(57)【要約】      （修正有）【課題】出力電圧の変動によるインバータ部の発熱量に対する冷却効率の変動に対応するＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を提供する。【解決手段】電力変換装置１００において、電源から供給される直流電力を交流電力に変換し系統２に供給するインバータ部３と、インバータ部と系統の間に接続されるとともに、リアクトルとコンデンサを含む出力フィルタ部４と、インバータ部を制御する制御部と、インバータ部、出力フィルタ部と制御部を冷却する複数の冷却ファン部５と、を備える。制御部は、インバータ部の入力電圧を検出する電圧検出部と、インバータ部の出力電流を検出する電流検出部と、外気温度を検出する温度検出部とを含みむ。インバータ部の入力電圧、インバータ部の出力電流、外気温度の少なくとも１つの検出値に基づいて、複数の冷却ファン部の運転台数を決定する。【選択図】図１
2019161879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から供給される直流電力を交流電力に変換し系統に供給するインバータ部と、
前記インバータ部と前記系統の間に接続されるとともに、リアクトルとコンデンサを含む出力フィルタ部と、
前記インバータ部を制御する制御部と、
前記インバータ部、前記出力フィルタ部と前記制御部を冷却する複数の冷却ファン部と、
を備え、
前記制御部は、
前記インバータ部の入力電圧を検出する電圧検出部と、
前記インバータ部の出力電流を検出する電流検出部と、
外気温度を検出する温度検出部と、
を含み、
前記インバータ部の入力電圧、前記インバータ部の出力電流、前記外気温度の少なくとも１つの検出値に基づいて、前記複数の冷却ファン部の運転台数を決定する、
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記インバータ部の入力電圧、前記インバータ部の出力電流、前記外気温度の少なくとも１つの検出値と所定の基準値との比較に基づいて、前記複数の冷却ファン部の運転台数を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記電源の出力電圧、前記インバータ部の出力電流、前記外気温度の少なくとも１つの検出値と前記冷却ファン部の運転台数との関連を含むテーブルに基づいて、前記複数の冷却ファン部の運転台数を決定する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記複数の冷却ファン部は、
前記インバータ部を冷却する第１の冷却ファン部と、
前記出力フィルタ部を冷却する第２の冷却ファン部と、
前記制御部を冷却する第３の冷却ファン部と、
を含む、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の電力変換装置は、
外気冷却エリアと、
気密冷却エリアと、
を備え、
前記インバータ部と前記出力フィルタ部は外気冷却エリアに収納され、前記制御部は気密冷却エリアに収納されること
を特徴とする電力変換装置。
【請求項６】
前記外気冷却エリア及び気密冷却エリアは、
外気を取り込むための吸気口が設けられ、
前記温度検出部は、前記吸気口近傍に設けられること
を特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記制御装置は、
前記インバータ部の入力電圧とインバータ部３の定格電圧、動作下限電圧および動作上限電圧に基づいて、前記冷却ファン部の運転台数を決定すること
を特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
従来、コンピュータシステム等の重要負荷に交流電力を安定的に供給する電力変換装置として、無停電電源装置（ＵＰＳ：Ｕｎｉｎｔｅｒｕｐｌｅｄ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｕｐｐｌｙ）が広く用いられている。無停電電源装置は、一般的には商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータ部と、その直流電力またはバッテリ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部と、各部を冷却する複数の冷却ファンと、を備える（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の屋内設置用の電力変換装置では、制御部が、負荷電流、インバータ部に設けられる冷却フィンのフィン温度に基づいて、冷却ファンを制御している。
これに対して屋外設置用の電力変換装置では、風雨対策のため、制御部が収納される気密冷却エリアと、インバータ部に設けられた冷却フィンと出力フィルタ部が収納される外気冷却エリアが設けられており、各エリアには、個別に冷却ファン等の冷却手段が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】特開２０１５−１５６７４６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の電力変換装置においては、太陽光パネルからの出力電圧が常に変動するため、インバータ部から発生する発熱量と、当該発熱量に対して必要な冷却効率が常に変化してしまう。したがって、特許文献１にように負荷電流やインバータ部の温度のみで冷却手段を制御する方法では、最適な冷却効率を実現することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は以下の技術的特徴を有する。
【０００５】
本発明の電力変換装置は、電源から供給される直流電力を交流電力に変換し系統に供給するインバータ部と、前記インバータ部と前記系統の間に接続されるとともに、リアクトルとコンデンサを含む出力フィルタ部と、前記インバータ部を制御する制御部と、前記インバータ部、前記出力フィルタ部と前記制御部を冷却する複数の冷却ファン部と、を備え、前記制御部は、前記インバータ部の入力電圧を検出する電圧検出部と、前記インバータ部の出力電流を検出する電流検出部と、外気温度を検出する温度検出部と、を含み、前記インバータ部の入力電圧、前記インバータ部の出力電流、前記外気温度の少なくとも１つの検出値に基づいて、前記複数の冷却ファン部の運転台数を決定する、ことを特徴とする電力変換装置である。
【発明の効果】
【０００６】
上記のような構成とすることで、インバータ部、出力フィルタ部、制御部をそれぞれ最適な冷却効率で冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態に係る電力変換装置の構成を説明するための概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電力変換装置の動作を説明するための概略図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る電力変換装置の検出値と冷却ファン運転台数の関連を示すテーブルを説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１〜図３を参照して、本発明に係る実施形態による電力変換装置１００について説明する。
＜電力変換装置の構成＞
図１は本発明の実施形態に係る電力変換装置１００の構成を示した概略図である。
【００１０】
電力変換装置１００は、インバータ部３、出力フィルタ部４、制御部６、インバータ部が収納されるインバータ部収納エリア１００ａ、出力フィルタ部４が収納される出力フィルタ部収納エリア１００ｂ、制御部６が収納される制御部収納エリア１００ｃ、冷却ファン部５を含む。
太陽光パネル１は、インバータ部３の入力側に接続される。インバータ部３の出力側は系統２に接続される。インバータ部３と系統２との間には出力フィルタ４が介挿され、出力フィルタと系統２との間には冷却ファン部５が接続される。太陽光パネル１は、太陽光を電力に変換し出力する装置であり、太陽光の日射に程度によって、出力電圧が変化する。太陽光パネル１は、特許請求の範囲の「電源」の一例である。また、系統２は、特許請求の範囲の「負荷」の一例である。
【００１１】
インバータ部３は、直流電力を交流電力に変換する電力変換回路を含む。電力変換回路は、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の半導体素子を備え、半導体素子のオンオフにより上記電力を変換している。半導体素子のオンオフは後述する制御部６により制御される。なお、電力変換回路は３レベルの電力変換器であってもよい。また、交流電力は、３相または単相であってよい。さらにインバータ部３は、図示しない冷却フィン部を含み、電力変換回路から発生する熱を、冷却フィン部を介して放熱する。インバータ部３は、インバータ部収納エリア１００ａに収納される。
【００１２】
出力フィルタ部４は、リアクトル４ａ、コンデンサ４ｂを含み、インバータ部３からの高調波電流を低減する。出力フィルタ部４は、出力フィルタ部収納エリア１００ｂに収納される。
冷却ファン部５は、インバータ部３、出力フィルタ部４、制御部６の各々を冷却するため、第１の冷却ファン部、第２の冷却ファン部、第３の冷却ファン部を含み、それぞれインバータ部収納エリア１００ａ、出力フィルタ部収納エリア１００ｂ、制御部収納エリア１００ｃに設けられている。
【００１３】
制御部６は、図示しない信号線により、インバータ部３、冷却ファン部５を制御する。制御部６は、制御部収納エリア１００ｃに収納される。
インバータ部収納エリア１００ａは、電力変換装置１００内に設けられ、インバータ部３が収納されるエリアである。インバータ部収納エリア１００ａは、電力変換装置１００内に外気を取り込んで冷却する外気冷却エリアであり、取り込んだ外気で少なくともインバータ部３に含まれる冷却フィン部を冷却するエリアである。なお、インバータ部収納エリア１００ａは、上述した第１の冷却ファン部が設けられ、該冷却ファンが冷却フィンへ送風することで、インバータ部３が冷却される。そのため、インバータ部収納エリア１００ａは、第１の冷却ファン部が吸気するための吸気口が設けられている。
【００１４】
出力フィルタ部収納エリア１００ｂは、電力変換装置１００内に設けられ、出力フィルタ部４が収納される。出力フィルタ部収納エリア１００ｂは、電力変換装置１００内に外気を取り込んで冷却する外気冷却エリアであり、少なくとも出力フィルタ部４に含まれるリアクトル４ａを冷却するためのエリアである。なお、出力フィルタ部収納エリア１００ｂは、上述した第２の冷却ファン部が収納され、該冷却ファンが出力フィルタ部４へ送風することで、出力フィルタ部４が冷却される。そのため、出力フィルタ部収納エリア１００ｂは、第２の冷却ファン部が吸気するための吸気口が設けられている。
【００１５】
制御部収納エリア１００ｃは、電力変換装置１００内に設けられ、制御部６が収納される。なお、太陽光パネルとインバータ部との間、冷却ファン部５と系統２との間には、図示しない開閉器がそれぞれ設けられており、当該開閉器も制御部収納エリア１００ｃに収納されてもよい。それぞれの開閉器は、制御部６により開閉が制御されてもよい。制御部収納エリア１００ｃは、電力変換装置１００内に外気を直接取り込むことなく冷却する気密冷却エリアであり、少なくとも制御部６、上述の開閉器を冷却するためのエリアである。なお、制御部収納エリア１００ｃは、上述した第３の冷却ファン部が設けられ、該冷却ファンが制御部６および開閉器へ送風することで制御部６が冷却される。そのため、制御部収納エリア１００ｃは、第３の冷却ファン部が吸気するための吸気口が設けられている。
【００１６】
図２は、本発明の実施形態に係る電力変換装置１００の詳細な構成を示した概略図である。図１に示した従来の電力変換装置１００と同様の箇所は、同じ番号を付与している。
電力変換装置１００は、さらに電圧検出部７、電流検出部８、温度検出部９を含む。
電圧検出部７は、太陽光パネル１とインバータ部３との間に接続される。
電流検出部８は、出力フィルタ部４と冷却ファン部５の間に接続される。
温度検出部９は、外気温度を検出するように設けられる。温度検出部９は、電力変換装置１００の外部に設けられ、電力変換装置１００の任意の場所に設けることができる。望ましくは、温度検出部９は、冷却ファン部５で電力変換装置１００内に取り込む外気の温度と略等しくなるように設置してもよい。例えば、温度検出部９は、各収納エリアに設けられた吸気口近傍に設置してもよい。このような構成とすることで、冷却ファン部５が電力変換装置内部に外部から取り込む外気の温度が直接的にわかるため、適切に冷却ファン部５の運転台数を決定することができる。
【００１７】
＜電力変換装置の動作＞
次に、電力変換装置１００の動作について説明する。
太陽光パネル１は、太陽光から直流電力を生成し、該直流電力をインバータ部３へ供給する。
インバータ部３は、太陽光パネル１から供給された直流電力を交流電力に変換し、系統２へ出力する。
電圧検出部７は、太陽光パネル１の出力電圧、すなわちインバータ部３への入力電圧を検出し、検出値を制御部６へ送信する。
電流検出部８は、インバータ部３の出力電流を検出し、検出値を制御部６へ送信する。
温度検出部９、電力変換装置１００の外部の外気温度を検出し、検出値を制御部６へ送信する。
【００１８】
制御部６は、インバータ部３の入力電圧、インバータ部３の出力電流、外気温度の少なくとも一つに基づいて、冷却ファン部５の運転台数を決定する。具体的には、インバータ部３の入力電圧、インバータ部３の出力電流、外気温度の少なくとも一つと所定の基準値と比較に基づいて、冷却ファン部５の運転台数を決定する。さらに具体的には、インバータ部３の入力電圧、インバータ部３の出力電流の定格出力値に対する割合または動作上限電圧、動作下限電圧か否か基づいて、冷却ファン部５の運転台数を決定する。割合としては、一例として５０％、７０％、１００％を基準としてもよい。さらにこの数値に限らず、インバータ部３動作下限電圧、定格電圧、動作上限電圧としてもよい。この場合、一例として定格電圧として７５０Ｖに対して、動作下限電圧は５７０Ｖ、動作上限電圧は８５０Ｖである。なお、予め冷却ファン部５の運転台数とインバータ部３の入力電圧、インバータ部３の出力電流、外気温度との関連を示したテーブルに基づいて、冷却ファン部５の運転台数を決定してもよい。
【００１９】
このように、冷却ファン部５の運転台数を制御することで、冷却ファンが恒常的に運転されることがなくなるため、冷却ファンの経年劣化が抑制される。また、日照等に左右されるインバータ部３の入力電圧を考慮して、冷却ファン部の運転台数を決定することで、出力電流、またはインバータ部３の温度のみで冷却手段を制御する場合と比較して、効率的に電力変換装置１００内を冷却することができる。
【００２０】
図３は、冷却ファン部５の運転台数と前記インバータ部への入力電圧、インバータ部３の出力電流、外気温度との関連を示したテーブルを示す図である
図３（ａ）から（ｃ）は、外気温度４０、２５、−５℃の場合におけるテーブルの一例である。該外気温度は、電力変換装置１００の動作環境等の仕様で決定されるが、この限りではない。なお、図３に示すテーブルは、外気温度におけるテーブルを示したが、冷却フィンの周囲温度であってもよい。
制御部８は、検出値である前記インバータ部への入力電圧、インバータ部３の出力電流、外気温度と、図３に示すテーブルを参照して、冷却ファン部５の運転台数を決定し制御する。
【００２１】
また、インバータ部収納エリア１００ａ、出力フィルタ部収納エリア１００ｂ、制御部収納エリア１００ｃに収納される第１の冷却フィン部、第２の冷却フィン部、第３の冷却フィン部の運転台数を個別に制御してもよい。なお、運転を停止させる冷却ファンは、それまでの稼働時間、交換時期、故障の有無などを考慮して設定されてもよい。
以上、本発明を実施形態に沿って説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、変更または改良を加えることが可能であることは当業者には明らかである。
【符号の説明】
【００２２】
１  太陽光パネル
２  系統
３、インバータ部
４  出力フィルタ部
４ａ  リアクトル
４ｂ  コンデンサ
５、冷却ファン部
６、制御部
７、電圧検出部
８、電流検出部
９、温度検出部
１００  電力変換装置
１００ａ  インバータ部収納エリア
１００ｂ  出力フィルタ部収納エリア
１００ｃ  制御部収納エリア
【図１】
2019161879.tif 000003
【図２】
2019161879.tif 000004
【図３】
2019161879.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月16日(2019.4.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置に関し、特に複数の冷却ファンを備えた電力変換装置、およびその冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンピュータシステム等の重要負荷に交流電力を安定的に供給する電力変換装置として、無停電電源装置（ＵＰＳ：Ｕｎｉｎｔｅｒｕｐｌｅｄ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｕｐｐｌｙ）が広く用いられている。無停電電源装置は、一般的には商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータ部と、その直流電力またはバッテリ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部と、各部を冷却する複数の冷却ファンと、を備える（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の屋内設置用の電力変換装置では、制御部が、負荷電流、インバータ部に設けられる冷却フィンのフィン温度に基づいて、冷却ファンを制御している。
【０００４】
これに対して屋外設置用の電力変換装置では、風雨対策のため、制御部が収納される気密冷却エリアと、インバータ部に設けられた冷却フィンと出力フィルタ部が収納される外気冷却エリアが設けられており、各エリアには、個別に冷却ファン等の冷却手段が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１５６７４６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の電力変換装置においては、太陽光パネルからの出力電圧が常に変動するため、インバータ部から発生する発熱量と、当該発熱量に対して必要な冷却効率が常に変化してしまう。したがって、特許文献１にように負荷電流やインバータ部の温度のみで冷却手段を制御する方法では、最適な冷却効率を実現することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の技術的特徴を有する。
【０００８】
本発明の電力変換装置は、電源から供給される直流電力を交流電力に変換し系統に供給するインバータ部と、前記インバータ部と前記系統の間に接続されるとともに、リアクトルとコンデンサを含む出力フィルタ部と、前記インバータ部を制御する制御部と、前記インバータ部、前記出力フィルタ部と前記制御部を冷却する複数の冷却ファン部と、を備え、前記制御部は、前記インバータ部の入力電圧を検出する電圧検出部と、前記インバータ部の出力電流を検出する電流検出部と、外気温度を検出する温度検出部と、を含み、前記インバータ部の入力電圧、前記インバータ部の出力電流、前記外気温度の少なくとも１つの検出値に基づいて、前記複数の冷却ファン部の運転台数を決定する、ことを特徴とする電力変換装置である。
【発明の効果】
【０００９】
上記のような構成とすることで、インバータ部、出力フィルタ部、制御部をそれぞれ最適な冷却効率で冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る電力変換装置の構成を説明するための概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電力変換装置の動作を説明するための概略図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る電力変換装置の検出値と冷却ファン運転台数の関連を示すテーブルを説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１２】
図１〜図３を参照して、本発明に係る実施形態による電力変換装置１００について説明する。
＜電力変換装置の構成＞
図１は本発明の実施形態に係る電力変換装置１００の構成を示した概略図である。
【００１３】
電力変換装置１００は、インバータ部３、出力フィルタ部４、制御部６、インバータ部が収納されるインバータ部収納エリア１００ａ、出力フィルタ部４が収納される出力フィルタ部収納エリア１００ｂ、制御部６が収納される制御部収納エリア１００ｃ、冷却ファン部５を含む。
【００１４】
太陽光パネル１は、インバータ部３の入力側に接続される。インバータ部３の出力側は系統２に接続される。インバータ部３と系統２との間には出力フィルタ４が介挿され、出力フィルタと系統２との間には冷却ファン部５が接続される。太陽光パネル１は、太陽光を電力に変換し出力する装置であり、太陽光の日射に程度によって、出力電圧が変化する。太陽光パネル１は、特許請求の範囲の「電源」の一例である。また、系統２は、特許請求の範囲の「負荷」の一例である。
【００１５】
インバータ部３は、直流電力を交流電力に変換する電力変換回路を含む。電力変換回路は、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の半導体素子を備え、半導体素子のオンオフにより上記電力を変換している。半導体素子のオンオフは後述する制御部６により制御される。なお、電力変換回路は３レベルの電力変換器であってもよい。また、交流電力は、３相または単相であってよい。さらにインバータ部３は、図示しない冷却フィン部を含み、電力変換回路から発生する熱を、冷却フィン部を介して放熱する。インバータ部３は、インバータ部収納エリア１００ａに収納される。
【００１６】
出力フィルタ部４は、リアクトル４ａ、コンデンサ４ｂを含み、インバータ部３からの高調波電流を低減する。出力フィルタ部４は、出力フィルタ部収納エリア１００ｂに収納される。
【００１７】
冷却ファン部５は、インバータ部３、出力フィルタ部４、制御部６の各々を冷却するため、第１の冷却ファン部、第２の冷却ファン部、第３の冷却ファン部を含み、それぞれインバータ部収納エリア１００ａ、出力フィルタ部収納エリア１００ｂ、制御部収納エリア１００ｃに設けられている。
【００１８】
制御部６は、図示しない信号線により、インバータ部３、冷却ファン部５を制御する。
制御部６は、制御部収納エリア１００ｃに収納される。
インバータ部収納エリア１００ａは、電力変換装置１００内に設けられ、インバータ部３が収納されるエリアである。インバータ部収納エリア１００ａは、電力変換装置１００内に外気を取り込んで冷却する外気冷却エリアであり、取り込んだ外気で少なくともインバータ部３に含まれる冷却フィン部を冷却するエリアである。なお、インバータ部収納エリア１００ａは、上述した第１の冷却ファン部が設けられ、該冷却ファンが冷却フィンへ送風することで、インバータ部３が冷却される。そのため、インバータ部収納エリア１００ａは、第１の冷却ファン部が吸気するための吸気口が設けられている。
【００１９】
出力フィルタ部収納エリア１００ｂは、電力変換装置１００内に設けられ、出力フィルタ部４が収納される。出力フィルタ部収納エリア１００ｂは、電力変換装置１００内に外気を取り込んで冷却する外気冷却エリアであり、少なくとも出力フィルタ部４に含まれるリアクトル４ａを冷却するためのエリアである。なお、出力フィルタ部収納エリア１００ｂは、上述した第２の冷却ファン部が収納され、該冷却ファンが出力フィルタ部４へ送風することで、出力フィルタ部４が冷却される。そのため、出力フィルタ部収納エリア１００ｂは、第２の冷却ファン部が吸気するための吸気口が設けられている。
【００２０】
制御部収納エリア１００ｃは、電力変換装置１００内に設けられ、制御部６が収納される。なお、太陽光パネルとインバータ部との間、冷却ファン部５と系統２との間には、図示しない開閉器がそれぞれ設けられており、当該開閉器も制御部収納エリア１００ｃに収納されてもよい。それぞれの開閉器は、制御部６により開閉が制御されてもよい。制御部収納エリア１００ｃは、電力変換装置１００内に外気を直接取り込むことなく冷却する気密冷却エリアであり、少なくとも制御部６、上述の開閉器を冷却するためのエリアである。なお、制御部収納エリア１００ｃは、上述した第３の冷却ファン部が設けられ、該冷却ファンが制御部６および開閉器へ送風することで制御部６が冷却される。そのため、制御部収納エリア１００ｃは、第３の冷却ファン部が吸気するための吸気口が設けられている。
【００２１】
図２は、本発明の実施形態に係る電力変換装置１００の詳細な構成を示した概略図である。図１に示した従来の電力変換装置１００と同様の箇所は、同じ番号を付与している。電力変換装置１００は、さらに電圧検出部７、電流検出部８、温度検出部９を含む。
【００２２】
電圧検出部７は、太陽光パネル１とインバータ部３との間に接続される。
【００２３】
電流検出部８は、出力フィルタ部４と冷却ファン部５の間に接続される。
【００２４】
温度検出部９は、外気温度を検出するように設けられる。温度検出部９は、電力変換装置１００の外部に設けられ、電力変換装置１００の任意の場所に設けることができる。望ましくは、温度検出部９は、冷却ファン部５で電力変換装置１００内に取り込む外気の温度と略等しくなるように設置してもよい。例えば、温度検出部９は、各収納エリアに設けられた吸気口近傍に設置してもよい。このような構成とすることで、冷却ファン部５が電力変換装置内部に外部から取り込む外気の温度が直接的にわかるため、適切に冷却ファン部５の運転台数を決定することができる。
【００２５】
＜電力変換装置の動作＞
次に、電力変換装置１００の動作について説明する。
太陽光パネル１は、太陽光から直流電力を生成し、該直流電力をインバータ部３へ供給する。
インバータ部３は、太陽光パネル１から供給された直流電力を交流電力に変換し、系統２へ出力する。
【００２６】
電圧検出部７は、太陽光パネル１の出力電圧、すなわちインバータ部３への入力電圧を検出し、検出値を制御部６へ送信する。
【００２７】
電流検出部８は、インバータ部３の出力電流を検出し、検出値を制御部６へ送信する。
温度検出部９、電力変換装置１００の外部の外気温度を検出し、検出値を制御部６へ送信する。
【００２８】
制御部６は、インバータ部３の入力電圧、インバータ部３の出力電流、外気温度の少なくとも一つに基づいて、冷却ファン部５の運転台数を決定する。具体的には、インバータ部３の入力電圧、インバータ部３の出力電流、外気温度の少なくとも一つと所定の基準値と比較に基づいて、冷却ファン部５の運転台数を決定する。さらに具体的には、インバータ部３の入力電圧、インバータ部３の出力電流の定格出力値に対する割合または動作上限電圧、動作下限電圧か否か基づいて、冷却ファン部５の運転台数を決定する。割合としては、一例として５０％、７０％、１００％を基準としてもよい。さらにこの数値に限らず、インバータ部３動作下限電圧、定格電圧、動作上限電圧としてもよい。この場合、一例として定格電圧として７５０Ｖに対して、動作下限電圧は５７０Ｖ、動作上限電圧は８５０Ｖである。なお、予め冷却ファン部５の運転台数とインバータ部３の入力電圧、インバータ部３の出力電流、外気温度との関連を示したテーブルに基づいて、冷却ファン部５の運転台数を決定してもよい。
【００２９】
このように、冷却ファン部５の運転台数を制御することで、冷却ファンが恒常的に運転されることがなくなるため、冷却ファンの経年劣化が抑制される。また、日照等に左右されるインバータ部３の入力電圧を考慮して、冷却ファン部の運転台数を決定することで、出力電流、またはインバータ部３の温度のみで冷却手段を制御する場合と比較して、効率的に電力変換装置１００内を冷却することができる。
【００３０】
図３は、冷却ファン部５の運転台数と前記インバータ部への入力電圧、インバータ部３の出力電流、外気温度との関連を示したテーブルを示す図である
図３（ａ）から（ｃ）は、外気温度４０、２５、−５℃の場合におけるテーブルの一例である。該外気温度は、電力変換装置１００の動作環境等の仕様で決定されるが、この限りではない。なお、図３に示すテーブルは、外気温度におけるテーブルを示したが、冷却フィンの周囲温度であってもよい。
【００３１】
制御部８は、検出値である前記インバータ部への入力電圧、インバータ部３の出力電流、外気温度と、図３に示すテーブルを参照して、冷却ファン部５の運転台数を決定し制御する。
【００３２】
また、インバータ部収納エリア１００ａ、出力フィルタ部収納エリア１００ｂ、制御部収納エリア１００ｃに収納される第１の冷却フィン部、第２の冷却フィン部、第３の冷却フィン部の運転台数を個別に制御してもよい。なお、運転を停止させる冷却ファンは、それまでの稼働時間、交換時期、故障の有無などを考慮して設定されてもよい。
以上、本発明を実施形態に沿って説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、変更または改良を加えることが可能であることは当業者には明らかである。
【符号の説明】
【００３３】
１  太陽光パネル
２  系統
３、インバータ部
４  出力フィルタ部
４ａ  リアクトル
４ｂ  コンデンサ
５、冷却ファン部
６、制御部
７、電圧検出部
８、電流検出部
９、温度検出部
１００  電力変換装置
１００ａ  インバータ部収納エリア
１００ｂ  出力フィルタ部収納エリア
１００ｃ  制御部収納エリア