JP3386295B2 - 連系形電力変換装置 - Google Patents
連系形電力変換装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、住宅に設置された
太陽光発電システムにおいて、太陽電池の直流出力を交
流電力に変換して、系統配電線に逆潮流する連系形電力
変換装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、太陽光発電システムにおいて、太
陽電池により発電された直流電力を系統配電線に供給す
る場合、連系形電力変換回路により太陽電池の直流電力
を系統配電線側の電圧及び周波数に協調した電力に変換
して供給している。 【０００３】図１０は、従来の連系形電力変換装置１０
１が適用された太陽光発電システムを表すシステムブロ
ック図である。太陽電池１００の出力電極（＋及び−）
Ｐ及びＮは連系形電力変換装置１０１の入力に接続さ
れ、連系形電力変換装置１０１の出力は連系保護装置１
０２を介して系統電源１０３から給電される系統配電線
１０６に接続されている。連系保護装置１０２は、連系
形電力変換装置１０１と系統配電線１０６との間の保護
協調を行う目的で設置されており、また、連系形電力変
換装置１０１に内蔵されたものもある。 【０００４】ここで、従来の連系形電力変換装置１０１
は、太陽電池１００で発電された直流電力を交流電力に
変換する直流−交流変換回路１０４と、この直流−交流
変換回路１０４の交流出力を変圧して系統配電線との混
触を防止する商用絶縁変圧器１０５から構成されてい
る。この商用絶縁変圧器１０５は大型の重量物であり、
直流−交流変換回路１０４とは独立して連系形電力変換
装置１０１に内蔵されている。連系形電力変換装置１０
１により変換して得られた交流電力は、連系保護装置１
０２を介して、系統電源１０３から給電されている系統
配電線１０６に逆潮流して給電するものとなっている。 【０００５】また、特開平２−８１１０７号公報に開示
されているように、大型の重量物である商用絶縁変圧器
１０５に代えて、高周波絶縁変圧器Ｔ2を用いることに
より、装置の小型軽量化を図ったものが知られている。
図１１は、この高周波絶縁変圧器Ｔ2を用いて構成され
た連系形電力変換装置１１１を太陽光発電システムに適
用したシステムブロック図である。この連系形電力変換
装置１１１は、太陽電池１００の直流出力を直流−直流
変換器１１２により電圧変換し、さらに直流−交流変換
器１１３により交流電力に変換して、系統配電線１０６
側の電圧及び周波数と協調した電力に変換して出力する
ものとなっている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな大型で重量物の商用絶縁変圧器を用いた従来の連系
形電力変換装置１０１では装置の小型軽量化が困難であ
るという問題があった。 【０００７】また、これに対して、特開平２−８１１０
７号公報に開示されている連系形電力変換装置１１１
は、装置の小型軽量化には有効ではあるが、太陽電池１
００の出力電圧を一定とするため、受光日照強度又は太
陽電池素子温度により変動する太陽電池１００の最大出
力電力を取り出すことができず、太陽電池１００により
発電された電力を有効に利用することができないという
問題があった。 【０００８】また、系統配電線１０６との連系運転時に
おける保護協調のためには連系保護装置１０２は不可欠
であり、これも装置の小型化、低コスト化の障害となっ
ていた。 【０００９】さらに、例えば単相２線式２００Ｖ出力の
連系形電力変換装置を単相３線式２００Ｖ／１００Ｖ配
電線の２００Ｖ側に連系する場合、連系形電力変換装置
と系統配電線との間に接続された開閉器（例えば、配電
盤の漏電遮断器等）が解放された時、単相３線式２００
Ｖ／１００Ｖ配電線の１００Ｖ側に接続された負荷に、
連系形電力変換装置側からの電力により過電圧が印加さ
れる場合がある。この過電圧から負荷を保護するため、
過電圧保護継電器を連系形電力変換装置の出力部に設け
る必要があった。 【００１０】本発明は、かかる問題に鑑みてなされたも
のであり、小型軽量に装置を構成することができ、ま
た、太陽電池の最大出力電力を有効に利用することがで
き、さらに、系統配電線に接続された負荷を過電圧から
保護することのできる連系形電力変換装置を提供するこ
とを課題とする。 【００１１】 【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を有する。 【００１２】本発明は、太陽電池の直流出力を入力して
直流−直流変換する直流−直流変換回路と、前記直流−
直流変換回路の出力を入力して直流−交流変換する直流
−交流変換回路と、制御回路とを備え、前記直流−直流
変換回路は、太陽電池の出力を入力して高周波電力に変
換して出力するスイッチング回路と、前記スイッチング
回路の出力を入力する高周波絶縁変圧器と、前記高周波
絶縁変圧器の出力を入力して整流する整流回路とを備
え、前記制御回路は、前記太陽電池の直流出力の電力を
演算し、太陽電池最大出力電力点に留まるように、前記
スイッチング回路の導通時間を制御して、前記直流−直
流変換回路の入力インピーダンスを制御することを特徴
とする連系形電力変換装置である。 【００１３】また、本発明は、太陽電池の直流出力を入
力して直流−直流変換する直流−直流変換回路と、前記
直流−直流変換回路の出力を入力して直流−交流変換す
る直流−交流変換回路と、制御回路とを備え、前記制御
回路は、太陽電池の出力電力が直流−直流変換回路の許
容入力を超える場合に、前記直流−直流変換回路の入力
インピーダンスを増加させて、前記直流−直流変換回路
の入力が、電流及び電力の許容範囲を超えないようにす
ることを特徴とする連系形電力変換装置である。 【００１４】ここで、前記制御回路は、系統配電線の電
圧又はその周波数を検出する検出手段を備え、前記検出
手段により検出された結果に基づいて、系統配電線と協
調して連系運転を維持できない場合又は系統配電線に過
電圧が発生した場合には、前記制御回路がその運転を制
御する１又は２以上の要素回路の運転を一時的に停止す
ることを特徴とする。 【００１５】 【００１６】本発明に係る連系形電力変換装置によれ
ば、太陽電池側からみて出力負荷となる直流−直流変換
回路の入力インピーダンスが変化すれば、太陽電池の出
力電圧が変化し、太陽電池の出力電力はその特性曲線に
沿って変化する。制御部は太陽電池の出力電力を演算し
て、太陽電池の出力が最大電力となるように直流−直流
変換回路の入力インピーダンスを制御する。 【００１７】また、本発明に係る連系形電力変換装置に
よれば、太陽電池の出力負荷となるスイッチング回路の
導通時間を制御することにより、このスイッチング回路
を流れる電流量が制御される。この結果、直流−直流変
換回路の入力インピーダンス（太陽電池の負荷特性）が
制御される。 【００１８】また、本発明に係る連系形電力変換装置に
よれば、制御回路は、太陽電池の出力電力が直流−直流
変換回路の許容入力を超える場合に、直流−直流変換回
路の入力が直流−直流変換回路の許容入力電流及び許容
入力電力を超えない範囲で直流−直流変換回路の入力イ
ンピーダンスを増加させる。これにより、太陽電池の出
力点は最大出力点を含む高出力領域からはずれ、直流−
直流変換回路に入力される電力が制限される。 【００１９】また、本発明に係る連系形電力変換装置に
よれば、制御回路は、系統配電線の電圧又はその周波数
を検出し、直流−直流変換回路等の運転を一時的に停止
して、連系形電力変換装置を保護する。 【００２０】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は、実施形態に係る連系形電
力変換装置１が設けられた太陽光発電システムの構成を
表すシステムブロック図である。 【００２１】連系形電力変換装置１は、太陽電池１００
で発電された直流出力を単相２線式２００Ｖ（Ｖug）の
交流電力に変換し、その出力を単相３線式２００Ｖ／１
００Ｖ系統配電線１１の２００Ｖに接続して連系運転を
行うものとなっている。 【００２２】この単相３線式系統配電線１１には系統電
源１０３から給電された電力が柱上変圧器１０により１
００Ｖと２００Ｖに変圧されて給電されている。すなわ
ち、柱上変圧器１０の中性点端子Ｎは接地され、この中
性点端子Ｎと出力端子Ｈとの間には１００Ｖ（Ｖ1）が
出力されている。また、中性点端子Ｎと出力端子Ｌとの
間にも１００Ｖ（Ｖ2）が出力され、端子Ｈと出力端子
Ｌとの間には２００Ｖ（Ｖug）が出力されるものとなっ
ている。 【００２３】また、連系形電力変換装置１の出力端子Ａ
OUTとＢOUTとの間には、連系形電力変換装置１の出力と
して２００Ｖ（Ｖug）が現れており、これら出力端子Ａ
OUT及びＢOUTは系統配電線１１を介して柱上変圧器１０
の２００Ｖ出力端子である端子Ｈ及びＬと接続されてい
る。 【００２４】このように太陽光発電システムに組み込ま
れた連系形電力変換装置１の構成について以下に説明す
る。連系形電力変換装置１は入力リレー２、直流−直流
変換回路３、直流−交流変換回路４及び連系リレー５の
各要素回路により構成される主回路（符号なし）と、こ
の主回路を制御する制御回路６と、直流−直流変換回路
３の入力電流Ｉin及び直流−交流変換回路４の出力電流
Ｉoutをそれぞれ検出するための電流センサー８及び９
と、太陽電池から出力される電力の一部を入力して制御
回路６の動作電力を生成する制御電源７とから構成され
ている。 【００２５】以下、さらに構成を詳述する。先ず、太陽
電池１００の出力が接続される一対の入力端子ＡIN及び
ＢINには入力リレー２の入力端子２ａ及び２ｂが接続さ
れ、このリレー２の出力端子２ｃ，２ｄは接続点Ａ0，
Ｂ0を介して直流−直流変換器３の入力に接続される。
また、入力端子ＡIN及びＢINには制御電源７の入力が接
続されて、この制御電源７の出力は制御回路６にその動
作電源として与えられる。一方、直流−直流変換回路３
の出力は、接続点Ａ1及びＢ1を介して直流−交流変換回
路４の入力に接続され、直流−交流変換回路４の出力は
接続点Ａ2及びＢ2を介して連系リレー５の入力端子５
ａ，５ｂに接続される。そして、この連系リレー５の出
力端子５ｃ，５ｄは、この連系形電力変換装置１の出力
端子である端子ＡOUT及びＢOUTにそれぞれ接続される。 【００２６】なお、入力端子ＡINと入力リレー２の端子
２ａとの間には、直流−直流変換回路３に入力される電
流Ｉinを検出するための電流センサー８が設けられ、ま
た、直流−交流変換回路４の出力（接続点Ａ2側）と連
系リレー５の入力端子５ａとの間には、直流−交流変換
回路４から出力される電流Ｉoutを検出するための電流
センサー９が設けられている。 【００２７】これら電流センサー８及び９により検出さ
れた電流Ｉin及びＩoutは制御回路６に情報として与え
られる。また、制御回路６には、太陽電池１００から直
流−直流変換回路３に入力される電圧Ｖin、直流−直流
変換回路３の出力電圧ＶC、直流−交流変換回路４の出
力電圧Ｖout及びこの連系形電力変換装置１の出力端子
ＡOUT，ＢOUTが接続される単相３線式系統配電線１１の
電圧Ｖ1，Ｖ2，Ｖugが情報として与えられる。そして、
これらの情報に基づいて、制御回路６は、リレー制御信
号ＳＲ1及びＳＲ2をそれぞれ入力リレー２及び連系リレ
ー５に与え、ドライブ信号ＳＣ1及びＳＣ2をそれぞれ直
流−直流変換回路３及び直流−交流変換回路４に与え
る。 【００２８】ここで、制御回路６は、後述する以下の５
つの制御機能を有する。すなわち、第１に入力リレー２
の解列制御機能、第２に直流−直流変換回路３の入力イ
ンピーダンス制御機能、第３に直流−交流変換回路４の
出力電流Iout制御、第４に連系リレー５の解列制御機
能、第５に系統配電線の電圧又は周波数の異常を検出し
てこの連系形電力変換回路１の電力変換動作を停止する
機能である。これら機能及びそれを達成する回路構成の
詳細については後述する動作の説明で併せて述べる。 【００２９】図２は、直流−直流変換回路３の構成を表
す回路図である。接続点Ａ0，Ｂ0には、コンデンサＣ1
により構成される入力フィルタ３０を介して、スイッチ
ング素子Ｑ1〜Ｑ4により構成されるフルブリッジ形スイ
ッチング回路３１の入力が接続される。このスイッチン
グ回路３１の出力は高周波絶縁変圧器Ｔ1に入力され
る。この高周波絶縁変圧器Ｔ1の出力は整流器Ｄ1〜Ｄ4
から構成されるフルブリッジ形整流回路３２に入力さ
れ、このフルブリッジ形整流回路３２の出力は、平滑用
コイルＬ1及び平滑用コンデンサＣ2から構成される出力
平滑回路３３を経て、接続点Ａ1及びＢ1に与えられる。 【００３０】図３は、直流−交流変換回路４の構成を表
す回路図である。接続点Ａ1及びＢ1には、スイッチング
素子Ｑ11〜Ｑ14から構成されるフルブリッジ形スイッチ
ング回路３４の入力が接続され、このフルブリッジ形ス
イッチング回路３４の出力はコイルＬ11，Ｌ12及びコン
デンサＣ11から構成される出力フィルタ３５を介して接
続点Ａ2及びＢ2に与えられる。 【００３１】なお、スイッチング素子Ｑ1〜Ｑ4及びＱ11
〜Ｑ14は、例えばバイポーラトランジスタ、電界効果型
トランジスタ、パワートランジスタ等の素子を用いて構
成される。 【００３２】このように構成された連系形電力変換装置
１の動作について、以下に説明する。先ず、太陽電池１
００は太陽光に励起されて直流電力をその電極（＋及び
−）Ｐ及びＮに出力する。そして、この出力電力は入力
端子ＡIN及びＢINを介して連系形電力変換装置１に入力
される。入力リレー２は、制御電源７により制御回路６
に給電される電源出力が確立して制御回路６が起動した
後に，この制御回路６から出力される信号ＳＲ1に制御
されて投入される（制御回路６の第１の機能）。入力リ
レー２が投入されると、太陽電池１００の出力はリレー
２を介して直流−直流変換回路３に入力される。 【００３３】直流−直流変換回路３に入力された太陽電
池１００の出力は、入力フィルタ３０を経てフルブリッ
ジ形スイッチング回路３１に入力される。フルブリッジ
形スイッチング回路３１を構成するスイッチング素子Ｑ
1，Ｑ4及びＱ2，Ｑ3の２組のスイッチング素子対は後述
する信号Ｓ14，Ｓ23により交互に導通をスイッチング制
御されて高周波電力を生成する。この高周波電力は高周
波絶縁変圧器Ｔ1に入力されて、これを励磁する。そし
て、高周波絶縁変圧器Ｔ1からは変圧された高周波電力
が出力され、この出力を整流回路３２により全波整流
し、さらに出力平滑回路３３を経て再度直流電力に変換
される。 【００３４】ここで、フルブリッジ形スイッチング回路
３１のスイッチング周波数を可聴周波数帯域以上の２０
キロヘルツ前後として、その１周期におけるスイッチン
グ素子Ｑ1〜Ｑ4の導通時間の割合（＝デューティ比）を
変化させると、このスイッチング回路３１を流れる電流
量を変化させることができる。すなわち、太陽電池１０
０側から見ると、直流−直流変換回路３の入力インピー
ダンスが変化する結果となる。 【００３５】このことを踏まえて、次に直流−直流変換
回路３が太陽電池の最大出力電力を追尾して入力する動
作について説明する。図４は太陽電池の出力電圧−電流
特性曲線（Ｉ）及び直流−直流変換回路３の入力電圧−
電流特性（II）を重ねて表した線図である。直流−直流
変換回路３の入力電圧−電流特性（II）を表す直線の傾
きは、直流−直流変換回路３の入力インピーダンスを表
すことから、以下の説明では、直流−直流変換回路３の
入力電圧−電流特性（II）を入力インピーダンス特性と
言うこととする。 【００３６】図４の曲線で表される出力電圧−電流特性
（Ｉ）を有する太陽電池１００の出力に、図４の直線で
表される入力インピーダンス特性（II）を有する直流−
直流変換回路３の入力を接続すると、太陽電池１００の
出力電力（即ち、直流−直流変換回路３の入力電力）
は、これら２つの特性線の交点Ｐで定まる電圧と電流と
の積から求められる電力となる。換言すると、直流−直
流変換回路３の入力インピーダンスを変化させることに
より、太陽電池１００から連系形電力変換回路１に入力
される電力を制御することができる。 【００３７】直流−直流変換回路３の太陽電池最大出力
電力追尾機能はこの点に着目したものであり、太陽電池
１００の出力電圧及び電流（即ち、直流−直流変換回路
３の入力電圧Ｖin及び電流Ｉin）を随時モニタして、太
陽電池１００の出力電圧と出力電流の積が最大となるよ
うに、制御回路６が直流−直流変換回路３の入力インピ
ーダンスを制御する（制御回路６の第２の機能）もので
ある。 【００３８】ここで、制御回路６の第２の制御機能であ
る直流−直流変換回路３の入力インピーダンス制御につ
いて説明する。図５は、制御回路６に組み込まれた入力
インピーダンス制御部の回路ブロック図であり、また、
図６は、この入力インピーダンス制御部を構成するＭＰ
Ｕ２１の動作を表したフローチャートである。 【００３９】太陽電池１００の出力、即ち直流−直流変
換回路３の入力電圧Ｖin及び電流Ｉinは、Ａ／Ｄコンバ
ータ２０によりデジタル量に変換されて、ＭＰＵ２１に
入力される。ＭＰＵ２１に入力された入力電圧Ｖin及び
電流Ｉinは、それぞれ変数Ｖ及びＩに格納される（ステ
ップＳ１２ａ及びＳ１２ｂ）。ＭＰＵ２１は、これら変
数Ｖ及びＩの積を演算して電力Ｐ2を求め（ステップＳ
１３）、前回の電力演算結果Ｐ1と大小を比較する（ス
テップＳ１４）。なお、初期状態においては、前回の電
力演算結果を格納する変数Ｐ1にはゼロが格納されてお
り（ステップＳ１１）、また、後述する制御電圧信号Ｓ
tにも直流−直流変換回路３の初期の入力インピーダン
スが無限大となるようにゼロが格納されている（ステッ
プＳ１１）。 【００４０】前記比較の結果、今回演算した電力Ｐ2の
方が大きい場合には（ステップＳ１４，Ｙｅｓ）、制御
電圧信号Ｓtを微小増加させる（ステップＳ１５ａ）。
また、逆に、今回演算した電力Ｐ2の方が小さい場合に
は（ステップＳ１４，Ｎｏ）、制御電圧信号Ｓtを微小
減少させる（ステップＳ１５ｂ）。 【００４１】そして、前回の電力演算結果を格納する変
数Ｐ1の内容を今回演算した電力Ｐ2の内容に更新して
（ステップＳ１６）、次にモニタされる入力電圧Ｖin及
び電流Ｉinの入力を待つ。 【００４２】Ｄ／Ａコンバータ２２は、電力Ｐ2とＰ1の
大小比較結果に基づいて更新される制御電圧信号Ｓtを
アナログ量に変換してコンパレータ２４の一方の入力に
出力する。また、コンパレータ２４の他方の入力には三
角波信号発生回路２３から三角波信号が基準信号として
与えられる。そして、コンパレータ２４はこの基準信号
とアナログ量に変換された制御電圧信号Ｓtとを比較し
てＰＷＭ（Pulse WidthModulation)波であるクロック信
号を生成する。パルス分配器２５はこのクロック信号を
入力して、クロック信号Ｓ14及びＳ23を生成する。これ
らクロック信号Ｓ14及びＳ23は制御電圧信号Ｓtの大き
さに応じたデューティ比を有するものとなる。そして、
クロック信号Ｓ14はスイッチング素子Ｑ1及びＱ4の導通
を、また、クロック信号Ｓ23はスイッチング素子Ｑ2及
びＱ3の導通を制御する。 【００４３】なお、パルス分配器２５は、クロック信号
Ｓ14とＳ23を生成する際に、それぞれの信号のデューテ
ィ比は同一であるが、スイッチング素子Ｑ1，Ｑ4及びＱ
2，Ｑ3の２組のスイッチング素子対が同時に導通しない
ように、クロック信号Ｓ14とＳ23との間に一定の位相差
を設けるものとなっている。 【００４４】本実施の形態の場合、クロック信号Ｓ14，
Ｓ23がハイレベル（Ｈ）のときに、それぞれのクロック
信号に制御されてスイッチング素子Ｑ1〜Ｑ4が導通する
ので、デューティ比が信号のハイレベルの期間の割合を
表現したものであるとすれば、クロック信号Ｓ14及びＳ
23のデューティ比の増加は、直流−直流変換回路３の入
力インピーダンスの減少をもたらす。 【００４５】前述したように、初期状態において、直流
−直流変換回路３の入力インピーダンスは無限大となる
ように設定されている。また、図４から理解されるよう
に、この初期状態において、直流−直流変換回路３に流
れ込む電流はゼロであり、太陽電池１００から直流−直
流変換回路３に入力される電力もゼロである。このこと
から、制御回路６が動作した直後は、直流−直流変換回
路３の入力インピーダンスは無限大から徐々に減少する
ように制御される。この入力インピーダンスの減少に伴
って、太陽電池１００の出力電力、即ち直流−直流変換
回路３に入力される電力は増加して、太陽電池最大出力
電力点Ｐmaxに到達する。 【００４６】さらに、直流−直流変換回路３の入力イン
ピーダンスは減少するように制御されるが、太陽電池最
大出力電力点Ｐmaxを過ぎると、太陽電池１００の出力
は低下を始めるので、制御回路６は制御電圧信号Ｓtを
微増させ、直流−直流変換回路３に入力される電力が太
陽電池最大出力電力点Ｐmaxに留まるように直流−直流
変換回路３の入力インピーダンスを制御する。 【００４７】上述したような制御回路６による直流−直
流変換回路３の入力インピーダンス制御動作により、太
陽電池最大出力電力追尾機能が実現されている。なお、
直流変換回路３は、太陽電池最大出力電力点追尾機能の
他、太陽電池１００側と系統配電線１１側とを絶縁する
機能をも有するものとなっている。 【００４８】ここで、太陽電池１００から入力される電
力が、連系形電力変換装置１の許容入力を超える場合の
動作について説明する。図９は、連系形電力変換装置１
に入力可能な電力範囲と、連系形電力変換装置１に入力
される電力がその入力可能な電力範囲を超える場合の太
陽電池最大出力電力点追尾機能を説明するための線図で
ある。 【００４９】太陽電池１００から連系形電力変換装置１
に入力される電力は、連系形電力変換装置１を構成する
回路素子の性能上の制約から、回路定格入力電力（IV）
を超えることは禁止される。また、連系形電力変換装置
１を構成する回路動作上の制約から、連系形電力変換装
置１は一定の入力電圧範囲を有する。さらに、図４から
理解されるように、太陽電池１００の出力電流は定格太
陽電池短絡電流ＩSを超えることはないので、太陽電池
１００の出力電力はこの定格短絡電流ＩSで定められる
電力（III）を超えることはない。以上の３つの制約か
ら、連系形電力変換装置１の入力電力範囲（図９の斜線
領域）が定められる。したがって、太陽電池１００の出
力電力−電圧特性（V）がこの範囲内に存在する場合
に、太陽電池の最大出力点の追尾が可能となる。また、
太陽電池の素子温度が上昇して、太陽電池の最大出力点
の電圧が低下したとしても、特性曲線（VI）がこの範囲
内にあれば、この特性曲線（VI）に沿った太陽電池の最
大出力点の追尾が可能となる。 【００５０】しかし、図９の特性曲線（VII）に示すよ
うに、連系形電力変換装置１に入力される電力がその入
力許容範囲を超えることとなった場合には、制御回路６
は直流−直流変換回路３の入力インピーダンスを増加さ
せて、太陽電池の最大出力電力点Ｐmaxの追尾を停止
し、その入力電力点をＡaからＡbに移動させる。この結
果、太陽電池１００から直流−直流変換回路３に入力さ
れる電力は制限されて、連系形電力変換装置１は過剰入
力電力による破壊から保護される。 【００５１】次に、直流−直流変換回路３の直流出力電
圧ＶCを入力する直流−交流変換回路４の動作について
説明する。直流−直流変換回路３の直流出力電圧Ｖ
Cは、接続点Ａ1及びＢ1を介して直流−交流変換回路４
のフルブリッジ形スイッチング回路３４に入力されて交
流電力に変換される。この交流電力は、さらに出力フィ
ルタ３５で不要な周波数成分を除去され、接続点Ａ2及
びＢ2を介して出力される。 【００５２】ここで、直流−直流変換回路３の出力電圧
ＶCは次式（１）で求められ、太陽電池１００の出力特
性上、出力開放電圧側から最大出力点の前後までの領域
において、ほぼ定電圧特性を示す。 【００５３】 ＶC＝ＶIN×Ｄ×Ｎ２／Ｎ１ ・・・・・ （１） ただし、 Ｄ；デューティ比 Ｎ１；高周波絶縁変圧器Ｔ1の１次側巻線数 Ｎ２；高周波絶縁変圧器Ｔ1の２次側巻線数 【００５４】これより、この領域において、スイッチン
グ回路３１の導通を制御する信号Ｓ14及びＳ23のデュー
ティ比Ｄの増加量に対する入力電圧Ｖinの減少量は僅か
である。従って、直流−直流変換回路３の出力が無負荷
（即ち、出力開放）の場合、出力電圧ＶCは、高周波絶
縁変圧器Ｔ1の変圧比に応じて上昇することとなる。 【００５５】しかし、直流−交流変換回路４の入力イン
ピーダンスが直流−直流変換回路３の出力負荷として機
能し、直流−直流変換回路３の出力電圧ＶCが予め設定
した電圧ＶCONSTを超えないように、制御回路６が直流
−交流変換回路４の出力電流Ｉoutを制御する。すなわ
ち、直流−交流変換回路４は、その入力電流を出力電流
Ｉoutとして放出する量を制御回路６により制御するこ
とにより、電圧ＶCを定電圧に保つように動作する。こ
の制御回路６の電流Iout制御機能が、後述する制御回路
６の第３の制御機能である。 【００５６】ここで、電圧ＶCONSTは、直流−交流変換
回路４の出力電圧が連系配電線側の電圧と協調するよう
に設計されて定められる値である。このように電圧ＶC
を一定に制御する結果、連系型電力変換回路１の出力電
圧を一定に保持することができ、系統配電線側の電圧と
の協調が可能となる。 【００５７】ここで、制御回路６の第３の制御機能であ
る電流Iout制御機能について説明する。直流−交流変換
回路４から電流Ｉoutとして放出する電流量の調整は、
フルブリッジ形スイッチング回路３４を構成するスイッ
チング素子Ｑ11〜Ｑ14が導通する時間を制御回路６によ
り制御されて実現される。 【００５８】図７は、制御回路６に組み込まれた電流Ｉ
out制御部の回路ブロック図であり、図８は、この電流
Ｉout制御部を構成するＭＰＵ５１の動作を表したフロ
ーチャートである。 【００５９】この出力電流Ｉoutを制御する動作もま
た、直流−直流変換回路３における入力インピーダンス
制御の原理と同様である。以下に説明する。制御回路６
に情報として入力された直流−直流変換回路３の出力電
圧ＶCは、Ａ／Ｄコンバータ５０によりデジタル量に変
換されてＭＰＵ５１に入力される。ＭＰＵ５１に入力さ
れた電圧ＶCの情報は、変数ＶＣ2に格納される（ステッ
プＳ２２）。ＭＰＵ５１は、変数ＶＣ2の内容と予め設
定された電圧Ｖminとの大小を比較する（ステップＳ２
３）。この電圧Ｖminは、電圧ＶCの取り得る最小電圧で
あり、電圧ＶCが前述したＶCONSTを超えないように定め
られる。 【００６０】前記比較の結果、変数ＶＣ2の内容が予め
設定された電圧Ｖminを超えていないと判断されると
（ステップＳ２３，Ｎｏ）、制御電圧信号Ｓaにゼロが
リセットされて（ステップＳ２４）、次にモニタされる
電圧ＶCの入力を待つ。また、変数ＶＣ2の方がＶminよ
り大きいと判断されると（ステップＳ２３，Ｙｅｓ）、
さらに変数ＶＣ2は前回の電圧ＶCのモニタ値が格納され
た変数ＶＣ1と大小が比較される（ステップＳ２５）。
前記比較の結果、変数ＶＣ2の方が大きいと判断される
と（ステップＳ２５，Ｙｅｓ）、制御電圧信号Ｓaは微
小増加される（ステップ２６ａ）。逆に、小さいと判断
されると、微小減少される（ステップＳ２６ｂ）。 【００６１】そして、前回のモニタ結果を格納する変数
ＶＣ1の内容を今回モニタした結果を格納する変数ＶＣ2
の内容に更新して（ステップＳ２７）、次にモニタされ
る電圧ＶCの情報の入力を待つ。 【００６２】なお、初期状態においては、前回モニタさ
れた電圧ＶCの情報を格納する変数ＶＣ1にはゼロが格納
されており（ステップＳ２１）、また、制御電圧信号Ｓ
aは直流−交流変換回路４の入力インピーダンスが無限
大となるようにゼロがセットされている（ステップＳ２
１）。 【００６３】Ｄ／Ａコンバータ５２は、電圧ＶＣ1とＶ
Ｃ2の大小比較結果に基づいて更新される制御電圧信号
Ｓaをアナログ量に変換して、混合器５８に与える。 【００６４】一方、基準正弦波信号生成回路５４は、直
流−交流変換回路４の出力電圧Ｖoutを情報として入力
し、基準正弦波信号を生成する。この基準正弦波信号と
アナログ量に変換された制御電圧信号Ｓaとは混合器５
８により混合されて、直流−交流変換回路４の出力電流
Ｉoutの情報を他方の入力とする誤差増幅器５５の一方
の入力に与えられる。このようにして誤差増幅器５５か
ら得られる出力信号は、連系形電力変換装置１の出力電
流波形が正弦波となるように生成されるものとなってい
る。 【００６５】コンパレータ５６は三角波信号発生回路５
３から出力される三角波信号を誤差増幅器５５の出力信
号と比較してＰＭＷ（Pulse Width Modulation)波であ
るクロック信号を生成し、パルス分配器５７はこのクロ
ック信号を入力して、クロック信号Ｓ114及びＳ123を生
成する。このようにして生成された信号Ｓ114及びＳ123
は制御電圧信号Ｓaの大きさに応じたデューティ比を有
するものとなる。そして、制御電圧信号Ｓaの増減に応
じてスイッチング回路３４の導通時間が制御され、出力
電流Ｉoutが増減する。これらクロック信号Ｓ114及びＳ
123によるスイッチング回路３４の駆動はスイッチング
回路３１と同様であるので、その説明を割愛する。 【００６６】なお、クロック信号Ｓ114及びＳ123の周波
数は、この連系形電力変換装置１から出力される電力が
系統配電線１１側と協調する周波数成分を有するように
定められる。 【００６７】このように、制御回路６は電圧ＶCの増減
をモニタして電流Ｉoutを調整する。この結果、直流−
交流変換回路４は、電圧ＶCが電圧Ｖminと電圧ＶCONST
との間のほぼ一定の電圧に保持されるように動作する。
これにより、直流−交流変換回路４は、系統配電線１１
側の電圧と協調した出力電圧Ｖoutを保持しつつ、連系
リレー５を介して出力電流Ｉoutを系統配電線１１に供
給する。 【００６８】ここで、連系リレー５は、系統配電線１１
の電圧及び周波数が正常な状態で、かつ、直流−交流変
換回路４の出力が確立した後に、制御回路６に制御され
て投入される（制御回路６の第４の制御機能）。 【００６９】以上により、太陽電池１００で発電された
直流出力は、系統配電線側の電力と電圧及び周波数が協
調した交流電圧に変換されて、出力端子ＡOUT，ＢOUTに
現れることとなる。 【００７０】次に、連系形電力変換装置１が、接続され
る系統配電線と協調して運転できない場合の動作の制御
（制御回路６の第５の機能）について説明する。第１
に、系統配電線の系統電圧及び周波数がそれぞれの整定
値からはずれた場合について説明する。この場合、制御
回路６は連系リレー５を解放すると共に、直流−直流変
換回路３及び直流−交流変換回路４のスイッチング回路
３１及び３４のスイッチング動作を停止し、連系形電力
変換装置１を系統配電線１１から解列して運転を停止す
るように制御する。 【００７１】第２に、例えば電力変換装置１と系統配電
線１１との間に繋がれている遮断器等が解放状態となっ
た場合について説明する。この場合、系統配電線１１の
Ｖ1，Ｖ2の各１００Ｖ線間の負荷がアンバランスになっ
ていると、この１００Ｖ線に繋がれる負荷に過電圧が印
加される。この過電圧による負荷の保護のため、制御回
路６は系統配電線１１の中性線に対する配電線の電圧
（Ｖ1，Ｖ2）をモニタし、このモニタ電圧がある一定の
値以上となったときに、制御回路６は連系リレー５を解
放することにより連系形電力変換装置１を系統配電線１
１から解列し、直流−直流変換回路３及び直流−交流変
換回路４のそれぞれのスイッチング回路３１及び３４の
スイッチング動作を停止することにより、瞬間的に装置
の運転を停止するように制御する。このように、制御回
路６は、第５の制御機能として、系統配電線の電圧及び
周波数をモニタして、連系形電力変換装置１の運転を停
止する制御機能を有している。 【００７２】 【発明の効果】本発明の連系形電力変換装置において、
太陽電池の出力を直流−直流変換回路に入力し、この直
流−直流変換回路の入力インピーダンスを、太陽電池の
最大出力電力が入力されるように制御するようにしたの
で、太陽電池の直流出力を効率良く交流電力に変換する
ことができ、太陽電池の出力を有効に利用することがで
きる。 【００７３】また、本発明の連系形電力変換装置におい
て、商用絶縁変圧器に代えて、高周波絶縁変圧器を用い
たので、装置の大幅な小型軽量化を図ることができる。 【００７４】さらに、本発明の連系形電力変換装置にお
いて、太陽電池から過電力が入力された場合、連系形電
力変換装置の入力インピーダンスを増加させるようにし
たので、連系形電力変換装置に入力される電力を制限す
ることができ、過電力の入力による装置の破壊を防止す
ることができる。 【００７５】さらにまた、本発明の連系形電力変換装置
において、系統配電線と協調して連系運転を維持できな
い場合又は系統配電線に過電圧が発生した場合には、制
御回路が装置の運転を停止するように制御するので、連
系保護装置や過電圧保護継電器を設ける必要がなく、さ
らなる装置の小型軽量化、低コスト化を図ることができ
る。
太陽光発電システムにおいて、太陽電池の直流出力を交
流電力に変換して、系統配電線に逆潮流する連系形電力
変換装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、太陽光発電システムにおいて、太
陽電池により発電された直流電力を系統配電線に供給す
る場合、連系形電力変換回路により太陽電池の直流電力
を系統配電線側の電圧及び周波数に協調した電力に変換
して供給している。 【０００３】図１０は、従来の連系形電力変換装置１０
１が適用された太陽光発電システムを表すシステムブロ
ック図である。太陽電池１００の出力電極（＋及び−）
Ｐ及びＮは連系形電力変換装置１０１の入力に接続さ
れ、連系形電力変換装置１０１の出力は連系保護装置１
０２を介して系統電源１０３から給電される系統配電線
１０６に接続されている。連系保護装置１０２は、連系
形電力変換装置１０１と系統配電線１０６との間の保護
協調を行う目的で設置されており、また、連系形電力変
換装置１０１に内蔵されたものもある。 【０００４】ここで、従来の連系形電力変換装置１０１
は、太陽電池１００で発電された直流電力を交流電力に
変換する直流−交流変換回路１０４と、この直流−交流
変換回路１０４の交流出力を変圧して系統配電線との混
触を防止する商用絶縁変圧器１０５から構成されてい
る。この商用絶縁変圧器１０５は大型の重量物であり、
直流−交流変換回路１０４とは独立して連系形電力変換
装置１０１に内蔵されている。連系形電力変換装置１０
１により変換して得られた交流電力は、連系保護装置１
０２を介して、系統電源１０３から給電されている系統
配電線１０６に逆潮流して給電するものとなっている。 【０００５】また、特開平２−８１１０７号公報に開示
されているように、大型の重量物である商用絶縁変圧器
１０５に代えて、高周波絶縁変圧器Ｔ2を用いることに
より、装置の小型軽量化を図ったものが知られている。
図１１は、この高周波絶縁変圧器Ｔ2を用いて構成され
た連系形電力変換装置１１１を太陽光発電システムに適
用したシステムブロック図である。この連系形電力変換
装置１１１は、太陽電池１００の直流出力を直流−直流
変換器１１２により電圧変換し、さらに直流−交流変換
器１１３により交流電力に変換して、系統配電線１０６
側の電圧及び周波数と協調した電力に変換して出力する
ものとなっている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな大型で重量物の商用絶縁変圧器を用いた従来の連系
形電力変換装置１０１では装置の小型軽量化が困難であ
るという問題があった。 【０００７】また、これに対して、特開平２−８１１０
７号公報に開示されている連系形電力変換装置１１１
は、装置の小型軽量化には有効ではあるが、太陽電池１
００の出力電圧を一定とするため、受光日照強度又は太
陽電池素子温度により変動する太陽電池１００の最大出
力電力を取り出すことができず、太陽電池１００により
発電された電力を有効に利用することができないという
問題があった。 【０００８】また、系統配電線１０６との連系運転時に
おける保護協調のためには連系保護装置１０２は不可欠
であり、これも装置の小型化、低コスト化の障害となっ
ていた。 【０００９】さらに、例えば単相２線式２００Ｖ出力の
連系形電力変換装置を単相３線式２００Ｖ／１００Ｖ配
電線の２００Ｖ側に連系する場合、連系形電力変換装置
と系統配電線との間に接続された開閉器（例えば、配電
盤の漏電遮断器等）が解放された時、単相３線式２００
Ｖ／１００Ｖ配電線の１００Ｖ側に接続された負荷に、
連系形電力変換装置側からの電力により過電圧が印加さ
れる場合がある。この過電圧から負荷を保護するため、
過電圧保護継電器を連系形電力変換装置の出力部に設け
る必要があった。 【００１０】本発明は、かかる問題に鑑みてなされたも
のであり、小型軽量に装置を構成することができ、ま
た、太陽電池の最大出力電力を有効に利用することがで
き、さらに、系統配電線に接続された負荷を過電圧から
保護することのできる連系形電力変換装置を提供するこ
とを課題とする。 【００１１】 【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を有する。 【００１２】本発明は、太陽電池の直流出力を入力して
直流−直流変換する直流−直流変換回路と、前記直流−
直流変換回路の出力を入力して直流−交流変換する直流
−交流変換回路と、制御回路とを備え、前記直流−直流
変換回路は、太陽電池の出力を入力して高周波電力に変
換して出力するスイッチング回路と、前記スイッチング
回路の出力を入力する高周波絶縁変圧器と、前記高周波
絶縁変圧器の出力を入力して整流する整流回路とを備
え、前記制御回路は、前記太陽電池の直流出力の電力を
演算し、太陽電池最大出力電力点に留まるように、前記
スイッチング回路の導通時間を制御して、前記直流−直
流変換回路の入力インピーダンスを制御することを特徴
とする連系形電力変換装置である。 【００１３】また、本発明は、太陽電池の直流出力を入
力して直流−直流変換する直流−直流変換回路と、前記
直流−直流変換回路の出力を入力して直流−交流変換す
る直流−交流変換回路と、制御回路とを備え、前記制御
回路は、太陽電池の出力電力が直流−直流変換回路の許
容入力を超える場合に、前記直流−直流変換回路の入力
インピーダンスを増加させて、前記直流−直流変換回路
の入力が、電流及び電力の許容範囲を超えないようにす
ることを特徴とする連系形電力変換装置である。 【００１４】ここで、前記制御回路は、系統配電線の電
圧又はその周波数を検出する検出手段を備え、前記検出
手段により検出された結果に基づいて、系統配電線と協
調して連系運転を維持できない場合又は系統配電線に過
電圧が発生した場合には、前記制御回路がその運転を制
御する１又は２以上の要素回路の運転を一時的に停止す
ることを特徴とする。 【００１５】 【００１６】本発明に係る連系形電力変換装置によれ
ば、太陽電池側からみて出力負荷となる直流−直流変換
回路の入力インピーダンスが変化すれば、太陽電池の出
力電圧が変化し、太陽電池の出力電力はその特性曲線に
沿って変化する。制御部は太陽電池の出力電力を演算し
て、太陽電池の出力が最大電力となるように直流−直流
変換回路の入力インピーダンスを制御する。 【００１７】また、本発明に係る連系形電力変換装置に
よれば、太陽電池の出力負荷となるスイッチング回路の
導通時間を制御することにより、このスイッチング回路
を流れる電流量が制御される。この結果、直流−直流変
換回路の入力インピーダンス（太陽電池の負荷特性）が
制御される。 【００１８】また、本発明に係る連系形電力変換装置に
よれば、制御回路は、太陽電池の出力電力が直流−直流
変換回路の許容入力を超える場合に、直流−直流変換回
路の入力が直流−直流変換回路の許容入力電流及び許容
入力電力を超えない範囲で直流−直流変換回路の入力イ
ンピーダンスを増加させる。これにより、太陽電池の出
力点は最大出力点を含む高出力領域からはずれ、直流−
直流変換回路に入力される電力が制限される。 【００１９】また、本発明に係る連系形電力変換装置に
よれば、制御回路は、系統配電線の電圧又はその周波数
を検出し、直流−直流変換回路等の運転を一時的に停止
して、連系形電力変換装置を保護する。 【００２０】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は、実施形態に係る連系形電
力変換装置１が設けられた太陽光発電システムの構成を
表すシステムブロック図である。 【００２１】連系形電力変換装置１は、太陽電池１００
で発電された直流出力を単相２線式２００Ｖ（Ｖug）の
交流電力に変換し、その出力を単相３線式２００Ｖ／１
００Ｖ系統配電線１１の２００Ｖに接続して連系運転を
行うものとなっている。 【００２２】この単相３線式系統配電線１１には系統電
源１０３から給電された電力が柱上変圧器１０により１
００Ｖと２００Ｖに変圧されて給電されている。すなわ
ち、柱上変圧器１０の中性点端子Ｎは接地され、この中
性点端子Ｎと出力端子Ｈとの間には１００Ｖ（Ｖ1）が
出力されている。また、中性点端子Ｎと出力端子Ｌとの
間にも１００Ｖ（Ｖ2）が出力され、端子Ｈと出力端子
Ｌとの間には２００Ｖ（Ｖug）が出力されるものとなっ
ている。 【００２３】また、連系形電力変換装置１の出力端子Ａ
OUTとＢOUTとの間には、連系形電力変換装置１の出力と
して２００Ｖ（Ｖug）が現れており、これら出力端子Ａ
OUT及びＢOUTは系統配電線１１を介して柱上変圧器１０
の２００Ｖ出力端子である端子Ｈ及びＬと接続されてい
る。 【００２４】このように太陽光発電システムに組み込ま
れた連系形電力変換装置１の構成について以下に説明す
る。連系形電力変換装置１は入力リレー２、直流−直流
変換回路３、直流−交流変換回路４及び連系リレー５の
各要素回路により構成される主回路（符号なし）と、こ
の主回路を制御する制御回路６と、直流−直流変換回路
３の入力電流Ｉin及び直流−交流変換回路４の出力電流
Ｉoutをそれぞれ検出するための電流センサー８及び９
と、太陽電池から出力される電力の一部を入力して制御
回路６の動作電力を生成する制御電源７とから構成され
ている。 【００２５】以下、さらに構成を詳述する。先ず、太陽
電池１００の出力が接続される一対の入力端子ＡIN及び
ＢINには入力リレー２の入力端子２ａ及び２ｂが接続さ
れ、このリレー２の出力端子２ｃ，２ｄは接続点Ａ0，
Ｂ0を介して直流−直流変換器３の入力に接続される。
また、入力端子ＡIN及びＢINには制御電源７の入力が接
続されて、この制御電源７の出力は制御回路６にその動
作電源として与えられる。一方、直流−直流変換回路３
の出力は、接続点Ａ1及びＢ1を介して直流−交流変換回
路４の入力に接続され、直流−交流変換回路４の出力は
接続点Ａ2及びＢ2を介して連系リレー５の入力端子５
ａ，５ｂに接続される。そして、この連系リレー５の出
力端子５ｃ，５ｄは、この連系形電力変換装置１の出力
端子である端子ＡOUT及びＢOUTにそれぞれ接続される。 【００２６】なお、入力端子ＡINと入力リレー２の端子
２ａとの間には、直流−直流変換回路３に入力される電
流Ｉinを検出するための電流センサー８が設けられ、ま
た、直流−交流変換回路４の出力（接続点Ａ2側）と連
系リレー５の入力端子５ａとの間には、直流−交流変換
回路４から出力される電流Ｉoutを検出するための電流
センサー９が設けられている。 【００２７】これら電流センサー８及び９により検出さ
れた電流Ｉin及びＩoutは制御回路６に情報として与え
られる。また、制御回路６には、太陽電池１００から直
流−直流変換回路３に入力される電圧Ｖin、直流−直流
変換回路３の出力電圧ＶC、直流−交流変換回路４の出
力電圧Ｖout及びこの連系形電力変換装置１の出力端子
ＡOUT，ＢOUTが接続される単相３線式系統配電線１１の
電圧Ｖ1，Ｖ2，Ｖugが情報として与えられる。そして、
これらの情報に基づいて、制御回路６は、リレー制御信
号ＳＲ1及びＳＲ2をそれぞれ入力リレー２及び連系リレ
ー５に与え、ドライブ信号ＳＣ1及びＳＣ2をそれぞれ直
流−直流変換回路３及び直流−交流変換回路４に与え
る。 【００２８】ここで、制御回路６は、後述する以下の５
つの制御機能を有する。すなわち、第１に入力リレー２
の解列制御機能、第２に直流−直流変換回路３の入力イ
ンピーダンス制御機能、第３に直流−交流変換回路４の
出力電流Iout制御、第４に連系リレー５の解列制御機
能、第５に系統配電線の電圧又は周波数の異常を検出し
てこの連系形電力変換回路１の電力変換動作を停止する
機能である。これら機能及びそれを達成する回路構成の
詳細については後述する動作の説明で併せて述べる。 【００２９】図２は、直流−直流変換回路３の構成を表
す回路図である。接続点Ａ0，Ｂ0には、コンデンサＣ1
により構成される入力フィルタ３０を介して、スイッチ
ング素子Ｑ1〜Ｑ4により構成されるフルブリッジ形スイ
ッチング回路３１の入力が接続される。このスイッチン
グ回路３１の出力は高周波絶縁変圧器Ｔ1に入力され
る。この高周波絶縁変圧器Ｔ1の出力は整流器Ｄ1〜Ｄ4
から構成されるフルブリッジ形整流回路３２に入力さ
れ、このフルブリッジ形整流回路３２の出力は、平滑用
コイルＬ1及び平滑用コンデンサＣ2から構成される出力
平滑回路３３を経て、接続点Ａ1及びＢ1に与えられる。 【００３０】図３は、直流−交流変換回路４の構成を表
す回路図である。接続点Ａ1及びＢ1には、スイッチング
素子Ｑ11〜Ｑ14から構成されるフルブリッジ形スイッチ
ング回路３４の入力が接続され、このフルブリッジ形ス
イッチング回路３４の出力はコイルＬ11，Ｌ12及びコン
デンサＣ11から構成される出力フィルタ３５を介して接
続点Ａ2及びＢ2に与えられる。 【００３１】なお、スイッチング素子Ｑ1〜Ｑ4及びＱ11
〜Ｑ14は、例えばバイポーラトランジスタ、電界効果型
トランジスタ、パワートランジスタ等の素子を用いて構
成される。 【００３２】このように構成された連系形電力変換装置
１の動作について、以下に説明する。先ず、太陽電池１
００は太陽光に励起されて直流電力をその電極（＋及び
−）Ｐ及びＮに出力する。そして、この出力電力は入力
端子ＡIN及びＢINを介して連系形電力変換装置１に入力
される。入力リレー２は、制御電源７により制御回路６
に給電される電源出力が確立して制御回路６が起動した
後に，この制御回路６から出力される信号ＳＲ1に制御
されて投入される（制御回路６の第１の機能）。入力リ
レー２が投入されると、太陽電池１００の出力はリレー
２を介して直流−直流変換回路３に入力される。 【００３３】直流−直流変換回路３に入力された太陽電
池１００の出力は、入力フィルタ３０を経てフルブリッ
ジ形スイッチング回路３１に入力される。フルブリッジ
形スイッチング回路３１を構成するスイッチング素子Ｑ
1，Ｑ4及びＱ2，Ｑ3の２組のスイッチング素子対は後述
する信号Ｓ14，Ｓ23により交互に導通をスイッチング制
御されて高周波電力を生成する。この高周波電力は高周
波絶縁変圧器Ｔ1に入力されて、これを励磁する。そし
て、高周波絶縁変圧器Ｔ1からは変圧された高周波電力
が出力され、この出力を整流回路３２により全波整流
し、さらに出力平滑回路３３を経て再度直流電力に変換
される。 【００３４】ここで、フルブリッジ形スイッチング回路
３１のスイッチング周波数を可聴周波数帯域以上の２０
キロヘルツ前後として、その１周期におけるスイッチン
グ素子Ｑ1〜Ｑ4の導通時間の割合（＝デューティ比）を
変化させると、このスイッチング回路３１を流れる電流
量を変化させることができる。すなわち、太陽電池１０
０側から見ると、直流−直流変換回路３の入力インピー
ダンスが変化する結果となる。 【００３５】このことを踏まえて、次に直流−直流変換
回路３が太陽電池の最大出力電力を追尾して入力する動
作について説明する。図４は太陽電池の出力電圧−電流
特性曲線（Ｉ）及び直流−直流変換回路３の入力電圧−
電流特性（II）を重ねて表した線図である。直流−直流
変換回路３の入力電圧−電流特性（II）を表す直線の傾
きは、直流−直流変換回路３の入力インピーダンスを表
すことから、以下の説明では、直流−直流変換回路３の
入力電圧−電流特性（II）を入力インピーダンス特性と
言うこととする。 【００３６】図４の曲線で表される出力電圧−電流特性
（Ｉ）を有する太陽電池１００の出力に、図４の直線で
表される入力インピーダンス特性（II）を有する直流−
直流変換回路３の入力を接続すると、太陽電池１００の
出力電力（即ち、直流−直流変換回路３の入力電力）
は、これら２つの特性線の交点Ｐで定まる電圧と電流と
の積から求められる電力となる。換言すると、直流−直
流変換回路３の入力インピーダンスを変化させることに
より、太陽電池１００から連系形電力変換回路１に入力
される電力を制御することができる。 【００３７】直流−直流変換回路３の太陽電池最大出力
電力追尾機能はこの点に着目したものであり、太陽電池
１００の出力電圧及び電流（即ち、直流−直流変換回路
３の入力電圧Ｖin及び電流Ｉin）を随時モニタして、太
陽電池１００の出力電圧と出力電流の積が最大となるよ
うに、制御回路６が直流−直流変換回路３の入力インピ
ーダンスを制御する（制御回路６の第２の機能）もので
ある。 【００３８】ここで、制御回路６の第２の制御機能であ
る直流−直流変換回路３の入力インピーダンス制御につ
いて説明する。図５は、制御回路６に組み込まれた入力
インピーダンス制御部の回路ブロック図であり、また、
図６は、この入力インピーダンス制御部を構成するＭＰ
Ｕ２１の動作を表したフローチャートである。 【００３９】太陽電池１００の出力、即ち直流−直流変
換回路３の入力電圧Ｖin及び電流Ｉinは、Ａ／Ｄコンバ
ータ２０によりデジタル量に変換されて、ＭＰＵ２１に
入力される。ＭＰＵ２１に入力された入力電圧Ｖin及び
電流Ｉinは、それぞれ変数Ｖ及びＩに格納される（ステ
ップＳ１２ａ及びＳ１２ｂ）。ＭＰＵ２１は、これら変
数Ｖ及びＩの積を演算して電力Ｐ2を求め（ステップＳ
１３）、前回の電力演算結果Ｐ1と大小を比較する（ス
テップＳ１４）。なお、初期状態においては、前回の電
力演算結果を格納する変数Ｐ1にはゼロが格納されてお
り（ステップＳ１１）、また、後述する制御電圧信号Ｓ
tにも直流−直流変換回路３の初期の入力インピーダン
スが無限大となるようにゼロが格納されている（ステッ
プＳ１１）。 【００４０】前記比較の結果、今回演算した電力Ｐ2の
方が大きい場合には（ステップＳ１４，Ｙｅｓ）、制御
電圧信号Ｓtを微小増加させる（ステップＳ１５ａ）。
また、逆に、今回演算した電力Ｐ2の方が小さい場合に
は（ステップＳ１４，Ｎｏ）、制御電圧信号Ｓtを微小
減少させる（ステップＳ１５ｂ）。 【００４１】そして、前回の電力演算結果を格納する変
数Ｐ1の内容を今回演算した電力Ｐ2の内容に更新して
（ステップＳ１６）、次にモニタされる入力電圧Ｖin及
び電流Ｉinの入力を待つ。 【００４２】Ｄ／Ａコンバータ２２は、電力Ｐ2とＰ1の
大小比較結果に基づいて更新される制御電圧信号Ｓtを
アナログ量に変換してコンパレータ２４の一方の入力に
出力する。また、コンパレータ２４の他方の入力には三
角波信号発生回路２３から三角波信号が基準信号として
与えられる。そして、コンパレータ２４はこの基準信号
とアナログ量に変換された制御電圧信号Ｓtとを比較し
てＰＷＭ（Pulse WidthModulation)波であるクロック信
号を生成する。パルス分配器２５はこのクロック信号を
入力して、クロック信号Ｓ14及びＳ23を生成する。これ
らクロック信号Ｓ14及びＳ23は制御電圧信号Ｓtの大き
さに応じたデューティ比を有するものとなる。そして、
クロック信号Ｓ14はスイッチング素子Ｑ1及びＱ4の導通
を、また、クロック信号Ｓ23はスイッチング素子Ｑ2及
びＱ3の導通を制御する。 【００４３】なお、パルス分配器２５は、クロック信号
Ｓ14とＳ23を生成する際に、それぞれの信号のデューテ
ィ比は同一であるが、スイッチング素子Ｑ1，Ｑ4及びＱ
2，Ｑ3の２組のスイッチング素子対が同時に導通しない
ように、クロック信号Ｓ14とＳ23との間に一定の位相差
を設けるものとなっている。 【００４４】本実施の形態の場合、クロック信号Ｓ14，
Ｓ23がハイレベル（Ｈ）のときに、それぞれのクロック
信号に制御されてスイッチング素子Ｑ1〜Ｑ4が導通する
ので、デューティ比が信号のハイレベルの期間の割合を
表現したものであるとすれば、クロック信号Ｓ14及びＳ
23のデューティ比の増加は、直流−直流変換回路３の入
力インピーダンスの減少をもたらす。 【００４５】前述したように、初期状態において、直流
−直流変換回路３の入力インピーダンスは無限大となる
ように設定されている。また、図４から理解されるよう
に、この初期状態において、直流−直流変換回路３に流
れ込む電流はゼロであり、太陽電池１００から直流−直
流変換回路３に入力される電力もゼロである。このこと
から、制御回路６が動作した直後は、直流−直流変換回
路３の入力インピーダンスは無限大から徐々に減少する
ように制御される。この入力インピーダンスの減少に伴
って、太陽電池１００の出力電力、即ち直流−直流変換
回路３に入力される電力は増加して、太陽電池最大出力
電力点Ｐmaxに到達する。 【００４６】さらに、直流−直流変換回路３の入力イン
ピーダンスは減少するように制御されるが、太陽電池最
大出力電力点Ｐmaxを過ぎると、太陽電池１００の出力
は低下を始めるので、制御回路６は制御電圧信号Ｓtを
微増させ、直流−直流変換回路３に入力される電力が太
陽電池最大出力電力点Ｐmaxに留まるように直流−直流
変換回路３の入力インピーダンスを制御する。 【００４７】上述したような制御回路６による直流−直
流変換回路３の入力インピーダンス制御動作により、太
陽電池最大出力電力追尾機能が実現されている。なお、
直流変換回路３は、太陽電池最大出力電力点追尾機能の
他、太陽電池１００側と系統配電線１１側とを絶縁する
機能をも有するものとなっている。 【００４８】ここで、太陽電池１００から入力される電
力が、連系形電力変換装置１の許容入力を超える場合の
動作について説明する。図９は、連系形電力変換装置１
に入力可能な電力範囲と、連系形電力変換装置１に入力
される電力がその入力可能な電力範囲を超える場合の太
陽電池最大出力電力点追尾機能を説明するための線図で
ある。 【００４９】太陽電池１００から連系形電力変換装置１
に入力される電力は、連系形電力変換装置１を構成する
回路素子の性能上の制約から、回路定格入力電力（IV）
を超えることは禁止される。また、連系形電力変換装置
１を構成する回路動作上の制約から、連系形電力変換装
置１は一定の入力電圧範囲を有する。さらに、図４から
理解されるように、太陽電池１００の出力電流は定格太
陽電池短絡電流ＩSを超えることはないので、太陽電池
１００の出力電力はこの定格短絡電流ＩSで定められる
電力（III）を超えることはない。以上の３つの制約か
ら、連系形電力変換装置１の入力電力範囲（図９の斜線
領域）が定められる。したがって、太陽電池１００の出
力電力−電圧特性（V）がこの範囲内に存在する場合
に、太陽電池の最大出力点の追尾が可能となる。また、
太陽電池の素子温度が上昇して、太陽電池の最大出力点
の電圧が低下したとしても、特性曲線（VI）がこの範囲
内にあれば、この特性曲線（VI）に沿った太陽電池の最
大出力点の追尾が可能となる。 【００５０】しかし、図９の特性曲線（VII）に示すよ
うに、連系形電力変換装置１に入力される電力がその入
力許容範囲を超えることとなった場合には、制御回路６
は直流−直流変換回路３の入力インピーダンスを増加さ
せて、太陽電池の最大出力電力点Ｐmaxの追尾を停止
し、その入力電力点をＡaからＡbに移動させる。この結
果、太陽電池１００から直流−直流変換回路３に入力さ
れる電力は制限されて、連系形電力変換装置１は過剰入
力電力による破壊から保護される。 【００５１】次に、直流−直流変換回路３の直流出力電
圧ＶCを入力する直流−交流変換回路４の動作について
説明する。直流−直流変換回路３の直流出力電圧Ｖ
Cは、接続点Ａ1及びＢ1を介して直流−交流変換回路４
のフルブリッジ形スイッチング回路３４に入力されて交
流電力に変換される。この交流電力は、さらに出力フィ
ルタ３５で不要な周波数成分を除去され、接続点Ａ2及
びＢ2を介して出力される。 【００５２】ここで、直流−直流変換回路３の出力電圧
ＶCは次式（１）で求められ、太陽電池１００の出力特
性上、出力開放電圧側から最大出力点の前後までの領域
において、ほぼ定電圧特性を示す。 【００５３】 ＶC＝ＶIN×Ｄ×Ｎ２／Ｎ１ ・・・・・ （１） ただし、 Ｄ；デューティ比 Ｎ１；高周波絶縁変圧器Ｔ1の１次側巻線数 Ｎ２；高周波絶縁変圧器Ｔ1の２次側巻線数 【００５４】これより、この領域において、スイッチン
グ回路３１の導通を制御する信号Ｓ14及びＳ23のデュー
ティ比Ｄの増加量に対する入力電圧Ｖinの減少量は僅か
である。従って、直流−直流変換回路３の出力が無負荷
（即ち、出力開放）の場合、出力電圧ＶCは、高周波絶
縁変圧器Ｔ1の変圧比に応じて上昇することとなる。 【００５５】しかし、直流−交流変換回路４の入力イン
ピーダンスが直流−直流変換回路３の出力負荷として機
能し、直流−直流変換回路３の出力電圧ＶCが予め設定
した電圧ＶCONSTを超えないように、制御回路６が直流
−交流変換回路４の出力電流Ｉoutを制御する。すなわ
ち、直流−交流変換回路４は、その入力電流を出力電流
Ｉoutとして放出する量を制御回路６により制御するこ
とにより、電圧ＶCを定電圧に保つように動作する。こ
の制御回路６の電流Iout制御機能が、後述する制御回路
６の第３の制御機能である。 【００５６】ここで、電圧ＶCONSTは、直流−交流変換
回路４の出力電圧が連系配電線側の電圧と協調するよう
に設計されて定められる値である。このように電圧ＶC
を一定に制御する結果、連系型電力変換回路１の出力電
圧を一定に保持することができ、系統配電線側の電圧と
の協調が可能となる。 【００５７】ここで、制御回路６の第３の制御機能であ
る電流Iout制御機能について説明する。直流−交流変換
回路４から電流Ｉoutとして放出する電流量の調整は、
フルブリッジ形スイッチング回路３４を構成するスイッ
チング素子Ｑ11〜Ｑ14が導通する時間を制御回路６によ
り制御されて実現される。 【００５８】図７は、制御回路６に組み込まれた電流Ｉ
out制御部の回路ブロック図であり、図８は、この電流
Ｉout制御部を構成するＭＰＵ５１の動作を表したフロ
ーチャートである。 【００５９】この出力電流Ｉoutを制御する動作もま
た、直流−直流変換回路３における入力インピーダンス
制御の原理と同様である。以下に説明する。制御回路６
に情報として入力された直流−直流変換回路３の出力電
圧ＶCは、Ａ／Ｄコンバータ５０によりデジタル量に変
換されてＭＰＵ５１に入力される。ＭＰＵ５１に入力さ
れた電圧ＶCの情報は、変数ＶＣ2に格納される（ステッ
プＳ２２）。ＭＰＵ５１は、変数ＶＣ2の内容と予め設
定された電圧Ｖminとの大小を比較する（ステップＳ２
３）。この電圧Ｖminは、電圧ＶCの取り得る最小電圧で
あり、電圧ＶCが前述したＶCONSTを超えないように定め
られる。 【００６０】前記比較の結果、変数ＶＣ2の内容が予め
設定された電圧Ｖminを超えていないと判断されると
（ステップＳ２３，Ｎｏ）、制御電圧信号Ｓaにゼロが
リセットされて（ステップＳ２４）、次にモニタされる
電圧ＶCの入力を待つ。また、変数ＶＣ2の方がＶminよ
り大きいと判断されると（ステップＳ２３，Ｙｅｓ）、
さらに変数ＶＣ2は前回の電圧ＶCのモニタ値が格納され
た変数ＶＣ1と大小が比較される（ステップＳ２５）。
前記比較の結果、変数ＶＣ2の方が大きいと判断される
と（ステップＳ２５，Ｙｅｓ）、制御電圧信号Ｓaは微
小増加される（ステップ２６ａ）。逆に、小さいと判断
されると、微小減少される（ステップＳ２６ｂ）。 【００６１】そして、前回のモニタ結果を格納する変数
ＶＣ1の内容を今回モニタした結果を格納する変数ＶＣ2
の内容に更新して（ステップＳ２７）、次にモニタされ
る電圧ＶCの情報の入力を待つ。 【００６２】なお、初期状態においては、前回モニタさ
れた電圧ＶCの情報を格納する変数ＶＣ1にはゼロが格納
されており（ステップＳ２１）、また、制御電圧信号Ｓ
aは直流−交流変換回路４の入力インピーダンスが無限
大となるようにゼロがセットされている（ステップＳ２
１）。 【００６３】Ｄ／Ａコンバータ５２は、電圧ＶＣ1とＶ
Ｃ2の大小比較結果に基づいて更新される制御電圧信号
Ｓaをアナログ量に変換して、混合器５８に与える。 【００６４】一方、基準正弦波信号生成回路５４は、直
流−交流変換回路４の出力電圧Ｖoutを情報として入力
し、基準正弦波信号を生成する。この基準正弦波信号と
アナログ量に変換された制御電圧信号Ｓaとは混合器５
８により混合されて、直流−交流変換回路４の出力電流
Ｉoutの情報を他方の入力とする誤差増幅器５５の一方
の入力に与えられる。このようにして誤差増幅器５５か
ら得られる出力信号は、連系形電力変換装置１の出力電
流波形が正弦波となるように生成されるものとなってい
る。 【００６５】コンパレータ５６は三角波信号発生回路５
３から出力される三角波信号を誤差増幅器５５の出力信
号と比較してＰＭＷ（Pulse Width Modulation)波であ
るクロック信号を生成し、パルス分配器５７はこのクロ
ック信号を入力して、クロック信号Ｓ114及びＳ123を生
成する。このようにして生成された信号Ｓ114及びＳ123
は制御電圧信号Ｓaの大きさに応じたデューティ比を有
するものとなる。そして、制御電圧信号Ｓaの増減に応
じてスイッチング回路３４の導通時間が制御され、出力
電流Ｉoutが増減する。これらクロック信号Ｓ114及びＳ
123によるスイッチング回路３４の駆動はスイッチング
回路３１と同様であるので、その説明を割愛する。 【００６６】なお、クロック信号Ｓ114及びＳ123の周波
数は、この連系形電力変換装置１から出力される電力が
系統配電線１１側と協調する周波数成分を有するように
定められる。 【００６７】このように、制御回路６は電圧ＶCの増減
をモニタして電流Ｉoutを調整する。この結果、直流−
交流変換回路４は、電圧ＶCが電圧Ｖminと電圧ＶCONST
との間のほぼ一定の電圧に保持されるように動作する。
これにより、直流−交流変換回路４は、系統配電線１１
側の電圧と協調した出力電圧Ｖoutを保持しつつ、連系
リレー５を介して出力電流Ｉoutを系統配電線１１に供
給する。 【００６８】ここで、連系リレー５は、系統配電線１１
の電圧及び周波数が正常な状態で、かつ、直流−交流変
換回路４の出力が確立した後に、制御回路６に制御され
て投入される（制御回路６の第４の制御機能）。 【００６９】以上により、太陽電池１００で発電された
直流出力は、系統配電線側の電力と電圧及び周波数が協
調した交流電圧に変換されて、出力端子ＡOUT，ＢOUTに
現れることとなる。 【００７０】次に、連系形電力変換装置１が、接続され
る系統配電線と協調して運転できない場合の動作の制御
（制御回路６の第５の機能）について説明する。第１
に、系統配電線の系統電圧及び周波数がそれぞれの整定
値からはずれた場合について説明する。この場合、制御
回路６は連系リレー５を解放すると共に、直流−直流変
換回路３及び直流−交流変換回路４のスイッチング回路
３１及び３４のスイッチング動作を停止し、連系形電力
変換装置１を系統配電線１１から解列して運転を停止す
るように制御する。 【００７１】第２に、例えば電力変換装置１と系統配電
線１１との間に繋がれている遮断器等が解放状態となっ
た場合について説明する。この場合、系統配電線１１の
Ｖ1，Ｖ2の各１００Ｖ線間の負荷がアンバランスになっ
ていると、この１００Ｖ線に繋がれる負荷に過電圧が印
加される。この過電圧による負荷の保護のため、制御回
路６は系統配電線１１の中性線に対する配電線の電圧
（Ｖ1，Ｖ2）をモニタし、このモニタ電圧がある一定の
値以上となったときに、制御回路６は連系リレー５を解
放することにより連系形電力変換装置１を系統配電線１
１から解列し、直流−直流変換回路３及び直流−交流変
換回路４のそれぞれのスイッチング回路３１及び３４の
スイッチング動作を停止することにより、瞬間的に装置
の運転を停止するように制御する。このように、制御回
路６は、第５の制御機能として、系統配電線の電圧及び
周波数をモニタして、連系形電力変換装置１の運転を停
止する制御機能を有している。 【００７２】 【発明の効果】本発明の連系形電力変換装置において、
太陽電池の出力を直流−直流変換回路に入力し、この直
流−直流変換回路の入力インピーダンスを、太陽電池の
最大出力電力が入力されるように制御するようにしたの
で、太陽電池の直流出力を効率良く交流電力に変換する
ことができ、太陽電池の出力を有効に利用することがで
きる。 【００７３】また、本発明の連系形電力変換装置におい
て、商用絶縁変圧器に代えて、高周波絶縁変圧器を用い
たので、装置の大幅な小型軽量化を図ることができる。 【００７４】さらに、本発明の連系形電力変換装置にお
いて、太陽電池から過電力が入力された場合、連系形電
力変換装置の入力インピーダンスを増加させるようにし
たので、連系形電力変換装置に入力される電力を制限す
ることができ、過電力の入力による装置の破壊を防止す
ることができる。 【００７５】さらにまた、本発明の連系形電力変換装置
において、系統配電線と協調して連系運転を維持できな
い場合又は系統配電線に過電圧が発生した場合には、制
御回路が装置の運転を停止するように制御するので、連
系保護装置や過電圧保護継電器を設ける必要がなく、さ
らなる装置の小型軽量化、低コスト化を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された太陽光発電システムの構成
を表すシステムブロック図である。 【図２】直流−直流変換回路の構成を表す回路図であ
る。 【図３】直流−交流変換回路の構成を表す回路図であ
る。 【図４】太陽電池の出力電圧−電流特性曲線（Ｉ）及び
直流−直流変換回路の入力電圧−電流特性（II）を重ね
て表した線図である。 【図５】制御回路における入力インピーダンス制御部の
回路ブロック図である。 【図６】ＭＰＵ２１の動作を表したフローチャートであ
る。 【図７】制御回路における電圧ＶC制御部の回路ブロッ
ク図である。 【図８】ＭＰＵ５１の動作を表したフローチャートであ
る。 【図９】連系形電力変換装置の入力可能な電力範囲およ
び太陽電池最大出力電力点追尾機能を説明するための線
図である。 【図１０】従来の連系形電力変換装置が適用された太陽
光発電システムを表すシステムブロック図である。 【図１１】高周波絶縁変圧器を用いて構成された従来の
連系形電力変換装置が適用された太陽光発電システムを
表すシステムブロック図である。 【符号の説明】 １ 連系形電力変換装置 ２ 入力リレー ３ 直流−直流変換装置 ４ 直流−交流変換装置 ５ 連系リレー ６ 制御回路 ７ 制御電源 ８，９ 電流センサー １０ 柱上変圧器 １１ 単相３線式系統配電線 ３０ 入力フィルタ ３１，３４ フルブリッジ形スイッチング回路 ３２ フルブリッジ形整流回路 ３３ 出力平滑回路 ３５ 出力フィルタ １０３ 系統電源 Ｃ1〜Ｃ2，Ｃ11 コンデンサ Ｄ1〜Ｄ4 整流器 Ｌ1，Ｌ11，Ｌ12 コイル Ｑ1〜Ｑ4，Ｑ11〜Ｑ14 スイッチング素子 Ｔ1，Ｔ2 高周波絶縁変圧器
を表すシステムブロック図である。 【図２】直流−直流変換回路の構成を表す回路図であ
る。 【図３】直流−交流変換回路の構成を表す回路図であ
る。 【図４】太陽電池の出力電圧−電流特性曲線（Ｉ）及び
直流−直流変換回路の入力電圧−電流特性（II）を重ね
て表した線図である。 【図５】制御回路における入力インピーダンス制御部の
回路ブロック図である。 【図６】ＭＰＵ２１の動作を表したフローチャートであ
る。 【図７】制御回路における電圧ＶC制御部の回路ブロッ
ク図である。 【図８】ＭＰＵ５１の動作を表したフローチャートであ
る。 【図９】連系形電力変換装置の入力可能な電力範囲およ
び太陽電池最大出力電力点追尾機能を説明するための線
図である。 【図１０】従来の連系形電力変換装置が適用された太陽
光発電システムを表すシステムブロック図である。 【図１１】高周波絶縁変圧器を用いて構成された従来の
連系形電力変換装置が適用された太陽光発電システムを
表すシステムブロック図である。 【符号の説明】 １ 連系形電力変換装置 ２ 入力リレー ３ 直流−直流変換装置 ４ 直流−交流変換装置 ５ 連系リレー ６ 制御回路 ７ 制御電源 ８，９ 電流センサー １０ 柱上変圧器 １１ 単相３線式系統配電線 ３０ 入力フィルタ ３１，３４ フルブリッジ形スイッチング回路 ３２ フルブリッジ形整流回路 ３３ 出力平滑回路 ３５ 出力フィルタ １０３ 系統電源 Ｃ1〜Ｃ2，Ｃ11 コンデンサ Ｄ1〜Ｄ4 整流器 Ｌ1，Ｌ11，Ｌ12 コイル Ｑ1〜Ｑ4，Ｑ11〜Ｑ14 スイッチング素子 Ｔ1，Ｔ2 高周波絶縁変圧器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｒ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G05F 1/67
H02H 3/20
H02J 3/46
H02M 3/28
H02M 7/48
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 太陽電池の直流出力を入力して直流−直
流変換する直流−直流変換回路と、前記直流−直流変換
回路の出力を入力して直流−交流変換する直流−交流変
換回路と、制御回路とを備え、 前記直流−直流変換回路は、太陽電池の出力を入力して
高周波電力に変換して出力するスイッチング回路と、前
記スイッチング回路の出力を入力する高周波絶縁変圧器
と、前記高周波絶縁変圧器の出力を入力して整流する整
流回路とを備え、 前記制御回路は、前記太陽電池の直流出力の電力を演算
し、太陽電池最大出力電力点に留まるように、前記スイ
ッチング回路の導通時間を制御して、前記直流−直流変
換回路の入力インピーダンスを制御し、太陽電池の出力
電力が直流−直流変換回路の許容入力を超える場合に、
前記直流−直流変換回路の入力インピーダンスを増加さ
せて、前記直流−直流変換回路の入力が、電流及び電力
の許容範囲を超えないようにすることを特徴とする連系
形電力変換装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP20604895A JP3386295B2 (ja) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | 連系形電力変換装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20604895A JP3386295B2 (ja) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | 連系形電力変換装置 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-08-11 JP JP20604895A patent/JP3386295B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JPH0954623A (ja) | 1997-02-25 |
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