(57)【要約】【課題】直流電源の正極のアースに対する絶縁抵抗を十分に高くするとともに、ヒューズ切れを検出することが可能なインバータ装置を提供する。【解決手段】この系統連系インバータ装置１０は、薄膜太陽電池３の正極とは絶縁された正極側の出力部（部分Ｑ１）、および、薄膜太陽電池３の負極と同電位になるように電気的に接続された負極側の出力部（部分Ｑ２）を含む電源回路５０と、薄膜太陽電池３の負極とアース１００とを電気的に接続するための負極接地ラインＬ１０に設けられたヒューズ４５と、電源回路５０の出力を用いてヒューズ４５が切れたことを検出するヒューズ切れ検出回路６０とを備える。【選択図】図１
2011155736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源に接続されるインバータ装置であって、
前記直流電源の正極とは絶縁された正極側出力部、および、前記直流電源の負極と同電位になるように前記直流電源の負極に電気的に接続された負極側出力部を含む検出用電源と、
前記直流電源の負極および前記検出用電源の負極側出力部とアースとを電気的に接続するための接地ラインに設けられたヒューズと、
前記検出用電源の出力を用いて、前記ヒューズが切れたことを検出するヒューズ切れ検出回路とを備えることを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
前記ヒューズ切れ検出回路は、
前記検出用電源の前記正極側出力部と前記負極側出力部との間で直列に接続された抵抗器およびキャパシタと、
前記抵抗器の所定の位置の電位を検出するための検出部とを含み、
前記抵抗器と前記キャパシタとの間の部分は、前記ヒューズを介さずに前記アースに電気的に接続されており、
前記検出用電源の負極側出力部と前記キャパシタとの間の部分は、前記ヒューズを介して前記アースに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記抵抗器は、互いに直列に接続される第１抵抗器および第２抵抗器を含み、
前記検出部は、前記第１抵抗器と前記第２抵抗器との間の接続点の電位を検出するために設けられていることを特徴とする請求項２に記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記キャパシタは、安全規格に適合した耐圧を有することを特徴とする請求項２または３に記載のインバータ装置。
【請求項５】
前記ヒューズ切れ検出回路は、前記検出部の初段に設けられたバッファ回路を含むことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項６】
前記バッファ回路は、ボルテージフォロワを含むことを特徴とする請求項５に記載のインバータ装置。
【請求項７】
前記直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路部と、
前記直流電源の正極が地絡した場合に、前記ヒューズ切れ検出回路からの信号に基づいて前記インバータ回路部のスイッチング素子をオフする制御部とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項８】
前記直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路部と、
前記インバータ回路部および商用電力系統の間に設けられる連系リレーと、
前記直流電源の正極が地絡した場合に、前記ヒューズ切れ検出回路からの信号に基づいて前記連系リレーを解列する制御部とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項９】
前記直流電源に接続され、前記直流電源からの直流電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記昇圧回路および前記直流電源の間に設けられる直流入力スイッチと、
前記直流電源の正極が地絡した場合に、前記ヒューズ切れ検出回路からの信号に基づいて前記直流入力スイッチを解列する制御部とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項１０】
前記直流電源からの直流電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記直流電源の正極が地絡した場合に、前記ヒューズ切れ検出回路からの信号に基づいて前記昇圧回路のスイッチング素子をオフする制御部とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項１１】
前記直流電源からの直流電圧を昇圧する昇圧回路をさらに備え、
前記検出用電源は、前記昇圧回路のスイッチング素子を駆動するための電源としても用いられることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項１２】
前記直流電源の直流電圧を検出する直流電源電圧検出回路をさらに備え、
前記直流電源電圧検出回路は、絶縁アンプを含み、
前記検出用電源は、前記絶縁アンプの１次側の電源としても用いられることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項１３】
前記アースは、筐体であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項１４】
前記直流電源は、太陽電池を含むことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載のインバータ装置と、
前記インバータ装置に電力を供給する直流電源とを備えることを特徴とする電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インバータ装置および電力供給システムに関し、特に、直流電源の負極を接地するインバータ装置およびそれを備えた電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池（直流電源）は、地球環境問題への関心の高まりから、環境負荷の小さなクリーンなエネルギー源として注目が高まっている。
【０００３】
太陽電池の中には、負極を接地することにより、信頼性や特性が向上するものがある。このため、このような太陽電池に接続されるインバータ装置は、太陽電池の負極を接地する構造になっている。
【０００４】
しかしながら、上記インバータ装置を用いた場合、太陽電池の正極が地絡すると、地絡した部分に大電流が流れて感電や火災が発生する可能性がある。
【０００５】
そこで、負極の接地ラインに地絡検出回路を設け、所定値以上の地絡電流を検出した場合に地絡経路を遮断するインバータ装置が提案されている。さらに、負極の接地ラインにヒューズを設けるとともに、ヒューズ切れを検出するための検出回路を設けたインバータ装置も提案されている。
【０００６】
図３は、負極接地ラインにヒューズを設けた従来の一例による系統連系インバータ装置を備えた太陽光発電システムの全体構成を示した回路ブロック図である。従来の一例による系統連系インバータ装置５１０を備えた太陽光発電システム５０１は、図３に示すように、商用電力系統５０２に接続されている。また、太陽光発電システム５０１は、太陽電池５０３と、太陽電池５０３および商用電力系統５０２の間に設けられた系統連系インバータ装置５１０とによって構成されている。
【０００７】
太陽電池５０３は、発生した直流電圧を系統連系インバータ装置５１０に供給する。
【０００８】
系統連系インバータ装置５１０は、太陽電池５０３からの直流電圧を昇圧する昇圧回路（ＤＣＤＣ変換回路）５２０と、直流電圧を交流電圧に変換して商用電力系統５０２側に出力するインバータ回路部（ＤＣＡＣ変換回路）５３０と、太陽電池５０３と昇圧回路５２０（系統連系インバータ装置５１０）との接続を切り換える直流入力スイッチ５４０と、インバータ回路部５３０（系統連系インバータ装置５１０）と商用電力系統５０２との接続を切り換える連系リレー５４１とを含んでいる。
【０００９】
直流入力スイッチ５４０と昇圧回路５２０との間には、正極ラインＬ５０１と負極ラインＬ５０２とに接続されたキャパシタ５４２が設けられている。
【００１０】
昇圧回路５２０は、トランス５２１を含む絶縁型の昇圧回路であり、太陽電池５０３と商用電力系統５０２とを絶縁する機能を有する。また、昇圧回路５２０は、太陽電池５０３の出力電圧を商用電力系統５０２に連系可能な電圧に昇圧する機能を有する。
【００１１】
また、昇圧回路５２０の１次側には、トランジスタからなるスイッチング素子５２２ａ、５２２ｂ、５２２ｃおよび５２２ｄが設けられている。このスイッチング素子５２２ａおよび５２２ｂは、正極ラインＬ５０１と負極ラインＬ５０２との間で直列に接続されている。また、スイッチング素子５２２ｃおよび５２２ｄも、正極ラインＬ５０１と負極ラインＬ５０２との間で直列に接続されている。
【００１２】
また、スイッチング素子５２２ａ、５２２ｂ、５２２ｃおよび５２２ｄには、スイッチング素子５２２ａ、５２２ｂ、５２２ｃおよび５２２ｄをそれぞれ制御する駆動回路５２３ａ、５２３ｂ、５２３ｃおよび５２３ｄが設けられている。
【００１３】
また、負極ラインＬ５０２に接続されたスイッチング素子５２２ｂおよび５２２ｄをそれぞれ制御する駆動回路５２３ｂおよび５２３ｄのグラウンドは、後述する電源回路５５０の２次側の負極と同電位になるように構成されている。なお、後述するように、駆動回路５２３ｂおよび５２３ｄには、電源回路５５０の出力電圧Ｖ550が供給される。
【００１４】
昇圧回路５２０の２次側には、ダイオード５２４ａ、５２４ｂ、５２４ｃおよび５２４ｄが設けられている。このダイオード５２４ａおよび５２４ｂは、正極ラインＬ５０３と負極ラインＬ５０４との間で直列に接続されている。また、ダイオード５２４ｃおよび５２４ｄも、正極ラインＬ５０３と負極ラインＬ５０４との間で直列に接続されている。
【００１５】
昇圧回路５２０とインバータ回路部５３０との間には、正極ラインＬ５０３と負極ラインＬ５０４とに接続されたキャパシタ５４３が設けられている。
【００１６】
インバータ回路部５３０には、トランジスタからなるスイッチング素子５３１ａ、５３１ｂ、５３１ｃおよび５３１ｄが設けられている。このスイッチング素子５３１ａおよび５３１ｂは、正極ラインＬ５０３と負極ラインＬ５０４との間で直列に接続されている。また、スイッチング素子５３１ｃおよび５３１ｄも、正極ラインＬ５０３と負極ラインＬ５０４との間で直列に接続されている。
【００１７】
また、スイッチング素子５３１ａ、５３１ｂ、５３１ｃおよび５３１ｄには、スイッチング素子５３１ａ、５３１ｂ、５３１ｃおよび５３１ｄをそれぞれ制御する駆動回路５３２ａ、５３２ｂ、５３２ｃおよび５３２ｄが設けられている。
【００１８】
また、スイッチング素子５３１ａとスイッチング素子５３１ｂとの間の部分には、正極出力ラインＬ５０５が接続されており、スイッチング素子５３１ｃとスイッチング素子５３１ｄとの間の部分には、負極出力ラインＬ５０６が接続されている。
【００１９】
正極出力ラインＬ５０５は、コイル５４４ａおよび連系リレー５４１を介して、商用電力系統５０２に接続されており、負極出力ラインＬ５０６は、コイル５４４ｂおよび連系リレー５４１を介して、商用電力系統５０２に接続されている。
【００２０】
この太陽光発電システム５０１では、太陽電池５０３の負極は、負極接地ラインＬ５１０を介してアース６００に接地されている。また、負極接地ラインＬ５１０には、ヒューズ５４５が設けられている。
【００２１】
また、太陽電池５０３の正極と負極接地ラインＬ５１０との間には、電源回路５５０が接続されている。具体的には、電源回路５５０には、トランス５５１が含まれている。そして、トランス５５１の１次側コイル５５１ａの正極側は、正極ラインＬ５０１に接続されており、１次側コイル５５１ａの負極側は、トランジスタからなるスイッチング素子５５２を介して負極接地ラインＬ５１０に接続されている。
【００２２】
また、トランス５５１の２次側コイル５５１ｂの正極側は、１次側コイル５５１ａの正極側と絶縁されている。すなわち、２次側コイル５５１ｂの正極側は、太陽電池５０３の正極と絶縁されている。
【００２３】
また、２次側コイル５５１ｂの正極側には、ダイオード５５３が接続されている。このダイオード５５３と２次側コイル５５１ｂの負極側との間には、キャパシタ５５４が接続されている。
【００２４】
また、トランス５５１の２次側コイル５５１ｂの負極側は、負極接地ラインＬ５１０に接続されている。すなわち、トランス５５１の２次側コイル５５１ｂの負極側は、１次側コイル５５１ａの負極側と同電位になるように接続されている。
【００２５】
この電源回路５５０では、ダイオード５５３およびキャパシタ５５４の間の部分は、電源回路５５０の正極側の出力部として機能する。この出力部の出力電圧Ｖ550は、昇圧回路５２０の駆動回路５２３ｂおよび５２３ｄと、後述する太陽電池電圧検出回路５８０の絶縁アンプ５８２の１次側とに供給される。すなわち、電源回路５５０は、昇圧回路５２０のスイッチング素子５２２ｂおよび５２２ｄと、太陽電池電圧検出回路５８０の絶縁アンプ５８２の１次側とを駆動するための電源として機能する。
【００２６】
また、太陽電池５０３の正極と負極接地ラインＬ５１０との間には、ヒューズ切れ検出回路５６０も接続されている。このヒューズ切れ検出回路５６０では、太陽電池５０３の正極と、負極接地ラインＬ５１０のヒューズ５４５よりも太陽電池５０３側の部分との間に、ＭΩオーダーの抵抗器５６１ａ、５６１ｂおよび５６１ｃが直列に接続されている。また、抵抗器５６１ａと５６１ｂとの間の接続点Ｐ５０１は、ヒューズ５４５を介さずにアース６００に接地されている。また、抵抗器５６１ｂには、ツェナーダイオード５６２が並列に接続されている。
【００２７】
また、抵抗器５６１ｂおよび５６１ｃの間の接続点Ｐ５０２と、ツェナーダイオード５６２とに接続するように、ボルテージフォロワからなるバッファ回路５６３が設けられている。このバッファ回路５６３の出力側には、信号処理部５６４が設けられている。この信号処理部５６４は、バッファ回路５６３から出力された電圧値の変化を検出し、適切な信号に変換した後、その信号を制御部５７０に出力するように構成されている。
【００２８】
また、直流入力スイッチ５４０と昇圧回路５２０との間には、太陽電池５０３の出力電圧を検出するための太陽電池電圧検出回路５８０が設けられている。この太陽電池電圧検出回路５８０は、太陽電池５０３の出力電圧を信号レベルに変換し、制御部５７０に出力するように構成されている。
【００２９】
具体的には、太陽電池電圧検出回路５８０は、正極ラインＬ５０１と負極ラインＬ５０２との間で直列に接続された抵抗器５８１ａ、５８１ｂおよび５８１ｃと、抵抗器５８１ｃに並列に接続された絶縁アンプ５８２とを含んでいる。この絶縁アンプ５８２は、電力系と制御系とを絶縁する機能を有する。
【００３０】
絶縁アンプ５８２の１次側には、電源回路５５０の出力電圧Ｖ550が供給される。また、絶縁アンプ５８２の１次側のグラウンドは、電源回路５５０の２次側の負極と同電位になるように構成されている。
【００３１】
また、絶縁アンプ５８２の２次側には、信号処理部５８３が設けられている。この信号処理部５８３は、絶縁アンプ５８２から出力された電圧値を検出し、適切な信号に変換した後、その信号を制御部５７０に出力するように構成されている。
【００３２】
制御部５７０は、ヒューズ切れ検出回路５６０や太陽電池電圧検出回路５８０からの検出結果（信号）に基づいて、直流入力スイッチ５４０と、昇圧回路５２０のスイッチング素子５２２ａ〜５２２ｄと、インバータ回路部５３０のスイッチング素子５３１ａ〜５３１ｄと、連系リレー５４１とを制御する機能を有する。
【００３３】
例えば、ヒューズ切れ検出回路５６０からの検出結果（信号）により、ヒューズ５４５が切れた（溶断した）と判断した場合、制御部５７０は、安全のため、直流入力スイッチ５４０をオフ（解列）し、昇圧回路５２０のスイッチング素子５２２ａ〜５２２ｄをオフ（ゲートブロック）し、インバータ回路部５３０のスイッチング素子５３１ａ〜５３１ｄをオフ（ゲートブロック）し、かつ、連系リレー５４１をオフ（解列）するように構成されている。
【００３４】
この系統連系インバータ装置５１０では、太陽電池５０３の正極が地絡していない場合、太陽電池５０３の負極とアース６００との間の電位差は０Ｖであり、抵抗器５６１ｂおよび５６１ｃの両端の電位差も０Ｖである。このため、バッファ回路５６３に入力される電圧は０Ｖである。
【００３５】
その一方、太陽電池５０３の正極が地絡した場合、ヒューズ５４５に所定値以上の電流が流れることにより、ヒューズ５４５が切れる（溶断する）。これにより、地絡した部分に大電流が流れるのを抑制することができるので、感電や火災が発生するのを抑制することが可能である。
【００３６】
また、ヒューズ５４５が切れると、太陽電池５０３の負極とアース６００との間や、抵抗器５６１ａ〜５６１ｃの各々の両端に、所定の電位差が生じる。そして、ツェナーダイオード５６２やバッファ回路５６３を介して信号処理部５６４に信号の変化が生じる。これにより、制御部５７０により、入力電圧の変化が検出されるとともに、ヒューズ５４５が切れたことが認識される。
【００３７】
なお、太陽電池の地絡を検出するシステムは、例えば、特許文献１および特許文献２に開示されているが、接地ラインにヒューズを設けるとともに、ヒューズ切れを検出するシステムは見受けられない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３８】
【特許文献１】特開２００１−１６９５６１号公報
【特許文献２】特開２００２−２３３０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３９】
太陽電池などの直流電源に接続されるインバータ装置は、直流電源に接続される部分とアースとの間の絶縁抵抗が高いことが望ましく、特に、インバータ装置を屋外に設置する場合は、その絶縁抵抗は、例えばＧΩオーダーの極力高い値であることが望ましい。
【００４０】
しかしながら、図３に示した従来の一例による系統連系インバータ装置５１０では、太陽電池５０３の正極とアース６００との間に、ＭΩオーダーの抵抗器５６１ａ〜５６１ｃを接続するので、太陽電池５０３の正極とアース６００との間の絶縁抵抗は数ＭΩに低下してしまうという問題点がある。抵抗器５６１ａ〜５６１ｃに、例えばＧΩオーダーの抵抗器を用いれば、上記絶縁抵抗を確保できるが、ツェナーダイオード５６２に十分な大きさの電流が流れなくなり、ヒューズ５４５が切れたことを検出できなくなる。
【００４１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、直流電源の正極のアースに対する絶縁抵抗を十分に高くするとともに、ヒューズ切れを検出することが可能なインバータ装置および電力供給システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００４２】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面によるインバータ装置は、直流電源に接続されるインバータ装置であって、直流電源の正極とは絶縁された正極側出力部、および、直流電源の負極と同電位になるように直流電源の負極に電気的に接続された負極側出力部を含む検出用電源と、直流電源の負極および検出用電源の負極側出力部とアースとを電気的に接続するための接地ラインに設けられたヒューズと、検出用電源の出力を用いて、ヒューズが切れたことを検出するヒューズ切れ検出回路とを備える。
【００４３】
この第１の局面によるインバータ装置では、上記のように、直流電源の負極とアースとを電気的に接続するための接地ラインにヒューズを設けることによって、直流電源の正極が地絡した場合、ヒューズが切れる（溶断する）ので、直流電源の負極をアースと電気的に切り離すことができる。これにより、地絡した部分に大電流が流れて感電や火災が発生するのを抑制することができるので、安全性を向上させることができる。
【００４４】
また、第１の局面によるインバータ装置では、上記のように、検出用電源の正極側出力部を、直流電源の正極とは絶縁させることによって、アースに対する直流電源の正極の絶縁抵抗を、ＧΩオーダーの十分に高い値にすることができる。
【００４５】
また、第１の局面によるインバータ装置では、上記のように、検出用電源の出力を用いて、ヒューズが切れたことを検出するヒューズ切れ検出回路を設けることによって、ヒューズ切れを検出することができる。
【００４６】
上記第１の局面によるインバータ装置において、好ましくは、ヒューズ切れ検出回路は、検出用電源の正極側出力部と負極側出力部との間で直列に接続された抵抗器およびキャパシタと、抵抗器の所定の位置の電位を検出するための検出部とを含み、抵抗器とキャパシタとの間の部分は、ヒューズを介さずにアースに電気的に接続されており、検出用電源の負極側出力部とキャパシタとの間の部分は、ヒューズを介してアースに電気的に接続されている。このように構成すれば、直流電源の正極が地絡していない状態と、直流電源の正極が地絡し、ヒューズが切れた（溶断した）状態とで、抵抗器の所定の位置の電位を変化させることができる。その結果、直流電源の正極の地絡を容易に検出することができる。
【００４７】
上記ヒューズ切れ検出回路が、抵抗器、キャパシタおよび検出部を含むインバータ装置において、抵抗器は、互いに直列に接続される第１抵抗器および第２抵抗器を含み、検出部が、第１抵抗器と第２抵抗器との間の接続点の電位を検出するように構成してもよい。
【００４８】
上記ヒューズ切れ検出回路が、抵抗器、キャパシタおよび検出部を含むインバータ装置において、好ましくは、キャパシタは、安全規格に適合した耐圧を有する。このように構成すれば、ヒューズが切れた状態（直流電源の正極が地絡した状態）において、直流電源の負極とアースとの間の絶縁性を容易に、かつ、十分に向上させることができ、商用周波耐圧（約１５００Ｖ）を容易に得ることができる。
【００４９】
上記ヒューズ切れ検出回路が、抵抗器、キャパシタおよび検出部を含むインバータ装置において、ヒューズ切れ検出回路は、検出部の初段に設けられたバッファ回路を含んでいてもよい。
【００５０】
上記ヒューズ切れ検出回路がバッファ回路を含むインバータ装置において、バッファ回路は、ボルテージフォロワを含んでいてもよい。
【００５１】
上記第１の局面によるインバータ装置において、好ましくは、直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路部と、直流電源の正極が地絡した場合に、ヒューズ切れ検出回路からの信号に基づいてインバータ回路部のスイッチング素子をオフする制御部とをさらに備える。このように構成すれば、直流電源の正極が地絡した場合に、インバータ回路部が駆動するのを抑制することができる。これにより、インバータ装置が電力供給するのを停止することができ、安全性をより向上させることができる。
【００５２】
上記第１の局面によるインバータ装置において、好ましくは、直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路部と、インバータ回路部および商用電力系統の間に設けられる連系リレーと、直流電源の正極が地絡した場合に、ヒューズ切れ検出回路からの信号に基づいて連系リレーを解列する制御部とをさらに備える。このように構成すれば、直流電源の正極が地絡した場合に、インバータ回路部（インバータ装置）と商用電力系統とを電気的に切り離すことができるので、安全性をより向上させることができる。
【００５３】
上記第１の局面によるインバータ装置において、好ましくは、直流電源に接続され、直流電源からの直流電圧を昇圧する昇圧回路と、昇圧回路および直流電源の間に設けられる直流入力スイッチと、直流電源の正極が地絡した場合に、ヒューズ切れ検出回路からの信号に基づいて直流入力スイッチを解列する制御部とをさらに備える。このように構成すれば、直流電源の正極が地絡した場合に、昇圧回路（インバータ装置）と直流電源とを電気的に切り離すことができるので、安全性をより向上させることができる。
【００５４】
上記第１の局面によるインバータ装置において、好ましくは、直流電源からの直流電圧を昇圧する昇圧回路と、直流電源の正極が地絡した場合に、ヒューズ切れ検出回路からの信号に基づいて昇圧回路のスイッチング素子をオフする制御部とをさらに備える。このように構成すれば、直流電源の正極が地絡した場合に、昇圧回路が駆動するのを抑制することができる。これにより、インバータ装置が電力供給するのを停止することができ、安全性をより向上させることができる。
【００５５】
上記第１の局面によるインバータ装置において、好ましくは、直流電源からの直流電圧を昇圧する昇圧回路をさらに備え、検出用電源は、昇圧回路のスイッチング素子を駆動するための電源としても用いられる。このように構成すれば、昇圧回路を駆動するための電源の数が多くなるのを抑制することができるので、インバータ装置が大型化するのを抑制することができる。
【００５６】
上記第１の局面によるインバータ装置において、好ましくは、直流電源の直流電圧を検出する直流電源電圧検出回路をさらに備え、直流電源電圧検出回路は、絶縁アンプを含み、検出用電源は、絶縁アンプの１次側の電源としても用いられる。このように構成すれば、直流電源電圧検出回路を駆動するための電源の数が多くなるのを抑制することができるので、インバータ装置が大型化するのを抑制することができる。
【００５７】
上記第１の局面によるインバータ装置において、アースは、筐体であってもよい。
【００５８】
上記第１の局面によるインバータ装置において、直流電源は、太陽電池を含んでいてもよい。
【００５９】
この発明の第２の局面による電力供給システムは、上記の構成のインバータ装置と、インバータ装置に電力を供給する直流電源とを備える。このように構成すれば、直流電源の正極のアースに対する絶縁抵抗を十分に高くするとともに、ヒューズ切れを検出することが可能な電力供給システムを得ることができる。
【発明の効果】
【００６０】
以上のように、本発明によれば、直流電源の正極のアースに対する絶縁抵抗を十分に高くするとともに、ヒューズ切れを検出することが可能なインバータ装置および電力供給システムを容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１実施形態による系統連系インバータ装置を備えた太陽光発電システムの全体構成を示した回路ブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態による系統連系インバータ装置を備えた太陽光発電システムの全体構成を示した回路ブロック図である。
【図３】従来の一例による系統連系インバータ装置を備えた太陽光発電システムの全体構成を示した回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
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。
【００６３】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態による系統連系インバータ装置１０の構成について説明する。
【００６４】
本発明の第１実施形態による系統連系インバータ装置１０を備えた太陽光発電システム１は、図１に示すように、商用電力系統２に接続されている。また、太陽光発電システム１は、薄膜太陽電池３と、薄膜太陽電池３および商用電力系統２の間に設けられた系統連系インバータ装置１０とによって構成されている。なお、太陽光発電システム１は、本発明の「電力供給システム」の一例であり、薄膜太陽電池３は、本発明の「直流電源」および「太陽電池」の一例である。また、系統連系インバータ装置１０は、本発明の「インバータ装置」の一例である。
【００６５】
薄膜太陽電池３は、発生した直流電圧を系統連系インバータ装置１０に供給する。
【００６６】
系統連系インバータ装置１０は、薄膜太陽電池３からの直流電圧を昇圧する昇圧回路（ＤＣＤＣ変換回路）２０と、直流電圧を交流電圧に変換して商用電力系統２側に出力するインバータ回路部（ＤＣＡＣ変換回路）３０と、薄膜太陽電池３と昇圧回路２０（系統連系インバータ装置１０）との接続を切り換える直流入力スイッチ４０と、インバータ回路部３０（系統連系インバータ装置１０）と商用電力系統２との接続を切り換える連系リレー４１とを含んでいる。
【００６７】
直流入力スイッチ４０の正極側スイッチ４０ａは、薄膜太陽電池３の正極に接続されており、負極側スイッチ４０ｂは、薄膜太陽電池３の負極に接続されている。また、正極側スイッチ４０ａには、正極ラインＬ１が接続されており、負極側スイッチ４０ｂには、負極ラインＬ２が接続されている。
【００６８】
直流入力スイッチ４０と昇圧回路２０との間には、正極ラインＬ１と負極ラインＬ２とに接続されたキャパシタ４２が設けられている。
【００６９】
昇圧回路２０は、トランス２１を含む絶縁型の昇圧回路であり、太陽電池３と商用電力系統２とを絶縁する機能を有する。また、昇圧回路２０は、太陽電池３の出力電圧を商用電力系統２に連系可能な電圧に昇圧する機能を有する。
【００７０】
また、昇圧回路２０の１次側には、トランジスタからなるスイッチング素子２２ａ、２２ｂ、２２ｃおよび２２ｄが設けられている。このスイッチング素子２２ａおよび２２ｂは、正極ラインＬ１と負極ラインＬ２との間で直列に接続されている。また、スイッチング素子２２ｃおよび２２ｄも、正極ラインＬ１と負極ラインＬ２との間で直列に接続されている。すなわち、スイッチング素子２２ａおよび２２ｂと、スイッチング素子２２ｃおよび２２ｄとは、並列に接続されている。
【００７１】
また、スイッチング素子２２ａ、２２ｂ、２２ｃおよび２２ｄには、スイッチング素子２２ａ、２２ｂ、２２ｃおよび２２ｄをそれぞれ制御する駆動回路２３ａ、２３ｂ、２３ｃおよび２３ｄが設けられている。
【００７２】
そして、昇圧回路２０は、スイッチング素子２２ａ〜２２ｄが、駆動回路２３ａ〜２３ｄからの制御信号によりオンオフされることによって、薄膜太陽電池３からの直流電圧を昇圧して出力するように構成されている。
【００７３】
ここで、第１実施形態では、負極ラインＬ２に接続されたスイッチング素子２２ｂおよび２２ｄ（ローサイドスイッチング素子）をそれぞれ制御する駆動回路２３ｂおよび２３ｄのグラウンドは、後述する電源回路５０の２次側の負極（後述する部分Ｑ２）と同電位になるように構成されている。なお、後述するように、駆動回路２３ｂおよび２３ｄには、電源回路５０の出力電圧Ｖ50が供給される。
【００７４】
また、スイッチング素子２２ａとスイッチング素子２２ｂとの間の部分には、トランス２１の１次側コイル２１ａの正極側が接続されており、スイッチング素子２２ｃとスイッチング素子２２ｄとの間の部分には、トランス２１の１次側コイル２１ａの負極側が接続されている。
【００７５】
昇圧回路２０の２次側には、ダイオード２４ａ、２４ｂ、２４ｃおよび２４ｄが設けられている。このダイオード２４ａおよび２４ｂは、正極ラインＬ３と負極ラインＬ４との間で直列に接続されている。また、ダイオード２４ｃおよび２４ｄも、正極ラインＬ３と負極ラインＬ４との間で直列に接続されている。すなわち、ダイオード２４ａおよび２４ｂと、ダイオード２４ｃおよび２４ｄとは、並列に接続されている。
【００７６】
また、ダイオード２４ａとダイオード２４ｂとの間の部分には、トランス２１の２次側コイル２１ｂの正極側が接続されている。また、ダイオード２４ｃとダイオード２４ｄとの間の部分には、トランス２１の２次側コイル２１ｂの負極側が接続されている。
【００７７】
昇圧回路２０とインバータ回路部３０との間には、正極ラインＬ３と負極ラインＬ４とに接続されたキャパシタ４３が設けられている。
【００７８】
インバータ回路部３０には、トランジスタからなるスイッチング素子３１ａ、３１ｂ、３１ｃおよび３１ｄが設けられている。このスイッチング素子３１ａおよび３１ｂは、正極ラインＬ３と負極ラインＬ４との間で直列に接続されている。また、スイッチング素子３１ｃおよび３１ｄも、正極ラインＬ３と負極ラインＬ４との間で直列に接続されている。すなわち、スイッチング素子３１ａおよび３１ｂと、スイッチング素子３１ｃおよび３１ｄとは、並列に接続されている。
【００７９】
また、スイッチング素子３１ａ、３１ｂ、３１ｃおよび３１ｄには、スイッチング素子３１ａ、３１ｂ、３１ｃおよび３１ｄをそれぞれ制御する駆動回路３２ａ、３２ｂ、３２ｃおよび３２ｄが設けられている。
【００８０】
そして、インバータ回路部３０は、スイッチング素子３１ａ、３１ｂ、３１ｃおよび３１ｄが、駆動回路３２ａ〜３２ｄからの制御信号によりオンオフされることによって、昇圧回路２０からの直流電圧を交流電圧に変換して出力するように構成されている。
【００８１】
また、スイッチング素子３１ａとスイッチング素子３１ｂとの間の部分には、正極出力ラインＬ５が接続されており、スイッチング素子３１ｃとスイッチング素子３１ｄとの間の部分には、負極出力ラインＬ６が接続されている。
【００８２】
正極出力ラインＬ５は、コイル４４ａおよび連系リレー４１を介して、商用電力系統２に接続されており、負極出力ラインＬ６は、コイル４４ｂおよび連系リレー４１を介して、商用電力系統２に接続されている。
【００８３】
ここで、第１実施形態では、薄膜太陽電池３の負極は、負極接地ラインＬ１０を介してアース１００に接地されている。具体的には、負極接地ラインＬ１０の一方端は、負極ラインＬ２のうちの、直流入力スイッチ４０と昇圧回路２０との間の部分に接続されており、他方端は、アース１００に接地されている。また、負極接地ラインＬ１０には、ヒューズ４５が設けられている。なお、負極接地ラインＬ１０は、本発明の「接地ライン」の一例である。
【００８４】
また、アース１００は、接地された筐体であり、制御系のグラウンドとしても機能している。
【００８５】
また、薄膜太陽電池３の正極と負極接地ラインＬ１０との間には、いわゆるフライバック方式の絶縁型の電源回路５０が接続されている。具体的には、電源回路５０には、トランス５１が含まれている。そして、トランス５１の１次側コイル５１ａの正極側は、正極ラインＬ１のうちの、直流入力スイッチ４０と昇圧回路２０との間の部分に接続されている。また、トランス５１の１次側コイル５１ａの負極側は、トランジスタからなるスイッチング素子５２を介して負極接地ラインＬ１０に接続されている。これにより、トランス５１の１次側コイル５１ａの正極側は、薄膜太陽電池３の正極に電気的に接続されている。また、１次側コイル５１ａの負極側は、薄膜太陽電池３の負極に電気的に接続され、かつ、ヒューズ４５を介して接地されている。なお、電源回路５０は、本発明の「検出用電源」の一例である。
【００８６】
また、第１実施形態では、トランス５１の２次側コイル５１ｂの正極側は、１次側コイル５１ａの正極側と絶縁されている。すなわち、２次側コイル５１ｂの正極側は、薄膜太陽電池３の正極と絶縁されている。
【００８７】
また、２次側コイル５１ｂの正極側には、ダイオード５３が接続されている。このダイオード５３と２次側コイル５１ｂの負極側との間には、キャパシタ５４が接続されている。
【００８８】
また、トランス５１の２次側コイル５１ｂの負極側は、負極接地ラインＬ１０に接続されている。すなわち、トランス５１の２次側コイル５１ｂの負極側は、１次側コイル５１ａの負極側と同電位になるように接続されている。
【００８９】
この電源回路５０では、ダイオード５３およびキャパシタ５４の間の部分Ｑ１は、電源回路５０の正極側の出力部として機能し、ヒューズ切れ検出回路６０の正極側に接続されている。また、２次側コイル５１ｂの負極側の部分Ｑ２は、電源回路５０の負極側の出力部として機能し、ヒューズ切れ検出回路６０の負極側に接続されている。そして、電源回路５０は、ヒューズ切れ検出回路６０に電圧を供給するように構成されている。なお、部分Ｑ１は、本発明の「正極側出力部」の一例であり、部分Ｑ２は、本発明の「負極側出力部」の一例である。
【００９０】
また、電源回路５０の正極側の出力部（部分Ｑ１）の出力電圧Ｖ50は、昇圧回路２０のスイッチング素子２２ｂおよび２２ｄをそれぞれ制御するための駆動回路２３ｂおよび２３ｄと、後述する太陽電池電圧検出回路８０の絶縁アンプ８２の１次側とに供給される。すなわち、電源回路５０は、ヒューズ切れ検出回路６０だけでなく、昇圧回路２０のスイッチング素子２２ｂおよび２２ｄと、太陽電池電圧検出回路８０の絶縁アンプ８２の１次側とを駆動するための電源として機能する。
【００９１】
ヒューズ切れ検出回路６０は、電源回路５０の出力を用いて、信号を生成するように構成されている。
【００９２】
具体的には、ヒューズ切れ検出回路６０には、正極側の入力部と負極側の入力部との間（電源回路５０の正極側の出力部（部分Ｑ１）と負極側の出力部（部分Ｑ２）との間）で直列に接続された抵抗器６１ａ、６１ｂおよびキャパシタ６２が設けられている。なお、抵抗器６１ａは、本発明の「抵抗器」および「第１抵抗器」の一例であり、抵抗器６１ｂは、本発明の「抵抗器」および「第２抵抗器」の一例である。
【００９３】
抵抗器６１ａおよび６１ｂの抵抗値は、例えば、ＭΩオーダーであっても、ｋΩオーダーであってもよい。キャパシタ６２は、安全規格（例えば、国際安全規格ＩＥＣ６０３８４−１４等）に適合した耐圧を有する高耐圧キャパシタであることが好ましい。このように構成すれば、ヒューズ４５が切れた状態（薄膜太陽電池３の正極が地絡した状態）において、薄膜太陽電池３の負極とアース１００との間の絶縁性を容易に、かつ、十分に向上させることが可能であり、商用周波耐圧（約１５００Ｖ）を容易に得ることが可能である。
【００９４】
また、第１実施形態では、キャパシタ６２と、電源回路５０の負極側の出力部（部分Ｑ２）との間の部分は、ヒューズ４５を介してアース１００に接地されている。また、抵抗器６１ｂとキャパシタ６２との間の接続点Ｐ１は、ヒューズ４５を介さずにアース１００に接地されている。また、抵抗器６１ａと抵抗器６１ｂとの間の接続点Ｐ２には、初段にボルテージフォロワからなるバッファ回路６３が設けられ、後段に信号処理部６４が設けられた検出部が接続されている。検出部の初段に設けられたバッファ回路６３は、高い入力インピーダンスを、低い出力インピーダンスに変換する機能を有する。また、バッファ回路６３の基準電位は、アース（制御系のグラウンド）１００である。
【００９５】
また、バッファ回路６３の出力側である検出部の後段に設けられた信号処理部６４は、バッファ回路６３から出力された電圧値の変化を検出し、適切な信号に変換した後、その信号を制御部７０に出力するように構成されている。なお、バッファ回路６３および信号処理部６４は、本発明の「検出部」の一例であり、接続点Ｐ２は、本発明の「所定の位置」および「第１抵抗器と第２抵抗器との間の接続点」の一例である。
【００９６】
また、直流入力スイッチ４０と昇圧回路２０との間には、薄膜太陽電池３の出力電圧を検出するための太陽電池電圧検出回路８０が設けられている。この太陽電池電圧検出回路８０は、太陽電池３の出力電圧を信号レベルに変換し、制御部７０に出力するように構成されている。なお、太陽電池電圧検出回路８０は、本発明の「直流電源電圧検出回路」の一例である。
【００９７】
具体的には、太陽電池電圧検出回路８０は、正極ラインＬ１と負極ラインＬ２との間で直列に接続された抵抗器８１ａ、８１ｂおよび８１ｃと、抵抗器８１ｃに並列に接続された絶縁アンプ８２とを含んでいる。この絶縁アンプ８２は、電力系と制御系とを絶縁する機能を有する。
【００９８】
絶縁アンプ８２の１次側には、電源回路５０の出力電圧Ｖ50が供給される。また、絶縁アンプ８２の１次側のグラウンドは、電源回路５０の２次側の負極（部分Ｑ２）と同電位になるように構成されている。
【００９９】
また、絶縁アンプ８２の２次側には、信号処理部８３が設けられている。この信号処理部８３の基準電位は、アース（制御系のグラウンド）１００である。また、信号処理部８３は、絶縁アンプ８２から出力された電圧値を検出し、適切な信号に変換した後、その信号を制御部７０に出力するように構成されている。
【０１００】
制御部７０は、ヒューズ切れ検出回路６０や太陽電池電圧検出回路８０からの検出結果（信号）に基づいて、直流入力スイッチ４０と、昇圧回路２０のスイッチング素子２２ａ〜２２ｄと、インバータ回路部３０のスイッチング素子３１ａ〜３１ｄと、連系リレー４１とを制御する機能を有する。
【０１０１】
例えば、ヒューズ切れ検出回路６０からの検出結果（信号）により、ヒューズ４５が切れた（溶断した）と判断した場合、制御部７０は、安全のため、直流入力スイッチ４０をオフ（解列）し、昇圧回路２０のスイッチング素子２２ａ〜２２ｄをオフ（ゲートブロック）し、インバータ回路部３０のスイッチング素子３１ａ〜３１ｄをオフ（ゲートブロック）し、かつ、連系リレー４１をオフ（解列）するように構成されている。
【０１０２】
次に、本発明の第１実施形態による系統連系インバータ装置１の動作について説明する。
【０１０３】
この系統連系インバータ装置１では、薄膜太陽電池３が発電している状態で、直流入力スイッチ４０はオン状態（接続状態）になっており、連系リレー４１も、オン状態（接続状態）になっている。
【０１０４】
ここで、第１実施形態では、薄膜太陽電池３の正極が地絡していない場合（通常状態の場合）、電源回路５０のトランス５１の２次側コイル５１ｂの負極側（部分Ｑ２）のアース（制御系のグラウンド）１００に対する電位は、０Ｖである。また、抵抗器６１ｂとキャパシタ６２との間の接続点Ｐ１の電位も、０Ｖである。
【０１０５】
例えば、電源回路５０の出力電圧Ｖ50を約１５Ｖとし、抵抗器６１ａと抵抗器６１ｂとの抵抗値が等しい（例えば、共に１００ｋΩ）とすると、抵抗器６１ａと抵抗器６１ｂとの間の接続点Ｐ２の電位は、電源回路５０の出力電圧Ｖ50（約１５Ｖ）を抵抗器６１ａと抵抗器６１ｂとによって分圧した値である約７．５Ｖになる。すなわち、バッファ回路６３に入力される電圧（アース（制御系のグラウンド）１００に対する電位）は、約７．５Ｖとなる。なお、このとき、キャパシタ６２の両端には、電圧は印加されない。
【０１０６】
一方、薄膜太陽電池３の正極が地絡した場合、ヒューズ４５に所定値以上の電流が流れることにより、ヒューズ４５が切れる（溶断される）。これにより、電源回路５０のトランス５１の２次側コイル５１ｂの負極側（部分Ｑ２）はアース１００と切り離されるので、２次側コイル５１ｂの負極側のアース（制御系のグラウンド）１００に対する電位は０Ｖではなくなり、かつ、電源回路５０の出力電圧Ｖ50が全てキャパシタ６２に印加される。このとき、抵抗器６１ａと抵抗器６１ｂとの間の接続点Ｐ２の電位は、０Ｖになり、バッファ回路６３に入力される電圧（アース（制御系のグラウンド）１００に対する電位）は、０Ｖになる。すなわち、バッファ回路６３に入力される電圧は、約７．５Ｖから０Ｖになる。これにより、制御部７０により、入力電圧の変化が検出されるとともに、ヒューズ４５が切れたことが認識される。
【０１０７】
そして、制御部７０により、直流入力スイッチ４０がオフ（解列）され、昇圧回路２０のスイッチング素子２２ａ〜２２ｄがオフ（ゲートブロック）され、インバータ回路部３０のスイッチング素子３１ａ〜３１ｄがオフ（ゲートブロック）され、かつ、連系リレー４１がオフ（解列）される。
【０１０８】
なお、このとき、制御部７０により、直流入力スイッチ４０のオフと、昇圧回路２０のスイッチング素子２２ａ〜２２ｄのオフと、インバータ回路部３０のスイッチング素子３１ａ〜３１ｄのオフと、連系リレー４１のオフとのうち、１つ、２つまたは３つだけ行われてもよい。
【０１０９】
第１実施形態では、上記のように、薄膜太陽電池３の負極とアース１００とを電気的に接続するための負極接地ラインＬ１０にヒューズ４５を設けることによって、薄膜太陽電池３の正極が地絡した場合、ヒューズ４５が切れる（溶断する）ので、薄膜太陽電池３の負極をアース１００と電気的に切り離すことができる。これにより、地絡した部分に大電流が流れて感電や火災が発生するのを抑制することができるので、安全性を向上させることができる。
【０１１０】
また、第１実施形態では、上記のように、電源回路５０の正極側の出力部（部分Ｑ１）を、薄膜太陽電池３の正極とは絶縁させることによって、アース１００に対する薄膜太陽電池３の正極の絶縁抵抗を、ＧΩオーダーの十分に高い値にすることができる。
【０１１１】
また、第１実施形態では、上記のように、抵抗器６１ａ、６１ｂおよびキャパシタ６２を、電源回路５０の正極側の出力部（部分Ｑ１）と負極側の出力部（部分Ｑ２）との間で直列に接続する。そして、抵抗器６１ｂとキャパシタ６２との間の接続点Ｐ１を、ヒューズ４５を介さずにアース１００に接地し、電源回路５０の負極側の出力部（部分Ｑ２）とキャパシタ６２との間の部分を、ヒューズ４５を介してアース１００に電気的に接続する。これにより、薄膜太陽電池３の正極が地絡していない状態と、薄膜太陽電池３の正極が地絡し、ヒューズ４５が切れた（溶断した）状態とで、抵抗器６１ａと抵抗器６１ｂとの間の接続点Ｐ２の電位を変化させることができる。その結果、薄膜太陽電池３の正極の地絡を容易に検出することができる。
【０１１２】
また、第１実施形態では、上記のように、薄膜太陽電池３の正極が地絡した場合に、インバータ回路部３０のスイッチング素子３１ａ〜３１ｄをオフ（ゲートブロック）し、かつ、昇圧回路２０のスイッチング素子２２ａ〜２２ｄをオフ（ゲートブロック）するように、制御部７０を構成する。これにより、薄膜太陽電池３の正極が地絡した場合に、インバータ回路部３０および昇圧回路２０が駆動するのを抑制することができる。これにより、系統連系インバータ装置１０が電力供給するのを停止することができ、安全性をより向上させることができる。
【０１１３】
また、第１実施形態では、上記のように、薄膜太陽電池３の正極が地絡した場合に、連系リレー４１を解列し、かつ、直流入力スイッチ４０を解列するように、制御部７０を構成する。これにより、薄膜太陽電池３の正極が地絡した場合に、インバータ回路部３０（系統連系インバータ装置１０）と商用電力系統２とを電気的に切り離すことができるとともに、昇圧回路２０（系統連系インバータ装置１０）と薄膜太陽電池３とを電気的に切り離すことができるので、安全性をより向上させることができる。
【０１１４】
また、第１実施形態では、上記のように、電源回路５０を、昇圧回路２０のスイッチング素子２２ｂおよび２２ｄと、絶縁アンプ８２の１次側とを駆動するための電源としても用いることによって、昇圧回路２０および太陽電池電圧検出回路８０を駆動するための電源の数が多くなるのを抑制することができるので、系統連系インバータ装置１０が大型化するのを抑制することができる。
【０１１５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態では、図２を参照して、上記第１実施形態と異なり、昇圧回路１２０が非絶縁型である場合について説明する。
【０１１６】
本発明の第２実施形態による系統連系インバータ装置１１０を備えた太陽光発電システム１０１では、図２に示すように、系統連系インバータ装置１１０は、非絶縁型の昇圧回路（ＤＣＤＣ変換回路）１２０と、直流電圧を交流電圧に変換して商用電力系統２側に出力するインバータ回路部（ＤＣＡＣ変換回路）１３０と、昇圧回路１２０の出力電圧を検出する出力電圧検出回路１４０とを含んでいる。なお、太陽光発電システム１０１は、本発明の「電力供給システム」の一例であり、系統連系インバータ装置１１０は、本発明の「インバータ装置」の一例である。
【０１１７】
昇圧回路１２０は、正極ラインＬ１に設けられたコイル１２１およびダイオード１２２と、正極ラインＬ１および負極ラインＬ２に接続されたトランジスタからなるスイッチング素子１２３とを含んでいる。スイッチング素子１２３には、スイッチング素子１２３を制御する駆動回路１２４が設けられている。
【０１１８】
そして、昇圧回路１２０は、スイッチング素子１２３が、駆動回路１２４からの制御信号によりオンオフされることによって、薄膜太陽電池３からの直流電圧を昇圧して出力するように構成されている。
【０１１９】
また、スイッチング素子１２３を制御する駆動回路１２４には、電源回路５０の出力電圧Ｖ50が供給される。また、駆動回路１２４のグラウンドは、電源回路５０の２次側の負極（部分Ｑ２）と同電位になるように構成されている。
【０１２０】
ここで、第２実施形態では、第１実施形態と異なり、昇圧回路１２０は非絶縁型であるので、正極ラインＬ１および負極ラインＬ２は、インバータ回路部１３０にも接続されている。このため、昇圧回路１２０の入出力の負極と、インバータ回路部１３０の入力の負極とは、同電位になっている。
【０１２１】
インバータ回路部１３０には、スイッチング素子３１ａ、３１ｂ、３１ｃおよび３１ｄが設けられている。このスイッチング素子３１ａおよび３１ｂは、正極ラインＬ１と負極ラインＬ２との間で直列に接続されている。また、スイッチング素子３１ｃおよび３１ｄも、正極ラインＬ１と負極ラインＬ２との間で直列に接続されている。
【０１２２】
また、スイッチング素子３１ａ、３１ｂ、３１ｃおよび３１ｄには、スイッチング素子３１ａ、３１ｂ、３１ｃおよび３１ｄをそれぞれ制御する駆動回路３２ａ、１３２ｂ、３２ｃおよび１３２ｄが設けられている。
【０１２３】
また、第２実施形態では、負極ラインＬ２に接続されたスイッチング素子３１ｂおよび３１ｄ（ローサイドスイッチング素子）をそれぞれ制御する駆動回路１３２ｂおよび１３２ｄには、電源回路５０の出力電圧Ｖ50が供給される。また、駆動回路１３２ｂおよび１３２ｄのグラウンドは、電源回路５０の２次側の負極（部分Ｑ２）と同電位になるように構成されている。
【０１２４】
また、昇圧回路１２０とインバータ回路部１３０との間には、昇圧回路１２０の出力電圧を検出するための出力電圧検出回路１４０が設けられている。この出力電圧検出回路１４０は、昇圧回路１２０の出力電圧を信号レベルに変換し、制御部１７０に出力するように構成されている。
【０１２５】
具体的には、出力電圧検出回路１４０は、正極ラインＬ１と負極ラインＬ２との間で直列に接続された抵抗器１４１ａ、１４１ｂおよび１４１ｃと、抵抗器１４１ｃに並列に接続された絶縁アンプ１４２とを含んでいる。この絶縁アンプ１４２は、電力系と制御系とを絶縁する機能を有する。
【０１２６】
絶縁アンプ１４２の１次側には、電源回路５０の出力電圧Ｖ50が供給される。また、絶縁アンプ１４２の１次側のグラウンドは、電源回路５０の２次側の負極（部分Ｑ２）と同電位になるように構成されている。
【０１２７】
また、絶縁アンプ１４２の２次側には、信号処理部１４３が設けられている。この信号処理部１４３の基準電位は、アース（制御系のグラウンド）１００である。また、信号処理部１４３は、絶縁アンプ１４２から出力された電圧値を検出し、適切な信号に変換した後、その信号を制御部１７０に出力するように構成されている。
【０１２８】
また、第２実施形態では、電源回路５０は、昇圧回路１２０のスイッチング素子１２３と、インバータ回路部１３０のスイッチング素子３１ｂおよび３１ｄと、出力電圧検出回路１４０の絶縁アンプ１４２の１次側とを駆動するための電源としても機能する。
【０１２９】
制御部１７０は、ヒューズ切れ検出回路６０、太陽電池電圧検出回路８０および出力電圧検出回路１４０からの検出結果（信号）に基づいて、直流入力スイッチ４０と、昇圧回路１２０のスイッチング素子１２３と、インバータ回路部１３０のスイッチング素子３１ａ〜３１ｄと、連系リレー４１とを制御する機能を有する。
【０１３０】
なお、第２実施形態のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。
【０１３１】
第２実施形態では、上記のように、電源回路５０を、昇圧回路１２０のスイッチング素子１２３と、インバータ回路部１３０のスイッチング素子３１ｂおよび３１ｄと、太陽電池電圧検出回路８０の絶縁アンプ８２の１次側と、出力電圧検出回路１４０の絶縁アンプ１４２の１次側とを駆動するための電源として用いることによって、電源の数が多くなるのをより抑制することができるので、系統連系インバータ装置１１０が大型化するのをより抑制することができる。
【０１３２】
なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【０１３３】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１３４】
例えば、上記実施形態では、直流電源の一例として、薄膜太陽電池を用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、薄膜太陽電池以外の太陽電池を用いてもよいし、太陽電池以外の直流電源を用いてもよい。
【０１３５】
また、上記実施形態では、インバータ装置（系統連系インバータ装置）を、商用電力系統に接続した例について示したが、本発明はこれに限らず、インバータ装置を、例えば家庭用の負荷などに接続してもよいし、商用電力系統と家庭用の負荷などとの両方に接続してもよい。
【０１３６】
また、上記実施形態では、電源回路（検出用電源）を、直流入力スイッチと昇圧回路との間に設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、昇圧回路が非絶縁型である場合、電源回路（検出用電源）を、昇圧回路よりもインバータ回路部側の部分に設けてもよい。
【０１３７】
また、上記実施形態では、フライバック方式の電源回路（検出用電源）を用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、絶縁型であれば、フライバック方式以外の、例えばフォワード方式などの電源回路を用いてもよい。
【０１３８】
また、上記実施形態では、バッファ回路を、ボルテージフォロワにより構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、バッファ回路を、ボルテージフォロワ以外の、例えばエミッタフォロワやソースフォロワなどにより構成してもよい。また、バッファ回路を、ロジックゲートなどにより構成してもよい。バッファ回路をロジックゲートなどにより構成する場合、ヒューズが切れていないときのバッファ回路への入力電圧がロジックの「Ｈ」に相当する電圧（例えば５Ｖ）になるように、抵抗器６１ａおよび６１ｂの抵抗値を設定すればよい。
【０１３９】
また、上記実施形態では、スイッチング素子をトランジスタにより構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、スイッチング素子を、トランジスタ以外により構成してもよい。
【符号の説明】
【０１４０】
１、１０１  太陽光発電システム（電力供給システム）
２  商用電力系統
３  薄膜太陽電池（直流電源、太陽電池）
１０、１１０  系統連系インバータ装置（インバータ装置）
２０、１２０  昇圧回路
２２ａ〜２２ｄ、１２３  スイッチング素子
３０、１３０  インバータ回路部
３１ａ〜３１ｄ、１３２ｂ、１３２ｄ  スイッチング素子
４０  直流入力スイッチ
４１  連系リレー
４５  ヒューズ
５０  電源回路（検出用電源）
６０  ヒューズ切れ検出回路
６１ａ  抵抗器（抵抗器、第１抵抗器）
６１ｂ  抵抗器（抵抗器、第２抵抗器）
６２  キャパシタ
６３  バッファ回路（検出部）
６４  信号処理部（検出部）
７０、１７０  制御部
８０  太陽電池電圧検出回路（直流電源電圧検出回路）
８２  絶縁アンプ
１００  アース
Ｌ１０  負極接地ライン（接地ライン）
Ｐ２  接続点（所定の位置、接続点）
Ｑ１  部分（正極側出力部）
Ｑ２  部分（負極側出力部）
【図１】
2011155736.tif 000003
【図２】
2011155736.tif 000004
【図３】
2011155736.tif 000005