負極側をコモンとした構成が異なっている。なお、前述の分散型電源システム１００，１０９と同一の要素には、同符号を付す等して、再度の説明を省略する。
【００７８】
比較例２の分散型電源システム１０８では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２９におけるリアクトルＬ９及びダイオードＤ９を正極側に接続し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２９の負極側をコモン化している。これにより、太陽電池１１０の対地電位が、パワーコンディショナ３０の負極側の対地電位と同じになるため、例えば図１０に示すように、パワーコンディショナ３０の直流側の正負極３２・３３間の電位差が３２０Ｖで、アース３９に対する負極３３の電位が−１６０Ｖの場合、太陽電池１１０の負極の電位がアース１９に対して−１６０Ｖとなる。そして、昼間、太陽電池１１０が発電して、正極と負極の電位差が２５０Ｖとなった場合、アース１９に対する正極の電位（対地電位）が＋９０Ｖとなる。このため、図１３に示すように負極側の太陽電池モジュール１は、負の対地電位を有することになり、セル１３にｐ型半導体を用いている場合、ＰＩＤによる性能低下のリスク（図１３の網掛け部）が生じる。
【００７９】
また、夜間、太陽電池１１０が発電していない場合には、図１１に示すように、太陽電池１１０の正極と負極の電位差は０Ｖとなる。この場合でも比較例２では、蓄電池２１０の充放電を行うため、系統連系リレーがＯＮされており、商用電力系統や負荷装置と接続され、昼間と同様にパワーコンディショナ３０における直流側の正極３２と負極３３間の電位差が３２０Ｖで、アース３９に対する負極３３の電位が−１６０Ｖとなる。これにより、太陽電池１１０の負極の電位もアース１９に対して−１６０Ｖとなり、太陽電池１１０が発電しておらず、正極側と負極側で電位差が生じていなければ、図１４に示すように各太陽電池モジュール１の対地電位は等しく−１６０Ｖとなる。なお、月明かりや照明などにより夜間でも太陽電池モジュール１の発電がある場合（例えば２５Ｖ）、正極側の実測値が−１３５Ｖ程度になることもある。
【００８０】
このように、各太陽電池モジュール１は、負の対地電位を有することになり、セル１３にｐ型半導体を用いている場合、ＰＩＤによる性能低下のリスク（図１４の網掛け部）が生じる。
【００８１】
また、分散型電源システム１０８では、夜間のゲートブロック時には、図１２に示すように、パワーコンディショナ３０のアース３９に対する負極３３の電位が−１００Ｖｒｍｓ（理論値）となる。これにより、太陽電池１１０の負極の電位もアース１９に対して−１００Ｖｒｍｓとなり、太陽電池１１０が発電しておらず、正極側と負極側で電位差が生じていなければ、図１５に示すように各太陽電池モジュール１の対地電位は等しく−１００Ｖｒｍｓとなる。
【００８２】
このため、各太陽電池モジュール１は、負の対地電位を有することになり、セル１３にｐ型半導体を用いている場合、ＰＩＤによる性能低下のリスク（図１５の網掛け部）が生じる。
【００８３】
図１６は、比較例２の太陽電池ストリング１０のうち、最も負極側の太陽電池モジュー
ル１−１における対地電位の継時変化を模式的に示す図、図１７は、太陽電池ストリング１０のうち、最も正極側の太陽電池モジュール１−１０における対地電位の継時変化を模式的に示す図である。
【００８４】
図１６に示すように、比較例２の分散型電源システム１０８において、最も負極側の太陽電池モジュール１−１は、常に負の対地電位（例えば−１６０Ｖ）を有するため、ＰＩＤが促進される。
【００８５】
また、図１７に示すように、比較例２の分散型電源システム１０９において、最も正極側の太陽電池モジュール１−１０は、太陽電池１１０が発電していない時間帯（夜間）に負の対地電位（例えば−１６０Ｖ）を有するため、ＰＩＤが促進される。一方、太陽電池１１０が発電している時間帯（昼間）の太陽電池モジュール１−１０は、正の対地電位（例えば＋９０Ｖ）となるため、ＰＩＤによる性能低下が回復する。
【００８６】
図１８，図１９は、比較例３に係る分散型電源システム１０７の回路構成を示す図であり、図１８は昼間の状態、図１９は夜間の状態を示している。
【００８７】
比較例３の分散型電源システム１０７は、実施形態１の分散型電源システム１００と比べて、絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータ１２８を備えた構成が異なっている。なお、前述の分散型電源システム１００と同一の要素には、同符号を付す等して、再度の説明を省略する。
【００８８】
比較例３の分散型電源システム１０７では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２８がトランスを有した絶縁型であり、太陽電池１１０側の入力とパワーコンディショナ３０側の出力とを絶縁している。これにより、太陽電池１１０の対地電位が、パワーコンディショナ３０側の影響を受けず、例えば図１８に示すように、昼間、太陽電池１１０が発電して、正極と負極の電位差が２５０Ｖとなった場合、アース１９に対する正極の電位（対地電位）が＋１２５Ｖ、アース１９に対する負極の電位（対地電位）が−１２５Ｖとなる。このため、負極側の太陽電池モジュール１は、負の対地電位を有することになり、セル１３にｐ型半導体を用いている場合、ＰＩＤによる性能低下のリスクが生じる。
【００８９】
また、夜間、太陽電池１１０が発電していない場合には、図１９に示すように、太陽電池１１０の正極と負極の電位差は０Ｖとなり、パワーコンディショナ３０側の影響を受けないため、アース１９に対する正極の電位も負極の電位も０Ｖとなる。このため、夜間にＰＩＤによる性能低下のリスクがなく、昼間にＰＩＤによる性能低下が生じた場合でも、夜間に緩やかに回復する可能性がある。
【００９０】
図２０は、各構成の分散型電源システムにおける対地電位とＰＩＤの影響について比較した図である。
【００９１】
図２０に示すように、比較例１では、昼間に一部の太陽電池モジュール１がＰＩＤの影響を受けるが、夜間に対地電位が０Ｖとなるため、緩やかな回復が見込め、ＰＩＤが問題となりにくい（図２０において○印で示す）。しかしながら、比較例１では、分散電源として太陽電池１１０しか備えていない。近年、太陽光発電システムの普及率の向上に伴い、単に太陽電池で発電した電力を商用電力系統へ逆潮流するのではなく、蓄電池に充電して夜間に利用する等、太陽電池以外の分散電源を備えることが要請されているが、比較例１では、この要請に応えることができない。
【００９２】
比較例２では、蓄電池２１０を備えているが、昼間時の負極側太陽電池モジュール１及び夜間時の全ての太陽電池モジュール１に負の対地電圧がかかるため、ｐ型半導体を用い
た太陽電池モジュール１の場合、ＰＩＤによる性能低下が顕著に発生してしまう（図２０において×印でしめす）。なお、比較例２の構成であっても、ｎ型半導体を用いた太陽電池モジュールであれば、ＰＩＤによる性能低下がほぼ発生しないが、現在実用化しているほとんどの太陽電池モジュール１がｐ型半導体を用いているので、比較例２のシステムをｎ型半導体で実現するのは現実的でない。
【００９３】
また、比較例３では、昼間に一部の太陽電池モジュール１がＰＩＤの影響を受けるが、夜間に対地電位が０Ｖとなるため、緩やかな回復が見込め、ＰＩＤが問題となりにくい。しかしながら、比較例３では、絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータ１２８を用いており、トランスが必須の構成となっているため、高コストになり易いという問題点があった。
【００９４】
これに対し本実施形態１では、昼間に負極側の太陽電池モジュール１にかかる負の対地電位が小さく、また、夜間に対地電位が正となるため、ｐ型半導体を用いた太陽電池モジュール１においてＰＩＤがほぼ発生しない程度に抑制できる。また、ＰＩＤが発生したとしても、夜間に正の対地電圧がかかることで、ＰＩＤによる性能低下を回復させることができる。
【００９５】
〈実施形態２〉
図２１，図２２は、本実施形態２に係る分散型電源システム１０１の回路構成を示す図であり、図２１は昼間の状態、図２２は夜間の状態を示している。本実施形態２の分散型電源システム１０１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１の正側のラインに、負側のリアクトルＬ１及びダイオードＤ１と等価のリアクトルＬ４及びダイオードＤ２を設け、太陽電池１１０の正極に接続された正側のラインと太陽電池１１０の負極に接続された負側のラインを等価にしている。本実施形態２は、前述の実施形態１と比較して、この正側のラインと負側のラインとを等価にした構成が異なり、その他の構成は同じである。このため、本実施形態２において、前述の実施形態１と同一の要素には同符号を付して再度の説明を省略する。
【００９６】
図２１，図２２に示すように、本実施形態２のＤＣ／ＤＣコンバータ１２１は、電位調整手段として、リアクトル（第二のリアクトル）Ｌ１、昇圧用のスイッチング素子Ｓ１及びダイオード（第二のダイオード）Ｄ１に加え、リアクトル（第一のリアクトル）Ｌ４及びダイオード（第一のダイオード）Ｄ２を備えている。
【００９７】
リアクトルＬ４は、一端が太陽電池１１０の正極に接続され、他端がダイオードＤ２のアノード及びスイッチング素子Ｓ１の高電位側の一端に接続されている。
【００９８】
ダイオードＤ２は、アノードがリアクトルＬ４及びスイッチング素子Ｓ１の高電位側の一端に接続され、カソードがＤＣ／ＤＣコンバータ１２１の出力端の正極に接続されている。
【００９９】
このように、本実施形態２に係る分散型電源システム１０１では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１において、太陽電池１１０の正極に接続された正側のラインと太陽電池１１０の負極に接続された負側のラインを等価にしている。このため、太陽電池１１０の正極と負極は、均等に対地電位を有することになるので、図２１に示すように、昼間、太陽電池１１０が発電して、正極と負極の電位差が２５０Ｖとなった場合、アース１９に対する正極及び負極の電位（対地電位）は、それぞれ＋１２５Ｖとなる。
【０１００】
また、夜間、太陽電池１１０が発電していない場合には、図２２に示すように、太陽電池１１０の正極と負極の電位差が０Ｖとなった場合、アース１９に対する正極及び負極の電位（対地電位）は、それぞれ０Ｖとなる。
【０１０１】
これにより本実施形態２の分散型電源システム１０１では、昼間に負極側の太陽電池モジュール１に負の対地電位がかかるが、夜間に対地電圧が０Ｖとなることで、ＰＩＤによる性能低下を抑制できる。また、昼間に性能低下が生じたとしても、夜間に回復させることができる。更に、分散型電源システム１０１では、夜間の対地電圧が０Ｖとなるので、図２０に示すようにｐ型の太陽電池モジュール１を採用した場合でも、ｎ型の太陽電池モジュール１を採用した場合でもＰＩＤによる性能低下を抑制できる。
【０１０２】
〈変形例２−１〉
図２３は、変形例２−１に係る分散型電源システム１０１の回路構成を示す図である。
【０１０３】
変形例２−１は、太陽電池１１０の両端の直流電圧を検出するＤＣＶ検出回路２１を設けた場合に、このＤＣＶ検出回路２１の抵抗成分Ｒ２，Ｒ３と等価となる抵抗Ｒ１を設けている。なお、その他の構成は、前述の実施形態２と同じであるため、前述の実施形態２と同一の要素には同符号を付す等して再度の説明を省略する。また、図２３は、主にＤＣ／ＤＣコンバータ１２２の構成を示し、パワーコンディショナ３０の回路や、蓄電池２１０等の構成は省略して示している。
【０１０４】
本例のＤＣ／ＤＣコンバータ１２２における電位調整手段は、図２３に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２２の入力端の正極と出力端の正極２４の間に、ＤＣＶ検出回路２１の抵抗成分Ｒ２，Ｒ３と同等の抵抗値を有する抵抗Ｒ１を備えている。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２２の入力端の正極側と負極側を等価とし、図２１と同様に昼間、太陽電池１１０が発電して、正極と負極の電位差が生じた場合に、正極及び負極の電位をそれぞれ正の対地電位としている。また、夜間、太陽電池１１０が発電していない場合に、図２２と同様に、太陽電池１１０の正極と負極の電位差が０Ｖとなった場合に、正極及び負極の対地電位をそれぞれ０Ｖとしている。
【０１０５】
〈変形例２−２〉
図２４は、変形例２−２に係る分散型電源システム１０１の回路構成を示す図である。
【０１０６】
本変形例２−２のＤＣ／ＤＣコンバータ１２３は、太陽電池１１０の両端の直流電圧を検出するＤＣＶ検出回路２１を含む制御回路２６を備えている。制御回路２６は、例えばＤＣＶ検出回路２１の検出値に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ１２３を制御する。また、制御回路２６は、スイッチング素子Ｓ１の短絡電流を検出する検出部を備え、夜間にスイッチング素子Ｓ１を短絡させておき、朝になって太陽電池１１０に太陽光が入射し、スイッチング素子Ｓ１の短絡電流が所定値を超えた場合に、朝になったことを検出し、例えば昼間の制御に切り替える契機としても良い。
【０１０７】
制御回路２６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２３の出力端の正極２４と負極２５の間（本例では中間）にＧＮＤを有する回路配置としている。これによりＤＣ／ＤＣコンバータ１２３のＧＮＤに対する正極側と負極側を等価とし、図２１と同様に昼間、太陽電池１１０が発電して、正極と負極の電位差が生じた場合に、正極及び負極の電位をそれぞれ正の対地電位としている。また、夜間、太陽電池１１０が発電していない場合に、図２２と同様に、太陽電池１１０の正極と負極の電位差が０Ｖとなった場合に、正極及び負極の対地電位をそれぞれ０Ｖとしている。
【０１０８】
〈実施形態３〉
図２５，図２６は、本実施形態３に係る分散型電源システム１０２の回路構成を示す図であり、図２５は昼間の状態、図２６は夜間の状態を示している。本実施形態３の分散型電源システム１０２は、ＤＣＶ検出回路２１と抵抗回路とでＤＣ／ＤＣコンバータ１２４
のＧＮＤに対する正極側の電圧と負極側の電圧を分圧し、太陽電池モジュール１の対地電位を調整する構成である。本実施形態３は、前述の実施形態２と比較して、この太陽電池モジュール１の対地電位を調整する構成が異なり、その他の構成は同じである。このため、本実施形態３において、前述の実施形態２と同一の要素には同符号を付して再度の説明を省略する。
【０１０９】
図２５，図２６に示すように、本実施形態３のＤＣ／ＤＣコンバータ１２４は、電位調整手段として、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の正極２４に、ＤＣＶ検出回路２１の抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗Ｒ４の一端が接続され、抵抗Ｒ４の他端にはダイオード（第三のダイオード）Ｄ３のカソードが接続され、ダイオードＤ３のアノードとＤＣ／ＤＣコンバータの出力端の負極２５とが接続され、前記抵抗Ｒ４の他端及びダイオードＤ３のカソードが太陽電池１１０の負極に接続されている。
【０１１０】
図２７は、本実施形態３のＤＣ／ＤＣコンバータ１２４における、ダイオードＤ２〜Ｄ４及び抵抗Ｒ２〜Ｒ４等の抵抗回路と、ＤＣＶ検出回路２１との分圧の関係を示す図である。
【０１１１】
図２７に示すように、本例では、ダイオードＤ３が、ダイオードＤ２，Ｄ４と等価に配置され、抵抗Ｒ４が、ＤＣＶ検出回路２１の内部抵抗Ｒ２，Ｒ３と等価に配置されているため、夜間の発電していない状態で、太陽電池１１０の正極の対地電圧と負極の対地電圧が、ほぼ同電位となる。この太陽電池１１０の対地電圧は、これら抵抗回路と、ＤＣＶ検出回路２１の分圧の程度によって任意に設定でき、例えば、抵抗Ｒ４を抵抗Ｒ２，Ｒ３に対して小さく設定することで、太陽電池１１０の負極に正の対地電圧を加えるようにしてもよい。
【０１１２】
このように本実施形態３の分散型電源システム１０２では、昼間に負極側の一部の太陽電池モジュール１において対地電位が負となるが、夜間に対地電圧が０Ｖとなることで、ＰＩＤによる性能低下を抑制できる。また、昼間に性能低下が生じたとしても、夜間に回復させることができる。更に、分散型電源システム１０２では、夜間の太陽電池モジュール１の対地電圧を０Ｖにできるので、図２０に示すようにｐ型の太陽電池モジュール１を採用した場合でも、ｎ型の太陽電池モジュール１を採用した場合でもＰＩＤによる性能低下を抑制できる。
【０１１３】
〈変形例３−１〉
図２８は、変形例３−１に係る分散型電源システム１３１の回路構成を示す図である。
【０１１４】
本変形例３−１は、前述の実施形態３と比べて、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２１のダイオードＤ３と並列に抵抗Ｒ５を備えた構成が異なっており、その他の構成は同じである。
【０１１５】
図２８のように、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ４とで分圧を行い、太陽電池１１０の正極と負極の対地電位を調整しても良い。これにより、例えば、夜間の太陽電池モジュール１の対地電位を０Ｖとし、ＰＩＤによる性能成果を抑制できる。
【０１１６】
〈変形例３−２〉
図２９は、変形例３−２に係る分散型電源システム１３２の回路構成を示す図である。
【０１１７】
本変形例３−２は、前述の実施形態３と比べて、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２２のダイオードＤ３と並列にＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor
）５１を設けた構成が異なっており、その他の構成は同じである。
【０１１８】
図２９のように、ダイオードＤ３と並列にＭＯＳＦＥＴ５１を設け、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２２の駆動時に電流をダイオードＤ３に代えてＭＯＳＦＥＴ５１を通過させることで、電力の損失を低減できる。Ｄ３は、ＭＯＳＦＥＴの内蔵ダイオードであってもよい。
【０１１９】
〈変形例３−３〉
図３０は、変形例３−３に係る分散型電源システム１３３の回路構成を示す図である。
【０１２０】
本変形例３−３は、前述の実施形態３と比べて、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２３の抵抗Ｒ４と並列にコンデンサＣ４を設けた構成が異なっており、その他の構成は同じである。
【０１２１】
図３０のように、抵抗Ｒ４と並列にコンデンサＣ４を設けることで、ノイズを低減することができる。
【０１２２】
なお、このノイズ低減用のコンデンサは、図３０の構成に限らず、図３１のように、図２８に示す分散型電源システム１３１の抵抗Ｒ４と並列にノイズ低減用のコンデンサＣ４を設けても良い。
【０１２３】
更に、このノイズ低減用のコンデンサは、図３０の構成に限らず、図３２のように、図２８に示す分散型電源システム１３１の抵抗Ｒ５と並列にノイズ低減用のコンデンサＣ５を設けても良い。
【０１２４】
また、このノイズ低減用のコンデンサは、図３０の構成に限らず、図３３のように、図２６に示す分散型電源システム１０２のダイオードＤ３と並列にノイズ低減用のコンデンサＣ５を設けても良い。
【０１２５】
〈変形例３−４〉
図３４は、変形例３−４に係る分散型電源システム１３４の回路構成を示す図である。
【０１２６】
本変形例３−４は、前述の実施形態３と比べて、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２４に三端子リレー（Ｃ接点）５２を設けた構成が異なっている。なお、その他の構成は同じであるため、同一の要素に同符号を付す等して再度の説明を省略する。
【０１２７】
図３４（ａ）に示すように、本変形例３−４のＤＣ／ＤＣコンバータ３２４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２４の出力端の正極にＤＣＶ検出回路２１の抵抗成分Ｒ２，Ｒ３と同等の抵抗Ｒ４の一端が接続され、この抵抗Ｒ４の他端が三端子リレー５２のＡ接点に接続されている。
【０１２８】
三端子リレー５２は、コモン端子がＤＣ／ＤＣコンバータ３２４の入力端の負極と接続され、Ｂ接点が出力端の負極に接続されている。三端子リレー５２は、ＤＣＶ検出回路２１を有する制御回路２６によって接点の切り替えが制御されて、例えば、昼間にはＡ接点を開いてＢ接点を閉じ、太陽電池１１０の負極とＤＣ／ＤＣコンバータ３２４の出力端の負極２５とが接続される。また、三端子リレー５２は、制御回路２６によって、夜間にＢ接点を開いてＡ接点を閉じ、太陽電池１１０の負極と抵抗Ｒ４の一端とが接続される。
【０１２９】
図３４（ｂ）は、夜間に三端子リレー５２のＡ接点を閉じた場合のＤＣＶ検出回路２１と分圧用抵抗Ｒ４による分圧を説明する図である。なお、図３４（ａ）には省略したが、ＤＣＶ検出回路２１は、三端子リレー５２のＢ接点よりもＤＣ／ＤＣコンバータ３２４の出力端側で負極２５と接続され、基準電位点としている。
【０１３０】
そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２４は、三端子リレー５２のＢ接点が開いた状態では
、出力端の負極２５と太陽電池１１０の負極との間にＤＣＶ検出回路２１の抵抗成分Ｒ２を有し、負極２５と太陽電池１１０の正極との間にＤＣＶ検出回路２１の抵抗成分Ｒ３を有している。このため太陽電池１１０の両端の電圧は、ＤＣＶ検出回路２１の抵抗成分Ｒ２，Ｒ３と、分圧用抵抗Ｒ４、ダイオードＤ２、Ｄ４によって分圧され、太陽電池１１０の正極と負極の対地電位が調整される。本変形例３−４に係る分散型電源システム１３４では、夜間の太陽電池１１０が発電していない状態の正極と負極の対地電位をそれぞれ０Ｖとし、ＰＩＤの発生を抑制している。本変形例３−４では、この分圧により太陽電池１１０の正極と負極の対地電位を調整する抵抗Ｒ４や三端子リレー５２、ＤＣＶ検出回路２１を含む構成を電位調整手段としている。
【０１３１】
〈変形例３−５〉
図３５は、変形例３−５に係る分散型電源システム１３５の回路構成を示す図である。
【０１３２】
本変形例３−５は、変形例３−４の分散型電源システム１３４と比べて、三端子リレー５２をＢ接点のリレーとＭＯＳ(Metal-Oxide-Semiconductor)ダイオードに換えた構成が
異なっている。なお、その他の構成は同じであるため、同一の要素に同符号を付す等して再度の説明を省略する。
【０１３３】
本変形例３−５のＤＣ／ＤＣコンバータ３２５は、太陽電池１１０の両端の直流電圧を検出するＤＣＶ検出回路２１及び溶着検出回路２７を含む制御回路２６１を備えている。制御回路２６１は、例えばＤＣＶ検出回路２１の検出値に基づいてスイッチング素子Ｓ１の制御や三端子リレー５２の切り替えを制御する。また、制御回路２６１は、溶着検出回路２７の検出値に基づいて端子リレー５２の接点の溶着を検出する。この溶着検出回路２７は、三端子リレー５２のコモン端子とＢ接点との間の電圧を検出しており、Ｂ接点を閉じている場合には、電圧が検出され、Ｂ接点が開いている場合には電圧が検出される。このため、制御回路２６１は、夜間等のＢ接点を開く制御を行っているときに溶着検出回路２７によって電圧が検出された場合や、昼間等のＢ接点を閉じる制御を行っているときに溶着検出回路２７によって電圧が検出されない場合に接点が溶着したと検出する。なお、溶着の発生を検出した場合、制御回路２６１は、例えばＤＣ／ＤＣコンバータ１２４の駆動停止や他の装置への警報出力を行う。
【０１３４】
また、本変形例３−５では、図３５（ａ）に示すように三端子リレー５２のＡ接点を閉じた状態の場合、図３５（ｂ）に示すように溶着検出回路２７の抵抗成分Ｒ６がＤＣＶ検出回路２１の抵抗成分Ｒ３と並列に存在することになる。このため太陽電池１１０の両端の電圧は、ＤＣＶ検出回路２１の抵抗成分Ｒ２，Ｒ３及び溶着検出回路２７の抵抗成分Ｒ６と、分圧用抵抗Ｒ４、ダイオードＤ２、Ｄ４とによって分圧され、太陽電池１１０の正極と負極の対地電位が調整される。本変形例３−５に係る分散型電源システム１３５では、夜間の太陽電池１１０が発電していない状態の正極と負極の対地電位をそれぞれ０Ｖとし、ＰＩＤの発生を抑制している。本変形例３−５では、この分圧により太陽電池１１０の正極と負極の対地電位を調整する抵抗Ｒ４や三端子リレー５２、ＤＣＶ検出回路２１、溶着検出回路２７を含む構成を電位調整手段としている。
【０１３５】
〈変形例３−６〉
図３６は、変形例３−６に係る分散型電源システム１３６の回路構成を示す図である。
【０１３６】
本変形例３−６は、変形例３−４の分散型電源システム１３６と比べて、ＤＣＶ検出回路２１に換えて、分圧用の抵抗Ｒ５を設けた構成が異なっている。なお、その他の構成は同じであるため、同一の要素に同符号を付す等して再度の説明を省略する。また、図３６は、主にＤＣ／ＤＣコンバータ３２６の構成を示し、パワーコンディショナ３０の回路や、蓄電池２１０等の構成は省略して示している。
【０１３７】
前述の変形例３−４では、ＤＣＶ検出回路２７の抵抗成分Ｒ２，Ｒ３を分圧に用いていたが、ＤＣＶ検出回路２７を省略した構成やＤＣＶ検出回路２７の抵抗成分が太陽電池１１０の正極と負極との間の電圧の分圧に寄与しない構成の場合、図３６に示すように抵抗Ｒ５を設けて分圧を行ってもよい。抵抗Ｒ５は一端が抵抗Ｒ４の負極側の端部と接続され、他端がＤＣ／ＤＣコンバータ３２６の出力端の負極２５と接続されている。これにより、夜間、三端子リレー５２のＡ接点が閉じられた場合、抵抗Ｒ４及びダイオードＤ２、Ｄ４と、抵抗Ｒ５によって分圧し、太陽電池１１０の正極と負極の対地電位を調整する。
【０１３８】
〈変形例３−７〉
図３７は、変形例３−７に係る分散型電源システム１３７の回路構成を示す図である。本変形例３−７は、変形例３−５の分散型電源システム１３５と比べて、三端子リレー５２の接点の溶着を検出する溶着検出回路２７備えた構成が異なっている。なお、その他の構成は同じであるため、同一の要素に同符号を付す等して再度の説明を省略する。
【０１３９】
本変形例３−７のＤＣ／ＤＣコンバータ３２７は、図３７（ａ）に示すように三端子リレー５２の一端子を太陽電池１１０の負極と接続し、他端をＤＣ／ＤＣコンバータ３２７の出力端の負極２５と接続し、他端を抵抗Ｒ４と接続している。
【０１４０】
三端子リレー５２は、ＤＣＶ検出回路２１を有する制御回路２６１によって接点の切り替えが制御されて、例えば、昼間には接点を閉じ、太陽電池１１０の負極とＤＣ／ＤＣコンバータ３２４の出力端の負極２５とを接続する。
【０１４１】
また、三端子リレー５２は、制御回路２６１に制御されて、夜間に太陽電池１１０の負極と抵抗Ｒ４とを導通させ、昼間に太陽電池１１０の負極と抵抗Ｒ４の間の電流を遮断する。
【０１４２】
図３７（ｂ）は、夜間に三端子リレー５２の接点を開き、ＭＯＳＦＥＴ５４により太陽電池１１０の負極と抵抗Ｒ４とを導通させた場合の制御回路２６１と分圧用抵抗Ｒ４による分圧を説明する図である。このように本変形例３−７のＤＣ／ＤＣコンバータ３２７では、ＤＣＶ検出回路２１の抵抗成分Ｒ２，Ｒ３及び溶着検出回路２７の抵抗成分Ｒ６と分圧用抵抗Ｒ４やダイオードＤ２、Ｄ４によって分圧され、太陽電池１１０の正極と負極の対地電位が調整される。本変形例３−７に係る分散型電源システム３２７では、夜間の太陽電池１１０が発電していない状態の正極と負極の対地電位をそれぞれ０Ｖとし、ＰＩＤの発生を抑制している。本変形例３−７では、この分圧により太陽電池１１０の正極と負極の対地電位を調整する抵抗Ｒ４やリレー５２、ＭＯＳＦＥＴ５４、ＤＣＶ検出回路２１、溶着検出回路２７を含む構成を電位調整手段としている。
【０１４３】
〈変形例３−８〉
図３８は、変形例３−８に係る分散型電源システム１３８の回路構成を示す図である。
【０１４４】
本変形例３−８は、変形例３−４と比べて、三端子リレー５２のコモン端子とＢ接点との間にダイオードＤ３１を設けた構成が異なっている。なお、その他の構成は同じであるため、同一の要素に同符号を付す等して再度の説明を省略する。
【０１４５】
図３８に示すように、本変形例３−８のＤＣ／ＤＣコンバータ３２８は、出力端の負極にダイオードＤ３１の一端が接続され、このダイオードＤ３１の他端がＤＣ／ＤＣコンバータ３２８の入力端の負極に接続されている。即ち、三端子リレー５２のコモン端子とＢ接点との間にダイオードＤ３１が設けられている。
【０１４６】
これにより、本変形例３−８では、夜間にＢ接点を開いた際に、太陽電池１１０の両端間に電圧ＤＤＶ以上の開放電圧が発生しないようにしている。
【０１４７】
〈変形例３−９〉
図３９は、変形例３−９に係る分散型電源システム１３９の回路構成を示す図である。
【０１４８】
本変形例３−９は、変形例３−６と比べて、三端子リレー５２のコモン端子とＢ接点との間にダイオードＤ３１を設けた構成が異なっている。なお、その他の構成は同じであるため、同一の要素に同符号を付す等して再度の説明を省略する。
【０１４９】
図３９に示すように、本変形例３−９のＤＣ／ＤＣコンバータ３２９は、出力端の負極にダイオードＤ３１の一端が接続され、このダイオードＤ３１の他端がＤＣ／ＤＣコンバータ３２９の入力端の負極に接続されている。即ち、三端子リレー５２のコモン端子とＢ接点との間にダイオードＤ３１が設けられている。
【０１５０】
これにより、本変形例３−９では、夜間にＢ接点を開いた際に、太陽電池１１０の両端間の電圧ＤＤＶ以上の開放電圧が発生しないようにしている。
【０１５１】
〈実施形態４〉
図４０は、本実施形態４に係る分散型電源システム１４０の回路構成を示す図である。本実施形態４の分散型電源システム１４０は、太陽電池１１０とＤＣ／ＤＣコンバータ１２４の接続を電気的に切離す切離し手段を有する構成である。本実施形態４は、前述の実施形態２と比較し、切離し手段を設けた構成が異なり、その他の構成は同じである。このため、本実施形態４において、前述の実施形態２と同一の要素には同符号を付して再度の説明を省略する。
【０１５２】
本実施形態４の分散型電源システム１４０は、切離し手段として、ＭＯＳＦＥＴ６１，６２と、ダイオードＤ１１，Ｄ１２、制御回路２６２を有している。
【０１５３】
ＭＯＳＦＥＴ６１は、一端が太陽電池１１０の正極と接続され、他端がＤＣ／ＤＣコンバータ１２４の入力端の正極２２と接続されている。
【０１５４】
ダイオードＤ１１は、ＭＯＳＦＥＴ６１と並列に接続されており、アノードが太陽電池１１０の正極と接続され、カソードがＤＣ／ＤＣコンバータ１２４の入力端の正極２２と接続されている。
【０１５５】
ＭＯＳＦＥＴ６２は、一端が太陽電池１１０の負極と接続され、他端がＤＣ／ＤＣコンバータ１２４の入力端の負極２３と接続されている。
【０１５６】
ダイオードＤ１２は、ＭＯＳＦＥＴ６２と並列に接続されており、アノードが太陽電池１１０の負極と接続され、カソードがＤＣ／ＤＣコンバータ１２４の入力端の負極２３と接続されている。
【０１５７】
制御回路２６２は、昼間にＭＯＳＦＥＴ６１、６２をＯＮし、夜間にＭＯＳＦＥＴ６１，６２をＯＦＦするように、ＭＯＳＦＥＴ６１、６２を制御する。制御回路２６２は、例えば太陽電池１１０の両端の電圧や、ＭＯＳＦＥＴ６１，６２、ダイオードＤ１１，Ｄ１２等にかかる電圧を検出して昼間又は夜間を判断する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２４の制御回路２６から、昼間又は夜間を示す制御信号を取得しても良い。なお、本例では、切離し手段をＤＣ／ＤＣコンバータ１２４と独立に設けたが、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２４が切り離し手段を備えても良い。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２４の制御回路
２６がＭＯＳＦＥＴ６１，６２の制御を行い、制御回路２６２を独立して設けなくても良い。
【０１５８】
このように本実施形態４では、昼間にＭＯＳＦＥＴ６１、６２をＯＮして、太陽電池１１０とＤＣ／ＤＣコンバータ１２４とを電気的に接続させ、夜間にＭＯＳＦＥＴ６１，６２をＯＦＦして、太陽電池１１０をＤＣ／ＤＣコンバータ１２４から電気的に切離す。
【０１５９】
この場合、図４１（ａ）のように太陽電池１１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２４側のパワーコンディショナ３０との間にダイオードＤ１１，Ｄ１２を有する構成となる。このため、夜間に蓄電池の充放電が行われて、パワーコンディショナ３０の正負極に電位が生じた状態であっても、太陽電池１１０に電流は流れない。そして、図４１（ｂ）、図４２に示すダイオードＤ１１，Ｄ１２の抵抗成分Ｒｓｙ１，Ｒｓｙ２は、太陽電池１１０の内部抵抗Ｒｓｈ１，Ｒｓｈ２や、太陽電池１１０のセル１３とフレーム１１との間の抵抗成分Ｒｇ１、Ｒｇ２と比べて、非常に大きく設定されている（例えば１３０ＭΩ程度）。
【０１６０】
図４２に示すように、Ｒｓｙ１＝Ｒｓｙ２ ＞＞ Ｒｓｈ１，Ｒｓｈ２、Ｒｇ１、Ｒｇ２なら、
Ｖ１＝Ｖ２≒−１６０Ｖ
となり、
セル１３の対地電位は、ほぼ０Ｖとなる。このため、太陽電池１１０のＰＩＤによる性能低下が抑制される。
【０１６１】
なお、本例では、ＭＯＳＦＥＴ６１，６２を正極側と負極側にそれぞれ一つずつ配置した例を示したが、これに限らず、正極側と負極側にそれぞれ複数のＭＯＳＦＥＴを直列に配置してもよい。
【０１６２】
〈変形例４−１〉
図４３は、変形例４−１に係る分散型電源システム１４１の回路構成を示す図である。本変形例４−１は、前述の実施形態４と比べて、ＭＯＳＦＥＴ６１，６２をＯＦＦした際の太陽電池の電位を調整する抵抗回路を備えた構成が異なっている。なお、その他の構成は同じであるため、同一の要素に同符号を付す等して再度の説明を省略する。
【０１６３】
本例の分散型電源システム１４１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２１における出力端の正極と負極の間に分圧用の抵抗Ｒ８と抵抗Ｒ９を直列に接続している。また、この抵抗Ｒ８と抵抗Ｒ９の間とＤＣ／ＤＣコンバータ４２１における入力端の負極とを接続している。
【０１６４】
これにより、ＭＯＳＦＥＴ６１，６２をＯＦＦした場合に、この抵抗Ｒ８，Ｒ９の分圧によって、太陽電池１１０の対地電位が調整される。本変形例４−１では、夜間、太陽電池１１０が発電していない場合の対地電位を０Ｖとして、ＰＩＤによる性能低下を抑制している。
【０１６５】
〈変形例４−２〉
図４４は、変形例４−２に係る分散型電源システム１４２の回路構成を示す図である。本変形例４−２は、前述の実施形態４と比べて、ＭＯＳＦＥＴ６１，６２と並列にリレーを設けた構成が異なっている。なお、その他の構成は同じであるため、同一の要素に同符号を付す等して再度の説明を省略する。
【０１６６】
本例の分散型電源システム１４２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２２におけるＭＯＳＦＥＴ６１，６２と並列にリレー（Ｂ接点）６３，６４が接続されている。制御回路２６３は、夜間から昼間になった際、ＭＯＳＦＥＴ６１、６２をＯＦＦからＯＮに切り替え、更に
リレー６３，６４をＯＦＦからＯＮに切り替える。また、制御回路２６３は、昼間から夜間になった際、ＭＯＳＦＥＴ６１、６２をＯＮからＯＦＦに切り替え、更にリレー６３，６４をＯＮからＯＦＦに切り替える。
【０１６７】
これにより、本変形例４−２の分散型電源システム１４２は、夜間、太陽電池１１０をより確実に切離すことができる。
【０１６８】
〈変形例４−３〉
図４５は、変形例４−３に係る分散型電源システム１４３の回路構成を示す図である。本変形例４−３は、図２８の変形例３−１と比べて、ＭＯＳＦＥＴ６５をダイオードＤ３と並列に設けた構成が異なっている。なお、その他の構成は同じであるため、同一の要素に同符号を付す等して再度の説明を省略する。ここでも、ダイオードＤ３は，ＭＯＳＦＥＴ６５の内蔵ダイオードであってもよい。
【０１６９】
本例の分散型電源システム１４３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２３におけるダイオードＤ３と並列にＭＯＳＦＥＴ６５が接続されている。即ち、ＭＯＳＦＥＴ６５の一端がＤＣ／ＤＣコンバータ４２３の出力端の負極と接続され、他端がＤＣ／ＤＣコンバータ４２３の入力端の負極と接続されている。制御回路２６２は、夜間から昼間になった際、ＭＯＳＦＥＴ６５をＯＦＦからＯＮに切り替え、昼間から夜間になった際、ＭＯＳＦＥＴ６５をＯＮからＯＦＦに切り替える。
【０１７０】
これにより、本変形例４−３の分散型電源システム１４３は、夜間、太陽電池１１０を電気的に切離し、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ４との分圧によって、太陽電池１１０の対地電圧を調整している。例えば、夜間、太陽電池１１０が発電していない場合の対地電位を０Ｖとして、ＰＩＤによる性能低下を抑制できる。
【０１７１】
〈変形例４−４〉
図４６は、変形例４−４に係る分散型電源システム１４４の回路構成を示す図である。本変形例４−４は、変形例４−３と比べ、ＭＯＳＦＥＴ６５に換えてリレー６６を設けた構成が異なっている。なお、その他の構成は同じであるため、同一の要素に同符号を付す等して再度の説明を省略する。
【０１７２】
本例の分散型電源システム１４４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２４におけるダイオードＤ３と並列にリレー（Ｂ接点）６４が接続されている。即ち、リレー６６の一端がＤＣ／ＤＣコンバータ４２４の出力端の負極と接続され、他端がＤＣ／ＤＣコンバータ４２３の入力端の負極と接続されている。制御回路２６２は、夜間から昼間になった際、リレー６６をＯＦＦからＯＮに切り替え、昼間から夜間になった際、リレー６６をＯＮからＯＦＦに切り替える。
【０１７３】
これにより、本変形例４−４の分散型電源システム１４４は、夜間、太陽電池１１０を電気的に切離し、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ４との分圧によって、太陽電池１１０の対地電圧を調整している。例えば、夜間、太陽電池１１０が発電していない場合の対地電位を０Ｖとして、ＰＩＤによる性能低下を抑制できる。
【０１７４】
上述した本発明の実施形態及び変形例はあくまでも例示に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。また、上述した実施形態及び変形例において示した特徴的な構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において当然にその組み合わせが可能である。
【符号の説明】
【０１７５】
１  太陽電池モジュール
１０  太陽電池ストリング
１１  フレーム
１２  バックシート
１３  セル
１４  ガラス
１５  封止材
１６  電極パターン
１９  アース
２１  検出回路
２６  制御回路
２７  溶着検出回路
３０  パワーコンディショナ
３１  インバータ
４０  分電盤
Ｓ１  スイッチング素子
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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