特開 2024-127550 電力変換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024127550

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20240912BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023036766

(22)【出願日】2023-03-09

(71)【出願人】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】株式会社ＴＭＥＩＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100108062

【弁理士】

【氏名又は名称】日向寺 雅彦

(74)【代理人】

【識別番号】100168332

【弁理士】

【氏名又は名称】小崎 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100146592

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 浩

(74)【代理人】

【氏名又は名称】内田 敬人

(72)【発明者】

【氏名】山川 智之

(72)【発明者】

【氏名】柏木 航平

【テーマコード（参考）】

5H770

【Ｆターム（参考）】

5H770AA17

5H770AA28

5H770AA29

5H770BA12

5H770DA03

5H770DA11

5H770DA23

5H770LB05

5H770LB10

(57)【要約】

【課題】より簡単に発光素子の劣化の傾向を確認できる電力変換装置を提供する。
【解決手段】電力の変換を行う主回路部と、通信用光信号線を介して主回路部と接続され、主回路部と光信号を送受することにより、主回路部の動作を制御する制御装置と、主回路部の劣化の傾向を確認できるようにするための劣化傾向確認部と、を備え、主回路部は、光信号を送信するための通信用発光素子を有し、劣化傾向確認部は、主回路部の通信用発光素子の劣化の傾向の確認を行うための確認用発光素子を有し、通信用発光素子の周囲環境に応じた周囲環境において、通信用発光素子の動作に応じた動作を確認用発光素子に行わせることにより、確認用発光素子から出力される光を基に、通信用発光素子の劣化の傾向を確認できるようにする電力変換装置が提供される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力の変換を行う主回路部と、
通信用光信号線を介して前記主回路部と接続され、前記主回路部と光信号を送受することにより、前記主回路部の動作を制御する制御装置と、
前記主回路部の劣化の傾向を確認できるようにするための劣化傾向確認部と、
を備え、
前記主回路部は、光信号を送信するための通信用発光素子を有し、
前記劣化傾向確認部は、前記主回路部の前記通信用発光素子の劣化の傾向の確認を行うための確認用発光素子を有し、前記通信用発光素子の周囲環境に応じた周囲環境において、前記通信用発光素子の動作に応じた動作を前記確認用発光素子に行わせることにより、前記確認用発光素子から出力される光を基に、前記通信用発光素子の劣化の傾向を確認できるようにする電力変換装置。

【請求項2】

前記劣化傾向確認部は、前記主回路部に前記確認用発光素子を設けることにより、前記通信用発光素子の周囲環境に応じた周囲環境を実現する請求項１記載の電力変換装置。

【請求項3】

前記通信用発光素子の周囲環境を測定する環境測定部と、
前記環境測定部の測定結果を基に、前記通信用発光素子の周囲環境を再現した模擬空間を生成する模擬空間生成部と、
をさらに備え、
前記劣化傾向確認部は、前記模擬空間生成部の前記模擬空間内に前記確認用発光素子を設けることにより、前記通信用発光素子の周囲環境に応じた周囲環境を実現する請求項１記載の電力変換装置。

【請求項4】

確認用光信号線を介して前記確認用発光素子と接続され、前記確認用発光素子から出力される光の光量を測定する光量測定器をさらに備えた請求項１記載の電力変換装置。

【請求項5】

前記制御装置は、確認用光信号線を介して前記確認用発光素子と接続され、前記確認用発光素子から出力される光の光量を確認する請求項１記載の電力変換装置。

【請求項6】

前記劣化傾向確認部は、前記確認用発光素子から出力される光の光量を確認する確認部と、前記確認部の確認結果を外部に送信する通信部と、をさらに有する請求項１記載の電力変換装置。

【請求項7】

前記劣化傾向確認部は、前記確認用発光素子から出力される光を外部から目視で確認できるようにする請求項１記載の電力変換装置。

【請求項8】

前記劣化傾向確認部は、前記確認用発光素子の動作条件を前記通信用発光素子の動作条件よりも厳しくする請求項１記載の電力変換装置。

【請求項9】

前記劣化傾向確認部は、前記確認用発光素子の周囲環境を前記通信用発光素子の周囲環境よりも厳しくする請求項１記載の電力変換装置。

【請求項10】

前記主回路部は、直列に接続された複数の変換器を有し、前記複数の変換器の動作により、電力の変換を行うとともに、前記複数の変換器のそれぞれに対応して設けられた複数の前記通信用発光素子を有する請求項１記載の電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電力の変換を行う主回路部と、主回路部の動作を制御する制御装置と、を備えた電力変換装置がある。比較的大きな電力を扱う電力変換装置では、絶縁のため、主回路部と制御装置との間の信号の送受に光部品を使用している。主回路部及び制御装置は、光信号を送信するための発光素子と、光信号を受信するための受光素子と、によって、互いに通信を行う。

【0003】

発光素子の光量は、使用にともなう劣化などにより、時間の経過に応じて低下する。このため、光部品を用いた電力変換装置では、定期的に点検を行い、発光素子の光量を測定することが行われている。光量の低下した発光素子は、電力変換装置の運用に支障が出る前に、新しい用品に交換される。これにより、発光素子の光量の低下が、電力変換装置の運用に影響を与えてしまうことを抑制することができる。

【0004】

発光素子の光量の測定は、電力変換装置の点検の際に、作業員が光量測定器を発光素子の出力端に接続することによって行われる。しかしながら、点検の度に発光素子の光量を逐一測定して発光素子の劣化の傾向を確認する方法では、点検に要する時間や費用の増大を招いてしまう。また、点検を行うためには、電力変換装置の運用を停止させなければならず、電力変換装置の利用率も低下してしまう。このため、光部品を用いた電力変換装置では、より簡単に発光素子の劣化の傾向を確認できるようにすることが望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平９－２６６６６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の実施形態は、より簡単に発光素子の劣化の傾向を確認できる電力変換装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の実施形態によれば、電力の変換を行う主回路部と、通信用光信号線を介して前記主回路部と接続され、前記主回路部と光信号を送受することにより、前記主回路部の動作を制御する制御装置と、前記主回路部の劣化の傾向を確認できるようにするための劣化傾向確認部と、を備え、前記主回路部は、光信号を送信するための通信用発光素子を有し、前記劣化傾向確認部は、前記主回路部の前記通信用発光素子の劣化の傾向の確認を行うための確認用発光素子を有し、前記通信用発光素子の周囲環境に応じた周囲環境において、前記通信用発光素子の動作に応じた動作を前記確認用発光素子に行わせることにより、前記確認用発光素子から出力される光を基に、前記通信用発光素子の劣化の傾向を確認できるようにする電力変換装置が提供される。

【発明の効果】

【0008】

より簡単に発光素子の劣化の傾向を確認できる電力変換装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１の実施形態に係る電力変換装置を模式的に表すブロック図である。

【図2】変換器を模式的に表すブロック図である。

【図3】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１の実施形態に係る電力変換装置の動作の一例を模式的に表すグラフである。

【図4】第１の実施形態に係る電力変換装置の変形例を模式的に表すブロック図である。

【図5】第１の実施形態に係る電力変換装置の変形例を模式的に表すブロック図である。

【図6】第１の実施形態に係る電力変換装置の変形例を模式的に表すブロック図である。

【図7】第２の実施形態に係る電力変換装置を模式的に表すブロック図である。

【図8】模擬空間生成部の動作の一例を模式的に表すグラフである。

【0010】

以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

【0011】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る電力変換装置を模式的に表すブロック図である。
図１に表したように、電力変換装置１０は、主回路部１２と、制御装置１４と、劣化傾向確認部１６と、を備える。電力変換装置１０は、例えば、直流送電システムに用いられる。電力変換装置１０は、直流送電システムにおいて、交流電力系統及び一対の直流送電線に接続される。

【0012】

主回路部１２は、電力の変換を行う。主回路部１２は、例えば、図示を省略した変圧器を介して交流電力系統に接続される。交流電力系統の交流電力は、例えば、三相交流電力である。より詳しくは、対称三相交流電力である。変圧器は、交流電力系統の三相交流電力を主回路部１２に対応した交流電力に変換する。

【0013】

電力変換装置１０は、交流電力系統から供給された三相交流電力を直流電力に変換し、変換後の直流電力を直流送電線に供給する。また、電力変換装置１０は、直流送電線から供給された直流電力を三相交流電力に変換し、変換後の三相交流電力を交流電力系統に供給する。このように、電力変換装置１０は、交流から直流への交直変換、及び、直流から交流への交直変換を行う。

【0014】

主回路部１２は、交流電力系統と各直流送電線との間に設けられる。主回路部１２は、三相交流電力から直流電力への変換、及び、直流電力から三相交流電力への変換を行う。主回路部１２は、例えば、直列に接続された複数の変換器２０を有するマルチレベル電力変換器である。主回路部１２は、例えば、ＭＭＣ（Modular Multilevel Converter）型の電力変換器である。各変換器２０は、ハーフブリッジ接続又はフルブリッジ接続された複数のスイッチング素子と、各スイッチング素子に並列に接続された電荷蓄積素子と、を有する。主回路部１２は、複数の変換器２０の動作により、電力の変換を行う。主回路部１２は、例えば、複数の変換器２０の各スイッチング素子のスイッチングにより、交直変換を行う。

【0015】

制御装置１４は、通信用光信号線３０、３１を介して主回路部１２と接続される。制御装置１４は、通信用光信号線３０、３１を介して主回路部１２と光信号を送受することにより、主回路部１２の動作を制御する。制御装置１４は、通信用光信号線３０、３１を介して主回路部１２と通信を行い、各変換器２０の各スイッチング素子のスイッチングを制御することにより、主回路部１２による三相交流電力から直流電力への変換、及び、直流電力から三相交流電力への変換を制御する。

【0016】

通信用光信号線３０は、制御装置１４から主回路部１２への送信用の光信号線である。通信用光信号線３１は、主回路部１２から制御装置１４への送信用の光信号線である。このように、制御装置１４は、一対の通信用光信号線３０、３１を介して主回路部１２と通信を行う。但し、制御装置１４は、例えば、主回路部１２への光信号の送信、及び主回路部１２からの光信号の受信を１本の通信用光信号線で行う構成としてもよい。主回路部１２と制御装置１４との間の通信の構成は、上記に限ることなく、少なくとも１本の通信用光信号線を介して互いに光信号を送受可能な任意の構成でよい。

【0017】

劣化傾向確認部１６は、主回路部１２の劣化の傾向を確認できるようにするための用品である。

【0018】

主回路部１２は、例えば、第１及び第２の一対の直流端子１２ｐ、１２ｎと、第１～第３の３つの交流端子１２ａ～１２ｃと、第１～第６の６つのアーム２２ａ～２２ｆと、を有する。

【0019】

第１直流端子１２ｐは、高圧側の直流送電線に接続される。第２直流端子１２ｎは、低圧側の直流送電線に接続される。これにより、主回路部１２によって変換された直流電力が直流送電線に供給されるとともに、直流送電線から供給された直流電力が主回路部１２に入力される。

【0020】

第１アーム２２ａは、第１直流端子１２ｐに接続される。第２アーム２２ｂは、第１アーム２２ａと第２直流端子１２ｎとの間に接続される。第１アーム２２ａ及び第２アーム２２ｂは、各直流端子１２ｐ、１２ｎの間に直列に接続される。

【0021】

第３アーム２２ｃは、第１直流端子１２ｐに接続される。第４アーム２２ｄは、第３アーム２２ｃと第２直流端子１２ｎとの間に接続される。第３アーム２２ｃ及び第４アーム２２ｄは、第１アーム２２ａ及び第２アーム２２ｂに対して並列に接続される。

【0022】

第５アーム２２ｅは、第１直流端子１２ｐに接続される。第６アーム２２ｆは、第５アーム２２ｅと第２直流端子１２ｎとの間に接続される。すなわち、第５アーム２２ｅ及び第６アーム２２ｆは、第１アーム２２ａ及び第２アーム２２ｂに対して並列に接続されるとともに、第３アーム２２ｃ及び第４アーム２２ｄに対して並列に接続される。

【0023】

この例において、主回路部１２は、３レグ、６アームの三相インバータである。第１アーム２２ａ、第３アーム２２ｃ及び第５アーム２２ｅは、上側アームである。第２アーム２２ｂ、第４アーム２２ｄ及び第６アーム２２ｆは、下側アームである。このように、主回路部１２は、複数のスイッチング素子によって構成される複数のアーム及び複数のレグを有する。主回路部１２は、例えば、２レグ、４アームの単相インバータなどでもよい。アーム及びレグの数は、上記に限ることなく、任意の数でよい。

【0024】

各アーム２２ａ～２２ｆは、直列に接続された複数の変換器２０を有する。各アーム２２ａ～２２ｆにおいて、直列接続される変換器２０の台数は、例えば、１００台～１２０台程度である。但し、直列接続される変換器２０の台数は、これに限ることなく、任意の台数でよい。

【0025】

各アーム２２ａ～２２ｆに設けられる変換器２０の台数は、実質的に同じである。例えば、多数の各変換器２０が直列接続される場合には、主回路部１２の動作に影響のない範囲において、各アーム２２ａ～２２ｆに設けられる変換器２０の台数が異なってもよい。例えば、１つのアームに１００台の変換器２０を直列に接続する場合、別のアームに設ける変換器２０の台数は、１～２台異なってもよい。

【0026】

主回路部１２では、第１アーム２２ａと第２アーム２２ｂとの接続点、第３アーム２２ｃと第４アーム２２ｄとの接続点、及び、第５アーム２２ｅと第６アーム２２ｆとの接続点のそれぞれが、交流出力点となる。

【0027】

第１交流端子１２ａは、第１アーム２２ａと第２アーム２２ｂとの接続点に接続される。第２交流端子１２ｂは、第３アーム２２ｃと第４アーム２２ｄとの接続点に接続される。第３交流端子１２ｃは、第５アーム２２ｅと第６アーム２２ｆとの接続点に接続される。各交流端子１２ａ～１２ｃは、例えば、変圧器を介して交流電力系統に接続される。

【0028】

制御装置１４は、例えば、複数の通信用光信号線３０、３１を介して複数の変換器２０のそれぞれと接続される。制御装置１４は、複数の通信用光信号線３０、３１を介して複数の変換器２０と通信を行うことにより、複数の変換器２０のそれぞれの動作を制御する。各変換器２０は、例えば、変換器２０の制御及び動作保護に関する制御信号や保護信号を通信用光信号線３１を介して制御装置１４に入力する。

【0029】

なお、制御装置１４と各変換器２０との間の通信方式は、上記に限定されるものではない。例えば、直列に接続された複数の変換器２０をデイジーチェーン接続し、制御装置１４は、デイジーチェーン接続された一端の変換器２０及び他端の変換器２０のみと通信を行ってもよい。制御装置１４と各変換器２０との間の通信方式は、制御装置１４と各変換器２０との間で適切に通信を行うことができる任意の通信方式でよい。

【0030】

図２は、変換器を模式的に表すブロック図である。
図２に表したように、変換器２０は、複数のスイッチング素子４１、４２と、複数の整流素子４３、４４と、複数の駆動回路４５、４６と、一対の接続端子４７、４８と、電荷蓄積素子５０と、給電回路５１と、電圧検出回路５２と、制御回路５３と、通信用受光素子５４と、通信用発光素子５５と、を有する。

【0031】

各スイッチング素子４１、４２は、例えば、一対の主端子と、制御端子と、を有する。また、各スイッチング素子４１、４２は、オン状態と、オフ状態と、を有する。オン状態は、一対の主端子間に電流を流す状態である。オフ状態は、一対の主端子間の電流の流れを遮断する状態である。各スイッチング素子４１、４２は、一対の主端子間の電圧、及び制御端子の電圧に応じて、オン状態及びオフ状態を切り替える。なお、オフ状態は、一対の主端子間に完全に電流が流れない状態に限ることなく、主回路部１２の動作に影響の無い範囲の微弱な電流が一対の主端子間に流れる状態でもよい。各スイッチング素子４１、４２は、例えば、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴなどの自励式の半導体素子である。但し、各スイッチング素子４１、４２は、これに限ることなく、オン状態及びオフ状態を任意に切り替えることが可能な任意の素子でよい。

【0032】

スイッチング素子４２の一対の主端子は、スイッチング素子４１の一対の主端子に対して直列に接続される。この例において、変換器２０は、直列に接続された２つのスイッチング素子４１、４２を有する。この例において、変換器２０は、ハーフブリッジ構成の変換器である。

【0033】

整流素子４３は、スイッチング素子４１の一対の主端子に対して逆並列に接続されている。整流素子４３の順方向は、スイッチング素子４１の一対の主端子間に流れる電流の向きに対して逆向きである。同様に、整流素子４４は、スイッチング素子４２の一対の主端子に対して逆並列に接続されている。整流素子４３、４４は、いわゆる還流ダイオードである。

【0034】

接続端子４７は、スイッチング素子４１とスイッチング素子４２との間に接続される。接続端子４８は、スイッチング素子４１のスイッチング素子４２に接続された主端子と反対側の主端子に接続される。

【0035】

同一アーム部内の複数の変換器２０は、一対の接続端子４７、４８を介して直列に接続される。変換器２０に対する電力の供給は、各接続端子４７、４８を介して行われる。スイッチング素子４１は、いわゆるローサイドスイッチであり、スイッチング素子４２は、いわゆるハイサイドスイッチである。

【0036】

制御回路５３は、通信用光信号線３０、３１、通信用受光素子５４、及び通信用発光素子５５を介して制御装置１４と通信を行う。制御回路５３は、通信用受光素子５４及び通信用発光素子５５と接続されている。通信用受光素子５４は、通信用光信号線３０を介して制御装置１４と接続されている。通信用受光素子５４は、制御装置１４から送信された光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換して制御回路５３に入力する。通信用発光素子５５は、通信用光信号線３１を介して制御装置１４と接続されている。通信用発光素子５５は、制御回路５３から入力された電気信号を光信号に変換し、変換後の光信号を通信用光信号線３１を介して制御装置１４に送信する。これにより、制御装置１４と変換器２０の制御回路５３との間で光信号の送受を行うことができる。

【0037】

制御装置１４は、各スイッチング素子４１、４２のスイッチングを制御するための制御信号を光信号として通信用光信号線３０を介して対応する変換器２０に送信する。変換器２０の通信用受光素子５４は、制御装置１４から送信された光信号を受信し、電気信号の制御信号に変換して制御回路５３に入力する。制御回路５３は、通信用受光素子５４から入力された制御信号に基づいて、各スイッチング素子４１、４２のオン・オフを切り替えるための駆動信号を駆動回路４５、４６に入力する。

【0038】

駆動回路４５は、スイッチング素子４１の制御端子に接続されている。駆動回路４６は、スイッチング素子４２の制御端子に接続されている。駆動回路４５、４６は、制御回路５３から入力された駆動信号に基づいて、各スイッチング素子４１、４２のオン・オフを切り替える。これにより、制御装置１４からの制御信号に応じて、各スイッチング素子４１、４２のオン・オフが制御される。制御装置１４は、各変換器２０毎に制御信号を生成し、各変換器２０のそれぞれの各スイッチング素子４１、４２のオン・オフを制御する。これにより、制御装置１４は、主回路部１２による電力の変換を制御する。

【0039】

なお、駆動回路４５、４６及び制御回路５３の構成は、上記に限ることなく、各スイッチング素子４１、４２のオン・オフを制御可能な任意の構成でよい。例えば、制御装置１４からの制御信号を駆動回路４５、４６に直接的に入力してもよい。この場合、制御回路５３は、省略可能である。

【0040】

電荷蓄積素子５０は、スイッチング素子４１及びスイッチング素子４２に対して並列に接続される。電荷蓄積素子５０は、例えば、コンデンサである。

【0041】

スイッチング素子４１がオフ状態で、スイッチング素子４２がオン状態の時には、電荷蓄積素子５０の電圧が各接続端子４７、４８間に現れる。スイッチング素子４１がオン状態で、スイッチング素子４２がオフ状態の時には、各接続端子４７、４８間が導通し、各接続端子４７、４８間の電圧は、実質的にゼロになる。

【0042】

このように、変換器２０は、制御装置１４からの制御信号に基づく各スイッチング素子４１、４２のスイッチングにより、電荷蓄積素子５０の電圧を各接続端子４７、４８間に出力する出力状態と、各接続端子４７、４８間を導通させたバイパス状態と、各スイッチング素子４１、４２をオフ状態とした停止状態と、を切り替える。

【0043】

各アーム２２ａ～２２ｆにおいては、出力状態となった変換器２０の合計の電圧が、各アーム２２ａ～２２ｆの電圧となる。主回路部１２及び制御装置１４は、出力状態とする変換器２０の台数を制御することにより、マルチレベルの電力変換を行う。

【0044】

各スイッチング素子４１、４２がともにオフ状態の時（変換器２０が停止状態の時）には、アーム電流の向きによって各接続端子４７、４８間の電圧が決まる。例えば、接続端子４８から接続端子４７に向かう向きにアーム電流が流れている時には、整流素子４３がオンし、各接続端子４７、４８間の電圧は、実質的にゼロになる。反対に、接続端子４７から接続端子４８に向かう向きにアーム電流が流れている時には、整流素子４４がオンし、電荷蓄積素子５０が充電され、各接続端子４７、４８間には、電荷蓄積素子５０の電圧が現れる。

【0045】

給電回路５１は、電荷蓄積素子５０に対して並列に接続されている。給電回路５１は、電荷蓄積素子５０に蓄積された電荷を基に、駆動回路４５、４６及び制御回路５３の駆動電源を生成し、生成した駆動電源を駆動回路４５、４６及び制御回路５３に供給する。駆動回路４５、４６及び制御回路５３は、給電回路５１からの駆動電源の供給に応じて動作する。

【0046】

なお、駆動回路４５、４６及び制御回路５３への給電方式は、上記に限定されるものではない。例えば、電荷蓄積素子５０とは別の電源から駆動回路４５、４６及び制御回路５３に対して給電を行ってもよい。駆動回路４５、４６及び制御回路５３への給電方式は、駆動回路４５、４６及び制御回路５３に対して適切に給電を行うことができる任意の方式でよい。

【0047】

電圧検出回路５２は、電荷蓄積素子５０に対して並列に接続されている。電圧検出回路５２は、制御回路５３と接続されている。電圧検出回路５２は、電荷蓄積素子５０の直流電圧を検出し、電荷蓄積素子５０の直流電圧の電圧検出値を制御回路５３に入力する。

【0048】

主回路部１２は、通信用光信号線３１を介して制御装置１４に光信号を送信するための通信用発光素子５５を有する。主回路部１２は、複数の変換器２０のそれぞれに対応して設けられた複数の通信用発光素子５５を有する。

【0049】

各変換器２０の制御回路５３は、例えば、制御に必要な情報を通信用発光素子５５及び通信用光信号線３１を介して制御装置１４に送信する。制御回路５３は、例えば、各スイッチング素子４１、４２のオン・オフの状態を表す情報や、電圧検出回路５２によって検出された電荷蓄積素子５０の直流電圧の情報などを制御に必要な情報として制御装置１４に送信する。但し、各変換器２０から制御装置１４に送信する情報は、上記に限ることなく、任意の情報でよい。換言すれば、各変換器２０から制御装置１４に送信する光信号は、任意の光信号でよい。

【0050】

劣化傾向確認部１６は、主回路部１２の通信用発光素子５５の劣化の傾向の確認を行うための確認用発光素子６０を有する。確認用発光素子６０には、例えば、通信用発光素子５５と同じ型番の素子が用いられる。通信用発光素子５５及び確認用発光素子６０には、例えば、レーザダイオードや発光ダイオードなどが用いられる。但し、通信用発光素子５５及び確認用発光素子６０は、上記に限ることなく、光信号を送信可能な任意の素子でよい。確認用発光素子６０は、必ずしも通信用発光素子５５と同じ型番の素子でなくてもよい。確認用発光素子６０は、通信用発光素子５５の劣化の傾向を確認することが可能な任意の素子でよい。

【0051】

劣化傾向確認部１６は、通信用発光素子５５の周囲環境に応じた周囲環境において、通信用発光素子５５の動作に応じた動作を確認用発光素子６０に行わせることにより、確認用発光素子６０から出力される光を基に、通信用発光素子５５の劣化の傾向を確認できるようにする。

【0052】

劣化傾向確認部１６は、主回路部１２に設けられる（図１参照）。換言すれば、劣化傾向確認部１６は、主回路部１２の近傍に設けられる。劣化傾向確認部１６は、主回路部１２に確認用発光素子６０を設ける。換言すれば、劣化傾向確認部１６は、主回路部１２の近傍に確認用発光素子６０を設ける。これにより、劣化傾向確認部１６は、通信用発光素子５５の周囲環境に応じた確認用発光素子６０の周囲環境を実現する。

【0053】

通信用発光素子５５の周囲環境は、例えば、通信用発光素子５５の周囲の温度及び湿度を含む。通信用発光素子５５及び確認用発光素子６０は、例えば、周囲の温度が高くなるほど、劣化が進行し易くなる傾向にある。また、通信用発光素子５５及び確認用発光素子６０は、例えば、周囲の湿度が高くなるほど、劣化が進行し易くなる傾向にある。

【0054】

上記のように、主回路部１２に確認用発光素子６０を設けることにより、確認用発光素子６０の周囲の温度及び湿度の環境を、通信用発光素子５５の周囲の温度及び湿度の環境に近付けることができる。すなわち、通信用発光素子５５の周囲の温度及び湿度の環境に近い環境で確認用発光素子６０を動作させることができる。

【0055】

但し、通信用発光素子５５の周囲環境は、温度及び湿度に限定されるものではない。通信用発光素子５５の周囲環境は、例えば、振動の条件など、通信用発光素子５５及び確認用発光素子６０の劣化に影響を与える可能性のある他の環境条件をさらに含んでもよい。

【0056】

確認用発光素子６０は、例えば、通信用発光素子５５の近傍に設けることがより好ましい。これにより、確認用発光素子６０の周囲の温度及び湿度の環境を、通信用発光素子５５の周囲の温度及び湿度の環境により近付けることができる。

【0057】

劣化傾向確認部１６は、例えば、確認用受光素子６１と駆動回路６２とをさらに有する。確認用受光素子６１は、確認用光信号線３２を介して制御装置１４と接続されている。確認用発光素子６０は、確認用光信号線３３を介して制御装置１４と接続されている。駆動回路６２は、確認用発光素子６０及び確認用受光素子６１と接続されている。

【0058】

制御装置１４は、確認用発光素子６０の動作を制御するための制御信号を光信号として確認用光信号線３２を介して劣化傾向確認部１６に送信する。劣化傾向確認部１６の確認用受光素子６１は、制御装置１４から送信された光信号を受信し、電気信号の制御信号に変換して駆動回路６２に入力する。駆動回路６２は、確認用受光素子６１から入力された制御信号に基づいて、確認用発光素子６０を動作させる。これにより、制御装置１４の制御に基づいて、通信用発光素子５５の動作に応じた動作を確認用発光素子６０に行わせることができる。

【0059】

通信用発光素子５５の動作は、例えば、通信用発光素子５５の発光期間及び発光強度の動作条件を含む。駆動回路６２は、例えば、制御装置１４の制御に基づいて、通信用発光素子５５の発光期間に近い発光期間、及び通信用発光素子５５の発光強度に近い発光強度で確認用発光素子６０を動作させる。これにより、通信用発光素子５５の動作に応じた動作を確認用発光素子６０に行わせることができる。

【0060】

このように、劣化傾向確認部１６は、通信用発光素子５５の周囲環境に応じた周囲環境において、通信用発光素子５５の動作に応じた動作を確認用発光素子６０に行わせる。これにより、確認用発光素子６０の劣化の傾向を、通信用発光素子５５の劣化の傾向に近付けることができる。従って、確認用発光素子６０から出力される光を基に、通信用発光素子５５の劣化の傾向を確認することが可能となる。

【0061】

なお、図１に表した例では、劣化傾向確認部１６を主回路部１２に設けている。例えば、確認用受光素子６１及び駆動回路６２は、主回路部１２から離れた位置に設けてもよい。劣化傾向確認部１６においては、少なくとも確認用発光素子６０が、通信用発光素子５５の周囲環境に応じた周囲環境となるように、主回路部１２の近傍に設けられていればよい。

【0062】

また、この例では、制御装置１４の制御に基づいて、通信用発光素子５５の動作に応じた動作を確認用発光素子６０に行わせている。これに限ることなく、例えば、通信用発光素子５５の動作に応じた動作を駆動回路６２に記憶させておくことにより、駆動回路６２の駆動に基づいて、通信用発光素子５５の動作に応じた動作を確認用発光素子６０に行わせてもよい。この場合には、確認用光信号線３２及び確認用受光素子６１は省略可能である。確認用光信号線３２及び確認用受光素子６１は、必要に応じて設けられ、省略可能である。

【0063】

制御装置１４は、確認用光信号線３３を介して確認用発光素子６０と接続され、確認用発光素子６０から出力される光の光量を確認する。制御装置１４は、例えば、図示を省略した受光素子を有し、確認用発光素子６０から出力された光を受光素子によって電気信号に変換することにより、確認用発光素子６０から出力される光の光量を確認する。

【0064】

また、制御装置１４は、例えば、受光素子から出力された電気信号に対して所定の閾値を設定することにより、確認用発光素子６０が劣化しているか否かの判定を行う。制御装置１４は、例えば、電気信号が閾値以上の時に、確認用発光素子６０を正常と判定し、電気信号が閾値未満の時に、確認用発光素子６０の劣化を判定する。

【0065】

制御装置１４は、例えば、確認用発光素子６０の光量の確認結果を電力変換装置１０の管理者などに対して報知するための報知部を有し、確認結果を報知部によって報知する。制御装置１４は、例えば、確認用発光素子６０が劣化しているか否かの判定結果を確認結果として報知する。これにより、確認用発光素子６０が劣化しているか否かを電力変換装置１０の管理者などに対して容易に認識させることができる。

【0066】

報知部は、例えば、液晶ディスプレイなどの表示装置である。報知部は、例えば、点灯及び消灯により、確認用発光素子６０が劣化した状態を管理者などに報知するランプなどでもよい。報知部の報知の態様は、確認用発光素子６０の光量の確認結果を適切に報知可能な任意の態様でよい。報知部は、適切に報知を行うことができる任意の部材でよい。

【0067】

なお、制御装置１４は、必ずしも確認用発光素子６０が劣化しているか否かの判定を行わなくてもよい。制御装置１４は、例えば、確認用発光素子６０の光量の大きさ（受光素子から出力された電気信号の大きさ）をそのまま報知し、劣化しているか否かの判定は、管理者などに委ねてもよい。また、制御装置１４は、例えば、確認用発光素子６０の光量の確認結果を上位のコントローラなどの外部の機器に出力する構成としてもよい。制御装置１４は、必ずしも報知部を有しなくてもよい。

【0068】

以上、説明したように、本実施形態に係る電力変換装置１０は、劣化傾向確認部１６を有し、劣化傾向確認部１６は、主回路部１２の通信用発光素子５５の劣化の傾向の確認を行うための確認用発光素子６０を有し、通信用発光素子５５の周囲環境に応じた周囲環境において、通信用発光素子５５の動作に応じた動作を確認用発光素子６０に行わせることにより、確認用発光素子６０から出力される光を基に、通信用発光素子５５の劣化の傾向を確認できるようにする。

【0069】

このように、電力変換装置１０では、確認用発光素子６０から出力される光の光量を基に、確認用発光素子６０及び通信用発光素子５５の劣化の傾向を容易に確認することができる。これにより、例えば、点検の度に通信用発光素子５５の光量を逐一測定して通信用発光素子５５の劣化の傾向を確認する必要がなく、確認用発光素子６０の光量を基に、通信用発光素子５５の劣化が確認された場合にのみ、通信用発光素子５５の光量の測定を行えばよい。

【0070】

従って、本実施形態に係る電力変換装置１０では、より簡単に通信用発光素子５５の劣化の傾向を確認することができる。例えば、電力変換装置１０の点検に要する時間や費用の増大を抑制することができる。また、例えば、点検にともなう電力変換装置１０の運用の停止時間を短くし、電力変換装置１０の利用率の向上も図ることができる。

【0071】

電力変換装置１０では、劣化傾向確認部１６が、主回路部１２に確認用発光素子６０を設けることにより、通信用発光素子５５の周囲環境に応じた周囲環境を実現する。これにより、電力変換装置１０では、周囲環境の実現のために特別な機器などを必要とすることなく、通信用発光素子５５の周囲環境に応じた確認用発光素子６０の周囲環境を容易に実現することができる。

【0072】

電力変換装置１０では、制御装置１４が、確認用光信号線３３を介して確認用発光素子６０と接続され、確認用発光素子６０から出力される光の光量を確認する。これにより、確認用発光素子６０及び通信用発光素子５５の劣化の傾向を制御装置１４によって、より容易に確認することができる。

【0073】

なお、ＭＭＣ型の主回路部１２において、変換器２０の構成は、ハーフブリッジ回路の構成に限ることなく、フルブリッジ接続された４つのスイッチング素子を有するフルブリッジ回路の構成としてもよい。

【0074】

上記実施形態では、主回路部１２にＭＭＣ型の電力変換器を用いている。主回路部１２は、ＭＭＣ型に限ることなく、例えば、複数の変換器２０を直列に接続する他の方式の電力変換器でもよい。

【0075】

電力変換装置１０は、直流送電システムに限ることなく、交流から直流への変換及び直流から交流への変換が必要な他の任意のシステムなどに適用してもよい。主回路部１２による交直変換は、交流から直流及び直流から交流の双方に限ることなく、交流から直流又は直流から交流の一方のみでもよい。また、主回路部１２は、例えば、交流交流直接変換回路などでもよい。主回路部１２による電力の変換は、直流電力から別の直流電力への変換などでもよい。主回路部１２による電力の変換は、電力を別の電力に変換する任意の変換でよい。

【0076】

主回路部１２の構成は、例えば、複数のアームをスター結線、デルタ結線、あるいはマトリックス結線した構成などでもよい。主回路部１２は、例えば、モジュラーマトリックスコンバータなどでもよい。主回路部１２は、必ずしも複数のレグを有しなくてもよい。主回路部１２は、少なくとも複数のアームを有していればよい。主回路部１２の構成は、電力の変換が可能な任意の構成でよい。電力変換装置は、例えば、周波数変換装置、直流送電装置、無効電力補償装置、あるいは電力潮流制御装置などでもよい。

【0077】

主回路部１２の構成は、複数の変換器２０を直列に接続した構成に限ることなく、三相２レベルインバータの構成などでもよい。主回路部１２の構成は、例えば、単相２レベルインバータ、単相３レベルインバータ、三相３レベルインバータなどでもよい。主回路部１２の構成は、上記に限ることなく、電力の変換を行うことが可能な任意の構成でよい。

【0078】

例えば、主回路部１２が、６つのスイッチング素子をフルブリッジ接続した三相２レベルインバータである場合、主回路部１２は、６つのスイッチング素子のそれぞれに対応した６つの通信用受光素子５４及び通信用発光素子５５を有する。あるいは、１つの通信用発光素子５５のみで６つのスイッチング素子の制御に必要な情報を制御装置１４に送信する構成としてもよい。このように、主回路部１２に設けられる通信用発光素子５５の数は、主回路部１２の構成に応じた任意の数でよい。主回路部１２に設けられる通信用発光素子５５の数は、１つでもよい。

【0079】

一方で、主回路部１２が、直列に接続された複数の変換器２０を有するとともに、複数の変換器２０のそれぞれに対応して設けられた複数の通信用発光素子５５を有する場合には、複数の通信用発光素子５５の点検に膨大な期間や費用が必要となる可能性がある。このため、本願のように、確認用発光素子６０から出力される光を基に、通信用発光素子５５の劣化の傾向を確認できるようにする構成は、複数の通信用発光素子５５を有する主回路部１２の構成において、特に有用であると考えられる。例えば、電力変換装置１０の点検に要する時間や費用の増大をより適切に抑制することができるとともに、電力変換装置１０の利用率をより向上させることができる。

【0080】

また、例えば、洋上など、アクセスが困難な場所に主回路部１２が設置される場合もある。本願のように、確認用発光素子６０から出力される光を基に、通信用発光素子５５の劣化の傾向を確認できるようにする構成は、このような場合にも、特に有用であると考えられる。電力変換装置１０の点検に要する時間や費用の抑制効果が特に大きいと考えられる。

【0081】

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１の実施形態に係る電力変換装置の動作の一例を模式的に表すグラフである。
図３（ａ）は、通信用発光素子５５の動作の一例を模式的に表す。
図３（ｂ）は、確認用発光素子６０の動作の一例を模式的に表す。

【0082】

図３（ａ）及び図３（ｂ）に表したように、劣化傾向確認部１６は、確認用発光素子６０の発光期間を通信用発光素子５５の発光期間よりも長くする。これにより、劣化傾向確認部１６は、確認用発光素子６０の動作条件を通信用発光素子５５の動作条件よりも厳しくする。

【0083】

このように、確認用発光素子６０の動作条件を通信用発光素子５５の動作条件よりも厳しくすることにより、確認用発光素子６０の劣化を通信用発光素子５５の劣化よりも早めることができる。これにより、例えば、確認用発光素子６０よりも早く通信用発光素子５５の劣化が進んでしまい、意図せず主回路部１２の動作不良などが発生してしまうことを抑制することができる。通信用発光素子５５の劣化の傾向をより適切に確認できるようにし、通信用発光素子５５の点検のタイミングや通信用発光素子５５の部品交換のタイミングなどをより適切に把握することができる。

【0084】

主回路部１２が複数の通信用発光素子５５を有する場合、確認用発光素子６０の動作条件は、例えば、複数の通信用発光素子５５の動作条件のうちの最も厳しい動作条件よりも厳しくする。例えば、確認用発光素子６０の発光期間は、複数の通信用発光素子５５の発光期間のうちの最も長い発光期間よりも長くする。これにより、複数の通信用発光素子５５の劣化の傾向をより適切に確認することができる。

【0085】

但し、確認用発光素子６０の動作条件は、必ずしも通信用発光素子５５の動作条件よりも厳しくなくてもよい。確認用発光素子６０の動作条件は、通信用発光素子５５の動作条件と同じでもよい。

【0086】

劣化傾向確認部１６は、発光期間に限ることなく、例えば、確認用発光素子６０の光量を通信用発光素子５５の光量よりも大きくすることにより、確認用発光素子６０の動作条件を通信用発光素子５５の動作条件よりも厳しくしてもよい。劣化傾向確認部１６は、例えば、発光期間及び光量の少なくとも一方を調整することにより、確認用発光素子６０の動作条件を通信用発光素子５５の動作条件よりも厳しくする。但し、確認用発光素子６０の動作条件は、上記に限ることなく、通信用発光素子５５の動作条件よりも厳しくすることが可能な任意の条件でよい。

【0087】

劣化傾向確認部１６は、例えば、制御装置１４から送信される制御信号を基に、確認用発光素子６０の動作条件を設定することにより、確認用発光素子６０の動作条件を通信用発光素子５５の動作条件よりも厳しくする。換言すれば、この例では、制御装置１４が、確認用発光素子６０の動作条件を通信用発光素子５５の動作条件よりも厳しくする。これに限ることなく、例えば、通信用発光素子５５の動作条件よりも厳しくなるように、確認用発光素子６０の動作条件を予め駆動回路６２などに設定してもよい。

【0088】

図４は、第１の実施形態に係る電力変換装置の変形例を模式的に表すブロック図である。
図４に表したように、電力変換装置１０ａは、光量測定器７０をさらに備える。なお、上記実施形態と機能・構成上実質的に同じものについては、同符号を付し、詳細な説明は省略する。また、図４では、図２に相当する電力変換装置１０ａの一部のみを図示している。

【0089】

電力変換装置１０ａでは、制御装置１４ではなく、光量測定器７０が、確認用光信号線３３を介して確認用発光素子６０と接続されている。光量測定器７０は、確認用光信号線３３を介して確認用発光素子６０と接続され、確認用発光素子６０から出力される光の光量を測定する。

【0090】

光量測定器７０は、例えば、表示部７２を有する。光量測定器７０は、確認用発光素子６０から出力される光の光量を測定し、測定結果を表示部７２に表示する。

【0091】

これにより、電力変換装置１０ａでは、確認用発光素子６０及び通信用発光素子５５の劣化の傾向を光量測定器７０によって、より容易に確認することができる。このように、確認用発光素子６０の光量の確認は、制御装置１４に限ることなく、光量測定器７０で行ってもよい。

【0092】

光量測定器７０は、確認用発光素子６０の光量の測定結果を表示する構成に限ることなく、例えば、確認用発光素子６０の光量が閾値以上か否かの判定を行い、その判定結果を報知する構成などとしてもよい。光量測定器７０は、表示部７２に代えて報知部を有する構成としてもよい。光量測定器７０は、例えば、確認用発光素子６０の光量の測定結果、あるいは閾値以上か否かの判定結果を上位のコントローラなどの外部の機器に出力する構成としてもよい。光量測定器７０は、必ずしも表示部７２を有しなくてもよい。

【0093】

図５は、第１の実施形態に係る電力変換装置の変形例を模式的に表すブロック図である。
図５に表したように、電力変換装置１０ｂでは、劣化傾向確認部１６が、確認部６３と、通信部６４と、をさらに有する。なお、図４と同様に、図５では、図２に相当する電力変換装置１０ｂの一部のみを図示している。

【0094】

確認部６３は、確認用発光素子６０から出力される光の光量を確認する。確認部６３は、例えば、確認用発光素子６０の光量が閾値以上か否かの判定を行い、その判定の結果を確認結果として通信部６４に入力する。確認結果は、例えば、確認用発光素子６０の光量が閾値未満の状態を「０」、確認用発光素子６０の光量が閾値未満の状態を「１」とするデジタル信号である。

【0095】

通信部６４は、確認部６３の確認結果を外部に送信する。通信部６４は、例えば、確認部６３の確認結果を無線通信によって外部に送信する。通信部６４は、例えば、確認結果を制御装置１４に送信する。この場合、通信部６４は、光信号線を用いた光通信によって確認結果を制御装置１４に送信してもよい。通信部６４は、制御装置１４に限ることなく、例えば、上位のコントローラや電力変換装置１０ｂの管理者の所有する携帯端末などの外部機器に確認結果を送信してもよい。通信部６４が確認結果を送信する外部機器は、上記に限ることなく、確認用発光素子６０の光量の確認結果を必要とする任意の機器でよい。通信部６４と外部機器との間の通信の形態は、確認結果を適切に外部機器に送信可能な任意の形態でよい。

【0096】

このように、確認用発光素子６０の光量の確認は、制御装置１４や光量測定器７０などの外部機器に限ることなく、劣化傾向確認部１６で行ってもよい。この場合にも、確認用発光素子６０の光量の確認結果を外部機器で参照することにより、確認用発光素子６０及び通信用発光素子５５の劣化の傾向を、より容易に確認することができる。

【0097】

図６は、第１の実施形態に係る電力変換装置の変形例を模式的に表すブロック図である。
図６に表したように、電力変換装置１０ｃでは、劣化傾向確認部１６が、確認用発光素子６０から出力される光を外部から目視で確認できるようにする。このように、確認用発光素子６０の光量は、電力変換装置１０ｃの管理者などが主回路部１２及び劣化傾向確認部１６の外部から目視で確認できるようにしてもよい。この場合にも、確認用発光素子６０の光量を目視で確認することにより、確認用発光素子６０及び通信用発光素子５５の劣化の傾向を、より容易に確認することができる。なお、図４、図５と同様に、図６では、図２に相当する電力変換装置１０ｃの一部のみを図示している。

【0098】

このように、確認用発光素子６０の光量の確認は、制御装置１４で行ってもよいし、劣化傾向確認部１６で行ってもよいし、光量測定器７０で行ってもよいし、目視で行えるようにしてもよい。確認用発光素子６０の光量の確認方法は、上記に限ることなく、確認用発光素子６０の光量を適切に確認することが可能な任意の方法でよい。

【0099】

（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態に係る電力変換装置を模式的に表すブロック図である。
図７に表したように、電力変換装置１０ｄは、環境測定部８０と、模擬空間生成部８２と、をさらに備える。

【0100】

環境測定部８０は、通信用発光素子５５の周囲環境を測定する。環境測定部８０は、例えば、主回路部１２に設けられ、所定の変換器２０の通信用発光素子５５の近傍に配置されることにより、通信用発光素子５５の周囲環境を測定する。環境測定部８０は、例えば、通信用発光素子５５の周囲の温度及び湿度を測定する。但し、環境測定部８０の測定対象は、温度及び湿度に限ることなく、通信用発光素子５５の劣化に影響を与える可能性のある他の環境条件をさらに含んでもよい。

【0101】

環境測定部８０は、通信用発光素子５５の周囲環境の測定結果を模擬空間生成部８２に送信する。模擬空間生成部８２は、例えば、主回路部１２の外部に配置される。模擬空間生成部８２を配置する場所は、任意の場所でよい。環境測定部８０は、例えば、無線通信又は光通信により、主回路部１２の外部に配置された模擬空間生成部８２に測定結果を送信する。但し、環境測定部８０と模擬空間生成部８２との間の通信の形態は、上記に限ることなく、任意の形態でよい。

【0102】

模擬空間生成部８２は、環境測定部８０の測定結果を基に、通信用発光素子５５の周囲環境を再現した模擬空間を生成する。模擬空間生成部８２は、例えば、環境測定部８０の測定結果を基に、通信用発光素子５５の周囲の温度及び湿度の環境を再現した模擬空間を生成する。模擬空間生成部８２は、例えば、槽内の温度及び湿度を調整可能な恒温槽である。但し、模擬空間生成部８２は、これに限ることなく、通信用発光素子５５の周囲環境を再現可能な任意の装置でよい。模擬空間生成部８２は、例えば、温度を調整するヒータと、湿度を調整する加湿器といったように、複数の機器で構成してもよい。

【0103】

模擬空間生成部８２は、環境測定部８０と通信を行い、環境測定部８０の測定結果を環境測定部８０から受信することにより、環境測定部８０の測定結果に応じた模擬空間を生成する。これに限ることなく、例えば、環境測定部８０は、測定結果を制御装置１４に送信し、模擬空間生成部８２は、制御装置１４と通信を行い、制御装置１４の制御に基づいて、環境測定部８０の測定結果に応じた模擬空間を生成してもよい。模擬空間生成部８２において環境測定部８０の測定結果に応じた模擬空間を生成する方法は、上記に限ることなく、模擬空間を適切に生成可能な任意の方法でよい。

【0104】

劣化傾向確認部１６は、模擬空間生成部８２の模擬空間内に確認用発光素子６０を設けることにより、通信用発光素子５５の周囲環境に応じた周囲環境を実現する。劣化傾向確認部１６は、例えば、模擬空間生成部８２の模擬空間内に設けられる。但し、必ずしも劣化傾向確認部１６の全体が模擬空間内に配置されている必要はなく、少なくとも確認用発光素子６０が模擬空間内に配置されていればよい。

【0105】

劣化傾向確認部１６は、例えば、制御装置１４と通信を行い、制御装置１４の制御に基づいて、通信用発光素子５５の動作に応じた動作を確認用発光素子６０に行わせる。これに限ることなく、確認用発光素子６０は、通信用発光素子５５の動作に応じた動作を予め記憶させて動作させてもよい。

【0106】

電力変換装置１０ｄでは、例えば、制御装置１４が、確認用光信号線３３を介して確認用発光素子６０と接続され、確認用発光素子６０から出力される光の光量を確認する。但し、上記第１の実施形態と同様に、確認用発光素子６０の光量の確認は、この例においても、制御装置１４で行ってもよいし、劣化傾向確認部１６で行ってもよいし、光量測定器７０で行ってもよいし、目視で行えるようにしてもよい。

【0107】

以上、説明したように、電力変換装置１０ｄでは、模擬空間生成部８２の模擬空間内に確認用発光素子６０を設けることにより、通信用発光素子５５の周囲環境に応じた周囲環境を実現する。この場合にも、上記第１の実施形態と同様に、通信用発光素子５５の周囲環境に応じた確認用発光素子６０の周囲環境を適切に実現することができる。

【0108】

このように、確認用発光素子６０は、必ずしも主回路部１２に設けなくてもよい。確認用発光素子６０を配置する場所は、通信用発光素子５５の周囲環境を再現可能な任意の場所でよい。なお、この例においても、主回路部１２の構成は、上記第１の実施形態において説明したように、電力の変換を行う任意の構成でよい。

【0109】

図８は、模擬空間生成部の動作の一例を模式的に表すグラフである。
図８に表したように、模擬空間生成部８２は、確認用発光素子６０の周囲環境の温度を通信用発光素子５５の周囲環境の温度よりも高くする。換言すれば、模擬空間生成部８２は、模擬空間内の温度を通信用発光素子５５の周囲環境の温度よりも高くする。これにより、模擬空間生成部８２は、確認用発光素子６０の周囲環境を通信用発光素子５５の周囲環境よりも厳しくする。

【0110】

劣化傾向確認部１６は、模擬空間内に確認用発光素子６０を設けることにより、確認用発光素子６０の周囲環境を通信用発光素子５５の周囲環境よりも厳しくする。劣化傾向確認部１６は、例えば、確認用発光素子６０の周囲環境の温度を通信用発光素子５５の周囲環境の温度よりも高くする。

【0111】

このように、確認用発光素子６０の周囲環境を通信用発光素子５５の周囲環境よりも厳しくすることにより、確認用発光素子６０の劣化を通信用発光素子５５の劣化よりも早めることができる。これにより、例えば、確認用発光素子６０よりも早く通信用発光素子５５の劣化が進んでしまい、意図せず主回路部１２の動作不良などが発生してしまうことを抑制することができる。通信用発光素子５５の劣化の傾向をより適切に確認できるようにし、通信用発光素子５５の点検のタイミングや通信用発光素子５５の部品交換のタイミングなどをより適切に把握することができる。

【0112】

なお、模擬空間生成部８２は、例えば、確認用発光素子６０の周囲環境の湿度を通信用発光素子５５の周囲環境の湿度よりも高くすることにより、確認用発光素子６０の周囲環境を通信用発光素子５５の周囲環境よりも厳しくしてもよい。

【0113】

確認用発光素子６０の周囲環境を通信用発光素子５５の周囲環境よりも厳しくする方法は、上記に限ることなく、任意の方法でよい。例えば、確認用発光素子６０の周囲にヒータを設け、確認用発光素子６０の周囲環境の温度を通信用発光素子５５の周囲環境の温度よりも高くすることによって、確認用発光素子６０の周囲環境を通信用発光素子５５の周囲環境よりも厳しくしてもよい。このように、確認用発光素子６０の周囲環境を通信用発光素子５５の周囲環境よりも厳しくする方法は、模擬空間生成部８２の動作に限定されるものではない。

【0114】

例えば、確認用発光素子６０の周囲にヒータを設けることによって確認用発光素子６０の周囲環境を調整する場合などには、上記第１の実施形態において説明したように、主回路部１２に確認用発光素子６０を設ける構成において、確認用発光素子６０の周囲環境を通信用発光素子５５の周囲環境よりも厳しくしてもよい。

【0115】

また、劣化傾向確認部１６は、確認用発光素子６０の周囲環境を通信用発光素子５５の周囲環境よりも厳しくするとともに、さらに、図３に関して説明したように、確認用発光素子６０の動作条件を通信用発光素子５５の動作条件よりも厳しくしてもよい。

【0116】

上記各実施形態では、確認用発光素子６０から出力される光を基に、通信用光信号線３１を介して制御装置１４に光信号を送信するための通信用発光素子５５の劣化の傾向を確認する例を示している。確認用発光素子６０によって劣化の傾向を確認する対象は、制御装置１４との通信用の通信用発光素子５５に限定されるものではない。例えば、主回路部１２の複数の変換器２０の間で光通信を行うなど、主回路部１２内の通信に通信用発光素子が用いられる場合がある。このような場合には、主回路部１２内の通信に用いられる通信用発光素子の劣化の傾向を確認用発光素子６０から出力される光によって確認してもよい。確認用発光素子６０によって劣化の傾向を確認する対象は、上記に限ることなく、主回路部１２に設けられ、光信号の送信を行う任意の通信用発光素子でよい。

【0117】

本実施形態は、以下の態様を含む。
（付記１）
電力の変換を行う主回路部と、
通信用光信号線を介して前記主回路部と接続され、前記主回路部と光信号を送受することにより、前記主回路部の動作を制御する制御装置と、
前記主回路部の劣化の傾向を確認できるようにするための劣化傾向確認部と、
を備え、
前記主回路部は、光信号を送信するための通信用発光素子を有し、
前記劣化傾向確認部は、前記主回路部の前記通信用発光素子の劣化の傾向の確認を行うための確認用発光素子を有し、前記通信用発光素子の周囲環境に応じた周囲環境において、前記通信用発光素子の動作に応じた動作を前記確認用発光素子に行わせることにより、前記確認用発光素子から出力される光を基に、前記通信用発光素子の劣化の傾向を確認できるようにする電力変換装置。

【0118】

（付記２）
前記劣化傾向確認部は、前記主回路部に前記確認用発光素子を設けることにより、前記通信用発光素子の周囲環境に応じた周囲環境を実現する付記１記載の電力変換装置。

【0119】

（付記３）
前記通信用発光素子の周囲環境を測定する環境測定部と、
前記環境測定部の測定結果を基に、前記通信用発光素子の周囲環境を再現した模擬空間を生成する模擬空間生成部と、
をさらに備え、
前記劣化傾向確認部は、前記模擬空間生成部の前記模擬空間内に前記確認用発光素子を設けることにより、前記通信用発光素子の周囲環境に応じた周囲環境を実現する付記１記載の電力変換装置。

【0120】

（付記４）
確認用光信号線を介して前記確認用発光素子と接続され、前記確認用発光素子から出力される光の光量を測定する光量測定器をさらに備えた付記１～３のいずれか１つに記載の電力変換装置。

【0121】

（付記５）
前記制御装置は、確認用光信号線を介して前記確認用発光素子と接続され、前記確認用発光素子から出力される光の光量を確認する付記１～３のいずれか１つに記載の電力変換装置。

【0122】

（付記６）
前記劣化傾向確認部は、前記確認用発光素子から出力される光の光量を確認する確認部と、前記確認部の確認結果を外部に送信する通信部と、をさらに有する付記１～３のいずれか１つに記載の電力変換装置。

【0123】

（付記７）
前記劣化傾向確認部は、前記確認用発光素子から出力される光を外部から目視で確認できるようにする付記１～３のいずれか１つに記載の電力変換装置。

【0124】

（付記８）
前記劣化傾向確認部は、前記確認用発光素子の動作条件を前記通信用発光素子の動作条件よりも厳しくする付記１～７のいずれか１つに記載の電力変換装置。

【0125】

（付記９）
前記劣化傾向確認部は、前記確認用発光素子の周囲環境を前記通信用発光素子の周囲環境よりも厳しくする付記１～８のいずれか１つに記載の電力変換装置。

【0126】

（付記１０）
前記主回路部は、直列に接続された複数の変換器を有し、前記複数の変換器の動作により、電力の変換を行うとともに、前記複数の変換器のそれぞれに対応して設けられた複数の前記通信用発光素子を有する付記１～９のいずれか１つに記載の電力変換装置。

【0127】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0128】

１０、１０ａ～１０ｄ…電力変換装置、 １２…主回路部、 １２ｐ、１２ｎ…直流端子、 １２ａ～１２ｃ…交流端子、 １４…制御装置、 １６…劣化傾向確認部、 ２０…変換器、 ２２ａ～２２ｆ…アーム、 ３０、３１…通信用光信号線、 ３２、３３…確認用光信号線、 ４１、４２…スイッチング素子、 ４３、４４…整流素子、 ４５、４６…駆動回路、 ４７、４８…接続端子、 ５０…電荷蓄積素子、 ５１…給電回路、 ５２…電圧検出回路、 ５３…制御回路、 ５４…通信用受光素子、 ５５…通信用発光素子、 ６０…確認用発光素子、 ６１…確認用受光素子、 ６２…駆動回路、 ６３…確認部、 ６４…通信部、 ７０…光量測定器、 ７２…表示部、 ８０…環境測定部、 ８２…模擬空間生成部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】