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JP7721966B2 - Power conversion device and fault detection circuit - Google Patents
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JP7721966B2 - Power conversion device and fault detection circuit - Google Patents

Power conversion device and fault detection circuit

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JP7721966B2 JP2021091619A JP2021091619A JP7721966B2 JP 7721966 B2 JP7721966 B2 JP 7721966B2 JP 2021091619 A JP2021091619 A JP 2021091619A JP 2021091619 A JP2021091619 A JP 2021091619A JP 7721966 B2 JP7721966 B2 JP 7721966B2
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Description

この発明は、電力変換装置および故障検出回路に関する。 This invention relates to a power conversion device and a fault detection circuit.

従来、インバータを備える電力変換装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Power conversion devices equipped with inverters are known (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献1には、電源装置(インバータ)を備える電源システム(電力変換装置)が開示されている。電源システムは、上記電源装置と、コンデンサと、コンデンサ異常検出装置とを備えている。電源装置は、主電源から供給される交流の電力を直流の電力に変換するように構成されている。コンデンサは、円筒形状を有している。コンデンサの外周部分は、カバー部材で覆われている。コンデンサの一端面は、端子部である。端子部は、カバー部材で覆われていない。コンデンサの他端面は、導体部である。導体部は、カバー部材で覆われていない。導体部は、導電性を有する金属部材により構成されている。コンデンサ異常検出装置は、一対の電極と、電源とを含む電気回路である。 Patent Document 1 discloses a power supply system (power conversion device) equipped with a power supply device (inverter). The power supply system includes the power supply device, a capacitor, and a capacitor abnormality detection device. The power supply device is configured to convert AC power supplied from a main power supply into DC power. The capacitor has a cylindrical shape. The outer periphery of the capacitor is covered with a cover member. One end surface of the capacitor is a terminal portion. The terminal portion is not covered with the cover member. The other end surface of the capacitor is a conductor portion. The conductor portion is not covered with the cover member. The conductor portion is made of a conductive metal member. The capacitor abnormality detection device is an electric circuit including a pair of electrodes and a power supply.

上記特許文献1のコンデンサ異常検出装置では、コンデンサが正常な場合、電極と導体部とが離間している。この状態では、電源から供給された電力により電気回路に電流が流れない。一方、コンデンサが経年劣化などにより膨張した場合、電極と導体部とが接触して、電源から供給された電力により電気回路に電流が流れる。そして、電気回路に電流が流れたことに基づいて、アラーム信号が出力される。このように、電源システムでは、コンデンサの故障が検出される。 In the capacitor abnormality detection device described in Patent Document 1, when the capacitor is normal, the electrodes and conductors are separated. In this state, no current flows through the electrical circuit due to power supplied from the power source. On the other hand, if the capacitor expands due to aging or other reasons, the electrodes and conductors come into contact, and current flows through the electrical circuit due to power supplied from the power source. An alarm signal is then output based on the current flowing through the electrical circuit. In this way, a capacitor failure is detected in the power supply system.

特開2016-162812号公報JP 2016-162812 A

しかしながら、上記特許文献1の電源システムでは、電極と導体部とが接触することにより、電極と導体部とを介して電気回路に電流が流れなければ、コンデンサの故障が検出されない。したがって、上記特許文献1の電源システムでは、コンデンサの端面がカバー部材に覆われているなどの絶縁処理が施された他の種類のコンデンサの場合には、膨張したコンデンサの端面が電極に接触したとしても、電気回路に電流が流れないので、コンデンサの故障を検知できないという不都合がある。このため、上記特許文献1の電源システムでは、コンデンサの端面に導体部が設けられているコンデンサでなければ、コンデンサの故障が検知できないという問題点がある。 However, in the power supply system of Patent Document 1, capacitor failure cannot be detected unless the electrodes and conductors come into contact, causing current to flow through the electrical circuit via the electrodes and conductors. Therefore, in the case of other types of capacitors in which the end faces of the capacitor are insulated, such as by being covered with a cover member, even if the expanded end face of the capacitor comes into contact with the electrodes, no current will flow through the electrical circuit, making it impossible to detect capacitor failure. For this reason, the power supply system of Patent Document 1 has the problem that capacitor failure cannot be detected unless the capacitor has a conductor on its end face.

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1つの目的は、フィルムコンデンサの端面に導体部が設けられていなくても、フィルムコンデンサの故障を検知することが可能な電力変換装置および故障検出回路を提供することである。 This invention was made to solve the above-mentioned problems, and one object of this invention is to provide a power conversion device and a fault detection circuit that can detect faults in a film capacitor even if no conductor portion is provided on the end surface of the film capacitor.

この発明の第1の局面による電力変換装置は、外部の発電装置から供給される直流電力を交流電力に変換して外部の交流電力系統に出力するインバータと、インバータの出力側に配置され、インバータから出力された交流電力に含まれるノイズを抑制するフィルムコンデンサと、フィルムコンデンサの内部圧力の上昇による膨張に伴って移動する切替レバーを含み、切替レバーの移動によりオンオフが切り替えられる機械式スイッチと、機械式スイッチがオンおよびオフの一方から他方に切り替わったことに基づいて、フィルムコンデンサの故障を検出する制御部と、を備え、フィルムコンデンサは、円筒形状を有しており、機械式スイッチは、フィルムコンデンサの内部圧力の上昇によるフィルムコンデンサの円筒形状の一方の端部にある一方端面の弧状の膨張に伴い、切替レバーの先端部が一方端面に対して接触している状態および離間している状態の一方から他方に切り替わることにより、機械式スイッチの出力をオンおよびオフの一方から他方に切り替えるように構成されている A power conversion device according to a first aspect of the present invention includes an inverter that converts DC power supplied from an external power generation device into AC power and outputs the AC power to an external AC power system; a film capacitor that is arranged on the output side of the inverter and suppresses noise contained in the AC power output from the inverter; a mechanical switch that includes a switching lever that moves in response to expansion due to an increase in internal pressure of the film capacitor and is switched on and off by movement of the switching lever; and a control unit that detects a failure of the film capacitor based on the mechanical switch switching from one of on and off to the other, wherein the film capacitor has a cylindrical shape, and the mechanical switch is configured to switch the output of the mechanical switch from one of on and off to the other by switching the tip of the switching lever from one state in contact with the one end face to the other state in response to an arc-shaped expansion of one end face at one end of the cylindrical shape of the film capacitor due to an increase in internal pressure of the film capacitor .

上記第1の局面による電力変換装置において、好ましくは、フィルムコンデンサは、円筒形状を有しており、機械式スイッチは、内部圧力の上昇によるフィルムコンデンサの端面の弧状の膨張に伴って切替レバーが移動されることにより、出力をオンおよびオフの一方から他方に切り替えるように構成されている。このように構成すれば、円筒形状のフィルムコンデンサの端面の内部圧力に伴う弧状の膨張を利用して切替レバーが機械的に移動されるので、フィルムコンデンサの端面の膨張とは別個に切替レバーを移動させる構造を設ける必要がない。これにより、電力変換装置の構造の複雑化を抑制することができる。 In the power conversion device according to the first aspect, the film capacitor preferably has a cylindrical shape, and the mechanical switch is configured to switch the output from one of on and off to the other by moving the switching lever in response to arc-shaped expansion of the end face of the film capacitor due to an increase in internal pressure. With this configuration, the switching lever is mechanically moved using the arc-shaped expansion of the end face of the cylindrical film capacitor caused by internal pressure, eliminating the need to provide a structure for moving the switching lever separately from the expansion of the end face of the film capacitor. This eliminates the need for a complex power conversion device structure.

上記第1の局面による電力変換装置において、好ましくは、制御部は、機械式スイッチから出力されたオン信号またはオフ信号に基づいて、フィルムコンデンサの故障を検出する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、機械式スイッチのオン信号またはオフ信号を取得するだけで制御部においてフィルムコンデンサの故障を検出することができるので、フィルムコンデンサの故障を検出する機構を簡略化することができる。 In the power conversion device according to the first aspect, the control unit is preferably configured to perform control to detect a failure in the film capacitor based on an on or off signal output from the mechanical switch. This configuration allows the control unit to detect a failure in the film capacitor simply by obtaining an on or off signal from the mechanical switch, thereby simplifying the mechanism for detecting a failure in the film capacitor.

上記第1の局面による電力変換装置において、好ましくは、フィルムコンデンサは、円筒形状を有しており、機械式スイッチは、内部圧力の上昇によるフィルムコンデンサの端面の膨張の分だけ、フィルムコンデンサの端面からフィルムコンデンサの膨張部分の先端側に向かう方向に移動することにより、切替レバーが回動されることによって出力をオンおよびオフの一方から他方に切り替えるように構成されている。このように構成すれば、円筒形状のフィルムコンデンサの端面の内部圧力に伴う弧状の膨張を利用して機械式スイッチを移動させることにより切替レバーを回転させて機械式スイッチのオンオフを切り替えることによって、フィルムコンデンサの端面の膨張を機械式スイッチにより直接的に検出することができるので、フィルムコンデンサの端面の膨張を機械式スイッチにより確実に検出することができる。 In the power conversion device according to the first aspect, the film capacitor preferably has a cylindrical shape, and the mechanical switch is configured to move from the end face of the film capacitor toward the tip of the expanded portion of the film capacitor by an amount equal to the expansion of the end face of the film capacitor due to an increase in internal pressure, thereby rotating the switching lever and switching the output from on to off. With this configuration, the arc-shaped expansion of the end face of the cylindrical film capacitor caused by the internal pressure on the end face of the film capacitor is used to move the mechanical switch, thereby rotating the switching lever and switching the mechanical switch on and off. This allows the mechanical switch to directly detect the expansion of the end face of the film capacitor, thereby reliably detecting the expansion of the end face of the film capacitor.

上記第1の局面による電力変換装置において、好ましくは、フィルムコンデンサは、円筒形状を有しており、フィルムコンデンサに取り付けられ、機械式スイッチをフィルムコンデンサに取り付けるためのスイッチ取付部材をさらに備える。このように構成すれば、フィルムコンデンサの近傍に機械式スイッチを配置することができるので、機械式スイッチを設置することに起因する電力変換装置の大型化を抑制することができる。 In the power conversion device according to the first aspect, the film capacitor preferably has a cylindrical shape and further includes a switch mounting member attached to the film capacitor for mounting the mechanical switch to the film capacitor. This configuration allows the mechanical switch to be located near the film capacitor, thereby preventing the power conversion device from becoming larger due to the installation of the mechanical switch.

この場合、好ましくは、フィルムコンデンサは、端面に設けられる突出部を含み、スイッチ取付部材は、突出部に取り付けられており、機械式スイッチは、内部圧力の上昇によるフィルムコンデンサの他方端面の膨張の分だけ、フィルムコンデンサの他方端面からフィルムコンデンサの膨張部分の先端側に向かう方向にスイッチ取付部材とともに移動することにより、機械式スイッチの切替レバーが回動されることによって、出力をオンおよびオフの一方から他方に切り替えるように構成されている。このように構成すれば、フィルムコンデンサの突出部に取り付けたスイッチ取付部材に機械式スイッチを取り付けるだけで、フィルムコンデンサの他方端面が膨張した際に、機械式スイッチの切替レバーが回動されるようにすることができるので、機械式スイッチの出力をオンおよびオフの一方から他方に切り替える構造の複雑化を抑制することができる。 In this case, preferably, the film capacitor includes a protrusion provided on its end surface, the switch mounting member is attached to the protrusion, and the mechanical switch is configured to move together with the switch mounting member from the other end surface of the film capacitor toward the tip of the expanded portion of the film capacitor by an amount equal to the expansion of the other end surface of the film capacitor due to an increase in internal pressure, thereby rotating the switching lever of the mechanical switch and switching the output from one of on and off to the other. With this configuration, simply by attaching the mechanical switch to the switch mounting member attached to the protrusion of the film capacitor, the switching lever of the mechanical switch can be rotated when the other end surface of the film capacitor expands, thereby preventing the structure for switching the output of the mechanical switch from one of on and off to the other from becoming too complicated.

上記スイッチ取付部材が突出部に取り付けられた電力変換装置において、好ましくは、機械式スイッチは、スイッチ取付部材を介してフィルムコンデンサの突出部に取り付けられており、切替レバーの先端部は、フィルムコンデンサの端面の周縁の近傍に配置されている。このように構成すれば、端面が弧状に膨張するフィルムコンデンサにおいて、フィルムコンデンサにおける膨張が最も小さくなる位置に切替レバーの先端部を配置することができる。また、スイッチ取付部材を介して機械式スイッチを突出部に取り付けることにより、機械式スイッチをフィルムコンデンサの中央部の膨張に伴って移動させることができる。ここで、機械式スイッチはフィルムコンデンサの中央部の膨張に伴ってフィルムコンデンサの他方端面からフィルムコンデンサの膨張部分の先端側に向かう方向に移動する。一方で、切替レバーの先端部は、上記膨張部分の先端側に向かう方向とは逆方向に移動する。これらにより、フィルムコンデンサの中央部における膨張と端面の周縁の近傍における膨張との変位差の分だけ切替レバーを上記逆方向に移動させることができる。その結果、フィルムコンデンサの端面の膨張とは別個に切替レバーを移動させる構造を設ける必要がないので、電力変換装置の構造の複雑化を抑制することができる。なお、フィルムコンデンサの端面の周縁の近傍とは、フィルムコンデンサの端面の周縁だけでなく、フィルムコンデンサの端面の周縁よりも内側付近を含む広い概念である。 In the power conversion device in which the switch mounting member is attached to the protruding portion, preferably, the mechanical switch is attached to the protruding portion of the film capacitor via the switch mounting member, and the tip of the switching lever is positioned near the periphery of the end face of the film capacitor. With this configuration, the tip of the switching lever can be positioned at the position where the expansion of the film capacitor's central portion is smallest, even in a film capacitor whose end face expands in an arc-shaped manner. Furthermore, by attaching the mechanical switch to the protruding portion via the switch mounting member, the mechanical switch can be moved in response to the expansion of the central portion of the film capacitor. Here, the mechanical switch moves in a direction from the other end face of the film capacitor toward the tip of the expanded portion of the film capacitor in response to the expansion of the central portion of the film capacitor. Meanwhile, the tip of the switching lever moves in the opposite direction from the direction toward the tip of the expanded portion. This allows the switching lever to move in the opposite direction by the amount of the difference in displacement between the expansion of the central portion of the film capacitor and the expansion near the periphery of the end face. As a result, there is no need to provide a structure for moving the switching lever separately from the expansion of the end face of the film capacitor, thereby reducing the complexity of the power conversion device's structure. Note that the vicinity of the periphery of the end face of the film capacitor is a broad concept that includes not only the periphery of the end face of the film capacitor, but also the area closer to the inside than the periphery of the end face of the film capacitor.

上記第1の局面による電力変換装置において、好ましくは、制御部は、機械式スイッチにより、フィルムコンデンサの内部圧力の上昇による膨張を検出したことに基づいて、インバータを停止する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、フィルムコンデンサの故障に起因してインバータから出力された交流電力に含まれるノイズが外部の交流電力系統に出力されないようにすることができるので、外部の交流電力系統の故障を防止することができる。 In the power conversion device according to the first aspect, the control unit is preferably configured to control the inverter to stop operation based on the detection by the mechanical switch of expansion due to an increase in internal pressure in the film capacitor. This configuration prevents noise contained in AC power output from the inverter due to a failure in the film capacitor from being output to the external AC power system, thereby preventing failure of the external AC power system.

上記第1の局面による電力変換装置において、好ましくは、制御部は、機械式スイッチにより、フィルムコンデンサの内部圧力の上昇による膨張を検出したことに基づいて、ユーザーにフィルムコンデンサの故障を報知する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、ユーザーがフィルムコンデンサの故障を確実に知ることができるので、フィルムコンデンサの交換などの作業をユーザーに促すことができる。 In the power conversion device according to the first aspect, the control unit is preferably configured to control the mechanical switch to notify the user of a failure in the film capacitor based on the detection of expansion due to an increase in the internal pressure of the film capacitor. This configuration allows the user to be reliably informed of a failure in the film capacitor, thereby urging the user to take action such as replacing the film capacitor.

この発明の第2の局面による故障検出回路において、外部の発電装置から供給される直流電力を交流電力に変換して外部の交流電力系統に出力するインバータから出力された交流電力に含まれる外乱を抑制するフィルムコンデンサと、フィルムコンデンサの内部圧力の上昇による膨張に伴って移動する切替レバーを含み、切替レバーの移動によりオンオフが切り替えられる機械式スイッチと、機械式スイッチがオンおよびオフの一方から他方に切り替わったことに基づいて、フィルムコンデンサの故障を検出する制御部と、を備え、フィルムコンデンサは、円筒形状を有しており、機械式スイッチは、フィルムコンデンサの内部圧力の上昇によるフィルムコンデンサの円筒形状の一方の端部にある一方端面の弧状の膨張に伴い、切替レバーの先端部が一方端面に対して接触している状態および離間している状態の一方から他方に切り替わることにより、機械式スイッチの出力をオンおよびオフの一方から他方に切り替えるように構成されている A fault detection circuit according to a second aspect of the present invention includes a film capacitor that suppresses disturbances contained in AC power output from an inverter that converts DC power supplied from an external power generation device into AC power and outputs the converted AC power to an external AC power system; a mechanical switch that includes a switching lever that moves in response to expansion due to an increase in internal pressure of the film capacitor and is switched on and off by movement of the switching lever; and a control unit that detects a fault in the film capacitor based on the mechanical switch being switched from one of on and off to the other, wherein the film capacitor has a cylindrical shape, and the mechanical switch is configured to switch the output of the mechanical switch from one of on and off to the other by switching the tip of the switching lever from one of contacting and separating from the one end face to the other in response to an arcuate expansion of one end face at one end of the cylindrical shape of the film capacitor due to an increase in internal pressure of the film capacitor .

この発明の第2の局面による故障検出回路では、上記のように、切替レバーの移動によりオンオフが切り替えられる機械式スイッチと、機械式スイッチがオンおよびオフの一方から他方に切り替わったことに基づいて、フィルムコンデンサの故障を検出する制御部とを設ける。これにより、フィルムコンデンサの端面がカバー部材に覆われて導電性を有する金属部材が露出していない場合でも、フィルムコンデンサの内部圧力の上昇による膨張に伴って切替レバー機械的に移動することにより、機械式スイッチのオンオフを切り替えることができる。この結果、フィルムコンデンサの端面に導体部が設けられていなくても、フィルムコンデンサの故障を検知することが可能な故障検出回路を得ることができる。 A fault detection circuit according to a second aspect of the present invention includes, as described above, a mechanical switch that is switched on and off by moving a switching lever, and a control unit that detects a fault in the film capacitor based on the mechanical switch switching from on or off to the other. This allows the mechanical switch to be switched on and off by mechanically moving the switching lever as the film capacitor expands due to an increase in internal pressure, even if the end face of the film capacitor is covered by a cover member and the conductive metal member is not exposed. As a result, a fault detection circuit can be obtained that can detect a fault in a film capacitor even if no conductor portion is provided on the end face of the film capacitor.

本発明によれば、上記のように、フィルムコンデンサの端面に導体部が設けられていなくても、フィルムコンデンサの故障を検知することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to detect failures in film capacitors even if no conductor portions are provided on the end faces of the film capacitor.

一実施形態による電力変換装置を含む電力変換システムを示した模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a power conversion system including a power conversion device according to an embodiment. 一実施形態による電力変換装置のフィルムコンデンサの正常状態を示した模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a normal state of a film capacitor of the power conversion device according to the embodiment. 一実施形態による電力変換装置のフィルムコンデンサの故障状態を示した模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a fault state of a film capacitor of a power conversion device according to an embodiment. 一実施形態による電力変換装置の機械式スイッチの導通状態を示した模式図である。3A and 3B are schematic diagrams illustrating a conductive state of a mechanical switch of a power conversion device according to an embodiment. 一実施形態による電力変換装置の機械式スイッチの遮断状態を示した模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a disconnection state of a mechanical switch of a power conversion device according to an embodiment. 一実施形態の変形例による電力変換装置の機械式スイッチの導通状態を示した模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a conductive state of a mechanical switch of a power conversion device according to a modified example of the embodiment. 一実施形態の変形例による電力変換装置の機械式スイッチの遮断状態を示した模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a disconnection state of a mechanical switch of a power conversion device according to a modified example of the embodiment.

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.

図1~図5を参照して、一実施形態による電力変換装置100の構成について説明する。 The configuration of a power conversion device 100 according to one embodiment will be described with reference to Figures 1 to 5.

図1に示すように、電力変換装置100は、外部の発電装置200から供給される直流電力を交流電力に変換して外部の交流電力系統300に供給するように構成されている。外部の発電装置200は、太陽光発電装置である。電力変換装置100は、インバータ1と、フィルムコンデンサ2と、機械式スイッチ3(図4参照)と、スイッチ取付部材4(図4参照)と、制御部5とを備えている。 As shown in FIG. 1, the power conversion device 100 is configured to convert DC power supplied from an external power generation device 200 into AC power and supply it to an external AC power system 300. The external power generation device 200 is a solar power generation device. The power conversion device 100 includes an inverter 1, a film capacitor 2, a mechanical switch 3 (see FIG. 4), a switch mounting member 4 (see FIG. 4), and a control unit 5.

インバータ1は、外部の発電装置200から供給される直流電力を交流電力に変換して外部の交流電力系統300に出力するように構成されている。インバータ1は、第1インバータ部11と、第2インバータ部12と、第3インバータ部13とを含んでいる。インバータ1では、外部の発電装置200の発電電力に合わせて、第1インバータ部11、第2インバータ部12および第3インバータ部13の少なくともいずれかにより、外部の発電装置200から供給される直流電力が交流電力に変換される。また、インバータ1では、たとえば、第1インバータ部11が故障した場合、第2インバータ部12および第3インバータ部13のいずれかにより外部の発電装置200から供給される直流電力が交流電力に変換される。第2インバータ部12および第3インバータ部13に関しても同様である。このように、インバータ1は、冗長構成である。 Inverter 1 is configured to convert DC power supplied from an external power generation device 200 into AC power and output it to an external AC power grid 300. Inverter 1 includes a first inverter unit 11, a second inverter unit 12, and a third inverter unit 13. In inverter 1, at least one of first inverter unit 11, second inverter unit 12, and third inverter unit 13 converts DC power supplied from the external power generation device 200 into AC power in accordance with the power generated by the external power generation device 200. Furthermore, in inverter 1, if, for example, first inverter unit 11 fails, either second inverter unit 12 or third inverter unit 13 converts DC power supplied from the external power generation device 200 into AC power. The same applies to second inverter unit 12 and third inverter unit 13. In this way, inverter 1 has a redundant configuration.

フィルムコンデンサ2は、インバータ1から出力される交流電力に含まれる高調波などを抑制するように構成されている。すなわち、フィルムコンデンサ2は、インバータ1から出力された交流電力に含まれるノイズを抑制するように構成されている。フィルムコンデンサ2は、インバータ1の出力側に配置されている。フィルムコンデンサ2は、第1インバータ部11、第2インバータ部12および第3インバータ部13の各々に対応させて複数配置されている。 The film capacitor 2 is configured to suppress harmonics and other components contained in the AC power output from the inverter 1. In other words, the film capacitor 2 is configured to suppress noise contained in the AC power output from the inverter 1. The film capacitor 2 is arranged on the output side of the inverter 1. Multiple film capacitors 2 are arranged corresponding to each of the first inverter section 11, second inverter section 12, and third inverter section 13.

フィルムコンデンサ2は、図2に示すように、円筒形状を有している。フィルムコンデンサ2は、外周面カバー21と、端面カバー22と、端子23と、突出部24とを含んでいる。外周面カバー21は、フィルムコンデンサ2の外周面を覆うカバーである。端面カバー22は、フィルムコンデンサ2の一方端面を覆うカバーである。端子23は、フィルムコンデンサ2の一方端面に設けられている。端子23は、フィルムコンデンサ2の一方端面から突出している。突出部24は、スタッドであるとともに、端子である。突出部24は、フィルムコンデンサ2の他方端面に設けられている。突出部24は、フィルムコンデンサ2の他方端面から突出している。 As shown in Figure 2, the film capacitor 2 has a cylindrical shape. The film capacitor 2 includes an outer peripheral cover 21, an end cover 22, a terminal 23, and a protrusion 24. The outer peripheral cover 21 is a cover that covers the outer peripheral surface of the film capacitor 2. The end cover 22 is a cover that covers one end face of the film capacitor 2. The terminal 23 is provided on one end face of the film capacitor 2. The terminal 23 protrudes from one end face of the film capacitor 2. The protrusion 24 is both a stud and a terminal. The protrusion 24 is provided on the other end face of the film capacitor 2. The protrusion 24 protrudes from the other end face of the film capacitor 2.

ここで、図3に示すように、フィルムコンデンサ2には、経年劣化、太陽光発電による負荷、屋外設置に起因する温度サイクルの厳しさなどの故障発生要素に起因して故障が発生する。フィルムコンデンサ2の故障は、故障発生要素に起因してフィルムコンデンサ2の内部の温度が上昇するとともに、この温度の上昇によりフィルムコンデンサ2の内部の気圧が上昇することに起因して、フィルムコンデンサ2の端面が膨張するという故障である。図3に示すフィルムコンデンサ2では、端面カバー22により覆われていない他方端面が膨張している。なお、フィルムコンデンサ2の端面の膨張は、フィルムコンデンサ2の端面の周縁を外周面カバー21が覆っていることにより、フィルムコンデンサ2の端面よりも中央部側の方が大きくなる。このように、フィルムコンデンサ2の端面は、故障の際、弧状に膨張する。 As shown in Figure 3, film capacitor 2 fails due to factors such as aging, loads from solar power generation, and severe temperature cycles caused by outdoor installation. Failure of film capacitor 2 occurs when the temperature inside the film capacitor 2 rises due to factors that cause the failure. This temperature rise causes an increase in the air pressure inside the film capacitor 2, leading to expansion of the end faces of the film capacitor 2. In the film capacitor 2 shown in Figure 3, the other end face not covered by end face cover 22 expands. Note that the expansion of the end faces of the film capacitor 2 is greater near the center than at the end faces because the outer peripheral cover 21 covers the periphery of the end faces of the film capacitor 2. In this way, the end faces of the film capacitor 2 expand in an arc-like manner in the event of a failure.

(機械式スイッチ)
図4に示すように、本実施形態の電力変換装置100では、フィルムコンデンサ2の故障を検出するために、機械式スイッチ3が設けられている。機械式スイッチ3は、フィルムコンデンサ2の端面の膨張に伴って内部の検出回路31aがオンオフされるように構成されている。
(mechanical switch)
4, the power conversion device 100 of this embodiment is provided with a mechanical switch 3 to detect a failure in the film capacitor 2. The mechanical switch 3 is configured so that an internal detection circuit 31a is turned on and off in response to expansion of the end face of the film capacitor 2.

図4および図5に示すように、機械式スイッチ3は、本体部31と、切替レバー32とを含んでいる。本体部31の内部には、検出回路31aが設けられている。検出回路31aは、制御部5に電気的に接続されている。切替レバー32は、検出回路31aのオンオフを切り替えるように構成されている。ここで、切替レバー32は、フィルムコンデンサ2の内部圧力の上昇による膨張に伴って移動する。また、切替レバー32の先端部32aは、フィルムコンデンサ2の端面の周縁の近傍に配置されている。切替レバー32の先端部32aは、製造誤差を考慮して、フィルムコンデンサ2の端面の周縁よりも内側に配置されている。 As shown in Figures 4 and 5, the mechanical switch 3 includes a main body 31 and a switching lever 32. A detection circuit 31a is provided inside the main body 31. The detection circuit 31a is electrically connected to the control unit 5. The switching lever 32 is configured to switch the detection circuit 31a on and off. The switching lever 32 moves in response to expansion caused by an increase in internal pressure of the film capacitor 2. The tip 32a of the switching lever 32 is located near the periphery of the end face of the film capacitor 2. Taking manufacturing errors into account, the tip 32a of the switching lever 32 is located inside the periphery of the end face of the film capacitor 2.

ここで、機械式スイッチ3は、内部圧力の上昇によるフィルムコンデンサ2の端面の膨張の分だけ、フィルムコンデンサ2の端面からフィルムコンデンサ2の膨張部分2aの先端側に向かうD方向に移動することにより、切替レバー32がD方向とは逆方向に回動されることによって出力をオンからオフに切り替えるように構成されている。すなわち、機械式スイッチ3は、スイッチ取付部材4により、フィルムコンデンサ2の端面の膨張と共に移動するように構成されている。 Here, the mechanical switch 3 is configured to move in direction D from the end face of the film capacitor 2 toward the tip of the expanded portion 2a of the film capacitor 2 by an amount equal to the expansion of the end face of the film capacitor 2 due to an increase in internal pressure, thereby rotating the switching lever 32 in the direction opposite to direction D and switching the output from ON to OFF. In other words, the mechanical switch 3 is configured by the switch mounting member 4 to move in conjunction with the expansion of the end face of the film capacitor 2.

スイッチ取付部材4は、フィルムコンデンサ2に取り付けられ、機械式スイッチ3をフィルムコンデンサ2に取り付けるための部材である。スイッチ取付部材4は、取付部41と、収容部42とを含んでいる。 The switch mounting member 4 is attached to the film capacitor 2 and is used to mount the mechanical switch 3 to the film capacitor 2. The switch mounting member 4 includes a mounting portion 41 and a housing portion 42.

取付部41の先端部は、突出部24に固定されている。すなわち、スイッチ取付部材4は、取付部41により突出部24に取り付けられている。また、機械式スイッチ3は、スイッチ取付部材4を介してフィルムコンデンサ2の突出部24に取り付けられている。取付部41は、円筒形状のフィルムコンデンサ2の径方向に沿って延びている。取付部41の径方向の長さは、切替レバー32の長さにより設定される。収容部42は、機械式スイッチ3を収容するように構成されている。収容部42は、取付部41の径方向の外側に設けられている。このように、スイッチ取付部材4は、収容部42に収容された機械式スイッチ3を、取付部41により突出部24に取り付けている。 The tip of the mounting portion 41 is fixed to the protrusion 24. That is, the switch mounting member 4 is attached to the protrusion 24 by the mounting portion 41. Furthermore, the mechanical switch 3 is attached to the protrusion 24 of the film capacitor 2 via the switch mounting member 4. The mounting portion 41 extends radially of the cylindrical film capacitor 2. The radial length of the mounting portion 41 is determined by the length of the switching lever 32. The accommodating portion 42 is configured to accommodate the mechanical switch 3. The accommodating portion 42 is provided radially outside the mounting portion 41. In this way, the switch mounting member 4 attaches the mechanical switch 3 accommodated in the accommodating portion 42 to the protrusion 24 by the mounting portion 41.

これらにより、機械式スイッチ3では、切替レバー32の移動により切替レバー32の先端部32aがフィルムコンデンサ2の端面の膨張に追従して移動することによって、機械式スイッチ3の接点33から切替レバー32が離間するので、検出回路31aが遮断される。この結果、機械式スイッチ3のオンオフが切り替えられる。すなわち、機械式スイッチ3は、内部圧力の上昇によるフィルムコンデンサ2の他方端面の弧状の膨張に伴って切替レバー32がD方向とは逆方向に移動されることにより、出力をオンからオフに切り替えるように構成されている。 As a result, in the mechanical switch 3, movement of the switching lever 32 causes the tip 32a of the switching lever 32 to move in response to the expansion of the end face of the film capacitor 2, causing the switching lever 32 to separate from the contact 33 of the mechanical switch 3, thereby disconnecting the detection circuit 31a. As a result, the mechanical switch 3 is switched on and off. In other words, the mechanical switch 3 is configured to switch the output from on to off when the switching lever 32 moves in the direction opposite to direction D as the other end face of the film capacitor 2 expands in an arc shape due to an increase in internal pressure.

具体的には、機械式スイッチ3は、内部圧力の上昇によるフィルムコンデンサ2の他方端面の膨張の分だけ、フィルムコンデンサ2の他方端面からフィルムコンデンサ2の膨張部分2aの先端側に向かうD方向にスイッチ取付部材4とともに移動することにより、機械式スイッチ3の切替レバー32がD方向とは逆方向に回動されることによって、出力をオンからオフに切り替えるように構成されている。 Specifically, the mechanical switch 3 moves together with the switch mounting member 4 in direction D, from the other end face of the film capacitor 2 toward the tip of the expanded portion 2a of the film capacitor 2, by an amount equal to the expansion of the other end face of the film capacitor 2 due to an increase in internal pressure, thereby rotating the switching lever 32 of the mechanical switch 3 in the direction opposite to direction D, thereby switching the output from on to off.

このような機械式スイッチ3は、D方向において、フィルムコンデンサ2の他方側端部(突出部24の先端部)と、フィルムコンデンサ2の外周面カバー21における他方側端部との間に収まるように配置されている。すなわち、機械式スイッチ3は、D方向において、フィルムコンデンサ2の一方側端部と、フィルムコンデンサ2の他方側端部とに間に収まるように配置されている。 Such a mechanical switch 3 is arranged to fit between the other end of the film capacitor 2 (the tip of the protrusion 24) and the other end of the outer surface cover 21 of the film capacitor 2 in the direction D. In other words, the mechanical switch 3 is arranged to fit between one end of the film capacitor 2 and the other end of the film capacitor 2 in the direction D.

(制御部)
制御部5は、機械式スイッチ3がオンからオフに切り替わったことに基づいて、フィルムコンデンサ2の故障を検出するように構成されている。すなわち、制御部5は、機械式スイッチ3から出力されたオフ信号に基づいて、フィルムコンデンサ2の故障を検出する制御を行うように構成されている。具体的には、制御部5は、CPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)などのメモリを有する記憶部とを有している。
(Control unit)
The control unit 5 is configured to detect a failure in the film capacitor 2 based on the switching of the mechanical switch 3 from on to off. That is, the control unit 5 is configured to perform control to detect a failure in the film capacitor 2 based on the off signal output from the mechanical switch 3. Specifically, the control unit 5 has a CPU (Central Processing Unit) and a storage unit having memories such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory).

制御部5は、機械式スイッチ3により、フィルムコンデンサ2の内部圧力の上昇による膨張を検出したことに基づいて、インバータ1を停止する制御を行うように構成されている。すなわち、制御部5は、機械式スイッチ3により、フィルムコンデンサ2の膨張を検出したことに基づいて、第1インバータ部11、第2インバータ部12および第3インバータ部13(複数のインバータ部)のうちの膨張を検出したフィルムコンデンサ2に対応するインバータを停止する制御を行うように構成されている。 The control unit 5 is configured to control the inverter 1 to stop when the mechanical switch 3 detects expansion of the film capacitor 2 due to an increase in internal pressure. In other words, the control unit 5 is configured to control the inverter corresponding to the film capacitor 2 whose expansion has been detected by the mechanical switch 3 to stop, among the first inverter unit 11, second inverter unit 12, and third inverter unit 13 (multiple inverter units).

また、制御部5は、機械式スイッチ3により、フィルムコンデンサ2の内部圧力の上昇による膨張を検出したことに基づいて、ユーザーにフィルムコンデンサ2の故障を報知する制御を行うように構成されている。具体的には、制御部5は、フィルムコンデンサ2の内部圧力の上昇による膨張を検出したことに基づいて、表示部400(図1参照)にメッセージを表示する制御を行うように構成されている。表示部400は、液晶ディスプレイなどから構成されている。 The control unit 5 is also configured to control the mechanical switch 3 to notify the user of a failure in the film capacitor 2 based on the detection of expansion due to an increase in the internal pressure of the film capacitor 2. Specifically, the control unit 5 is configured to control the display unit 400 (see Figure 1) to display a message based on the detection of expansion due to an increase in the internal pressure of the film capacitor 2. The display unit 400 is configured from a liquid crystal display or the like.

(本実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effects of this embodiment)
In this embodiment, the following effects can be obtained.

本実施形態では、上記のように、電力変換装置100は、切替レバー32の移動によりオンオフが切り替えられる機械式スイッチ3と、機械式スイッチ3がオンからオフに切り替わったことに基づいて、フィルムコンデンサ2の故障を検出する制御部5とを備えている。これにより、フィルムコンデンサ2の端面がカバー部材に覆われて導電性を有する金属部材が露出していない場合でも、フィルムコンデンサ2の内部圧力の上昇による膨張に伴って切替レバー32が機械的に移動することにより、機械式スイッチ3のオンオフを切り替えることができる。この結果、フィルムコンデンサ2のに導体部が設けられていなくても、フィルムコンデンサ2の故障を検知することができる。 In this embodiment, as described above, the power conversion device 100 includes a mechanical switch 3 that is switched on and off by moving the switching lever 32, and a control unit 5 that detects a failure in the film capacitor 2 based on the mechanical switch 3 being switched from on to off. As a result, even if the end face of the film capacitor 2 is covered with a cover member and no conductive metal members are exposed, the mechanical switch 3 can be switched on and off by mechanically moving the switching lever 32 as the film capacitor 2 expands due to an increase in internal pressure. As a result, a failure in the film capacitor 2 can be detected even if no conductor parts are provided in the film capacitor 2.

また、本実施形態では、上記のように、フィルムコンデンサ2は、円筒形状を有している。機械式スイッチ3は、内部圧力の上昇によるフィルムコンデンサ2の端面の弧状の膨張に伴って切替レバー32が移動されることにより、出力をオンからオフに切り替えるように構成されている。これにより、円筒形状のフィルムコンデンサ2の端面の内部圧力に伴う弧状の膨張を利用して切替レバー32が移動されるので、フィルムコンデンサ2の端面の膨張とは別個に切替レバー32を移動させる構造を設ける必要がない。この結果、電力変換装置100の構造の複雑化を抑制することができる。 Furthermore, in this embodiment, as described above, the film capacitor 2 has a cylindrical shape. The mechanical switch 3 is configured to switch the output from on to off by moving the switching lever 32 in response to the arc-shaped expansion of the end face of the film capacitor 2 due to an increase in internal pressure. As a result, the switching lever 32 is moved using the arc-shaped expansion of the end face of the cylindrical film capacitor 2 caused by the internal pressure, so there is no need to provide a structure to move the switching lever 32 separately from the expansion of the end face of the film capacitor 2. As a result, the structure of the power conversion device 100 can be prevented from becoming too complicated.

また、本実施形態では、上記のように、制御部5は、機械式スイッチ3から出力されたオフ信号に基づいて、フィルムコンデンサ2の故障を検出する制御を行うように構成されている。これにより、機械式スイッチ3のオフ信号を取得するだけで制御部5においてフィルムコンデンサ2の故障を検出することができるので、フィルムコンデンサ2の故障を検出する機構を簡略化することができる。 Furthermore, in this embodiment, as described above, the control unit 5 is configured to perform control to detect a failure in the film capacitor 2 based on the OFF signal output from the mechanical switch 3. This allows the control unit 5 to detect a failure in the film capacitor 2 simply by obtaining the OFF signal from the mechanical switch 3, thereby simplifying the mechanism for detecting a failure in the film capacitor 2.

また、本実施形態では、上記のように、フィルムコンデンサ2は、円筒形状を有している。機械式スイッチ3は、内部圧力の上昇によるフィルムコンデンサ2の端面の膨張の分だけ、フィルムコンデンサ2の端面からフィルムコンデンサ2の膨張部分2aの先端側に向かうD方向に移動することにより、切替レバー32が回動されることによって出力をオンからオフに切り替えるように構成されている。これにより、円筒形状のフィルムコンデンサ2の端面の内部圧力に伴う弧状の膨張を利用して機械式スイッチ3を移動させることにより切替レバー32を回動させて機械式スイッチ3のオンオフを切り替えることによって、フィルムコンデンサ2の端面の膨張を機械式スイッチ3により直接的に検出することができるので、フィルムコンデンサ2の端面の膨張を機械式スイッチ3により確実に検出することができる。 Furthermore, in this embodiment, as described above, the film capacitor 2 has a cylindrical shape. The mechanical switch 3 is configured to move in direction D from the end face of the film capacitor 2 toward the tip of the expanded portion 2a of the film capacitor 2 by an amount equal to the expansion of the end face of the film capacitor 2 due to an increase in internal pressure, thereby rotating the switching lever 32 and switching the output from ON to OFF. In this way, the arc-shaped expansion of the end face of the cylindrical film capacitor 2 caused by the internal pressure is used to move the mechanical switch 3, thereby rotating the switching lever 32 and switching the mechanical switch 3 ON/OFF. This allows the mechanical switch 3 to directly detect the expansion of the end face of the film capacitor 2, and therefore the expansion of the end face of the film capacitor 2 can be reliably detected by the mechanical switch 3.

また、本実施形態では、上記のように、フィルムコンデンサ2は、円筒形状を有している。電力変換装置100は、フィルムコンデンサ2に取り付けられ、機械式スイッチ3をフィルムコンデンサ2に取り付けるためのスイッチ取付部材4を備えている。これにより、フィルムコンデンサ2の近傍に機械式スイッチ3を配置することができるので、機械式スイッチ3を設置することに起因する電力変換装置100の大型化を抑制することができる。 Furthermore, in this embodiment, as described above, the film capacitor 2 has a cylindrical shape. The power conversion device 100 is equipped with a switch mounting member 4 that is attached to the film capacitor 2 and that mounts the mechanical switch 3 to the film capacitor 2. This allows the mechanical switch 3 to be located near the film capacitor 2, thereby preventing the power conversion device 100 from becoming larger due to the installation of the mechanical switch 3.

また、本実施形態では、上記のように、フィルムコンデンサ2は、端面に設けられる突出部24を含んでいる。スイッチ取付部材4は、突出部24に取り付けられている。機械式スイッチ3は、内部圧力の上昇によるフィルムコンデンサ2の他方端面の膨張の分だけ、フィルムコンデンサ2の他方端面からフィルムコンデンサ2の膨張部分2aの先端側に向かうD方向にスイッチ取付部材4とともに移動することにより、機械式スイッチ3の切替レバー32が回動されることによって、出力をオンからオフに切り替えるように構成されている。これにより、フィルムコンデンサ2の突出部24に取り付けたスイッチ取付部材4に機械式スイッチ3を取り付けるだけで、フィルムコンデンサ2の他方端面が膨張した際に、機械式スイッチ3の切替レバー32が回動されるようにすることができるので、機械式スイッチ3の出力をオンからオフに切り替える構造の複雑化を抑制することができる。 Furthermore, in this embodiment, as described above, the film capacitor 2 includes a protrusion 24 provided on its end surface. The switch mounting member 4 is attached to the protrusion 24. The mechanical switch 3 is configured to move together with the switch mounting member 4 in direction D from the other end surface of the film capacitor 2 toward the tip of the expanded portion 2a of the film capacitor 2 by an amount equivalent to the expansion of the other end surface of the film capacitor 2 due to an increase in internal pressure, thereby rotating the switching lever 32 of the mechanical switch 3 and switching the output from ON to OFF. In this way, simply by attaching the mechanical switch 3 to the switch mounting member 4 attached to the protrusion 24 of the film capacitor 2, the switching lever 32 of the mechanical switch 3 can be rotated when the other end surface of the film capacitor 2 expands, thereby preventing the structure for switching the output of the mechanical switch 3 from ON to OFF from becoming too complicated.

また、本実施形態では、上記のように、機械式スイッチ3は、スイッチ取付部材4を介してフィルムコンデンサ2の突出部24に取り付けられており、切替レバー32の先端部32aは、フィルムコンデンサ2の端面の周縁の近傍に配置されている。これにより、端面が弧状に膨張するフィルムコンデンサ2において、フィルムコンデンサ2における膨張が最も小さくなる位置に切替レバー32の先端部32aを配置することができる。また、スイッチ取付部材4を介して機械式スイッチ3を突出部24に取り付けることにより、機械式スイッチ3をフィルムコンデンサ2の中央部の膨張に伴って移動させることができる。ここで、機械式スイッチ3はフィルムコンデンサ2の中央部の膨張に伴ってフィルムコンデンサ2の他方端面からフィルムコンデンサ2の膨張部分の先端側に向かう方向に移動する。一方で、切替レバー32の先端部32aは、上記膨張部分の先端側に向かう方向とは逆方向に移動する。これらにより、フィルムコンデンサ2の中央部における膨張と端面の周縁の近傍における膨張との変位差の分だけ切替レバー32を上記逆方向に移動させることができる。この結果、フィルムコンデンサ2の端面の膨張とは別個に切替レバー32を移動させる構造を設ける必要がないので、電力変換装置100の構造の複雑化を抑制することができる。なお、フィルムコンデンサ2の端面の周縁の近傍とは、フィルムコンデンサ2の端面の周縁だけでなく、フィルムコンデンサ2の端面の周縁よりも内側付近を含む広い概念である。 In addition, in this embodiment, as described above, the mechanical switch 3 is attached to the protrusion 24 of the film capacitor 2 via the switch mounting member 4, and the tip 32a of the switching lever 32 is positioned near the periphery of the end face of the film capacitor 2. This allows the tip 32a of the switching lever 32 to be positioned at the position where the expansion of the film capacitor 2 is smallest, in a film capacitor 2 whose end face expands in an arc-like shape. Furthermore, by attaching the mechanical switch 3 to the protrusion 24 via the switch mounting member 4, the mechanical switch 3 can be moved in conjunction with the expansion of the central portion of the film capacitor 2. Here, the mechanical switch 3 moves in a direction from the other end face of the film capacitor 2 toward the tip of the expanded portion of the film capacitor 2 in conjunction with the expansion of the central portion of the film capacitor 2. Meanwhile, the tip 32a of the switching lever 32 moves in the opposite direction from the direction toward the tip of the expanded portion. As a result, the switching lever 32 can be moved in the opposite direction by the amount of the difference in displacement between the expansion of the central portion of the film capacitor 2 and the expansion near the periphery of the end face. As a result, there is no need to provide a structure for moving the switching lever 32 separately from the expansion of the end face of the film capacitor 2, which prevents the structure of the power conversion device 100 from becoming too complicated. Note that the term "vicinity of the periphery of the end face of the film capacitor 2" is a broad concept that includes not only the periphery of the end face of the film capacitor 2, but also the area closer to the inside than the periphery of the end face of the film capacitor 2.

また、本実施形態では、上記のように、制御部5は、機械式スイッチ3により、フィルムコンデンサ2の内部圧力の上昇による膨張を検出したことに基づいて、インバータ1を停止する制御を行うように構成されている。これにより、フィルムコンデンサ2の故障に起因してインバータ1から出力された交流電力に含まれるノイズが外部の交流電力系統300に出力されないようにすることができるので、外部の交流電力系統300の故障を防止することができる。 Furthermore, in this embodiment, as described above, the control unit 5 is configured to control the inverter 1 to stop operation based on the detection by the mechanical switch 3 of expansion due to an increase in the internal pressure of the film capacitor 2. This prevents noise contained in the AC power output from the inverter 1 due to a failure in the film capacitor 2 from being output to the external AC power system 300, thereby preventing failure of the external AC power system 300.

また、本実施形態では、上記のように、制御部5は、機械式スイッチ3により、フィルムコンデンサ2の内部圧力の上昇による膨張を検出したことに基づいて、ユーザーにフィルムコンデンサ2の故障を報知する制御を行うように構成されている。これにより、ユーザーがフィルムコンデンサ2の故障を確実に知ることができるので、フィルムコンデンサ2の交換などの作業をユーザーに促すことができる。 In addition, in this embodiment, as described above, the control unit 5 is configured to control the mechanical switch 3 to notify the user of a failure in the film capacitor 2 based on the detection of expansion due to an increase in the internal pressure of the film capacitor 2. This allows the user to be reliably informed of a failure in the film capacitor 2, and can prompt the user to take action such as replacing the film capacitor 2.

また、本実施形態では、上記のように、故障検出回路は、外部の発電装置200から供給される直流電力を交流電力に変換して外部の交流電力系統300に出力するインバータ1から出力された交流電力に含まれる外乱を抑制するフィルムコンデンサ2を備えている。故障検出回路は、フィルムコンデンサ2の内部圧力の上昇による膨張に伴って移動する切替レバー32を含み、切替レバー32の移動によりオンオフが切り替えられる機械式スイッチ3を備えている。故障検出回路は、機械式スイッチ3がオンからオフに切り替わったことに基づいて、フィルムコンデンサ2の故障を検出する制御部5を備えている。これにより、フィルムコンデンサ2の端面がカバー部材に覆われて導電性を有する金属部材が露出していない場合でも、フィルムコンデンサ2の内部圧力の上昇による膨張に伴って切替レバー32が機械的にすることにより、機械式スイッチ3のオンオフを切り替えることができる。この結果、フィルムコンデンサ2の端面に導体部が設けられていなくても、フィルムコンデンサ2の故障を検知することが可能な故障検出回路を得ることができる。 In addition, in this embodiment, as described above, the fault detection circuit includes a film capacitor 2 that suppresses disturbances contained in AC power output from an inverter 1 that converts DC power supplied from an external power generation device 200 into AC power and outputs the AC power to an external AC power system 300. The fault detection circuit includes a switching lever 32 that moves in response to expansion due to an increase in internal pressure of the film capacitor 2, and a mechanical switch 3 that is switched on and off by movement of the switching lever 32. The fault detection circuit also includes a control unit 5 that detects a fault in the film capacitor 2 based on the mechanical switch 3 switching from on to off. As a result, even if the end face of the film capacitor 2 is covered with a cover member and no conductive metal components are exposed, the mechanical switch 3 can be switched on and off by the mechanical action of the switching lever 32 in response to expansion due to an increase in internal pressure of the film capacitor 2. As a result, a fault detection circuit that can detect a fault in the film capacitor 2 can be obtained, even if no conductor is provided on the end face of the film capacitor 2.

また、本実施形態では、上記のように、機械式スイッチ3は、内部圧力の上昇によるフィルムコンデンサ2の端面の弧状の膨張に伴って切替レバー32が移動されることにより、出力をオンからオフに切り替えるように構成されている。これにより、機械式スイッチ3がオフからオンに切り替わる場合と異なり、故障が発生した際に検出回路31aに1度だけ電力が流れるのではなく、故障を検出するまで検出回路31aに電力を供給することができるので、検出回路31aに突発的に電力を供給しないようにすることができる。この結果、検出回路31aに突発的に電力を供給することに起因する検出回路31aの故障を抑制することができる。 Furthermore, in this embodiment, as described above, the mechanical switch 3 is configured to switch the output from ON to OFF by moving the switching lever 32 in response to the arc-shaped expansion of the end face of the film capacitor 2 due to an increase in internal pressure. As a result, unlike when the mechanical switch 3 switches from OFF to ON, power does not flow to the detection circuit 31a only once when a failure occurs, but rather power can be supplied to the detection circuit 31a until a failure is detected, preventing the sudden supply of power to the detection circuit 31a. As a result, it is possible to suppress failure of the detection circuit 31a caused by the sudden supply of power to the detection circuit 31a.

[変形例]
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(変形例)が含まれる。
[Modification]
It should be noted that the embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is defined by the claims rather than the description of the above embodiments, and further includes all modifications (variations) within the meaning and scope equivalent to the claims.

たとえば、上記実施形態では、機械式スイッチ3は、内部圧力の上昇によるフィルムコンデンサ2の他方端面の弧状の膨張に伴って切替レバー32が移動されることにより、出力をオンからオフに切り替えるように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図6および図7に示す変形例のように、機械式スイッチ3は、スイッチ取付部材204によりフィルムコンデンサ2付近に固定された状態で、内部圧力の上昇によるフィルムコンデンサ2の他方端面の弧状の膨張に伴って切替レバー32が移動されることにより、出力をオフからオンに切り替えるように構成されていてもよい。この場合、制御部5は、機械式スイッチ3から出力されたオン信号に基づいて、フィルムコンデンサ2の故障を検出する制御を行うように構成されている。 For example, in the above embodiment, the mechanical switch 3 is configured to switch the output from ON to OFF by moving the switching lever 32 in response to arc-shaped expansion of the other end surface of the film capacitor 2 due to an increase in internal pressure, but the present invention is not limited to this. In the present invention, as in the modified example shown in Figures 6 and 7, the mechanical switch 3 may be configured to switch the output from OFF to ON by moving the switching lever 32 in response to arc-shaped expansion of the other end surface of the film capacitor 2 due to an increase in internal pressure while fixed near the film capacitor 2 by the switch mounting member 204. In this case, the control unit 5 is configured to perform control to detect a fault in the film capacitor 2 based on the ON signal output from the mechanical switch 3.

また、上記実施形態では、切替レバー32の先端部32aは、フィルムコンデンサ2の端面の周縁の近傍に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、切替レバーの先端部は、フィルムコンデンサ2の端面の中央部分に配置されてもよい。 In addition, in the above embodiment, an example was shown in which the tip 32a of the switching lever 32 was located near the periphery of the end face of the film capacitor 2, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the tip of the switching lever may also be located in the central portion of the end face of the film capacitor 2.

また、上記実施形態では、機械式スイッチ3は、内部圧力の上昇によるフィルムコンデンサ2の端面の膨張の分だけ、フィルムコンデンサ2の端面からフィルムコンデンサ2の膨張部分2aの先端側に向かうD方向に移動することにより、出力をオンからオフに切り替えるように構成されている例を示したが本発明はこれに限られない。本発明では、機械式スイッチは、移動することなく、出力をオンからオフに切り替えるように構成されていてもよい。 In addition, in the above embodiment, the mechanical switch 3 is configured to switch the output from on to off by moving in direction D from the end face of the film capacitor 2 toward the tip of the expanded portion 2a of the film capacitor 2 by an amount equal to the expansion of the end face of the film capacitor 2 due to an increase in internal pressure, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the mechanical switch may be configured to switch the output from on to off without moving.

1 インバータ
2 フィルムコンデンサ
3 機械式スイッチ
4、204 スイッチ取付部材
5 制御部
24 突出部
32 切替レバー
100 電力変換装置
200 外部の発電装置
300 外部の交流電力系統
REFERENCE SIGNS LIST 1 inverter 2 film capacitor 3 mechanical switch 4, 204 switch mounting member 5 control unit 24 protrusion 32 switching lever 100 power conversion device 200 external power generation device 300 external AC power system

Claims (9)

外部の発電装置から供給される直流電力を交流電力に変換して外部の交流電力系統に出力するインバータと、
前記インバータの出力側に配置され、前記インバータから出力された交流電力に含まれるノイズを抑制するフィルムコンデンサと、
前記フィルムコンデンサの内部圧力の上昇による膨張に伴って移動する切替レバーを含み、前記切替レバーの移動によりオンオフが切り替えられる機械式スイッチと、
前記機械式スイッチがオンおよびオフの一方から他方に切り替わったことに基づいて、前記フィルムコンデンサの故障を検出する制御部と、を備え、
前記フィルムコンデンサは、円筒形状を有しており、
前記機械式スイッチは、
前記フィルムコンデンサの内部圧力の上昇による前記フィルムコンデンサの円筒形状の一方の端部にある一方端面の弧状の膨張に伴い、前記切替レバーの先端部が前記一方端面に対して接触している状態および離間している状態の一方から他方に切り替わることにより、前記機械式スイッチの出力をオンおよびオフの一方から他方に切り替えるように構成されている、電力変換装置。
an inverter that converts DC power supplied from an external power generation device into AC power and outputs the AC power to an external AC power system;
a film capacitor disposed on the output side of the inverter to suppress noise contained in the AC power output from the inverter;
a mechanical switch including a switching lever that moves in accordance with expansion due to an increase in internal pressure of the film capacitor, and is switched on and off by the movement of the switching lever;
a control unit that detects a failure of the film capacitor based on the mechanical switch being switched from one of on and off to the other ,
The film capacitor has a cylindrical shape,
The mechanical switch is
A power conversion device configured to switch the output of the mechanical switch from one of on and off states to the other as the tip of the switching lever switches from one state of contact with the one end face to the other state of separation in response to an arc-shaped expansion of one end face at one end of the cylindrical shape of the film capacitor due to an increase in internal pressure of the film capacitor .
前記制御部は、前記機械式スイッチから出力されたオン信号またはオフ信号に基づいて、前記フィルムコンデンサの故障を検出する制御を行うように構成されている、請求項1記載の電力変換装置。 The power conversion device according to claim 1 , wherein the control unit is configured to perform control to detect a failure of the film capacitor based on an ON signal or an OFF signal output from the mechanical switch. 前記フィルムコンデンサは、円筒形状を有しており、
前記機械式スイッチは、内部圧力の上昇による前記フィルムコンデンサの端面の膨張の分だけ、前記フィルムコンデンサの端面から前記フィルムコンデンサの膨張部分の先端側に向かう方向に移動することにより、前記切替レバーが回動されることによって出力をオンおよびオフの一方から他方に切り替えるように構成されている、請求項1または2のいずれか1項に記載の電力変換装置。
The film capacitor has a cylindrical shape,
3. The power conversion device according to claim 1, wherein the mechanical switch is configured to rotate the switching lever by moving in a direction from the end face of the film capacitor toward the tip of the expanded portion of the film capacitor by an amount corresponding to the expansion of the end face of the film capacitor due to an increase in internal pressure, thereby switching the output from one of on and off to the other .
前記フィルムコンデンサは、円筒形状を有しており、
前記フィルムコンデンサに取り付けられ、前記機械式スイッチを前記フィルムコンデンサに取り付けるためのスイッチ取付部材をさらに備える、請求項1~のいずれか1項に記載の電力変換装置。
The film capacitor has a cylindrical shape,
The power conversion device according to claim 1 , further comprising a switch mounting member attached to the film capacitor for mounting the mechanical switch to the film capacitor.
前記フィルムコンデンサは、端面に設けられる突出部を含み、
前記スイッチ取付部材は、前記突出部に取り付けられており、
前記機械式スイッチは、内部圧力の上昇による前記フィルムコンデンサの他方端面の膨張の分だけ、前記フィルムコンデンサの他方端面から前記フィルムコンデンサの膨張部分の先端側に向かう方向に前記スイッチ取付部材とともに移動することにより、前記機械式スイッチの前記切替レバーが回動されることによって、出力をオンおよびオフの一方から他方に切り替えるように構成されている、請求項に記載の電力変換装置。
the film capacitor includes a protrusion provided on an end surface,
The switch mounting member is attached to the protrusion,
5. The power conversion device of claim 4, wherein the mechanical switch is configured to move together with the switch mounting member in a direction from the other end surface of the film capacitor toward the tip of the expanded portion of the film capacitor by an amount corresponding to the expansion of the other end surface of the film capacitor due to an increase in internal pressure, thereby rotating the switching lever of the mechanical switch and switching the output from one of on and off to the other .
前記機械式スイッチは、前記スイッチ取付部材を介して前記フィルムコンデンサの前記突出部に取り付けられており、
前記切替レバーの先端部は、前記フィルムコンデンサの端面の周縁の近傍に配置されている、請求項に記載の電力変換装置。
the mechanical switch is attached to the protruding portion of the film capacitor via the switch mounting member,
The power conversion device according to claim 5 , wherein a tip end of the switching lever is disposed near a peripheral edge of an end face of the film capacitor.
前記制御部は、前記機械式スイッチにより、前記フィルムコンデンサの内部圧力の上昇による膨張を検出したことに基づいて、前記インバータを停止する制御を行うように構成されている、請求項1~のいずれか1項に記載の電力変換装置。 The power conversion device according to any one of claims 1 to 6, wherein the control unit is configured to perform control to stop the inverter based on detection by the mechanical switch of expansion of the film capacitor due to an increase in internal pressure. 前記制御部は、前記機械式スイッチにより、前記フィルムコンデンサの内部圧力の上昇による膨張を検出したことに基づいて、ユーザーに前記フィルムコンデンサの故障を報知する制御を行うように構成されている、請求項1~のいずれか1項に記載の電力変換装置。 The power conversion device according to any one of claims 1 to 7, wherein the control unit is configured to perform control to notify a user of a failure of the film capacitor based on detection by the mechanical switch of expansion due to an increase in internal pressure of the film capacitor . 外部の発電装置から供給される直流電力を交流電力に変換して外部の交流電力系統に出力するインバータから出力された交流電力に含まれる外乱を抑制するフィルムコンデンサと、
前記フィルムコンデンサの内部圧力の上昇による膨張に伴って移動する切替レバーを含み、前記切替レバーの移動によりオンオフが切り替えられる機械式スイッチと、
前記機械式スイッチがオンおよびオフの一方から他方に切り替わったことに基づいて、前記フィルムコンデンサの故障を検出する制御部と、を備え、
前記フィルムコンデンサは、円筒形状を有しており、
前記機械式スイッチは、
前記フィルムコンデンサの内部圧力の上昇による前記フィルムコンデンサの円筒形状の一方の端部にある一方端面の弧状の膨張に伴い、前記切替レバーの先端部が前記一方端面に対して接触している状態および離間している状態の一方から他方に切り替わることにより、前記機械式スイッチの出力をオンおよびオフの一方から他方に切り替えるように構成されている、故障検出回路。
a film capacitor that suppresses disturbances contained in AC power output from an inverter that converts DC power supplied from an external power generation device into AC power and outputs the AC power to an external AC power system;
a mechanical switch including a switching lever that moves in accordance with expansion due to an increase in internal pressure of the film capacitor, and is switched on and off by the movement of the switching lever;
a control unit that detects a failure of the film capacitor based on the mechanical switch being switched from one of on and off to the other ,
The film capacitor has a cylindrical shape,
The mechanical switch is
A fault detection circuit configured to switch the output of the mechanical switch from one of on and off to the other by causing the tip of the switching lever to switch from one state of contact with the one end face to the other state of separation in response to an arcuate expansion of one end face at one end of the cylindrical shape of the film capacitor due to an increase in internal pressure of the film capacitor .
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