特許 6980517 リレー駆動回路及びパワーコンディショナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6980517

(24)【登録日】2021年11月19日

(45)【発行日】2021年12月15日

(54)【発明の名称】リレー駆動回路及びパワーコンディショナ

(51)【国際特許分類】

   H01H 47/04 20060101AFI20211202BHJP

   H01H 47/32 20060101ALI20211202BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20211202BHJP

   H02J 9/06 20060101ALI20211202BHJP

【ＦＩ】

   H01H47/04

   H01H47/32 A

   H02J3/38 180

   H02J9/06 120

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-249970(P2017-249970)

(22)【出願日】2017年12月26日

(65)【公開番号】特開2019-117696(P2019-117696A)

(43)【公開日】2019年7月18日

【審査請求日】2020年10月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002037

【氏名又は名称】新電元工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100082876

【弁理士】

【氏名又は名称】平山 一幸

(74)【代理人】

【識別番号】100086807

【弁理士】

【氏名又は名称】柿本 恭成

(74)【代理人】

【識別番号】100178906

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 充和

(72)【発明者】

【氏名】小野寺 真

【審査官】 北岡 信恭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１６８２９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１３４９２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１５１９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１０７０３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ ４７／００−４７−３６

Ｈ０２Ｊ ３／００− ５／００

Ｈ０２Ｊ ９／００−１１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コイル及び接点を有し、電圧の印加により前記コイルに発生する磁力によって前記接点をオン／オフ動作させるリレーに対して、動作電圧を前記コイルに印加して前記接点をオン／オフ動作させるリレー駆動回路において、
前記リレーの起動時に、前記コイルに第１の前記動作電圧を供給して前記接点をオン状態にする第１動作電圧供給回路と、
前記リレーの起動時から前記リレーの動作が安定するまでのリレー動作安定化時間の経過後に、前記第１の動作電圧よりも低く、且つ前記リレーの動作の保持が可能な第２の前記動作電圧を前記コイルに供給して前記接点をオン状態に保持させる第２動作電圧供給回路と、を備え、
前記第１動作電圧供給回路は、
交流電圧を昇圧して昇圧電圧を生成する昇圧回路と、
前記昇圧電圧を整流して前記第１の動作電圧を生成する整流回路と、
前記第１の動作電圧を前記コイルへ供給する第１スイッチ手段と、を有し、
前記第２動作電圧供給回路は、
前記交流電圧を整流して前記第２の動作電圧を生成する整流回路と、
前記リレー動作安定化時間の経過後に、前記第２の動作電圧を前記コイルへ供給する第２スイッチ手段と、を有することを特徴とするリレー駆動回路。

【請求項2】

前記第１スイッチ手段は、
前記コイルに対して直列に接続され、前記リレーの起動時にオン状態になる第１スイッチ素子と、
前記コイルに対して直列に接続され、前記リレーの起動時にオン状態になる第２スイッチ素子と、により構成され、
前記第２スイッチ手段は、
前記リレー動作安定化時間の経過後にオフ状態になる前記第１スイッチ素子と、
前記リレー動作安定化時間の経過後もオン状態を保持する前記第２スイッチ素子と、により構成されていることを特徴とする請求項１記載のリレー駆動回路。

【請求項3】

コイル及び接点を有し、電圧の印加により前記コイルに発生する磁力によって前記接点をオン／オフ動作させるリレーに対して、動作電圧を前記コイルに印加して前記接点をオン／オフ動作させるリレー駆動回路において、
前記リレーの起動時に、前記コイルに第１の前記動作電圧を供給して前記接点をオン状態にする第１動作電圧供給回路と、
前記リレーの起動時から前記リレーの動作が安定するまでのリレー動作安定化時間の経過後に、前記第１の動作電圧よりも低く、且つ前記リレーの動作の保持が可能な第２の前記動作電圧を前記コイルに供給して前記接点をオン状態に保持させる第２動作電圧供給回路と、を備え、
前記第１動作電圧供給回路は、
第１交流電圧を整流して前記第１の動作電圧を生成する第１整流回路と、
前記第１の動作電圧を前記コイルへ供給する第１スイッチ手段と、を有し、
前記第２動作電圧供給回路は、
前記第１交流電圧よりも低い第２交流電圧を整流して前記第２の動作電圧を生成する整流回路と、
前記リレー動作安定化時間の経過後に、前記第２の動作電圧を前記コイルへ供給する第２スイッチ手段と、を有することを特徴とするリレー駆動回路。

【請求項4】

前記第１スイッチ手段は、
前記リレーの起動時にオン状態になって前記第１交流電圧を前記第１整流回路へ供給する第１スイッチ素子と、
前記コイルに対して直列に接続され、前記リレーの起動時にオン状態になる第２スイッチ素子と、により構成され、
前記第２スイッチ手段は、
前記リレー動作安定化時間の経過後にオフ状態になる前記第１スイッチ素子と、
前記リレー動作安定化時間の経過後もオン状態を保持する前記第２スイッチ素子と、により構成されていることを特徴とする請求項３記載のリレー駆動回路。

【請求項5】

前記リレー動作安定化時間は、
前記リレーの起動時から、前記接点における入出力端子間の電位差が最低値になるまでの経過時間であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のリレー駆動回路。

【請求項6】

前記リレー動作安定化時間は、
予め設定された時間であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のリレー駆動回路。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか１項記載のリレー駆動回路と、
分散型電源と電力系統との間の電力変換を行う電力変換回路と、
電力伝送路を接続／遮断する前記リレーと、を備えることを特徴とするパワーコンディショナ。

【請求項8】

前記リレーは、
前記分散型電源と前記電力系統との間に直列に接続されて前記電力系統の停電時に前記分散型電源を解列する連系リレーを含む、電力伝送路接続／遮断用のリレーである、ことを特徴とする請求項７記載のパワーコンディショナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力伝送路接続／遮断用のリレー駆動回路及びそれを用いたパワーコンディショナ（以下「ＰＣＳ」という。）に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、家庭用太陽光発電システム及び蓄電システム等において、静音性及び耐環境性等を考慮したファンレス密閉構造タイプのＰＣＳが市場から求められている。

【0003】

図４は、特許文献１〜３等に記載されたリレー駆動回路を、ＰＣＳ内の電力伝送路接続／遮断用に適用した従来のリレー駆動回路を示す回路図である。
この図４のリレー駆動回路１０は、制御電源として例えば、構成の簡単な小容量用のフライバック方式（ＲＣＣ（Ｒｉｎｇｉｎｇ Ｃｈｏｋｅ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）方式ともいわれる。）のＲＣＣ電源１における２次側回路を利用してリレー１２を駆動する回路である。リレー１２は、電流を流すことにより磁力を発生する電磁用のコイル１２ａと、その磁力によって開閉する接点（例えば、常開型接点）１２ｂと、により構成されている。

【0004】

ＲＣＣ電源１は、直流（ＤＣ）入力電圧Ｖｉｎを所定の直流動作電圧Ｖｏに変換するＤＣ／ＤＣコンバータであり、変圧器（以下「トランス」という。）２、スイッチング素子３、ダイオード４、及びコンデンサ５により構成されている。トランス２は、１次巻線２ａ及び２次巻線２ｂを有し、その１次巻線２ａにスイッチング素子３が直列に接続されている。このＲＣＣ電源１では、スイッチング素子３により、直流入力電圧Ｖｉｎがオン／オフされて交流（ＡＣ）電圧に変換される。変換された交流電圧は、トランス２で電圧変換され、このトランス２の２次巻線２ｂから出力される交流電圧Ｖｒが、ダイオード４で整流された後、コンデンサ５で平滑されて動作電圧Ｖｏが生成される。

【0005】

リレー駆動回路１０は、ＲＣＣ電源１中のダイオード４及びコンデンサ５と、制御信号Ｓ１１によってオン／オフ動作するスイッチ素子１１と、により構成されている。スイッチ素子１１は、リレー１２のコイル１２ａに直列に接続され、このスイッチ素子１１及びコイル１２ａの直列回路が、コンデンサ５に並列に接続されている。

【0006】

図５は、図４のリレー駆動回路１０の動作を示す波形図である。
ＲＣＣ電源１から出力された動作電圧Ｖｏ（これはリレー制御コイル電圧においてリレー動作電圧を超える電圧）は、リレー１２のコイル１２ａとスイッチ素子１１の直列回路に供給される。制御信号Ｓ１１のオン信号によってスイッチ素子１１がオンすると、リレー１２のコイル１２ａに電流が流れて磁力が発生する。この磁力によってリレー１２の接点１２ｂがオンし、この接点１２ｂの入出力端子間に接続された電力伝送路が接続される。制御信号Ｓ１１のオフ信号によってスイッチ素子１１がオフすると、リレー制御コイル電圧がリレー解放電圧よりも低下するので、リレー１２の接点１２ｂがオフし、これに接続された電力伝送路が遮断される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００３−１６８９８号公報

【特許文献2】特開２０１３−１７１７７３号公報

【特許文献3】特開２０１４−１１６１９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

従来の図４のリレー駆動回路１０では、リレー１２のコイル１２ａを動作電圧Ｖｏにて連続駆動している。しかしながら、例えば、ＰＣＳから発生する騒音を低減するために、そのＰＣＳを収納するケースを、冷却ファンを内蔵しないファンレス密閉構造にした場合、ＰＣＳ内部に熱が籠り易くなる。この結果、リレー１２のコイル１２ａが消費する電力により、発熱が大きくなり、リレー１２の周囲温度が仕様範囲を超える場合があった。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のリレー駆動回路は、コイル及び接点を有し、電圧の印加により前記コイルに発生する磁力によって前記接点をオン／オフ動作させるリレーに対して、動作電圧を前記コイルに印加して前記接点をオン／オフ動作させる回路であり、前記リレーの起動時に、前記コイルに第１の前記動作電圧を供給して前記接点をオン状態にする第１動作電圧供給回路と、前記リレーの起動時から前記リレーの動作が安定するまでのリレー動作安定化時間の経過後に、前記第１の動作電圧よりも低く、且つ前記リレーの動作の保持が可能な第２の前記動作電圧を前記コイルに供給して前記接点をオン状態に保持させる第２動作電圧供給回路と、を備えている。そして、前記第１動作電圧供給回路は、交流電圧を昇圧して昇圧電圧を生成する昇圧回路と、前記昇圧電圧を整流して前記第１の動作電圧を生成する整流回路と、前記第１の動作電圧を前記コイルへ供給する第１スイッチ手段と、を有し、前記第２動作電圧供給回路は、前記交流電圧を整流して前記第２の動作電圧を生成する整流回路と、前記リレー動作安定化時間の経過後に、前記第２の動作電圧を前記コイルへ供給する第２スイッチ手段と、を有することを特徴とする。
本発明の他のリレー駆動回路は、コイル及び接点を有し、電圧の印加により前記コイルに発生する磁力によって前記接点をオン／オフ動作させるリレーに対して、動作電圧を前記コイルに印加して前記接点をオン／オフ動作させる回路であり、前記リレーの起動時に、前記コイルに第１の前記動作電圧を供給して前記接点をオン状態にする第１動作電圧供給回路と、前記リレーの起動時から前記リレーの動作が安定するまでのリレー動作安定化時間の経過後に、前記第１の動作電圧よりも低く、且つ前記リレーの動作の保持が可能な第２の前記動作電圧を前記コイルに供給して前記接点をオン状態に保持させる第２動作電圧供給回路と、を備えている。そして、前記第１動作電圧供給回路は、第１交流電圧を整流して前記第１の動作電圧を生成する第１整流回路と、前記第１の動作電圧を前記コイルへ供給する第１スイッチ手段と、を有し、前記第２動作電圧供給回路は、前記第１交流電圧よりも低い第２交流電圧を整流して前記第２の動作電圧を生成する整流回路と、前記リレー動作安定化時間の経過後に、前記第２の動作電圧を前記コイルへ供給する第２スイッチ手段と、を有することを特徴とする。

【0010】

本発明のＰＣＳは、前記リレー駆動回路と、分散型電源と電力系統との間の電力変換を行う電力変換回路と、電力伝送路を接続／遮断する前記リレーと、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明のリレー駆動回路及びＰＣＳによれば、リレーの起動時から動作が安定するまで、そのリレーのコイルに高い動作電圧を印加し、リレーの動作安定後に、その動作電圧を低い保持電圧まで低下させている。これにより、リレーの消費電力及び発熱を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施例１におけるＰＣＳを示す概略の構成図

【図2】図１（ｂ）中のリレー駆動回路５０の動作を示す波形図

【図3】本発明の実施例２における電源部３０の他の構成例を示す回路図

【図4】従来のリレー駆動回路を示す回路図

【図5】図４のリレー駆動回路１０の動作を示す波形図

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。

【実施例1】

【0014】

（実施例１の構成）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１におけるＰＣＳを示す概略の構成図であり、同図（ａ）はＰＣＳの全体の構成図、及び同図（ｂ）はそのＰＣＳ内に設けられた電源部の回路図である。
図１（ａ）に示すＰＣＳ２０は、分散型電源（例えば、蓄電池１７）と電力系統１８との間の電力変換を行う装置であり、このＰＣＳ２０に、家庭用電気機器等の負荷１９が接続されている。

【0015】

ＰＣＳ２０は、電力変換回路（例えば、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２１及び双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２３）と連系用のリレー２５とを備え、これらの双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２１、双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２３、及びリレー２５が、蓄電池１７と電力系統１８との間に直列に接続されている。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、スイッチング動作によって双方向に直流電圧の変換を行う回路であり、そのスイッチングがコンバータ駆動回路２２によって駆動される。双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２２は、スイッチング動作によって直流電圧と交流電圧の相互変換を行う回路であり、そのスイッチングがインバータ駆動回路２４によって駆動される。リレー２５は、双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２３と電力系統１８との間の電力伝送路を接続／遮断するスイッチであり、例えば、コイル２５ａ及び常開型接点２５ｂを有し、動作電圧の印加によりコイル２５ａに発生する磁力によって接点２５ｂをオン／オフ動作させるようになっている。リレー２５と双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２３との間に、負荷１９が分岐接続されている。

【0016】

ＰＣＳ２０内には、更に、電源部３０及び制御部６０等が設けられている。電力系統１８は、整流用のダイオード２６を介して電源部３０の入力側に接続されている。電源部３０は、ＰＣＳ２０内の各回路に直流電源電圧を供給する回路である。制御部６０は、ＰＣＳ２０の全体を制御する回路であり、コンバータ駆動回路２２、インバータ駆動回路２４及び電源部３０に対してスイッチング用の制御信号Ｓ２２，Ｓ２４，Ｓ４２，Ｓ５５，Ｓ５７を供給すると共に、内部にカウンタ、タイマ等の時間計測手段６１を有している。時間計測手段６１は、リレー２５の起動時からこのリレー２５の動作が安定するまでのリレー動作安定化時間ｔｓを計測する機能を有している。リレー動作安定化時間ｔｓは、例えば、リレー２５の起動時から、その接点２５ｂにおける入出力端子間の電位差ΔＶが最低値になるまでの経過時間である。なお、リレー動作安定化時間ｔｓは、予め設定された時間（例えば、０．１ｓ）であっても良い。

【0017】

図１（ｂ）に示す電源部３０は、制御電源（例えば、ＲＣＣ電源４０）とリレー駆動回路５０を有している。
ＲＣＣ電源４０は、蓄電池１７及びダイオード２６から供給される直流入力電圧Ｖｉｎを所定の直流電圧Ｖｒｃｃに変換するＤＣ／ＤＣコンバータであり、トランス４１、制御信号Ｓ４２によりオン／オフ動作する電界効果トランジスタ（以下「ＦＥＴ」という。）等のスイッチング素子４２、ダイオード４３、及びコンデンサ４４により構成されている。トランス４１は、１次巻線４１ａ及び２次巻線４１ｂを有し、その１次巻線４１ａに、スイッチング素子４２が直列に接続されている。このＲＣＣ電源４０では、スイッチング素子４２により、直流入力電圧Ｖｉｎがオン／オフされて交流電圧に変換される。変換された交流電圧は、トランス４１で電圧変換され、このトランス４１の２次巻線４１ｂから出力される交流電圧Ｖｒが、ダイオード４３で整流された後、コンデンサ４４で平滑されて直流電圧Ｖｒｃｃが生成されるようになっている。

【0018】

リレー駆動回路５０は、ＲＣＣ電源４０中のトランス４１の２次側回路を利用して構成され、第１、第２の動作電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２をリレー２５のコイル２５ａに印加して接点２５ｂをオン／オフ動作させる回路であり、第１、第２動作電圧供給回路を有している。この第１、第２動作電圧供給回路は、ＲＣＣ電源４０側のダイオード４３及びコンデンサ４４と、新たに設けられたコンデンサ５１，５４、ダイオード５２，５３，５６、トランジスタ等の第１スイッチ素子５５、及びトランジスタ等の第２スイッチ素子５７と、により構成されている。

【0019】

ここで、トランス４１の２次巻線４１ｂの巻き終わり側から巻き初め側（図１（ｂ）中の黒丸点箇所）までの間には、コンデンサ５１、順方向のダイオード５３、第１スイッチ素子５５、リレー２５のコイル２５ａ、及び第２スイッチ素子５７が直列に接続されている。ＲＣＣ電源４０側のダイオード４３のカソードから、第１スイッチ素子５５及びコイル２５ａの接続点までの間には、逆流防止用の順方向のダイオード５６が接続されている。２次巻線４１ｂの巻き初め側から、ダイオード５３のアノード側の間には、順方向のダイオード５２が接続されている。更に、２次巻線４１ｂの巻き初め側から、ダイオード５３のカソード側の間には、コンデンサ５４が接続されている。

【0020】

前記第１動作電圧供給回路は、リレー２５の起動時に、このコイル２５ａに第１の動作電圧Ｖｏ１を供給して接点２５ｂをオン状態にする回路であり、交流電圧Ｖｒを昇圧して昇圧電圧を生成するコンデンサ５１及びダイオード５２からなる昇圧回路と、その昇圧電圧を整流平滑して第１の動作電圧Ｖｏ１を生成するダイオード５３及びコンデンサ５４からなる整流平滑回路と、その第１の動作電圧Ｖｏ１をコイル２５ａへ供給する第１スイッチ手段と、により構成されている。その第１スイッチ手段は、リレー２５の起動時にオン状態になる第１スイッチ素子５５と、リレー２５の起動時にオン状態になる第２スイッチ素子５７と、により構成されている。

【0021】

前記第２動作電圧供給回路は、リレー２５の起動時からこのリレー２５の動作が安定するまでのリレー動作安定化時間ｔｓの経過後に、第１の動作電圧Ｖｏ１よりも低く、且つリレー２５の動作の保持が可能な第２の動作電圧Ｖｏ２をコイル２５ａに供給して接点２５ｂをオン状態に保持させる回路であり、交流電圧Ｖｒを整流平滑して直流電圧Ｖｒｃｃを生成するダイオード４３及びコンデンサ４４からなる整流平滑回路と、その直流電圧Ｖｒｃｃからそのまま第２の動作電圧Ｖｏ２を生成するダイオード５６からなる逆流防止回路と、リレー動作安定化時間ｔｓの経過後に、第２の動作電圧Ｖｏ２をコイル２５ａへ供給する第２スイッチ手段と、により構成されている。その第２スイッチ手段は、リレー動作安定化時間ｔｓの経過後にオフ状態になる第１スイッチ素子５５と、リレー動作安定化時間ｔｓの経過後もオン状態を保持する第２スイッチ素子５７と、により構成されている。

【0022】

（実施例１の動作）
先ず、図１（ａ）に示すＰＣＳ２０の全体の動作を説明する。
電源部３０内のＲＣＣ電源４０から出力された直流電圧Ｖｒｃｃが、コンバータ駆動回路２２、インバータ駆動回路２４及び制御部６０へ供給されると、それらのコンバータ駆動回路２２、インバータ駆動回路２４及び制御部６０が起動する。制御部６０から制御信号Ｓ２２，Ｓ２４，Ｓ４２が出力されると共に、制御信号Ｓ５５，Ｓ５７のオン信号が出力される。コンバータ駆動回路２２は、制御部６０から供給された制御信号Ｓ２２を駆動して双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２１をスイッチング動作させ、双方向の直流／直流変換動作を行わせる。インバータ駆動回路２４は、制御部６０から供給された制御信号Ｓ２４を駆動して双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２３をスイッチング動作させ、双方向の直流／交流変換動作を行わせる。更に、電源部３０内のリレー駆動回路５０から第１、第２の動作電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２が出力され、リレー２５の接点２５ｂがオンする。

【0023】

リレー２５の接点２５ｂがオンすると、電力系統１８から供給された交流電力が、そのリレー２５を通して、負荷１９へ供給されると共に、双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２３へ供給される。双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２３では、電力系統１８から供給された交流電力を直流電圧に変換する。この直流電圧は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２１によって所定の直流電圧に変換され、蓄電池１７が充電される。

【0024】

電力系統１８に停電事故が発生すると、制御部６０から出力される制御信号Ｓ５５，Ｓ５７のオフ信号によってリレー２５がオフし、蓄電池１７が電力系統１８から解列される（即ち、切り離される）。すると、蓄電池１７が放電し、この直流放電電圧が双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２１及び電源部３０へ供給される。蓄電池１７の直流放電電圧は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２１によって所定の直流電圧に変換された後、双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２３によって交流電圧に変換され、負荷１９へ供給される。

【0025】

次に、図１（ｂ）に示す電源部３０の動作を説明する。
図２は、図１（ｂ）中のリレー駆動回路５０の動作を示す波形図である。
ＲＣＣ電源４０において、制御部６０の制御信号Ｓ４２によってスイッチング素子４２がオン／オフ動作し、ダイオード２６及び蓄電池１７から供給される直流入力電圧Ｖｉｎが交流電圧に変換される。変換された交流電圧は、トランス４１の１次巻線４１ａ及び２次巻線４１ｂによって所定の交流電圧Ｖｒに変換され、その２次巻線４１ｂから出力される。

【0026】

制御部６０から供給される制御信号Ｓ５５，Ｓ５７のうち、制御信号Ｓ５５のオン信号によってスイッチ素子５５がオンし、制御信号Ｓ５７のオフ信号によってスイッチ素子５７がオフしている。制御信号Ｓ５７のオン信号によってスイッチ素子５７がオンすると、トランス４１の２次巻線４１ｂの巻き終わり側、コンデンサ５１、ダイオード５３、スイッチ素子５５、リレー２５のコイル２５ａ、スイッチ素子５７、及び２次巻線４１ｂの巻き初めの側の経路が導通する。２次巻線４１ｂの巻き終わり側の交流電圧Ｖｒが、コンデンサ５１及びダイオード５２によって昇圧され、この電圧がダイオード５３及びコンデンサ５４によって整流平滑され、リレー制御コイル電圧におけるリレー動作電圧よりも高い第１の動作電圧Ｖｏ１が生成される。

【0027】

第１の動作電圧Ｖｏ１は、スイッチ素子５５を介してリレー２５のコイル２５ａに印加されるので、このコイル２５ａの磁力によって接点２５ｂがオンする。これにより、電力系統１８と双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２３との間が接続される。接点２５ｂがオンすると、制御部６０内の時間計測手段６１によってリレー動作安定化時間ｔｓ（例えば、０．１ｓ）が計測される。リレー動作安定化時間ｔｓが経過して、リレー動作安定化時間ｔｓ以上になると、制御信号Ｓ５５のオフ信号によってスイッチ素子５５がオフする。

【0028】

スイッチ素子５５がオフすると、トランス４１の２次巻線４１ｂの巻き終わり側に接続されたダイオード４３のカソード側の直流電圧Ｖｒｃｃが、逆流防止用のダイオード５６を通して、このダイオード５６のカソードから、第２の動作電圧Ｖｏ２が出力され、リレー２５のコイル２５ａに印加される。第２の動作電圧Ｖｏ２は、第１の動作電圧Ｖｏ１よりも低いが、リレー制御コイル電圧におけるリレー開放電圧よりも高いので、リレー２５の接点２５ｂのオン状態が保持される。

【0029】

その後、制御信号Ｓ５７のオフ信号によってスイッチ素子Ｓ５７がオフすると、第２の動作電圧Ｖｏ２が、リレー制御コイル電圧におけるリレー開放電圧よりも低くなるので、リレー２５の接点２５ｂがオフする。これにより、電力系統１８と双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２３との間が遮断される。

【0030】

（実施例１の効果）
本実施例１のリレー駆動回路５０及びこれを有するＰＣＳ２０によれば、次の（ａ）、（ｂ）のような効果がある。

【0031】

（ａ） リレー駆動用にＲＣＣ電源４０の２次巻線４１ｂを用い、この２次巻線４１ｂ側に、コンデンサ５１，５４、ダイオード５２，５３，５６、及びスイッチ素子５５を設け、リレー動作が安定するまでコイル２５ａに第１の動作電圧Ｖｏ１を印加し、リレー動作の安定後に、第１の動作電圧Ｖｏ１よりも低い第２の動作電圧Ｖｏ２に低下させてリレー２５をオン状態に保持する構成にしている。これにより、リレー２５のオン状態時における消費電力及び発熱を低減できる。
（ｂ） 従来の図４のような既設のリレー駆動回路１０に、コンデンサ５１，５４、ダイオード５２，５３，５６、及びスイッチ素子５５を追加するだけで、低消費電力及び低発熱のリレー駆動回路５０を実現できるので、製造が容易で、低コストが可能になる。

【実施例2】

【0032】

（実施例２の構成）
図３は、本発明の実施例２における図１（ａ）中の電源部３０の他の構成例を示す回路図であり、実施例１の図１（ｂ）中の構成要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
本実施例２の電源部３０では、実施例１のリレー駆動回路５０Ａに代えて、構成の異なるリレー駆動回路５０Ａが設けられている。

【0033】

本実施例２のリレー駆動回路５０Ａでは、実施例１のコンデンサ５１及び第１スイッチ素子５５に代えて、昇圧用の補助電源４０Ａが設けられている。補助電源４０Ａは、図１（ａ）中の双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２１における蓄電池側のリンク電圧等の直流入力電圧Ｖｉから、昇圧された第１交流電圧Ｖｒ１を生成する回路である。第１交流電圧Ｖｒ１は、ＲＣＣ電源４０側の２次巻線４１ｂの第２交流電圧Ｖｒ２よりも高い電圧である。この補助電源４０Ａは、図１（ａ）中の制御部６０から供給される制御信号Ｓ５８によりオン／オフ動作するＦＥＴ等のスイッチング素子５８と、１次巻線５９ａ及び２次巻線５９ｂを有するパルストランス５９と、を備えている。更に、補助電源４０Ａをオン／オフするための実施例１の第１スイッチ素子５５が設けられている。スイッチング素子５８、パルストランス５９の１次巻線５９ａ、及び第１スイッチ素子５５は、直流入力電圧Ｖｉの入力端子とグランド端子ＧＮＤとの間に、直列に接続されている。２次巻線５９ｂの巻き初め側（図３中の黒丸点箇所）は、ＲＣＣ電源４０側の２次巻線４１ｂ の巻き初め側に接続されている。２次巻線５９ｂの巻き終わり側は、順方向のダイオード５３を介してリレー２５のコイル２５ａに接続されている。

【0034】

電源部３０のその他の構成は、実施例１と略同様である。なお、実施例１では、ダイオード４３のカソード側に逆流防止用のダイオード５６が設けられているが、本実施例２ではそのダイオード５６が省略されている。

【0035】

本実施例２のリレー駆動回路５０Ａの構成をまとめれば、以下のようになる。
本実施例２のリレー駆動回路５０Ａは、実施例１と同様に、第１、第２動作電圧供給回路を有している。第１動作電圧供給回路は、リレー２５の起動時に、このコイル２５ａに第１の動作電圧Ｖｏ１を供給して接点２５ｂをオン状態にする回路であり、直流入力電圧Ｖｉを昇圧して第１交流電圧Ｖｒ１を生成する補助電源４０Ａと、その第１交流電圧Ｖｒ１を整流平滑して第１の動作電圧Ｖｏ１を生成するダイオード５３及びコンデンサ５４と、その第１の動作電圧Ｖｏ１をコイル２５ａへ供給する第１スイッチ手段と、により構成されている。その第１スイッチ手段は、リレー２５の起動時にオン状態になる第１スイッチ素子５５と、リレー２５の起動時にオン状態になる第２スイッチ素子５７と、により構成されている。

【0036】

前記第２動作電圧供給回路は、実施例１と略同様に、リレー２５の起動時からこのリレー２５の動作が安定するまでのリレー動作安定化時間ｔｓの経過後に、第２の動作電圧Ｖｏ２をコイル２５ａに供給して接点２５ｂをオン状態に保持させる回路であり、トランス４１の２次巻線４１ｂから出力される第２交流電圧Ｖｒ２を整流平滑して直流電圧Ｖｒｃｃ（この電圧は第２の動作電圧Ｖｏ２と等しい。）を生成するダイオード４３及びコンデンサ４４と、リレー動作安定化時間ｔｓの経過後に、第２の動作電圧Ｖｏ２をコイル２５ａへ供給する第２スイッチ手段と、により構成されている。その第２スイッチ手段は、リレー動作安定化時間ｔｓの経過後にオフ状態になる第１スイッチ素子５５と、リレー動作安定化時間ｔｓの経過後もオン状態を保持する第２スイッチ素子５７と、により構成されている。

【0037】

（実施例２の動作）
図３に示す電源部３０の動作を説明する。
実施例１と同様に、ＲＣＣ電源４０において、直流入力電圧Ｖｉｎが交流電圧に変換され、この交流電圧が、トランス４１の１次巻線４１ａ及び２次巻線４１ｂによって所定の第２交流電圧Ｖｒ２に変換される。

【0038】

制御部６０から供給された制御信号Ｓ５５のオン信号によってスイッチ素子５５がオンし、制御信号Ｓ５７のオフ信号によってスイッチ素子５７がオフしている。制御信号Ｓ５７のオン信号によってスイッチ素子５７がオンすると、パルストランス５９の２次巻線５９ｂの巻き終わり側、ダイオード５３、リレー２５のコイル２５ａ、スイッチ素子５７、及び２次巻線５９ｂの巻き初めの側の経路が導通する。２次巻線５９ｂの巻き終わり側の第１交流電圧Ｖｒ１が、ダイオード５３及びコンデンサ５４によって整流平滑され、リレー動作電圧よりも高い第１の動作電圧Ｖｏ１が生成され、リレー２５の接点２５ｂがオンする。これにより、電力系統１８と双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２３との間が接続される。

【0039】

接点２５ｂがオンした後、リレー動作安定化時間ｔｓが経過すると、制御信号Ｓ５５のオフ信号によってスイッチ素子５５がオフし、補助電源４０Ａの出力が停止する。

【0040】

補助電源４０Ａの出力が停止すると、ＲＣＣ電源４０側のトランス４１の２次巻線４１ｂの巻き終わり側に接続されたダイオード４３のカソードから、直流電圧Ｖｒｃｃ（即ち、第２の動作電圧Ｖｏ２）が出力され、リレー２５のコイル２５ａに印加される。第２の動作電圧Ｖｏ２は、第１の動作電圧Ｖｏ１よりも低いが、リレー開放電圧よりも高いので、リレー２５の接点２５ｂのオン状態が保持される。

【0041】

その後、制御信号Ｓ５７のオフ信号によってスイッチ素子Ｓ５７がオフすると、第２の動作電圧Ｖｏ２が、リレー開放電圧よりも低くなるので、リレー２５の接点２５ｂがオフする。これにより、電力系統１８と双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２３との間が遮断される。

【0042】

（実施例２の効果）
本実施例２のリレー駆動回路５０Ａ及びこれを有するＰＣＳ２０によれば、ＲＣＣ電源４０以外の直流入力電圧Ｖｉをパルストランス５９にて変換し、第１の動作電圧Ｖｏ１を発生させてリレー２５をオンさせているので、実施例１と略同様の効果を奏することができる。

【0043】

（変形例）
本発明は、上記実施例１、２に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（１）〜（３）のようなものがある。

【0044】

（１） 図１（ｂ）及び図３のリレー駆動回路５０，５０Ａは、図示以外の回路構成に変更できる。例えば、平滑用のコンデンサ５４を省略しても良い。
（２） リレー２５は、双方向ＤＣ／ＡＣインバータ２３と電力系統１８との間の電力伝送路以外の他の電力伝送路（例えば、負荷１９の入力側等）に設けても良い。
（３） ＰＣＳ２０は、図１（ａ）以外の他の回路構成に変更できる。例えば、蓄電池１７に代えて、或いは、蓄電池１７と共に、太陽電池等の分散型電源を設ける構成に変更しても良い。

【符号の説明】

【0045】

１７ 蓄電池（分散型電源）
１８ 電力系統
２０ ＰＣＳ（パワーコンディショナ）
２５ リレー
２５ａ コイル
２５ｂ 接点
３０ 電源部
４０ ＲＣＣ電源
４０Ａ 補助電源
４１ トランス
４３ ダイオード
４４ コンデンサ
５０，５０Ａ リレー駆動回路
５１，５４ コンデンサ
５２，５３，５６ ダイオード
５５，５７ 第１、第２スイッチ素子
５９ パルストランス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】