(57)【要約】      （修正有）【課題】誤配線の発生を抑制ないし抑止することができる電力変換装置の提供。【解決手段】再生可能エネルギーから得られる直流電力を系統と同期した、単相または三相の交流電力に変換して、前記系統へ重畳可能にする電気回路を、少なくとも収容した筺体を備えた電力変換装置であって、直流電力を電気回路に入力する回路に設けた直流入力端子群Ｔ１〜Ｔ２、交流電力を電気回路から前記系統へ出力する回路に設けた交流出力端子群Ｔ３〜Ｔ５、交流電力を電気回路から、系統と異なる交流負荷へ出力する回路に設けた自立交流出力端子群Ｔ７〜Ｔ８が、それぞれ別々の端子台１０〜１３に固定して装着されると共に、端子台は筐体内に構成した単一の収納空間２０内に、段差を有して配置されていることを特徴とする複数の端子群を備えた電力変換装置である。【選択図】図３
2017135910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生可能エネルギーから得られる直流電力を系統と同期した単相または三相の交流電力
に変換して前記系統へ重畳可能にする電気回路を少なくとも収容した筺体を備えた電力変
換装置であって、
前記直流電力を前記電気回路に入力する回路に設けた直流入力端子群、前記交流電力を
前記電気回路から前記系統へ出力する回路に設けた交流出力端子群、前記交流電力を前記
電気回路から前記系統と異なる交流負荷へ出力する回路に設けた自立交流出力端子群がそ
れぞれ別々の端子台に固定して装着されると共に、前記端子台は前記筐体内に構成した単
一の収納空間内に段差を有して配置されていることを特徴とする複数の端子群を備えた電
力変換装置。
【請求項２】
それぞれの端子台が暗所でもよく見えるようにする照明器具、装着された端子群の機能
・効果や接続手順を明記した記載あるいは読み上げる音声を発する装置をさらに備えたこ
とを特徴とする請求項１記載の複数の端子群を備えた電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の端子群を備えた電力変換装置用に関するものであり、更に詳細には、再
生可能エネルギーから得られる直流電力を系統と同期した単相または三相の交流電力に変
換して前記系統へ重畳可能にする電気回路に備えられた複数の端子群を一括して端子台に
固定して装着せずに、複数の端子群をそれぞれ別々の端子台に固定して装着した電力変換
装置用に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
屋内設置式の太陽光発電システム用電力変換装置（パワーコンディショナ）として、放
熱特性がよく、かつ、筐体表面が高温にならないものを得るために、筐体を金属筐体とし
、その筐体内に、太陽電池が発電する直流電力を交流電力に変換する直交変換回路と、こ
の直交変換回路のパワーモジュール、特に発熱性の半導体スイッチング素子を取り付けた
ヒートシンクなどとを備えたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
図１は、太陽光発電システム用電力変換装置の１例の概略的な電気的構成を示す説明図
である。
再生可能エネルギーである太陽電池（ＰＶ）からの直流電力が、電力変換装置の筺体内
に収容された昇圧部（ＢＳ）（ＤＣ／ＤＣコンバータであり、チョッパ型の昇圧回路など
）の動作により昇圧される。この昇圧部（ＢＳ）（ＤＣ／ＤＣコンバータ）で昇圧した直
流電力が、制御回路（ＣＰ）により適正に制御されて商用電力系統（ＧＲＩＤ）の周波数
に相当する所定の低周波数の疑似正弦波の交流電力（単相あるいは３相交流１００Ｖある
いは２００Ｖなど）へインバータ部（ＩＮＶ）により変換（ＤＣ／ＡＣ変換）される。こ
の交流電力は前記筺体内に収容されたローパスフィルタ回路を構成するフィルタ部（ＬＰ
Ｆ）を介して高周波成分を減衰または除去された後、商用電力系統（ＧＲＩＤ）へ重畳さ
れるように構成されている。
【０００４】
さらに詳しくは、太陽電池（ＰＶ）で発電した直流電力は、直流リアクトル（Ｌ１）、
スイッチング素子（Ｓ１）、ダイオード（Ｄ１）、平滑用のコンデンサ（Ｃ１）を含む昇
圧部（ＢＳ）で所定電圧に昇圧され、昇圧部（ＢＳ）で昇圧した電力を複数のスイッチン
グ素子（Ｓ２）で構成するインバータ部（ＩＮＶ）で商用電力系統（ＧＲＩＤ）の周波数
に同期する疑似正弦波交流に変換し、交流用リアクトル（Ｌ２）、コンデンサ（Ｃ２）を
含むローパスフィルタ（ＬＰＦ）で高周波成分をカットした状態で、リレー接点（ＲＹ）
を介して商用電力系統（ＧＲＩＤ）へ出力する構成である。昇圧部（ＢＳ）、インバータ
部（ＩＮＶ）およびリレー接点（ＲＹ）は、制御回路（ＣＰ）によって動作が制御される
構成となっている。
【０００５】
そして、図１に模式的に示すように、太陽電池（ＰＶ）と電力変換装置の昇圧部（ＤＣ
／ＤＣコンバータ）とを連結する回路に端子（正極）Ｔ１および端子（負極）Ｔ２（直流
入力端子群）が設けられている。電力変換装置と商用電力系統（ＧＲＩＤ）とを連結する
回路に端子Ｔ３〜５（交流出力端子群）（例えば商用電力系統が単相三線式の場合は２本
の交流線と中性線に対応、三相交流の場合はＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各線に対応）が設けられ
ている。電力変換装置の電気回路や筐体などをアース（接地）する端子Ｔ６（接地端子）
が設けられている。商用電力系統（ＧＲＩＤ）が、例えば地震などの災害により機能が失
われて使用不能になった場合に、電力変換装置の交流電力（単相交流１００Ｖ）を、例え
ば家庭内のテレビや照明などの他の交流負荷（Ｘ）へ供給するための端子Ｔ７および端子
Ｔ８（自立交流出力端子群）が設けられている。
【０００６】
図７は、筐体内に構成した単一の収納空間内に、端子群が一体型の端子台に固定して装
着されている従来の電力変換装置の内部の構成を示す説明図であり、図８は、図７のＸ-
Ｘ線に沿った断面説明図である。
図７、図８に示すように、従来の電力変換装置１Ａは通常、筺体２内に収容したシャー
シ５の右壁３Ｃ側に、下壁３Ｅにネジなどの固定具によって固定した凹部収納空間から成
る端子台配置部２０を設け、端子台配置部２０内に、単一の端子台（一体型）２１を設け
て、これらの端子Ｔ１〜Ｔ８が１列にまとめて設置されていた。２２は、配線が接続され
た前記端子群（Ｔ１〜Ｔ８）と、前記電気回路の所定の接続部とを連結するための配線で
ある（図７、図８に示した従来の電力変換装置１Ａの他の構成については、本発明の電力
変換装置１について後述する図２〜図６の説明記載参照）。
このため端子Ｔ１〜Ｔ８どうしが近接しており誤配線が発生しやすく、事故となる問題
があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１６４３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、従来の問題を解決し、誤配線の発生を抑制ないし抑止することができ
る電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは鋭意研究の結果、複数の端子群をそれぞれの機能別に別々の端子台に固定
して装着することによって、前記課題を解決できることを見いだして、本発明を成すに至
った。
【００１０】
前記課題を解決するための本発明の請求項１は、再生可能エネルギーから得られる直流
電力を系統と同期した単相または三相の交流電力に変換して前記系統へ重畳可能にする電
気回路を少なくとも収容した筺体を備えた電力変換装置であって、
前記直流電力を前記電気回路に入力する回路に設けた直流入力端子群、前記交流電力を
前記電気回路から前記系統へ出力する回路に設けた交流出力端子群、前記交流電力を前記
電気回路から前記系統と異なる交流負荷へ出力する回路に設けた自立交流出力端子群がそ
れぞれ別々の端子台に固定して装着されると共に、前記端子台は前記筐体内に構成した単
一の収納空間内に段差を有して配置されていることを特徴とする複数の端子群を備えた電
力変換装置である。
【００１１】
本発明の請求項２は、請求項１記載の複数の端子群を備えた電力変換装置において、そ
れぞれの端子台が暗所でもよく見えるようにする照明器具、装着された端子群の機能・効
果や接続手順を明記した記載あるいは読み上げる音声を発する装置をさらに備えたことを
特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１は、再生可能エネルギーから得られる直流電力を系統と同期した単相
または三相の交流電力に変換して前記系統へ重畳可能にする電気回路を少なくとも収容し
た筺体を備えた電力変換装置であって、
前記直流電力を前記電気回路に入力する回路に設けた直流入力端子群、前記交流電力を
前記電気回路から前記系統へ出力する回路に設けた交流出力端子群、前記交流電力を前記
電気回路から前記系統と異なる交流負荷へ出力する回路に設けた自立交流出力端子群がそ
れぞれ別々の端子台に固定して装着されると共に、前記端子台は前記筐体内に構成した単
一の収納空間内に段差を有して配置されていることを特徴とする複数の端子群を備えた電
力変換装置であり、
前記筐体内に構成した単一の収納空間内に、複数の端子群をそれぞれ機能別に別々の端
子台に固定して段差を有して装着したので、誤配線することなく、敏速に適正な配線をす
ることができる、という顕著な効果を奏する。
【００１３】
本発明の請求項２は、請求項１記載の複数の端子群を備えた電力変換装置において、そ
れぞれの端子台が暗所でもよく見えるようにする照明器具、そこに装着された端子群の機
能・効果や接続手順を明記した記載あるいは読み上げる音声を発する装置をさらに備えた
ことを特徴とするものであり、
さらに備えた装置などに助けられて、誤配線することなく、さらに適正な配線をするこ
とができる、というさらなる顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、太陽光発電システム用電力変換装置の１例の概略的な電気的構成を示す説明図である。
【図２】図２は、筐体内に構成した単一の収納空間内に、端子群が、それぞれ機能別に別々の端子台に固定して段差を有して装着されている本発明の電力変換装置の内部の構成を示す説明図である。
【図３】図３は、図２に示した収納空間内の配線を示す配線説明図である。
【図４】図４は、図２に示した収納空間の側面説明図である。
【図５】図５は、図２のＸ-Ｘ線に沿った断面説明図である。
【図６】図６は、図３に示した端子台１０の説明用斜視図である。
【図７】図７は、筐体内に構成した単一の収納空間内に、端子群が一体型の端子台に固定して装着されている従来の電力変換装置の内部の構成を示す説明図である。
【図８】図８は、図７のＸ-Ｘ線に沿った断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に本発明の実施態様につき、図を用いて詳細に説明する。
図２は、筐体内に構成した単一の収納空間内に、端子群が、それぞれ機能別に別々の端
子台に固定して段差を有して装着されている本発明の電力変換装置の内部の構成を示す説
明図である。
図３は、図２に示した収納空間内の配線を示す配線説明図である。
図４は、図２に示した収納空間の側面説明図である。
図５は、図２のＸ-Ｘ線に沿った断面説明図である。
図６は、図３に示した端子台１０の説明用斜視図である。
図２、５に示したように、本発明の一実施態様に係る電力変換装置１は、再生可能エネ
ルギーから得られる直流電力を商用電力系統へ重畳可能な交流に変換する、昇圧部（ＢＳ
）、インバータ部（ＩＮＶ）、フィルタ部（ＬＰＦ）など（図５に、これらをまとめてＩ
ＮＶとして示した）を備えた電気回路を構成する複数の電気回路部品６が筺体２内に収容
されている。
筺体２は、本体３と蓋体４によって構成し、本体３は上壁３Ａ、下壁３Ｂ、右壁３Ｃ、
左壁３Ｄ、および背壁３Ｅで囲まれ、前面開口３Ｆを有する矩形状の箱を構成する。蓋体
４は、本体３の前面開口３Ｆを塞ぐように取り付けネジによって本体３に着脱自在に取り
付ける。なお、蓋体４は、本体３の右壁３Ｃまたは左壁３Ｄにヒンジによって開閉自在と
することもできる。
【００１６】
本発明の電力変換装置１の筺体２内には電気回路などが収容されており、昇圧部（ＢＳ
）、インバータ部（ＩＮＶ）、フィルタ部（ＬＰＦ）などを備えた電気回路を構成する複
数の電気回路部品６を取り付けるためのシャーシ５が、本体３内で背壁３Ｅに並行配置と
なるように所定の間隔を存して背壁３Ｅに取り付けられる。電気回路部品６はシャーシ５
の前面側に取り付けたプリント配線基板７に配置される。昇圧部（ＢＳ）、インバータ部
（ＩＮＶ）などの中でスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２は発熱して高温となるため、その発熱
を放散するために、一つまたは別個のパッケージに収容される形態でモジュール化される
。これをＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）と称する。
【００１７】
ＩＰＭは、アルミニウムなどの熱伝導良好なヒートシンク８に取り付ける。図５に示す
ように、ヒートシンク８は、基板部８Ａと基板部８Ａから左右に並行して上下方向に延出
した複数の放熱フィン８Ｂを有し、放熱フィン８Ｂが筺体２の背壁３Ｅに臨む状態で、筺
体２内でシャーシ５と背壁３Ｅとの間に位置するように、背壁３Ｅにネジなどの固定具に
て取り付けられている。前記ＩＰＭは、その裏側のアルミニウムなどの金属製放熱面が、
基板部８Ａの前面に熱伝導状態にネジなどの固定具によって取り付けられ、ＩＰＭの発熱
は、基板部８Ａから放熱フィン８Ｂへ伝達され、筺体２の下壁３Ｂに設けた図示しない空
気流入口から筺体２内に取り入れ、放熱フィン８Ｂ間を上昇する空気によって放熱して冷
却され、筺体２の上壁３Ａに設けた図示しない空気流出口から外部に放出されるように構
成されている。
【００１８】
ダイオードＤ１も発熱が大きい場合は、ＩＰＭと同様に、パッケージに収容される状態
でモジュール化し、ヒートシンク８の基板部８Ａの前面に熱伝導状態に、ネジなどの固定
具によって取り付ける。なお、ダイオードＤ１は、ＩＰＭに含めてパッケージするように
すれば、ヒートシンク８の基板部８Ａへの取り作業も容易になる。
【００１９】
筺体２内には、ヒートシンク８の隣にリアクトル配置部９を上下方向に設ける。直流用
リアクトルＬ１と交流用リアクトルＬ２は、リアクトル配置部９において、背壁３Ｅにネ
ジなどの固定具によって取り付ける支持板２４の前面側に、ネジなどの固定具によって上
下配置状態に取り付ける。
【００２０】
図３に示すように、太陽電池（ＰＶ）からの直流入力配線、商用電力系統（ＧＲＩＤ）
に出力する交流出力配線、アース線や家庭内のテレビや照明などの他の交流負荷（Ｘ）へ
供給するための自立交流出力配線などが配線導入開口２３から導入され、それぞれの対応
する端子群の下側（Ｔ１〜Ｔ２直流入力端子群、Ｔ３〜５交流出力端子群、Ｔ６接地端子
、Ｔ７〜Ｔ８自立交流出力端子群）に配線が接続される。
端子群の構成は配線が圧着された圧着端子を螺子止めする一般的な端子を複数（例えば
、２〜３端子）一体に連結したものを用いることができる。
図２に示すように、２２は、配線が接続された前記端子群の上側（Ｔ１〜２直流入力端
子群、Ｔ３〜５交流出力端子群、Ｔ６接地端子、Ｔ７〜Ｔ８自立交流出力端子群）と、前
記電気回路の所定の接続部とを連結するための配線であり、この配線によって本発明の電
力変換装置１の電気回路が構築される。
【００２１】
本発明の電力変換装置１は、図２、３、５に示すように、筺体２内に収容したシャーシ
５の右壁３Ｃ側に、下壁３Ｅにネジなどの固定具によって固定した凹部収納空間から成る
端子台配置部２０を設け、この端子台配置部２０内に、上から順に、端子台１０、端子台
１１および端子台１３、端子台１２が所定の段差を有して配置されている。
図４に示すように、これらの端子台は、端子台１０と端子台１１と端子台１３を実質的
に端子台配置部２０の同一平面状で上下に段差を有して配置し、端子台配置部２０に前後
の段差を構成した第２の平面に端子台１２を配置している。
【００２２】
端子台１０には、本発明の電力変換装置１の前記電気回路から商用電力系統（ＧＲＩＤ
）へ出力する回路に設けた端子Ｔ３、Ｔ４およびＴ５（交流出力端子群）が固定して装着
されている。
本発明の電力変換装置１の端子台１１には、太陽電池（ＰＶ）の直流電力を、昇圧部（
ＤＣ／ＤＣコンバータ）およびインバータ部（ＩＮＶ）などを備えた前記電気回路に入力
する回路に設けられた端子Ｔ１および端子Ｔ２（直流入力端子群）が固定して装着されて
いる。
端子台１３には、本発明の電力変換装置１をアースする回路に設けられた端子Ｔ６（接
地端子）が固定して装着されている。尚、端子台１３を省略し、端子Ｔ６はシャーシ５へ
接地用の螺子が直接電気的に接続させるように構成しても良いものである。
端子台１２には、商用電力系統（ＧＲＩＤ）が、例えば地震などの災害により機能が失
われて使用不能になった場合に、本発明の電力変換装置１の交流電力を、例えば家庭内の
テレビや照明などの他の交流負荷（単相交流１００Ｖなど）（Ｘ）に切り替えて出力する
ための回路に設けられた端子Ｔ７および端子Ｔ８（自立交流出力端子群）が固定して装着
されている。
【００２３】
以上のように、本発明の電力変換装置１においては、筐体２内に構成した単一の収納空
間内に、端子群（Ｔ１〜８）が、それぞれ端子数が異なる機能別に、段差を有して端子台
（１０〜１３）に固定して装着されているので、誤配線することなく、適正な配線をする
ことができる。
【００２４】
図６は、図３に示した端子台１０の説明用斜視図である。
前記のように、端子台１０には、本発明の電力変換装置１の前記電気回路から商用電力
系統（ＧＲＩＤ）へ出力する回路に設けた端子Ｔ３、Ｔ４およびＴ５（交流出力端子群）
が固定して装着されており、再生可能エネルギーから得られる直流電力を商用電力系統へ
重畳可能な交流に変換された電力は図６に示した上側の交流出力端子群（Ｔ３〜Ｔ５）に
交流配線（前記２２の内の一部）により接続される。図６に示した上側の交流出力端子群
（Ｔ３〜Ｔ５）と下側の交流出力端子群（Ｔ３〜Ｔ５）とは電気伝導体からなる結線３０
で固定して連結されており、商用電力系統（ＧＲＩＤ）に出力する際には、下側の交流配
線３１から前記配線導入開口２３を経て商用電力系統（ＧＲＩＤ）に出力されるように構
成されている。
【００２５】
端子台１０は、絶縁性材料から成る、複数の凸部３２および凹部３３を有する板状体か
ら構成されており、凹部３３の内部に交流配線が、上側の交流出力端子群（Ｔ３〜Ｔ５）
はビスなどの導電性固定具３５によって結線３０とともに端子台１０に固定されて、そし
て下側の交流出力端子群（Ｔ３〜Ｔ５）はビスなどの導電性固定具３６によって結線３０
とともに端子台１０に固定されて、装着されている。
端子台１０の前面には、安全性を確保するためおよび異常などを発見し易くするために
、上面全体を覆うように、絶縁性材料から構成された透明絶縁性プレート３７がビス３８
で端子台１０の凸部３２に固定して、装着されている。
３９は端子台１０を端子台配置部２０に固定して装着するための固定具である。
４０は漏電などの異常を防ぐための可撓性のある合成ゴムやプラスチック絶縁性被膜で
ある。
【００２６】
端子台１０の材料は絶縁性に優れるとともに機械的強度が高く、耐久性のある信頼性の
高い材料であれば、特に限定されるものではなく、具体的には、例えば、セラミックス、
耐熱性エンジニアリングプラスチックス、合成ゴム、金属あるいはその発泡体など、およ
びこれらを組み合わせた組成物や積層体などを挙げることができる。
その形状や寸法も特に限定されるものではなく、本発明の電力変換装置に適合するよう
に設計し、予め試験して決めることが好ましい。
【００２７】
それぞれの端子台が暗所でもよく見えるようにする照明器具、そこに装着された端子群
の機能・効果や接続手順を明記した記載あるいは読み上げる音声を発する装置をさらに備
えれば、これらにさらに助けられて、誤配線することなく、さらに適正な配線をすること
ができる。
【００２８】
上記実施の形態の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記
載の発明を限定し、或は範囲を減縮するものではない。又、本発明の各部構成は上記実施
の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、再生可能エネルギーから得られる直流電力を系統と同期した単相または三相
の交流電力に変換して前記系統へ重畳可能にする電気回路を少なくとも収容した筺体を備
えた電力変換装置であって、
前記直流電力を前記電気回路に入力する回路に設けた直流入力端子群、前記交流電力を
前記電気回路から前記系統へ出力する回路に設けた交流出力端子群、前記交流電力を前記
電気回路から前記系統と異なる交流負荷へ出力する回路に設けた自立交流出力端子群がそ
れぞれ別々の端子台に固定して装着されると共に、前記端子台は前記筐体内に構成した単
一の収納空間内に段差を有して配置されていることを特徴とする複数の端子群を備えた電
力変換装置であり、
前記筐体内に構成した単一の収納空間内に、複数の端子群をそれぞれ機能別に別々の端
子台に固定して段差を有して装着したので、誤配線することなく、適正な配線をすること
ができる、という顕著な効果を奏するので、産業上の利用価値は甚だ大きい。
【符号の説明】
【００３０】
１、１Ａ  電力変換装置
２  筺体
１０〜１３  端子台
２０  単一の収納空間から成る端子台配置部
２１  単一の端子台（一体型）
ＰＶ  太陽電池
ＢＳ  昇圧部
ＣＰ  制御回路
ＧＲＩＤ  商用電力系統
ＩＮＶ  インバータ部
ＬＰＦ  フィルタ部
ＲＹ  リレー接点
Ｘ  他の交流負荷
Ｔ１〜Ｔ２  直流入力端子群
Ｔ３〜Ｔ５  交流出力端子群
Ｔ６  接地端子
Ｔ７〜Ｔ８  自立交流出力端子群
３０  結線
３１  下側の交流配線
３２  凸部
３３  凹部
３５、３６  導電性固定具
３７  透明絶縁性プレート
４０  絶縁性被膜
【図１】
2017135910.tif 000003
【図２】
2017135910.tif 000004
【図３】
2017135910.tif 000005
【図４】
2017135910.tif 000006
【図５】
2017135910.tif 000007
【図６】
2017135910.tif 000008
【図７】
2017135910.tif 000009
【図８】
2017135910.tif 000010