(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源に接続される一対の第１の入出力端子と、
一対の第２の入出力端子と、
前記一対の第１の入出力端子と前記一対の第２の入出力端子との間に設けられ、高電位側の第１スイッチ素子と低電位側の第２スイッチ素子とを含み、前記第２スイッチ素子の両端が前記一対の第１の入出力端子に接続され、前記第１スイッチ素子及び前記第２スイッチ素子からなる直列回路の両端が、前記一対の第２の入出力端子に接続されたチョッパ回路と、
前記チョッパ回路に対して前記一対の第１の入出力端子側に設けられた第１の平滑コンデンサと、
前記チョッパ回路に対して前記一対の第２の入出力端子側に設けられた第２の平滑コンデンサと、
前記第１の平滑コンデンサの端子間電圧を検出する第１の電圧検出部と、
前記第２の平滑コンデンサの端子間電圧を検出する第２の電圧検出部と、
前記一対の第１の入出力端子と前記第１の電圧検出部との間に設けられた第１の開閉器と、
前記第１の開閉器に並列に接続された電流制限抵抗と、
前記第１の開閉器に対して並列且つ前記電流制限抵抗に対して直列に接続された、又は、前記第１の開閉器及び前記電流制限抵抗からなる並列回路に対して直列に接続された第２の開閉器と、
を有する非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第１スイッチ素子及び前記第２スイッチ素子の短絡故障を判定するように構成され、かつ、
前記第２の電圧検出部により検出された電圧が第１の所定値未満の場合、
前記第１の開閉器及び前記第２の開閉器がともに開状態から、前記第２の開閉器を閉状態に切り換えた後の前記第１の電圧検出部により検出される電圧の変化に基づいて、前記第２スイッチ素子が短絡故障しているか否かを判定する第１の判定を行い、
前記第２スイッチ素子が短絡故障していない場合、前記第２の開閉器を閉状態から開状態に切り換えた後の前記第１の電圧検出部により検出される電圧の変化に基づいて、前記第１スイッチ素子が短絡故障しているか否かを判定する第２の判定を行う
電力変換装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第２の電圧検出部により検出された電圧が前記第１の所定値以上の場合、
前記第１の開閉器及び前記第２の開閉器がともに開状態のときの前記第１の電圧検出部により検出された電圧に基づいて、前記第１スイッチ素子が短絡故障しているか否かを判定する第３の判定を行い、
前記第１スイッチ素子が短絡故障していない場合は、前記第２の開閉器を開状態から閉状態に切り換えた後の前記第１の電圧検出部により検出された電圧の変化に基づいて、前記第２スイッチ素子が短絡故障しているか否かを判定する第４の判定を行う
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第３の判定において、前記第１の開閉器及び前記第２の開閉器がともに開状態のときの前記第１の電圧検出部により検出された電圧が第２の所定値以上の場合、前記第１スイッチ素子が短絡故障していると判定する
請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第４の判定において、前記第２の開閉器を開状態から閉状態に切り換えた後の前記第１の電圧検出部により検出された電圧が第３の所定値未満の場合、前記第２スイッチ素子が短絡故障していると判定する
請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１の判定において、前記第１の開閉器及び前記第２の開閉器がともに開状態から、前記第２の開閉器を閉状態に切り換えた後の前記第１の電圧検出部により検出される電圧が第４の所定値未満の場合、前記第２スイッチ素子が短絡故障していると判定する
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第２の判定において、前記第２の開閉器を閉状態から開状態に切り換えたときから所定時間経過後の前記第１の電圧検出部により検出される電圧が第５の所定値以上の場合、前記第１スイッチ素子が短絡故障していると判定する
請求項５に記載の電力変換装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の電力変換装置を備えるパワーコンディショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力変換装置及びこの装置を備えるパワーコンディショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電装置等の発電装置の直流電力を交流電力に変換して、電力系統と連系して屋内交流負荷に電力を供給するパワーコンディショナが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、蓄電池に接続された非絶縁型ＤＣ−ＤＣ変換回路、発電装置に接続された単方向ＤＣ−ＤＣ変換回路、及び単方向ＤＣ−ＤＣ変換回路の出力側に接続された平滑コンデンサを備え、平滑コンデンサの端子間電圧の変化に基づいて非絶縁型ＤＣ−ＤＣ変換回路のスイッチング素子の短絡故障を診断する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−０９３２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、夜間等の発電装置が発電しない状況では、例えばインバータを停止させてパワーコンディショナ本体の待機電力を削減させようとするなどして、平滑コンデンサの端子間電圧が約０Ｖとなり、変化しなくなる。この場合、非絶縁型ＤＣ−ＤＣ変換回路のスイッチング素子の短絡故障を診断できない。【０００５】
本開示の目的は、平滑コンデンサの両端に電圧が生じていない場合であっても、非絶縁型ＤＣ−ＤＣ変換回路のスイッチング素子の短絡故障を判定できる電力変換装置及びこの装置を備える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】
【０００６】
本開示の一形態である電力変換装置は、直流電源に接続される一対の第１の入出力端子と、一対の第２の入出力端子と、前記一対の第１の入出力端子と前記一対の第２の入出力端子との間に設けられ、高電位側の第１スイッチ素子と低電位側の第２スイッチ素子とを含み、前記第２スイッチ素子の両端が前記一対の第１の入出力端子に接続され、前記第１スイッチ素子及び前記第２スイッチ素子からなる直列回路の両端が、前記一対の第２の入出力端子に接続されたチョッパ回路と、前記チョッパ回路に対して前記一対の第１の入出力端子側に設けられた第１の平滑コンデンサと、前記チョッパ回路に対して前記一対の第２の入出力端子側に設けられた第２の平滑コンデンサと、前記第１の平滑コンデンサの端子間電圧を検出する第１の電圧検出部と、前記第２の平滑コンデンサの端子間電圧を検出する第２の電圧検出部と、前記一対の第１の入出力端子と前記第１の電圧検出部との間に設けられた第１の開閉器と、前記第１の開閉器に並列に接続された電流制限抵抗と、前記第１の開閉器に対して並列且つ前記電流制限抵抗に対して直列に接続された、又は、前記第１の開閉器及び前記電流制限抵抗からなる並列回路に対して直列に接続された第２の開閉器と、を有する非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータと、前記非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１スイッチ素子及び前記第２スイッチ素子の短絡故障を判定するように構成され、かつ、前記第２の電圧検出部により検出された電圧が第１の所定値未満の場合、前記第１の開閉器及び前記第２の開閉器がともに開状態から、前記第２の開閉器を閉状態に切り換えた後の前記第１の電圧検出部により検出される電圧の変化に基づいて、前記第２スイッチ素子が短絡故障しているか否かを判定する第１の判定を行い、前記第２スイッチ素子が短絡故障していない場合、前記第２の開閉器を閉状態から開状態に切り換えた後の前記第１の電圧検出部により検出される電圧の変化に基づいて、前記第１スイッチ素子が短絡故障しているか否かを判定する第２の判定を行う。
【０００７】
この構成によれば、第２の平滑コンデンサの端子間電圧が例えば０Ｖ等の低い場合に第２スイッチ素子の短絡故障を判定でき、第２スイッチ素子が短絡故障していなければ第１スイッチ素子の短絡故障を判定できる。このため、平滑コンデンサの両端に電圧が生じていない場合であっても、スイッチ素子の短絡故障を判定できる。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一形態である電力変換装置によれば、平滑コンデンサの両端に電圧が生じていない場合であっても、非絶縁型ＤＣ−ＤＣ変換回路のスイッチング素子の短絡故障を判定できるので、判定時期の自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の電力変換装置を備えるパワーコンディショナが用いられる電力管理システムの構成図。
【図２】電力変換装置の一例の回路図。
【図３】第２の平滑コンデンサの端子間電圧が第１の所定値未満の場合において、（ａ）は非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータが正常の場合の電力変換装置の回路図、（ｂ）は非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータの第２スイッチ素子が短絡故障した場合の電力変換装置の回路図。
【図４】第２の平滑コンデンサの端子間電圧が第１の所定値未満の場合において、（ａ）は非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータが正常の場合の電力変換装置の回路図、（ｂ）は非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータの第１スイッチ素子が短絡故障した場合の電力変換装置の回路図。
【図５】第１の平滑コンデンサの放電態様を示すグラフ。
【図６】第２の平滑コンデンサの端子間電圧が第１の所定値以上の場合において、（ａ）は非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータが正常の場合の電力変換装置の回路図、（ｂ）は第１スイッチ素子が短絡故障した場合の電力変換装置の回路図。
【図７】第２の平滑コンデンサの端子間電圧が第１の所定値以上の場合において、（ａ）は非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータが正常の場合の電力変換装置の回路図、（ｂ）は第２スイッチ素子が短絡故障した場合の電力変換装置の回路図。
【図８】電力変換装置の制御部が実行する故障判定処理の一例の処理手順を示すフローチャート。
【図９】変更例の第１の開閉器及び第２の開閉器の接続関係の一例を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、実施形態について説明する。
図１に示すように、電力管理システム１は、パワーコンディショナ１０と、パワーコンディショナ１０に電気的に接続された太陽光発電装置２及び直流電源の一例である蓄電装置３とを備える。パワーコンディショナ１０は、交流母線４を介して電力系統５に接続される。本実施形態のパワーコンディショナ１０は、交流母線４として第１の電線４Ａと、第２の電線４Ｂとを含む単相二線式の電力系統５に連系する。交流母線４には、図示しない分電盤等を介して負荷６が接続されている。負荷６は、例えば屋内交流負荷であり、照明、冷蔵庫、洗濯機、空気調和機、電子レンジ等が挙げられる。電力管理システム１は、パワーコンディショナ１０によって太陽光発電装置２、蓄電装置３、電力系統５、及び負荷６の間の電力の調整を行う。この調整の一例としては、太陽光発電装置２が発電した電力の電力系統５への逆潮流、蓄電装置３への蓄電、及び負荷６への供給の調整と、電力系統５の電力の蓄電装置３への蓄電及び負荷６への供給の調整とが挙げられる。なお、発電装置としては、太陽光発電装置のほか、例えば、風力発電装置、ガス発電装置、地熱発電装置等を用いることができる。
【００１１】
太陽光発電装置２は、図示しない光発電パネルを有し、光発電パネルが発電した直流電力をパワーコンディショナ１０に供給する。太陽光発電装置２は、例えば光発電パネルが出力する電力が最大となる出力電圧で電流を取り出す最大電力点追従（ＭＰＰＴ：Maximum Power Point Tracking）制御を実行する。
【００１２】
蓄電装置３は、直列に接続された複数の蓄電池を含む。パワーコンディショナ１０は、蓄電装置３の充電と放電とを制御する。
パワーコンディショナ１０は、ＰＶコンバータ１１、インバータ部１２、及び電力変換装置１３を有する。ＰＶコンバータ１１、インバータ部１２、及び電力変換装置１３はそれぞれ、高圧直流バス１４に接続される。すなわち、ＰＶコンバータ１１とインバータ部１２と電力変換装置１３は、高圧直流バス１４を介して互いに接続されている。
【００１３】
太陽光発電装置２は、ＰＶコンバータ１１に接続される。ＰＶコンバータ１１は、季節や天候、時間帯等の日照条件によって変動する太陽光発電装置２を最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ）にて高圧直流バス１４に出力する。ＰＶコンバータ１１が高圧直流バス１４に出力する設定電圧の一例は、３８０Ｖである。インバータ部１２は、ＰＶコンバータ１１と交流母線４とに接続されている。インバータ部１２は、直流交流変換装置（ＤＣ／ＡＣコンバータ）であり、高圧直流バス１４の直流電力を例えば実効値で２００Ｖの交流電力に変換して交流母線４に出力する。また、インバータ部１２は、交流母線４の交流電力を設定電圧の直流電力に変換して高圧直流バス１４に出力する。高圧直流バス１４には、第２の平滑コンデンサ１５が接続されている。第２の平滑コンデンサ１５の一例は、電解コンデンサである。
【００１４】
電力変換装置１３は、蓄電装置３と高圧直流バス１４との間に設けられた非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ２０と、非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ２０を制御する制御部２１とを有する。非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ２０は、蓄電装置３の電圧を昇圧して高圧直流バス１４に出力し、高圧直流バス１４の電圧を降圧して蓄電装置３に出力する双方向ＤＣ−ＤＣコンバータである。
【００１５】
非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ２０は、蓄電装置３に接続される一対の第１の入出力端子２２ａ，２２ｂと、高圧直流バス１４に接続される一対の第２の入出力端子２３ａ，２３ｂとを有する。第１の入出力端子２２ａは蓄電装置３の正極に接続され、第１の入出力端子２２ｂは蓄電装置３の負極に接続される。一対の第２の入出力端子２３ａ，２３ｂは、ＰＶコンバータ１１とインバータ部１２との間に設けられた第２の平滑コンデンサ１５よりもＰＶコンバータ１１側に接続されている。したがって、第２の平滑コンデンサ１５は、一対の第２の入出力端子２３ａ，２３ｂ側に接続される。
【００１６】
図２に示すように、非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ２０は、直列回路２４、電流制限抵抗２５、第１の平滑コンデンサ２６、第１の電圧検出部２７、チョッパ回路２８、及び第２の電圧検出部２９をさらに有する。なお、図１では、便宜上、非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ２０と第２の平滑コンデンサ１５とが個別に示されているが、これは非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ２０が形成される回路基板とは異なる箇所に第２の平滑コンデンサ１５が配置されている構成を示している。実際上、非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ２０は、第２の平滑コンデンサ１５を備える。
【００１７】
第１電線２０Ａは、第１の入出力端子２２ａを介して蓄電装置３の正極と接続されている。第２電線２０Ｂは、第１の入出力端子２２ｂを介して蓄電装置３の負極と接続されている。第１電線２０Ａは、第１の入出力端子２２ａと第２の入出力端子２３ａとを電気的に接続している。第２電線２０Ｂは、第１の入出力端子２２ｂと第２の入出力端子２３ｂとを電気的に接続している。
【００１８】
チョッパ回路２８は、一対の第１の入出力端子２２ａ，２２ｂと一対の第２の入出力端子２３ａ，２３ｂとの間に設けられている。直列回路２４は、第１の入出力端子２２ａとチョッパ回路２８との間に接続されている。直列回路２４は、第１の開閉器２４Ａと第２の開閉器２４Ｂとが直列に接続された回路からなる。第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂはそれぞれ、例えば半導体リレーが用いられる。なお、第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂの少なくとも一方は、機械接点式リレーであってもよい。第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂはそれぞれ、制御部２１に電気的に接続され、制御部２１によって開閉制御されている。電流制限抵抗２５は、第１の開閉器２４Ａに並列に接続されている。
【００１９】
第１の平滑コンデンサ２６は、チョッパ回路２８に対して一対の第１の入出力端子２２ａ，２２ｂ側に設けられている。より詳細には、第１の平滑コンデンサ２６は、直列回路２４とチョッパ回路２８との間に設けられている。第１の平滑コンデンサ２６の容量値は、第２の平滑コンデンサ１５の容量値よりも小さい。
【００２０】
第１の電圧検出部２７は、チョッパ回路２８に対して一対の第１の入出力端子２２ａ，２２ｂ側に設けられている。第１の電圧検出部２７は、第１の平滑コンデンサ２６と並列に接続されている。第１の電圧検出部２７は、第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１（第１の平滑コンデンサ２６の第１端子と第２端子との間の電圧）を検出する。第１の電圧検出部２７は、制御部２１と電気的に接続され、検出電圧（第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１）を制御部２１に出力する。第１の電圧検出部２７は、第１抵抗２７Ａと第２抵抗２７Ｂとが直列に接続された構成を有する。第１の電圧検出部２７が出力する検出電圧は、第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１に比例した電圧である。
【００２１】
チョッパ回路２８は、第１スイッチ素子２８Ａ、第２スイッチ素子２８Ｂ、及びインダクタ２８Ｃを有する。第１スイッチ素子２８Ａ及び第２スイッチ素子２８Ｂは、例えばトランジスタが用いられる。本実施形態では、第１スイッチ素子２８Ａ及び第２スイッチ素子２８Ｂは、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）が用いられている。インダクタ２８Ｃの第１端子は、第１電線２０Ａと直列回路２４とを介して第１の入出力端子２２ａに接続されている。インダクタ２８Ｃの第２端子は、第１スイッチ素子２８Ａの第１端子（ソース端子）と第２スイッチ素子２８Ｂの第２端子（ドレイン端子）に接続されている。
【００２２】
第１スイッチ素子２８Ａは、インダクタ２８Ｃと第２の入出力端子２３ａとの間の導通及び遮断を切り換え可能に構成されている。第２スイッチ素子２８Ｂは、インダクタ２８Ｃと第１スイッチ素子２８Ａの第１端子（ソース端子）との間のノードと、第１の入出力端子２２ｂと第２の入出力端子２３ｂとの間を繋ぐ第２電線２０Ｂとの間の導通及び遮断を切り換え可能に構成されている。
【００２３】
第１スイッチ素子２８Ａの第１端子（ソース端子）は、第２スイッチ素子２８Ｂの第２端子（ドレイン端子）に接続され、第１スイッチ素子２８Ａの第２端子（ドレイン端子）は、第２の入出力端子２３ａに接続されている。第２スイッチ素子２８Ｂの第１端子（ソース端子）は、第２電線２０Ｂに接続されている。
【００２４】
第２の電圧検出部２９は、チョッパ回路２８と一対の第２の入出力端子２３ａ，２３ｂとの間に接続されている。第２の電圧検出部２９は、一対の第２の入出力端子２３ａ，２３ｂの端子間電圧を検出する。第２の入出力端子２３ａは、第２の平滑コンデンサ１５の第１端子に接続され、第２の入出力端子２３ｂは、第２の平滑コンデンサ１５の第２端子に接続されている。このため、第２の電圧検出部２９は、第２の平滑コンデンサ１５の端子間電圧Ｖ２（第２の平滑コンデンサ１５の第１端子と第２端子との間の電圧）を検出する。第２の電圧検出部２９は、制御部２１と電気的に接続され、検出電圧（第２の平滑コンデンサ１５の端子間電圧Ｖ２）を制御部２１に出力する。第２の電圧検出部２９は、第１抵抗２９Ａと第２抵抗２９Ｂとが直列に接続された構成を有する。第２の電圧検出部２９が出力する検出電圧は、第２の平滑コンデンサ１５の端子間電圧Ｖ２に比例した電圧である。
【００２５】
制御部２１は、予め定められる制御プログラムを実行する演算処理装置を有する。演算処理装置は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）を有する。制御部２１は、１又は複数のマイクロコンピュータを有してもよい。制御部２１は、複数の場所に離れて配置される複数の演算処理装置を有してもよい。制御部２１は、記憶部をさらに有する。記憶部には、各種の制御プログラム及び各種の制御処理に用いられる情報が記憶される。記憶部は、例えば不揮発性メモリ及び揮発性メモリを有する。記憶部は、制御プログラムを格納する非一時的コンピュータ可読媒体であり得る。
【００２６】
制御部２１は、制御プログラムに従って、蓄電装置３の充電と放電とを制御する充放電制御処理と、後述する故障判定処理とを実行する。ここでは、充放電制御処理の概要を説明する。制御部２１は、蓄電装置３を充電するとき、第１の電圧検出部２７と第２の電圧検出部２９の検出電圧に基づいて、第１スイッチ素子２８Ａ及び第２スイッチ素子２８Ｂをオンオフする制御信号のデューティ比を調整し、高圧直流バス１４の電圧を降圧して蓄電装置３の充電電圧を生成する。また、制御部２１は、蓄電装置３から放電するとき、第１の電圧検出部２７と第２の電圧検出部２９の検出電圧に基づいて、第１スイッチ素子２８Ａ及び第２スイッチ素子２８Ｂをオンオフする制御信号のデューティ比を調整し、蓄電装置３の放電電圧を昇圧して高圧直流バス１４の電圧を生成する。
【００２７】
次に、図３〜図７を参照して、第１スイッチ素子２８Ａ及び第２スイッチ素子２８Ｂが正常の場合と、第１スイッチ素子２８Ａ及び第２スイッチ素子２８Ｂの一方が短絡故障した場合のそれぞれの電流の流れについて、高圧直流バス１４の電圧が０Ｖの場合と３８０Ｖの場合とに分けて説明する。
【００２８】
図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）、及び図４（ｂ）は、高圧直流バス１４の電圧が０Ｖの場合を示す。
図３（ａ）は、第１スイッチ素子２８Ａ及び第２スイッチ素子２８Ｂがともに正常である非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ２０を示している。制御部２１により、第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂと、第１スイッチ素子２８Ａ及び第２スイッチ素子２８Ｂとはオフされている。制御部２１が第１の開閉器２４Ａを開状態に維持したまま、第２の開閉器２４Ｂを閉状態にすると、図３（ａ）の二点鎖線により示すように、蓄電装置３から電流制限抵抗２５を介して電流が流れ、第１の平滑コンデンサ２６に充電されるとともに、第１スイッチ素子２８Ａのボディダイオードを通って第２の平滑コンデンサ１５が充電される。このため、第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１及び第２の平滑コンデンサ１５の端子間電圧Ｖ２がそれぞれ上昇する。
【００２９】
図３（ｂ）は、第１スイッチ素子２８Ａは正常である一方、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障した非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ２０を示している。制御部２１が第１の開閉器２４Ａを開状態に維持したまま、第２の開閉器２４Ｂを閉状態にすると、図３（ｂ）の二点鎖線により示すように、蓄電装置３から電流制限抵抗２５及び第２スイッチ素子２８Ｂを介して第２電線２０Ｂに流れる閉回路が形成される。このため、第１の平滑コンデンサ２６が充電されず、第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１が上昇しない。このように、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障すると、第２の開閉器２４Ｂが閉状態となる場合の第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１の変化態様が、第２スイッチ素子２８Ｂが正常の場合における第２の開閉器２４Ｂが閉状態となる場合の第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１の変化態様と異なる。
【００３０】
図４（ａ）は、第１スイッチ素子２８Ａ及び第２スイッチ素子２８Ｂがともに正常である非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ２０を示している。図３（ａ）にて説明したように、制御部２１が第１の開閉器２４Ａを開状態に維持したまま、第２の開閉器２４Ｂを閉状態にすると、蓄電装置３から電流制限抵抗２５を介して電流が流れ、第１の平滑コンデンサ２６に充電されるとともに、第１スイッチ素子２８Ａのボディダイオードを通って第２の平滑コンデンサ１５が充電される。その後、図４（ａ）に示すように、制御部２１が第２の開閉器２４Ｂを開状態にした場合、第１の平滑コンデンサ２６の充電電荷は、第１電線２０Ａと第２電線２０Ｂとの間の抵抗成分、本実施形態では第１の電圧検出部２７の第１抵抗２７Ａ及び第２抵抗２７Ｂを介して放電される。同様に、第２の平滑コンデンサ１５の充電電荷は、一対の第２の入出力端子２３ａ，２３ｂの間の抵抗成分、本実施形態では第２の電圧検出部２９の第１抵抗２９Ａ及び第２抵抗２９Ｂを介して放電される。
【００３１】
図４（ｂ）は、第２スイッチ素子２８Ｂは正常である一方、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障した非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ２０を示している。制御部２１が第１の開閉器２４Ａを開状態に維持したまま、第２の開閉器２４Ｂを閉状態にすると、蓄電装置３から電流制限抵抗２５を介して電流が流れ、第１の平滑コンデンサ２６に充電されるとともに、第１スイッチ素子２８Ａのボディダイオードを通って第２の平滑コンデンサ１５が充電される。その後、制御部２１が第２の開閉器２４Ｂを開状態にした場合、第１の平滑コンデンサ２６の充電電荷は、第１電線２０Ａと第２電線２０Ｂとの間の抵抗成分（第１の電圧検出部２７の第１抵抗２７Ａ及び第２抵抗２７Ｂ）を介して放電される。図４（ｂ）に示すように、第２の平滑コンデンサ１５の充電電荷は、短絡故障した第１スイッチ素子２８Ａを介して第１の平滑コンデンサ２６に流れる。これは、第１の平滑コンデンサ２６と第２の平滑コンデンサ１５との電気的特性の差に起因する。
【００３２】
第１の平滑コンデンサ２６の容量値は、蓄電装置３とチョッパ回路２８との間の電圧を平滑化するように設定される。第２の平滑コンデンサ１５の容量値は、高圧直流バス１４の電圧を平滑化するように設定される。そして、第１の平滑コンデンサ２６の容量値は、第２の平滑コンデンサ１５の容量値よりも小さい。したがって、第１スイッチ素子２８Ａが正常な場合、第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１は、第２の平滑コンデンサ１５の端子間電圧Ｖ２よりも早く低下する。一方、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障している場合、第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１は、第２の平滑コンデンサ１５から放電される電流が流れ込むため、第１スイッチ素子２８Ａが正常な場合と比べてゆっくりと低下する。このように、図５に示すように、第１スイッチ素子２８Ａが正常の場合の第１の平滑コンデンサ２６の放電態様（図５の実線のグラフ）と、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障した場合の第１の平滑コンデンサ２６の放電態様（図５の二点鎖線のグラフ）とが異なる。より詳細には、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障した場合の第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧が０Ｖになるまでの時間は、第１スイッチ素子２８Ａが正常の場合の第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧が０Ｖになるまでの時間よりも長い。また第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障した場合の第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧の降下速度（単位時間当たりの第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧の低下量）は、第１スイッチ素子２８Ａが正常の場合の第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧の降下速度よりも遅い。
【００３３】
図６（ａ）、図６（ｂ）、図７（ａ）、及び図７（ｂ）は、高圧直流バス１４の電圧が３８０Ｖの場合を示す。
図６（ａ）は、第１スイッチ素子２８Ａ及び第２スイッチ素子２８Ｂがともに正常である非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ２０を示している。第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂがともに開状態において、図６（ａ）の二点鎖線により示すように、第１スイッチ素子２８Ａが内蔵するボディダイオードが逆バイアス方向に入っているため、高圧直流バス１４において充電された第２の平滑コンデンサ１５から第１スイッチ素子２８Ａによって第１の平滑コンデンサ２６へは電流が流れない。このため、第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１が上昇しない。
【００３４】
図６（ｂ）は、第２スイッチ素子２８Ｂは正常である一方、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障した非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ２０を示している。第１スイッチ素子２８Ａが短絡しているため、第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂがともに開状態において、図６（ｂ）の二点鎖線により示すように、高圧直流バス１４において充電された第２の平滑コンデンサ１５が第１の平滑コンデンサ２６を充電する。このため、第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１が上昇する。このように、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障すると、第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂがともに開状態における第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１の変化が、第１スイッチ素子２８Ａが正常の場合の第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１の変化と異なる。
【００３５】
図７（ａ）は、第１スイッチ素子２８Ａ及び第２スイッチ素子２８Ｂがともに正常である非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ２０を示している。制御部２１が第１の開閉器２４Ａを開状態に維持したまま、第２の開閉器２４Ｂを閉状態にすると、図７（ａ）の二点鎖線により示すように、蓄電装置３から電流制限抵抗２５を介して電流が流れ、第１の平滑コンデンサ２６が充電される。このため、第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１が上昇する。
【００３６】
図７（ｂ）は、第１スイッチ素子２８Ａは正常である一方、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障した非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ２０を示している。制御部２１が第１の開閉器２４Ａを開状態に維持したまま、第２の開閉器２４Ｂを閉状態にすると、図７（ｂ）の二点鎖線により示すように、電流が蓄電装置３から電流制限抵抗２５及び第２スイッチ素子２８Ｂを介して第２電線２０Ｂに流れる閉回路が形成される。一方、第１スイッチ素子２８Ａが正常のため、第２の平滑コンデンサ１５から第１の平滑コンデンサ２６に充電されない。このように、第１の平滑コンデンサ２６が充電されず、第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１が上昇しない。このように、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障すると、第２の開閉器２４Ｂが閉状態における第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１の変化が、第２スイッチ素子２８Ｂが正常の場合の第２の開閉器２４Ｂが閉状態における第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１の変化と異なる。
【００３７】
次に、制御部２１が実行する故障判定処理について説明する。
故障判定処理は、上述した第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１の変化に基づいて、第１スイッチ素子２８Ａ及び第２スイッチ素子２８Ｂの短絡故障を判定する処理である。以下、故障判定処理の処理手順について説明する。制御部２１は、故障判定処理を所定時間毎に繰り返し実行する、又は予め設定された時間に実行する。また、制御部２１は、パワーコンディショナ１０の電源がオンする場合に故障判定処理を実行する。第１スイッチ素子２８Ａ及び第２スイッチ素子２８Ｂのいずれかが短絡故障したと制御部２１が判定する場合、パワーコンディショナ１０の電源がオフ状態にされる。
【００３８】
図８に示すように、制御部２１は、ステップＳ１１において第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂがともに開状態か否かを判定する。制御部２１は、ステップＳ１１において肯定判定した場合、ステップＳ１３に移行する。制御部２１は、ステップＳ１１において否定判定した場合、ステップＳ１２において第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂをともに開状態とし、ステップＳ１３に移行する。
【００３９】
制御部２１は、ステップＳ１３において第２の電圧検出部２９によって検出された電圧が第１の所定値ＶＸ１未満か否かを判定する。ステップＳ１３の処理内容は、第２の平滑コンデンサ１５の端子間電圧Ｖ２が第１の所定値ＶＸ１未満か否かの判定とも言える。ここで、第１の所定値ＶＸ１は、高圧直流バス１４に電圧が印加されているか否かを判定するための値であり、試験等により予め決定される。第１の所定値ＶＸ１の一例は、略０Ｖである。
【００４０】
制御部２１は、ステップＳ１３において肯定判定した場合、ステップＳ２１〜Ｓ２５における第１の判定及び第２の判定を実行する。第１の判定は、第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂがともに開状態から、第２の開閉器２４Ｂが閉状態に切り換えた後の第１の電圧検出部２７により検出される電圧（検出電圧）の変化に基づいて、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障しているか否かを判定する処理である。第２の判定は、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障していない条件下において、第２の開閉器２４Ｂを閉状態に切り換えた後の第１の電圧検出部２７により検出される電圧（検出電圧）の変化に基づいて第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障しているか否かを判定する処理である。
【００４１】
具体的には、制御部２１は、ステップＳ２１において第２の開閉器２４Ｂを閉状態にした後にステップＳ２２に移行する。制御部２１は、ステップＳ２２において第１の電圧検出部２７が出力する検出電圧が第４の所定値ＶＸ４未満か否かを判定する。ここで、第４の所定値ＶＸ４は、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障しているか否かを判定するための値であり、試験等により予め決定される。第４の所定値ＶＸ４は、第２スイッチ素子２８Ｂが正常の場合に第２の開閉器２４Ｂが閉状態において蓄電装置３から第１の平滑コンデンサ２６に充電された場合の第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１に相当する。本実施形態では、制御部２１は、例えばステップＳ２１の処理後、予め決定された所定時間ＴＸ１にわたり経過後、ステップＳ２２の処理を実行する。ここで、所定時間ＴＸ１は、蓄電装置３から第１の平滑コンデンサ２６の充電によって第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１が所定電圧以上になるために必要な時間であり、試験等により決定される。また所定電圧は、第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１が上昇したと判定することができる電圧であり、試験等により予め設定される。所定電圧の一例は、第１の平滑コンデンサ２６が満充電のときの第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧である。
【００４２】
制御部２１は、ステップＳ２２において肯定判定した場合、ステップＳ４１において第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障であると判定し、処理を終了する。すなわち制御部２１は、第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂがともに開状態から、第２の開閉器２４Ｂを閉状態に切り換えた後の第１の電圧検出部２７によって検出された電圧（検出電圧）が第４の所定値ＶＸ４未満の場合、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障していると判定する。
【００４３】
制御部２１は、ステップＳ２２において否定判定した場合、ステップＳ２３において第２の開閉器２４Ｂを開状態にし、ステップＳ２４において所定時間ＴＸ２にわたり待機した後、ステップＳ２５に移行する。制御部２１は、ステップＳ２５において第１の電圧検出部２７が出力する検出電圧が第５の所定値ＶＸ５以上か否かを判定する。ここで、所定時間ＴＸ２は、第１スイッチ素子２８Ａが正常の場合の第１の平滑コンデンサ２６の放電態様と、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障している場合の第１の平滑コンデンサ２６の放電態様との違いを判別するための時間であり、試験等により予め設定される。一例では、所定時間ＴＸ２は、第１スイッチ素子２８Ａが正常の場合の第１の平滑コンデンサ２６が放電を開始してから第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１が０Ｖになるまでの時間よりも短い。第５の所定値ＶＸ５は、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障しているか否かを判定するための値であり、試験等により予め決定される。第５の所定値ＶＸ５は、第１スイッチ素子２８Ａが正常の場合に第２の開閉器２４Ｂが閉状態から開状態に切り換えられたときから所定時間ＴＸ２経過後の第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧に相当する。
【００４４】
制御部２１は、ステップＳ２５において肯定判定した場合、ステップＳ４２において第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障していると判定し、処理を終了する。すなわち制御部２１は、第２の開閉器２４Ｂを閉状態から開状態に切り換えたときから所定時間ＴＸ２経過後の第１の電圧検出部２７によって検出された電圧（検出電圧）が第５の所定値ＶＸ５以上の場合、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障していると判定し、処理を終了する。また、制御部２１は、ステップＳ２５において否定判定した場合、処理を終了する。この場合、第１スイッチ素子２８Ａ及び第２スイッチ素子２８Ｂはともに正常である。
【００４５】
また、制御部２１は、ステップＳ１３において否定判定した場合、ステップＳ３１〜Ｓ３３における第３の判定及び第４の判定を実行する。第３の判定は、第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂがともに開状態のときの第１の電圧検出部２７によって検出された電圧（検出電圧）に基づいて、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障しているか否かを判定する処理である。第４の判定は、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障していない条件下において、第２の開閉器２４Ｂを開状態から閉状態に切り換えた後の第１の電圧検出部２７によって検出された電圧（検出電圧）の変化に基づいて、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障しているか否かを判定する処理である。
【００４６】
具体的には、制御部２１は、ステップＳ３１において第１の電圧検出部２７が出力する検出電圧が第２の所定値ＶＸ２以上か否かを判定する。ここで、第２の所定値ＶＸ２は、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障しているか否かを判定するための値であり、試験等により予め決定される。第２の所定値ＶＸ２は、第２スイッチ素子２８Ｂが正常の場合に第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂがともに開状態における第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧に相当する。第２の所定値ＶＸ２は、第４の所定値ＶＸ４と等しくしてもよいし、異なってもよい。
【００４７】
制御部２１は、ステップＳ３１において肯定判定した場合、ステップＳ４３において第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障していると判定し、処理を終了する。すなわち制御部２１は、第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂがともに開状態のときの第１の電圧検出部２７によって検出された電圧（検出電圧）が第２の所定値ＶＸ２以上の場合、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障していると判定する。
【００４８】
制御部２１は、ステップＳ３１において否定判定した場合、ステップＳ３２において第２の開閉器２４Ｂを閉状態にした後、ステップＳ３３に移行する。制御部２１は、ステップＳ３３において第１の電圧検出部２７が出力する検出電圧が第３の所定値ＶＸ３未満か否かを判定する。本実施形態では、制御部２１は、例えばステップＳ３２の処理後、予め決定された所定時間ＴＸ３にわたり経過した後、ステップＳ３３の処理を実行する。ここで、所定時間ＴＸ３は、蓄電装置３から第１の平滑コンデンサ２６の充電によって第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１が所定電圧以上になるために必要な時間であり、試験等により決定される。また所定電圧は、第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１が上昇したと判定することができる電圧であり、試験等により予め設定される。所定電圧の一例は、第１の平滑コンデンサ２６が満充電のときの第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧である。所定時間ＴＸ３は、例えば所定時間ＴＸ１と等しい。また、第３の所定値ＶＸ３は、第１スイッチ素子２８Ａが正常の場合に第２の開閉器２４Ｂが閉状態から開状態に切り換えられたときから所定時間ＴＸ３経過後の第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧に相当する。
【００４９】
制御部２１は、ステップＳ３３において肯定判定した場合、ステップＳ４４において第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障していると判定し、処理を終了する。すなわち制御部２１は、第２の開閉器２４Ｂを開状態から閉状態に切り換えた後の第１の電圧検出部２７により検出された電圧（検出電圧）が第３の所定値ＶＸ３未満の場合、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障していると判定する。また、制御部２１は、ステップＳ３３において否定判定した場合、処理を終了する。この場合、第１スイッチ素子２８Ａ及び第２スイッチ素子２８Ｂはともに正常である。
【００５０】
本実施形態の作用について説明する。
制御部２１は、第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１の変化に基づいて非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ２０の第１スイッチ素子２８Ａ及び第２スイッチ素子２８Ｂの短絡故障を判定している。すなわち制御部２１は、第２の平滑コンデンサ１５の端子間電圧Ｖ２に基づいて第１スイッチ素子２８Ａ及び第２スイッチ素子２８Ｂの短絡故障を判定していない。このため、夜間等の太陽光発電装置２の発電が停止している状況において、待機電力の消費を抑制するためにパワーコンディショナ１０の電源がオフ状態にする場合、すなわち高圧直流バス１４の電圧が約０Ｖの場合であっても第１スイッチ素子２８Ａ及び第２スイッチ素子２８Ｂの短絡故障を判定できる。
【００５１】
また、第２の平滑コンデンサ１５の端子間電圧Ｖ２（高圧直流バス１４の電圧）が第１の所定値ＶＸ１以上の場合、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障している状態で第２の開閉器２４Ｂを閉状態にすると、第２の平滑コンデンサ１５から蓄電装置３に高電圧が印加されてしまう。第２の平滑コンデンサ１５の端子間電圧Ｖ２（高圧直流バス１４の電圧）が第１の所定値ＶＸ１未満の場合、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障していると、第２の開閉器２４Ｂを閉状態にしても蓄電装置３の電流が第２スイッチ素子２８Ｂに流れるため、第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１が上昇しない。
【００５２】
このような点に鑑み、本実施形態では、制御部２１は、第２の平滑コンデンサ１５の端子間電圧Ｖ２（高圧直流バス１４の電圧）が第１の所定値ＶＸ１（約０Ｖ）を境界として第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂの動作、並びに第１スイッチ素子２８Ａ及び第２スイッチ素子２８Ｂの短絡故障を判定する順番を異ならせている。すなわち制御部２１は、第２の平滑コンデンサ１５の端子間電圧Ｖ２（高圧直流バス１４の電圧）が第１の所定値ＶＸ１以上の場合、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障しているか否かを判定する。そして制御部２１は、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障している場合、第２スイッチ素子２８Ｂの短絡故障の判定を行わない。制御部２１は、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障していない場合、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障しているか否かを判定する。また、制御部２１は、第２の平滑コンデンサ１５の端子間電圧Ｖ２（高圧直流バス１４の電圧）が第１の所定値ＶＸ１未満の場合、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障しているか否かを判定する。そして制御部２１は、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障している場合、第１スイッチ素子２８Ａの短絡故障の判定を行わない。制御部２１は、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障していない場合、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障しているか否かを判定する。これにより、蓄電装置３に悪影響を与えることを抑制でき、第１スイッチ素子２８Ａの短絡故障を正確に判定できる。
【００５３】
本実施形態の効果について説明する。
（１）制御部２１は、第２の電圧検出部２９により検出された電圧が第１の所定値ＶＸ１未満の場合、第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂがともに開状態から、第２の開閉器２４Ｂを閉状態に切り換えた後の第１の電圧検出部２７により検出される電圧の変化に基づいて、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障しているか否かを判定する。また制御部２１は、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障していない場合、第２の開閉器２４Ｂを閉状態から開状態に切り換えた後の第１の電圧検出部２７により検出される電圧の変化に基づいて、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障しているか否かを判定する。この構成によれば、第２の平滑コンデンサ１５の端子間電圧Ｖ２（高圧直流バス１４の電圧）が例えば０Ｖ等の低い場合に第２スイッチ素子２８Ｂの短絡故障を判定でき、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障していなければ、続いて第１スイッチ素子２８Ａの短絡故障を判定できる。このため、スイッチ素子の短絡故障の判定時期の自由度を向上できる。
【００５４】
（２）制御部２１は、第２の電圧検出部２９により検出された電圧が第１の所定値ＶＸ１以上の場合、第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂがともに開状態のときの第１の電圧検出部２７により検出された電圧に基づいて、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障しているか否かを判定する。また制御部２１は、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障していない場合、第２の開閉器２４Ｂを開状態から閉状態に切り換えた後の第１の電圧検出部２７により検出された電圧の変化に基づいて、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障しているか否かを判定する。この構成によれば、第２の平滑コンデンサ１５の端子間電圧Ｖ２（高圧直流バス１４の電圧）が第１の所定値ＶＸ１以上の場合に第１スイッチ素子２８Ａの短絡故障を判定でき、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障していなければ、続いて第２スイッチ素子２８Ｂの短絡故障を判定できる。このため、スイッチ素子の短絡故障の判定時期の自由度を向上できる。
【００５５】
（３）第２の平滑コンデンサ１５の端子間電圧Ｖ２（高圧直流バス１４の電圧）が第１の所定値ＶＸ１以上の場合、第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂがともに開状態において、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障していると第２の平滑コンデンサ１５から第１スイッチ素子２８Ａを介して第１の平滑コンデンサ２６に充電される。この点に鑑み、本実施形態では、制御部２１は、第２の電圧検出部２９により検出された電圧が第１の所定値ＶＸ１以上の場合、第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂがともに開状態のときの第１の電圧検出部２７により検出された電圧が第２の所定値ＶＸ２以上の場合、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障していると判定する。このため、第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１に基づいて第１スイッチ素子２８Ａの短絡故障を判定できる。
【００５６】
（４）第２の平滑コンデンサ１５の端子間電圧Ｖ２（高圧直流バス１４の電圧）が第１の所定値ＶＸ１以上の場合、第２の開閉器２４Ｂを開状態から閉状態に変更すると、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障していれば、第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１は上昇しない。この点に鑑み、本実施形態では、制御部２１は、第２の電圧検出部２９により検出された電圧が第１の所定値ＶＸ１以上の場合、第２の開閉器２４Ｂを開状態から閉状態に切り換えたときから所定時間経過後の第１の電圧検出部２７により検出された電圧が第３の所定値ＶＸ３未満の場合、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障していると判定する。このため、第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１の変化に基づいて第２スイッチ素子２８Ｂの短絡故障を判定できる。
【００５７】
（５）第２の平滑コンデンサ１５の端子間電圧Ｖ２（高圧直流バス１４の電圧）が第１の所定値ＶＸ１未満の場合、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障していると第２の開閉器２４Ｂを開状態から閉状態に変更しても第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１が上昇しない。この点に鑑み、本実施形態では、制御部２１は、第２の電圧検出部２９により検出された電圧が第１の所定値ＶＸ１未満の場合、第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂがともに開状態から、第２の開閉器２４Ｂを閉状態に切り換えた後の第１の電圧検出部２７により検出される電圧が第４の所定値ＶＸ４未満の場合、第２スイッチ素子２８Ｂが短絡故障していると判定する。このため、第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１に基づいて第２スイッチ素子２８Ｂの短絡故障を判定できる。
【００５８】
（６）第２の開閉器２４Ｂが閉状態になると、第１スイッチ素子２８Ａを介して第２の平滑コンデンサ１５が充電される。そして第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障している場合、第２の平滑コンデンサ１５から第１スイッチ素子２８Ａを介して第１の平滑コンデンサ２６が充電される。このため、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障している場合の第１の平滑コンデンサ２６の放電態様が、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障していない場合の第１の平滑コンデンサ２６の放電態様と異なる。この点に鑑み、本実施形態では、制御部２１は、第２の電圧検出部２９により検出された電圧が第１の所定値ＶＸ１未満の場合、第２の開閉器２４Ｂを閉状態から開状態に切り換えたときから所定時間経過後の第１の電圧検出部２７により検出された電圧が第５の所定値ＶＸ５以上の場合、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障していると判定する。このため、第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１の変化に基づいて第１スイッチ素子２８Ａの短絡故障を判定できる。
【００５９】
加えて、第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１が０Ｖになるまでの時間に基づいて、第１スイッチ素子２８Ａの短絡故障を判定する方法と比較して、第１スイッチ素子２８Ａの短絡故障の判定時間が短くなるので、第１スイッチ素子２８Ａの短絡故障を速やかに判定できる。
【００６０】
（変更例）
上記実施形態は本開示に関する電力変換装置及びこの装置を備えるパワーコンディショナが取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本開示に関する電力変換装置及びこの装置を備えるパワーコンディショナは上記実施形態に例示された形態とは異なる形態を取り得る。その一例は、上記実施形態の構成の一部を置換、変更、もしくは、省略した形態、又は上記実施形態に新たな構成を付加した形態である。以下の変更例において、上記実施形態の形態と共通する部分については、上記実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６１】
・上記実施形態において、第２の電圧検出部２９は、非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ２０が形成される回路基板の外部に設けられてもよい。一例では、第２の電圧検出部２９は、一対の第２の入出力端子２３ａ，２３ｂと第２の平滑コンデンサ１５との間に設けられる。
【００６２】
・上記実施形態において、第１の電圧検出部２７の第１抵抗２７Ａ及び第２抵抗２７Ｂとは別に放電抵抗を設けてもよい。
・上記実施形態において、非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ２０が形成される回路基板に第２の平滑コンデンサ１５が実装されてもよい。すなわち、第２の平滑コンデンサ１５が一対の第２の入出力端子２３ａ，２３ｂとチョッパ回路２８との間に設けられてもよい。
【００６３】
・上記実施形態において、第１の開閉器２４Ａ及び第２の開閉器２４Ｂの接続関係は図２に示される直列接続の関係に限定されず、任意に変更可能である。例えば、図９（ａ）に示すように、第１の開閉器２４Ａと第２の開閉器２４Ｂとの直列回路２４と、電流制限抵抗２５とが並列に接続されてもよい。また図９（ｂ）に示すように、第１の開閉器２４Ａと第２の開閉器２４Ｂとが並列に接続されてもよい。図９（ａ）及び図９（ｂ）の場合、第１の開閉器２４Ａは、電流制限抵抗２５と並列に接続されている。
【００６４】
・上記実施形態の制御部２１は、第２の平滑コンデンサ１５の端子間電圧Ｖ２（高圧直流バス１４の電圧）が第１の所定値ＶＸ１以上の場合、第２の開閉器２４Ｂを開状態にしたときから所定時間経過後の第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１と第５の所定値ＶＸ５との比較に基づいて第１スイッチ素子２８Ａの短絡故障を判定するがこれに限られない。例えば、制御部２１は、第２の平滑コンデンサ１５の端子間電圧Ｖ２（高圧直流バス１４の電圧）が第１の所定値ＶＸ１以上の場合、第２の開閉器２４Ｂを開状態にしたときから第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１が０Ｖになるまでの時間と、予め決定された判定時間との比較に基づいて第１スイッチ素子２８Ａの短絡故障を判定してもよい。具体的には、制御部２１は、第２の開閉器２４Ｂを開状態にしたときから第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１が０Ｖになるまでの時間が判定時間以上の場合、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障していると判定する。また例えば、制御部２１は、第２の平滑コンデンサ１５の端子間電圧Ｖ２（高圧直流バス１４の電圧）が第１の所定値ＶＸ１以上の場合、第２の開閉器２４Ｂを開状態にしたときの第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１の降下速度と、予め決定された判定速度との比較に基づいて第１スイッチ素子２８Ａの短絡故障を判定してもよい。具体的には、制御部２１は、第２の開閉器２４Ｂを開状態にしたときの第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１の降下速度が判定速度よりも小さい（遅い）場合、第１スイッチ素子２８Ａが短絡故障していると判定する。第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１の降下速度は、予め設定された期間における第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１の変化から算出してもよいし、所定時刻における第１の平滑コンデンサ２６の端子間電圧Ｖ１を微分することによって算出してもよい。
【００６５】
・上記実施形態において、所定値ＶＸ１〜ＶＸ５は、制御部または上記記憶部が有することができ、制御部または上記記憶部に設定可能であってもよく、制御部が外部にアクセスして参照可能であってもよい。
【符号の説明】
【００６６】
３…蓄電装置（直流電源）
１０…パワーコンディショナ
１３…電力変換装置
１５…第２の平滑コンデンサ
２０…非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ
２１…制御部
２２ａ，２２ｂ…一対の第１の入出力端子
２３ａ，２３ｂ…一対の第２の入出力端子
２４Ａ…第１の開閉器
２４Ｂ…第２の開閉器
２５…電流制限抵抗
２６…第１の平滑コンデンサ
２７…第１の電圧検出部
２８…チョッパ回路
２８Ａ…第１スイッチ素子
２８Ｂ…第２スイッチ素子
２９…第２の電圧検出部
ＶＸ１…第１の所定値
ＶＸ２…第２の所定値
ＶＸ３…第３の所定値
ＶＸ４…第４の所定値
ＶＸ５…第５の所定値
ＴＸ２…所定時間
【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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