JP2000350467A - 系統連系インバータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒステリシス制御による電流制御を行った場
合に、スイッチング素子の周波数が定まらず入力電圧に
よっては効率の低下及び、騒音が大きくなる。 【解決手段】 制御手段８は、昇圧コンバータ２の高周
波スイッチング区間では昇圧用スイッチング素子２ｃを
一定周波数で高周波スイッチングするとともにその導通
時間は前記直流リアクトル２ｂの電流検出値が制御手段
８より出力される制御目標値に一致するまでとし、イン
バータ４の高周波スイッチング区間においてはインバー
タ用スイッチング素子Ｑ１及びＱ２は一定周波数で高周
波スイッチングするとともに導通時間は出力リアクトル
電流５ａの検出値が制御手段８より出力される目標値に
一致するまでとする様に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池、燃料電
池等の直流電力を電力系統に連系して、交流電力として
供給するインバータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来の系統連系インバータ装置に
ついて図面を参照しながら説明する。図１１は従来から
使用されている系統連系インバータ装置の一例の構成を
示すブロック図である。

【０００３】図において、系統連系インバータ装置は、
入力電源１からの入力電圧が系統電圧Ｖ_ACの絶対値より
高い区間では出力電流が正弦波となるように昇圧し、そ
の他の区間では昇圧動作を停止する昇圧コンバータ２
と、昇圧された高周波波分を除去する数１００μＦ以下
の容量をもつ中間段コンデンサ３と、入力電源１からの
入力電圧が系統電圧Ｖ_ACの絶対値より高い区間では系統
７の極性に従い交互に極性切り替えをし、その他の区間
では出力電流が正弦波となるように動作するインバータ
４と、インバータ４からの出力から高周波ノイズを除去
する出力リアクトル５ａとフィルタコンデンサ５ｂで構
成されるフィルタ５と、出力リアクトル５ａの電流を検
出する出力リアクトル電流モニタ１２と、入力電源１の
電圧を検出する入力電圧検出手段１４と、系統７の電圧
を検出する系統電圧検知手段１１と、系統電圧検知手段
１１と入力電圧検出手段１４から昇圧コンバータ２とイ
ンバータ４の制御を行う制御手段８を備え、系統７に接
続されている。特に昇圧コンバータ２は、入力電圧を平
滑する平滑コンデンサ２ａと、エネルギー蓄積用の直流
リアクトル２ｂと昇圧用スイッチング素子２ｃと、昇圧
用ダイオード２ｄと、直流リアクトル２ｂの電流を検出
する直流リアクトル電流モニタ１３とで構成され、イン
バータ４はインバータ用スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を
４石使用したフルブリッジ構成となっている。

【０００４】また、制御回路８は直流リアクトル電流検
出モニタ１３の出力値を一定幅に制御するための第一の
上限指令値及１５び第一の下限指令値１６と、各々の指
令値と直流リアクトル電流モニタ１３の出力を比較する
第一の上限比較器１７及び第一の下限比較器１８と、比
較器の出力により昇圧用スイッチング素子２ｄのオン時
間を決定する第一のフリップフロップ１９と、出力リア
クトル電流検出モニタ１２の出力値を一定幅に制御する
ための第二の上限指令値及２０び第二の下限指令値２１
と、各々の指令値と出力リアクトル電流モニタ１２の出
力を比較する第二の上限比較器２２及び第二の下限比較
器２３と、比較器の出力によりインバータのオン時間を
決定する第二のフリップフロップ２４と、入力電圧検出
手段１４と系統電圧検出手段１１の値を比較する入出力
電圧比較器２５と、入出力電圧比較器２５の出力により
昇圧コンバータ２とインバータ４の制御を決定するスイ
ッチング切り替え手段２６からなる。

【０００５】上記構成における動作について図面をみな
がら説明する。図１２は上記従来例における昇圧用コン
バータ２とインバータ４の動作を示す波形図である。図
において（ａ）は系統電圧Ｖ_ACを、（ｂ）はインバータ
用スイッチング素子Ｑ１のゲート信号、（ｃ）はインバ
ータ用スイッチング素子Ｑ２のゲート信号、（ｄ）はイ
ンバータ用スイッチング素子Ｑ３のゲート信号、（ｅ）
はインバータ用スイッチング素子Ｑ４のゲート信号、
（ｆ）は昇圧用スイッチング素子ＱFのゲート信号、
（ｇ）は太陽電池電圧すなわち入力電圧Ｖin及び系統電
圧Ｖ_ACの絶対値を示す。

【０００６】制御回路８は、入力電圧Ｖinが系統電圧Ｖ
_ACより低い時には昇圧用スイッチング素子ＱFを駆動す
ることにより、出力電流Ｉoが正弦波になるような中間
段電圧ＶMが発生するよう直流リアクトル２ｂの電流を
制御し、入力電圧Ｖinを昇圧する。この際、制御回路８
は系統７の電圧極性に従い、インバータ４のスイッチン
グ素子Ｑ１とＱ４またはＱ２とＱ３の一方の組を駆動す
るように制御することになる。すなわち、昇圧用コンバ
ータ２の出力がそのままインバータ４の出力となる。こ
こで、中間段コンデンサ３は昇圧コンバータが２０ｋＨ
ｚ程度の高周波で動作するため、この昇圧コンバータ２
の出力電流に含まれる高周波リップルを除去する働きを
することになる。

【０００７】一方、入力電圧Ｖinが系統電圧Ｖ_ACより高
い時には制御回路８は昇圧用スイッチング素子ＱFを停
止し、入力電圧Ｖinがそのまま昇圧コンバータ２の出力
となるようにしている。この際、制御回路８は系統７の
電圧の極性を系統電圧検出手段１１により検出された極
性信号に従いインバータ４のスイッチング素子Ｑ３また
はＱ４を導通状態に保ちながら、出力電流Ｉoが正弦波
になるよう出力リアクトル５ａの電流を制御し、インバ
ータ４のスイッチング素子Ｑ１とＱ２の導通時間を決定
する。すなわち、制御回路８はインバータ４のスイッチ
ング素子Ｑ３とＱ４を商用周波数で低周波動作させ、ス
イッチング素子Ｑ１とＱ４を２０ｋＨｚ程度の高周波動
作させるよう制御している。

【０００８】このようにして制御回路８により生成され
たインバータ４の出力電流は、出力リアクトル５ａとフ
ィルタコンデンサ５ｂにより構成されるフィルタ５によ
り高周波リップルが除去された形で系統７に出力され
る。

【０００９】この際、制御回路８は、それぞれの動作状
態で制御対象である直流リアクトル電流２ｂの検出値で
ある直流リアクトル電流モニタ１２と、出力リアクトル
５ａの検出値である出力リアクトル検出モニタ１３は出
力電流が正弦波となるような指令値に対して一定の幅を
持った上限指令値と下限指令値を作り、各々の電流値が
この幅に入るよう各スイッチング素子を制御することに
なる。すなわち、制御回路８は指令値上限に制御電流値
が達するとスイッチング素子をオフし、指令値の下限に
制御電流が達するとスイッチング素子をオンすることに
なる。図１３に直流リアクトル電流制御時の振る舞い
を、図１４に出力リアクトル電流制御時の振る舞いを示
す。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の系統
連系インバータ装置では、電流値を指令値の上限と下限
すなわちヒステリシス幅で挟み込むことより電流制御を
行っている。しかし、このような制御を行うと各スイッ
チング素子のスイッチング周波数は入力電源１の電圧と
系統電圧７の関係により、様々な値となり一定には決ま
らない。すなわち、系統電圧のピーク値付近では周波数
が最も高くなり、電圧値が下がるにしたがって周波数は
低くなっていくことになる。また、入力電源１の電圧が
低いほど周波数は高くなることになる。このように、ス
イッチング周波数が一定に定まらないと、スイッチング
素子が極端に高周波で動作した場合にはスイッチング素
子の損失が増加し系統連系インバータ装置の効率が低下
することになる。また、系統の一周期に対して周波数が
定まらないため直流リアクトル２ｂ及び出力リアクトル
５ａ等からの騒音が生じやすくなることになる。

【００１１】本発明は上記の課題を解決するもので、ス
イッチング素子が高周波動作を行う際に一定周波数で動
作するもので入出力電力の効率が良く、騒音の少ない系
統連系インバータ装置を提供することを目的としてい
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に係わる本発明
は、直流リアクトルと昇圧用スイッチング素子と昇圧用
ダイオードを備えて直流の入力電源からの入力電圧を前
記昇圧用スイッチング素子の高周波スイッチングにより
昇圧して中間段電圧を出力する昇圧コンバータと、前記
中間段電圧における高周波成分を除去する容量１００μ
Ｆ以下の中間段コンデンサと、フルブリッジに構成され
た４個のインバータ用スイッチング素子のスイッチング
により前記中間段電圧から電力系統に同期した正弦波の
交流電流を出力するインバータと、出力リアクトルとフ
ィルタコンデンサを備え前記交流電流における高周波成
分を除去し前記電力系統に出力電流を出力するフィルタ
と、前記直流リアクトルの電流を検知する直流リアクト
ル電流モニタと、前記出力リアクトル電流を検出する出
力リアクトル電流モニタと、前記昇圧用スイッチング素
子と前記インバータ用スイッチング素子を前記入力電圧
が前記系統電圧の絶対値より低い区間では昇圧コンバー
タを高周波でスイッチングし出力電流が正弦波となるよ
うに前記直流リアクトル電流を制御すると共に前記イン
バータは系統電圧の極性に対応して交互に極性を切り替
え、他の区間では前記昇圧コンバータの高周波スイッチ
ングを停止すると共に前記インバータは出力リアクトル
電流が正弦波となるように前記インバータ用スイッチン
グ素子を高周波でスイッチングする制御手段を備え、前
記制御手段は前記昇圧用コンバータを高周波でスイッチ
ングする区間では前記昇圧用スイッチング素子を決めら
れた一定の周波数でスイッチングするとともに前記昇圧
用スイッチング素子の導通時間は導通開始後前記直流リ
アクトル電流の検出値が前記制御手段から出力される制
御目標値に一致するまでとし、インバータを高周波でス
イッチングする区間ではインバータ用スイッチング素子
を決められた一定の周波数でスイッチングするとともに
前記インバータ用スイッチング素子の導通時間を導通開
始後出力リアクトル電流の検出値が前記制御回路が出力
する制御目標値に一致するまでとする系統連系インバー
タ装置とするものである。

【００１３】これにより、スイッチング素子が高周波動
作を行う際に一定周波数で動作することができ入出力電
力の効率が良く、騒音の少ない系統連系インバータ装置
を実現できるものである。

【００１４】請求項２に係わる本発明は、制御手段は直
流リアクトル電流及び出力リアクトル電流の制御目標値
に上限及び下限を設け、スイッチング素子の導通時間を
導通開始後検出電流が制御目標値の上限に一致するまで
とし、非導通時間が一定周波数で決まる非導通時間より
長い場合には検出電流が制御目標値の下限に一致するま
での時間を非導通時間とする系統連系インバータ装置と
するものである。

【００１５】これにより、入力電圧が低い場合などに直
流リアクトルのリップル電流が大きくなる場合に、一定
値以上にリップルを増加させることを防ぐことが可能と
なり、入力電圧が低い場合においても出力電流にリップ
ル成分の少ない高品位の出力電流を供給する系統連系イ
ンバータを実現できるものである。

【００１６】請求項３に係わる本発明は、直流リアクト
ルと昇圧用スイッチング素子と昇圧用ダイオードを備え
て直流の入力電源からの入力電圧を前記昇圧用スイッチ
ング素子の高周波スイッチングにより昇圧して中間段電
圧を出力する昇圧コンバータと、前記中間段電圧におけ
る高周波成分を除去する容量１００μＦ以下の中間段コ
ンデンサと、フルブリッジに構成された４個のインバー
タ用スイッチング素子のスイッチングにより前記中間段
電圧から電力系統に同期した正弦波の交流電流を出力す
るインバータと、出力リアクトルとフィルタコンデンサ
を備え前記交流電流における高周波成分を除去し前記電
力系統に出力電流を出力するフィルタと、前記直流リア
クトルの電流を検知する直流リアクトル電流モニタと、
前記出力リアクトル電流を検出する出力リアクトル電流
モニタと、前記昇圧用スイッチング素子と前記インバー
タ用スイッチング素子を前記入力電圧が前記系統電圧の
絶対値より低い区間では昇圧コンバータを高周波でスイ
ッチングし出力電流が正弦波となるように前記直流リア
クトル電流を制御すると共に前記インバータは系統電圧
の極性に対応して交互に極性を切り替え、他の区間では
前記昇圧コンバータの高周波スイッチングを停止すると
共に前記インバータは出力リアクトル電流が正弦波とな
るように前記インバータ用スイッチング素子を高周波で
スイッチングする制御手段を備え、前記制御手段は昇圧
用コンバータを高周波でスイッチングする区間では前記
昇圧用スイッチング素子を決められた一定の周波数でス
イッチングするとともに前記昇圧用スイッチング素子の
導通時間は導通開始後前記直流リアクトル電流の検出値
が前記制御手段から出力される制御目標値に一致するま
でとし、インバータを高周波でスイッチングする区間で
は制御手段より出力される出力リアクトル電流の制御目
標値に上限と下限を設け、インバータ用スイッチング素
子の導通時間を制御目標値の上限に一致するまでとし非
導通時間を制御目標値の下限に一致するまでとする系統
連系インバータ装置とするものである。

【００１７】これにより、出力電流の零付近まで制御す
ることが可能となり、高品位の出力電流を供給する系統
連系インバータを実現できるものである。

【００１８】請求項４に係わる本発明は、制御手段は入
力電源の電圧があらかじめ設定された電圧以下の場合、
直流リアクトル電流の制御目標値に上限と下限を設け、
昇圧用スイッチング素子により生成される直流リアクト
ル電流の検出値が制御目標値の上限に一致するまでを前
記昇圧用スイッチング素子の導通時間とし、制御目標値
の下限に一致するまでを前記昇圧用スイッチング素子の
非導通時間となるよう制御する請求項１〜３記載の系統
連系インバータ装置とするものである。

【００１９】これにより、入力電圧が低いときに昇圧用
スイッチング素子のオン時間のばらつきをかなり抑える
ことができ、入力電圧が低い時でも騒音の少ない系統連
系インバータを実現できるものである。

【００２０】請求項５に係わる本発明は、制御手段は直
流リアクトル電流の制御目標値に上限と下限を設ける
際、入力電源の電圧があらかじめ設定された値以下の場
合には、前記制御目標値の上限と下限の幅を入力電源の
電圧があらかじめ設定された値以上の場合よりも狭くす
る系統連系インバータ装置とするものである。

【００２１】これにより、入力電圧が低いときに直流リ
アクトルのリップル電流小さくすることが可能となり、
入力電圧が低い場合において、出力電流にリップル成分
の少ない出力電流を供給でき、かつ騒音の少ない系統連
系インバータを実現できるものである。

【００２２】請求項６に係わる本発明は、制御手段は入
力電源の電圧により制御手段が直流リアクトル電流の制
御の切り替えを行う際、出力リアクトル電流が零の時に
制御の切り替え行う系統連系インバータ装置とするもの
である。

【００２３】これにより、入力電圧が低い場合に対する
制御の切り替えを安全に行うことが可能となり、信頼性
の高い系統連系インバータ装置を実現できるものであ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】請求項１に係わる本発明におい
て、直流リアクトル電流モニタは例えばカレントトラン
スなどで、直流リアクトルに流れる電流を監視する手段
である。第一の上限指令値は出力電流が正弦波となるよ
うな指令値であり、直流リアクトル電流モニタからの出
力と第一の上限比較器を用いて比較を行うものである。
ここで、直流リアクトル電流モニタの出力の値の方が大
きい場合は第一のフリップフロップのリセット動作によ
り昇圧用スイッチング素子のオン動作を停止する。発振
器は一定周波数で発振動作を行っており、第一のフリッ
プフロップは発振器の出力の立ち上がりを検出して、昇
圧用スイッチング素子のオン動作を開始させる。出力リ
アクトル電流モニタは例えばカレントトランスなどで、
出力リアクトルに流れる電流を監視する手段である。第
二の上限指令値は出力電流が正弦波となるような指令値
であり、出力リアクトル電流モニタからの出力と第二の
上限比較器を用いて比較を行うものである。ここで、出
力リアクトル電流モニタの出力の値の方が大きい場合は
第二のフリップフロップのリセット動作によりインバー
タ中のスイッチング素子Ｑ１またはＱ２のオン動作を停
止する。発振器は一定周波数で発振動作を行っており、
第二のフリップフロップは発振器の出力の立ち上がりを
検出して、インバータ中のスイッチング素子Ｑ１または
Ｑ２のオン動作を開始させるものである。他の構成要素
に関しては従来例と同じでよい。

【００２５】請求項２に係わる本発明において、第一の
下限指令値は指令値に対して第一の上限指令値より電圧
値の小さい波形であり、直流リアクトル電流モニタの出
力と第一の下限比較器を用いて比較を行い、直流リアク
トル電流モニタの出力の方が小さい場合には昇圧用スイ
ッチング素子をオン動作を開始することになる。但し、
通常は発振器によるオン動作の方が先に動作するため、
入力電圧が低い場合等の場合にしか動作しないことにな
る。第二の下限指令値及び第二の下限比較器も出力リア
クトル電流モニタに対し同様に働き、インバータ中のス
イッチング素子Ｑ１またはＱ２に対して作用するもので
ある。

【００２６】請求項３に係わる発明において、発振器に
よる一定周波数による制御は第一のフリップフロップの
みに作用する。つまり、インバータによる高周波制御時
は第二の上限及び第二の下限で決定される指令に従い動
作するものである。

【００２７】請求項４に係わる発明において、発振器に
よる一定周波数による制御は第一のフリップフロップで
かつ入力電圧が一定値以上の時のみ作用することにな
る。ここで、スイッチは入力電圧が一定値以下の時に発
振器の発振を停止させ、第一の上限及び第一の下限によ
り直流リアクトル電流の制御を行う様に作用している。

【００２８】請求項５に記載した発明は、入力電圧が一
定値以下の時に、第一の上限及び第一の下限で生成され
るヒステリシス幅を小さくするものである。

【００２９】請求項６に記載した発明は、入力電圧によ
る制御の変化を出力リアクトル電流が零のときすなわち
インバータによる高周波スイッチング制御を行っている
時に行うものである。

【００３０】以下本発明の実施例について説明する。

【００３１】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。本実施例は請求項
１に係わる。

【００３２】図１は本実施例の構成を示すブロック図で
ある。本実施例が従来例と異なるのは、第一のフリップ
フロップへの入力として第一の上限指令値１５と直流リ
アクトル電流モニタ１３の第一の上限比較器１７による
比較値と発振器の出力を用いてる点、及び第二のフリッ
プフロップへの入力として第二の上限指令値２０と出力
リアクトル電流モニタ１２の第二の上限比較器２２によ
る比較値と発振器の出力を用いてる点である。

【００３３】上記構成における動作について説明する。
図１において、系統連系インバータ装置は、入力電源１
からの入力電圧が系統電圧Ｖ_ACの絶対値より高い区間で
は出力電流が正弦波となるように昇圧し、その他の区間
では昇圧動作を停止する昇圧コンバータ２と、昇圧され
た高周波波分を除去する数１００μＦ以下の容量をもつ
中間段コンデンサ３と、入力電源１からの入力電圧が系
統電圧Ｖ_ACの絶対値より高い区間では系統７の極性に従
い交互に極性切り替えをし、その他の区間では出力電流
が正弦波となるように動作するインバータ４と、インバ
ータ４からの出力から高周波ノイズを除去する出力リア
クトル５ａとフィルタコンデンサ５ｂで構成されるフィ
ルタ５と、直流リアクトル電流を検出する直流リアクト
ル電流モニタ１３と、出力リアクトル電流を検出する出
力リアクトル電流モニタ１２と、系統７の電圧を検出す
る系統電圧検知手段１１と、入力電源１の電圧を検出す
る入力電圧検出手段１４と、直流リアクトル電流モニタ
１３と出力リアクトル電流モニタ１２と系統電圧検知手
段１１と入力電圧検出手段１４から昇圧コンバータ２と
インバータ４の制御を行う制御手段８を備え、系統７に
接続されている。

【００３４】昇圧コンバータ２は、入力電圧を平滑する
平滑コンデンサ２ａと、エネルギー蓄積用の直流リアク
トル２ｂと昇圧用スイッチング素子２ｃと、昇圧用ダイ
オード２ｄと直流リアクトル電流モニタ１３で構成さ
れ、昇圧用スイッチング素子２ｃは制御回路８の指令に
従い昇圧用スイッチング素子駆動回路１０により駆動さ
れる。直流リアクトル電流モニタ１３は例えばカレント
トランスなどで、直流リアクトルに流れる電流を監視し
ている。第一の上限指令値１５は出力電流が正弦波とな
るような指令値であり、直流リアクトル電流モニタ１３
からの出力と第一の上限比較器１７を用いて比較を行う
ものである。ここで、直流リアクトル電流モニタ１３の
出力の値の方が大きい場合は第一のフリップフロップ１
９のリセット動作により昇圧用スイッチング素子２ｃの
オン動作を停止する。発振器２７は一定周波数で発振動
作を行っており、第一のフリップフロップ１９は発振器
の出力の立ち上がりを検出して、昇圧用スイッチング素
子２ｃのオン動作を開始させる。

【００３５】制御回路８は系統電圧検出手段１１により
検出した系統７の電圧と、入力電圧検出手段１４により
検出した入力電源１の電圧とを入出力電圧比較器２５で
比較し、入力電源１の電圧が系統７の電圧より低い場合
には、コンバータの出力電流が正弦波電流になるよう昇
圧用スイッチング素子２ｃを昇圧用スイッチング素子駆
動回路１０で高周波スイッチングさせる。一方、入力電
源１の電圧が系統７の電圧より低い場合には昇圧用スイ
ッチング素子２ｃを停止させ、昇圧用ダイオード２ｄを
通してインバータ４に直流電圧を供給している。これら
の制御は入出力電圧比較器２５の出力に従い、スイッチ
ング切り替え手段２６により行われる。

【００３６】インバータ４はインバータ用スイッチング
素子Ｑ１〜Ｑ４を４石使用したフルブリッジ構成となっ
ている。制御手段８は、系統７の電圧極性に従いインバ
ータ用スイッチング素子Ｑ３またはＱ４をインバータス
イッチング素子駆動回路９を用いてオン状態に維持す
る。また、制御回路８は系統７の電圧を系統電圧検知手
段１１により検出して入力電源１の電圧と比較し、入力
電源１の電圧が系統７の電圧より低い場合には、系統電
圧の極性に従い、インバータ用スイッチング素子Ｑ１ま
たはＱ２をインバータ用素子駆動回路９により駆動す
る。この際、インバータ用スイッチング素子Ｑ１とＱ４
およびＱ２とＱ３は対になって動作することになる。一
方、入力電源１の電圧が系統７の電圧より低い場合に
は、出力電流モニタ１２により検出した電流値が正弦波
になるようインバータ用スイッチング素子Ｑ１またはＱ
２をインバータ用スイッチング素子駆動回路１０を用い
て高周波スイッチングさせることになる。出力リアクト
ル電流モニタ１２は例えばカレントトランスなどで、出
力リアクトル５ａに流れる電流を監視する手段である。
第二の上限指令値２０は出力電流が正弦波となるような
指令値であり、出力リアクトル電流モニタ１２からの出
力と第二の上限比較器２２を用いて比較を行うものであ
る。ここで、出力リアクトル電流モニタ１２の出力の値
の方が大きい場合は第二のフリップフロップ２４のリセ
ット動作によりインバータ４中のスイッチング素子Ｑ１
またはＱ２のオン動作を停止する。発振器２７は一定周
波数で発振動作を行っており、第二のフリップフロップ
２４は発振器の出力の立ち上がりを検出して、インバー
タ４中のスイッチング素子Ｑ１またはＱ２のオン動作を
開始させる。

【００３７】制御回路８は、出力電流モニタ１２の出力
値が検知レベル設定回路１３より高いと比較器１４で判
断した場合、過電流状態が生じていると判断し、かつ過
電流状態が系統電圧検知手段１１により系統７の極性切
り替え近傍で生じている場合には、インバータ用スイッ
チング素子駆動回路を用いて高周波動作しているスイッ
チング素子Ｑ１及びＱ３をタイマー回路９で決まる時間
停止させる。

【００３８】図２は本実施例の動作を示す図である。制
御電流はコンバータ２の高周波動作領域では直流リアク
トル２ｂの電流であり、インバータ４の高周波動作領域
では出力リアクトル５ａの電流である。指令値は出力電
流が正弦波となるような値であり、各々の制御電流に対
して指令値の方が大きい場合には各スイッチング素子を
ゲートをオン状態にして電流を増加させ、指令値に達し
たらゲートをオフさせる。また、ゲートのオフ時間は発
振器２７の発振周波数に従い決定されることになる。こ
のような動作を行うことで各スイッチング素子が高周波
動作を行う際には、一定周波数のスイッチング動作が実
現できることになる。このようにスイッチング周波数が
一定になると、入力電圧の変化や出力電力によっては３
０ｋＨｚ以上で高周波動作することにより増加していた
スイッチング損失を抑えることができる。また商用周波
数一波形内でも様々な周波数が混じることによる騒音な
どを防ぐことが可能となる。

【００３９】以上のように本実施例によれば、スイッチ
ング素子が高周波動作を行う際に一定周波数で動作する
ことができ入出力電力の効率が良く、騒音の少ない系統
連系インバータ装置を実現できるものである。

【００４０】（実施例２）以下に本発明の系統連系イン
バータ装置の第２の実施例について図面を参照しながら
説明する。本実施例は請求項２に係わる。

【００４１】図３は本実施例の構成を示すブロック図で
ある。本実施例が実施例１と異なるのは、直流リアクト
ル電流モニタ１３と第一の下限指令値１６を第一の下限
比較器１８で比較した出力が第一のフリップフロップ１
９に入力されている点と、出力リアクトル電流モニタ１
２と第二の下限指令値２１を第二の下限比較器２３で比
較した出力が第二のフリップフロップ２４に入力されて
いる点である。

【００４２】上記構成における動作について説明する。

【００４３】図４は本実施例における動作を示す図であ
る。制御電流の目標値である指令値上限に一周期で到達
しない場合にはスイッチング素子のオン動作が連続して
起きることになる。この場合、通常の固定周波数による
オフ時間制御の時はオフ時間が極端に長くなり制御電流
のリップル幅も大きくなることになる。図４の点線がこ
の条件の場合である。ここで、指令値下限を置くことに
よりリップル幅を一定値以下に保つことが可能になる。
コンバータ２では直流リアクトル２ｂの電流検出値であ
る直流リアクトル電流モニタ１３が第一の上限指令値１
５より小さい場合には昇圧用スイッチング素子２ｂをオ
ン状態とし、第一の上限指令値１５に達したら昇圧用ス
イッチング素子２ｄをオフ状態とする。その後、直流リ
アクトル電流モニタ１３の検出値が第一の下限指令値１
６に達するか発振器２７によるオフ状態が終了した場合
に、再び昇圧用スイッチング素子２ｄをオンさせること
になる。一方、インバータ４では出力リアクトル５ａの
電流検出値である出力リアクトル電流モニタ１２が第二
の上限指令値２０より小さい場合にはインバータ中のス
イッチング素子Ｑ１またはＱ２をオン状態とし、第二の
上限指令値２０に達したらインバータ中のスイッチング
素子Ｑ１またはＱ２をオフ状態とする。その後、出力リ
アクトル電流モニタ１２の検出値が第二の下限指令値２
１に達するか発振器２７によるオフ状態が終了した場合
に、再びインバータ中のスイッチング素子Ｑ１またはＱ
２をオンさせることになる。通常動作では一定周波数で
のオンの方が早いが、入力電圧が低い場合の直流リアク
トル電流の制御では昇圧動作が大きくなるため、指令値
下限によるオン状態が起きやすくなる。

【００４４】以上のように本実施例によれば、入力電源
１の電圧が低い場合などに直流リアクトル２ｂのリップ
ル電流が大きくなる際に、一定値以上にリップルを増加
させることを防ぐことが可能となり、入力電圧が低い場
合においても出力電流にリップル成分の少ない高品位の
出力電流を供給する系統連系インバータを実現できるも
のである。

【００４５】（実施例３）以下に本発明の第３の実施例
について図面を参照しながら説明する。本実施例は請求
項３に係わる。

【００４６】図５は本実施例の構成を示すブロック図で
ある。本実施例が実施例２と異なるのは、第二のフリッ
プフロップ２４に発振器２７の信号が入力されていない
点である。

【００４７】上記構成における動作について説明する。
インバータ４が高周波制御する場合には入力電源１の電
圧がそのまま中間段電圧ＶMとなるため、スイッチング
素子Ｑ１またはＱ２のスイッチング動作により、出力電
流を絞ることになる。この際、一定周波数でスイッチン
グ動作を行っていると、電流値が零付近で十分絞れない
ことになる。つまり、通常の周波数よりも高周波で制御
する必要が生じる。この付近では電流値が十分小さいた
め、通常高周波化で問題となる損失の増加を問題になら
ないレベルであると考えられる。そのため、インバータ
４の制御のみ従来例と同様なヒステリシス制御とするこ
とにより、零電流付近まで十分に電流を絞れることにな
る。この際、第二の指令値上限２０と第二の指令値下限
２１はリップル電流が少なくなるように十分狭くするこ
とが望ましい。

【００４８】以上のように本実施例によれば、出力電流
の零付近まで制御することが可能となり、高品位の出力
電流を供給する系統連系インバータを実現できるもので
ある。

【００４９】（実施例４）以下に本発明の第４の実施例
について図面を参照しながら説明する。本実施例は請求
項４に係わる。

【００５０】図６は、本実施例の構成を示すブロック図
である。本実施例が実施例３と異なるのは、昇圧用スイ
ッチング素子２ｃによる直流リアクトル電流２ｂの高周
波制御時において、入力電源１の電圧が一定値以下の場
合に発振器２７の発振をスイッチ２８で停止させている
点である。

【００５１】上記構成における動作を説明する。図７は
本実施例の動作を示す図である。図７の（ａ）は入力電
圧が所定値より大きい場合の昇圧用スイッチング素子２
ｄの制御方法であり、直流リアクトル２ｂの電流検出値
である直流リアクトル電流モニタ１３が第一の上限指令
値１５より小さい場合には昇圧用スイッチング素子２ｂ
をオン状態とし、第一の上限指令値１５に達したら昇圧
用スイッチング素子２ｄをオフ状態とする。その後、直
流リアクトル電流モニタ１３の検出値が第一の下限指令
値１６に達するか発振器２７によるオフ状態が終了した
場合に、再び昇圧用スイッチング素子２ｄをオンさせる
ことになる。一方、図７の（ｂ）は入力電圧が所定値よ
り小さい場合の昇圧用スイッチング素子２ｄの制御方法
であり、直流リアクトル２ｂの電流検出値である直流リ
アクトル電流モニタ１３が第一の上限指令値１５より小
さい場合には昇圧用スイッチング素子２ｂをオン状態と
し、第一の上限指令値１５に達したら昇圧用スイッチン
グ素子２ｄをオフ状態とする。その後、直流リアクトル
電流モニタ１３の検出値が第一の下限指令値１６に達し
た場合に、再び昇圧用スイッチング素子２ｄをオンさせ
ることになる。すなわち、電流制御の幅はヒステリシス
制御のみに依存することになる。このようにすることに
より、入力電圧が低い時に生じるスイッチング周波数の
大きなばらつきは生じなくなり、特に騒音面では大きな
改善が見られることになる。

【００５２】以上の様に本実施例によれば、入力電圧が
低いときに昇圧用スイッチング素子のオン時間のばらつ
きを大幅に抑えることができ、入力電圧が低い時でも騒
音の少ない系統連系インバータを実現できるものであ
る。

【００５３】（実施例５）以下に本発明の第５の実施例
について図面を参照しながら説明する。本実施例は請求
項５に係わる。

【００５４】図８は、本実施例の構成を示すブロック図
である。本実施例が実施例４と異なるのは、昇圧用スイ
ッチング素子２ｃによる直流リアクトル電流２ｂの高周
波制御時において、入力電源１の電圧が一定値以下の場
合に発振器２７の発振をスイッチ２８で停止させるとと
もに、ヒステリシスの下限を第三の下限２９としヒステ
リシス切り替えスイッチ３０により切り替えている点で
ある。

【００５５】上記構成における動作を説明する。図９は
本実施例の動作を示す図である。図９の（ａ）は入力電
圧が所定値より大きい場合の昇圧用スイッチング素子２
ｄの制御方法であり、直流リアクトル２ｂの電流検出値
である直流リアクトル電流モニタ１３が第一の上限指令
値１５より小さい場合には昇圧用スイッチング素子２ｂ
をオン状態とし、第一の上限指令値１５に達したら昇圧
用スイッチング素子２ｄをオフ状態とする。その後、直
流リアクトル電流モニタ１３の検出値が第一の下限指令
値１６に達するか発振器２７によるオフ状態が終了した
場合に、再び昇圧用スイッチング素子２ｄをオンさせる
ことになる。一方、図９の（ｂ）は入力電圧が所定値よ
り小さい場合であり、発振器２７の発振をスイッチ２８
で停止させるとともに、ヒステリシス切り替えスイッチ
３０により、ヒステリシス幅を第一の上限指令値１５と
第一の下限指令値１６で形成される幅から第一の上限指
令値１５と第三の下限で形成される幅に切り替えてい
る。この際、第一の上限指令値１５と第三の下限で形成
されるヒステリシス幅の方がかなり小さくなる様に設定
することは言うまでもない。このような制御を行うこと
により、直流リアクトル２ｂの電流検出値である直流リ
アクトル電流モニタ１３が第一の上限指令値１５より小
さい場合には昇圧用スイッチング素子２ｂをオン状態と
し、第一の上限指令値１５に達したら昇圧用スイッチン
グ素子２ｄをオフ状態とする。その後、直流リアクトル
電流モニタ１３の検出値が第三の下限指令値２９に達し
た場合に、再び昇圧用スイッチング素子２ｄをオンさせ
ることになる。すなわち、電流制御の幅はヒステリシス
制御のみに依存することになる。このようにすることに
より、入力電圧が低い時に生じるスイッチング周波数の
大きなばらつきは生じなくなり騒音面では改善が見られ
るとともにリップル電流を小さく抑えることができるた
め、低入力電圧時においてもリップル電流の少ない出力
電流波形を供給することが可能になる。

【００５６】以上の様に本実施例によれば、入力電圧が
低いときに直流リアクトルのリップル電流小さくするこ
とが可能となり、入力電圧が低い場合において、出力電
流にリップル成分の少ない出力電流を供給でき、かつ騒
音の少ない系統連系インバータを実現できるものであ
る。

【００５７】（実施例６）以下に本発明の第６の実施例
について図面を参照しながら説明する。本実施例は請求
項６に係わる。

【００５８】図１０は、本実施例の制御の流れを示すフ
ローチャートである。本実施例の全体構成は実施例４ま
たは実施例５と同様な構成を取るため省略する。

【００５９】上記構成における動作を説明する。ｓｔｅ
ｐ１及びｓｔｅｐ４では入力電圧が所定値より大きくな
るかあるいは小さくなるかにより前回のステップと状態
が変化しているかを検出していることになる。そこでス
テップ１の場合には入力電圧が所定値を越えたことを検
出するとステップ２に移行することになる。ステップ２
では出力リアクトル電流を検出し、出力電流が零のとき
すなわちインバータ４が高周波制御を行っている領域
で、発振器の発振を再開すると共に、ヒステリシス幅の
下限を第一の下限指令値に戻し、ｓｔｅｐ３の周波数一
定制御を行うことになる。一方、ステップ４の場合には
入力電圧が所定値を以下になったことを検出するとステ
ップ５に移行することになる。ステップ５では出力リア
クトル電流を検出し、出力電流が零のときすなわちイン
バータ４が高周波制御を行っている領域で、発振器の発
振を停止すると共に、ヒステリシス幅の下限を第三の下
限に戻し、ｓｔｅｐ６のヒステリシス制御を行うことに
なる。このようにインバータ４の高周波制御領域でコン
バータ２の制御目標値を切り替えることにより、切り替
えの際に生じる可能性のある電流波形の乱れを防ぐこと
が可能になる。本発明では特に電流零での切り替えを行
っているが、系統電圧の零点での切り替えなどで行って
も同様な効果が得られる。

【００６０】以上の様に本実施例によれば、入力電圧が
低い場合に対する制御の切り替えを安全に行うことが可
能となり、信頼性の高い系統連系インバータ装置を実現
できるものである。

【００６１】

【発明の効果】請求項１に係わる本発明は、直流リアク
トルと昇圧用スイッチング素子と昇圧用ダイオードを備
えて直流の入力電源からの入力電圧を前記昇圧用スイッ
チング素子の高周波スイッチングにより昇圧して中間段
電圧を出力する昇圧コンバータと、前記中間段電圧にお
ける高周波成分を除去する容量１００μＦ以下の中間段
コンデンサと、フルブリッジに構成された４個のインバ
ータ用スイッチング素子のスイッチングにより前記中間
段電圧から電力系統に同期した正弦波の交流電流を出力
するインバータと、出力リアクトルとフィルタコンデン
サを備え前記交流電流における高周波成分を除去し前記
電力系統に出力電流を出力するフィルタと、前記直流リ
アクトルの電流を検知する直流リアクトル電流モニタ
と、前記出力リアクトル電流を検出する出力リアクトル
電流モニタと、前記昇圧用スイッチング素子と前記イン
バータ用スイッチング素子を前記入力電圧が前記系統電
圧の絶対値より低い区間では昇圧コンバータを高周波で
スイッチングし出力電流が正弦波となるように前記直流
リアクトル電流を制御すると共に前記インバータは系統
電圧の極性に対応して交互に極性を切り替え、他の区間
では前記昇圧コンバータの高周波スイッチングを停止す
ると共に前記インバータは出力リアクトル電流が正弦波
となるように前記インバータ用スイッチング素子を高周
波でスイッチングする制御手段を備え、前記制御手段は
前記昇圧用コンバータを高周波でスイッチングする区間
では前記昇圧用スイッチング素子を決められた一定の周
波数でスイッチングするとともに前記昇圧用スイッチン
グ素子の導通時間は導通開始後前記直流リアクトル電流
の検出値が前記制御手段から出力される制御目標値に一
致するまでとし、インバータを高周波でスイッチングす
る区間ではインバータ用スイッチング素子を決められた
一定の周波数でスイッチングするとともに前記インバー
タ用スイッチング素子の導通時間を導通開始後出力リア
クトル電流の検出値が前記制御回路が出力する制御目標
値に一致するまでとする系統連系インバータ装置とする
ことにより、スイッチング素子が高周波動作を行う際に
一定周波数で動作することができ入出力電力の効率が良
く、騒音の少ない系統連系インバータ装置を実現できる
ものである。

【００６２】請求項２に係わる本発明は、制御手段は直
流リアクトル電流及び出力リアクトル電流の制御目標値
に上限及び下限を設け、スイッチング素子の導通時間を
導通開始後検出電流が制御目標値の上限に一致するまで
とし、非導通時間が一定周波数で決まる非導通時間より
長い場合には検出電流が制御目標値の下限に一致するま
での時間を非導通時間とする系統連系インバータ装置と
することにより、入力電圧が低い場合などに直流リアク
トルのリップル電流が大きくなる場合に、一定値以上に
リップルを増加させることを防ぐことが可能となり、入
力電圧が低い場合においても出力電流にリップル成分の
少ない高品位の出力電流を供給する系統連系インバータ
を実現できるものである。

【００６３】請求項３に係わる本発明は、直流リアクト
ルと昇圧用スイッチング素子と昇圧用ダイオードを備え
て直流の入力電源からの入力電圧を前記昇圧用スイッチ
ング素子の高周波スイッチングにより昇圧して中間段電
圧を出力する昇圧コンバータと、前記中間段電圧におけ
る高周波成分を除去する容量１００μＦ以下の中間段コ
ンデンサと、フルブリッジに構成された４個のインバー
タ用スイッチング素子のスイッチングにより前記中間段
電圧から電力系統に同期した正弦波の交流電流を出力す
るインバータと、出力リアクトルとフィルタコンデンサ
を備え前記交流電流における高周波成分を除去し前記電
力系統に出力電流を出力するフィルタと、前記直流リア
クトルの電流を検知する直流リアクトル電流モニタと、
前記出力リアクトル電流を検出する出力リアクトル電流
モニタと、前記昇圧用スイッチング素子と前記インバー
タ用スイッチング素子を前記入力電圧が前記系統電圧の
絶対値より低い区間では昇圧コンバータを高周波でスイ
ッチングし出力電流が正弦波となるように前記直流リア
クトル電流を制御すると共に前記インバータは系統電圧
の極性に対応して交互に極性を切り替え、他の区間では
前記昇圧コンバータの高周波スイッチングを停止すると
共に前記インバータは出力リアクトル電流が正弦波とな
るように前記インバータ用スイッチング素子を高周波で
スイッチングする制御手段を備え、前記制御手段は昇圧
用コンバータを高周波でスイッチングする区間では前記
昇圧用スイッチング素子を決められた一定の周波数でス
イッチングするとともに前記昇圧用スイッチング素子の
導通時間は導通開始後前記直流リアクトル電流の検出値
が前記制御手段から出力される制御目標値に一致するま
でとし、インバータを高周波でスイッチングする区間で
は制御手段より出力される出力リアクトル電流の制御目
標値に上限と下限を設け、インバータ用スイッチング素
子の導通時間を制御目標値の上限に一致するまでとし非
導通時間を制御目標値の下限に一致するまでとする系統
連系インバータ装置とすることにより、出力電流の零付
近まで制御することが可能となり、高品位の出力電流を
供給する系統連系インバータを実現できるものである。

【００６４】請求項４に係わる本発明は、制御手段は入
力電源の電圧があらかじめ設定された電圧以下の場合、
直流リアクトル電流の制御目標値に上限と下限を設け、
昇圧用スイッチング素子により生成される直流リアクト
ル電流の検出値が制御目標値の上限に一致するまでを前
記昇圧用スイッチング素子の導通時間とし、制御目標値
の下限に一致するまでを前記昇圧用スイッチング素子の
非導通時間となるよう制御する請求項１〜３記載の系統
連系インバータ装置とすることにより、入力電圧が低い
ときに昇圧用スイッチング素子のオン時間のばらつきを
かなり抑えることができ、入力電圧が低い時でも騒音の
少ない系統連系インバータを実現できるものである。

【００６５】請求項５に係わる本発明は、制御手段は直
流リアクトル電流の制御目標値に上限と下限を設ける
際、入力電源の電圧があらかじめ設定された値以下の場
合には、前記制御目標値の上限と下限の幅を入力電源の
電圧があらかじめ設定された値以上の場合よりも狭くす
る系統連系インバータ装置とすることにより、入力電圧
が低いときに直流リアクトルのリップル電流を小さくす
ることが可能となり、入力電圧が低い場合において、出
力電流にリップル成分の少ない出力電流を供給でき、か
つ騒音の少ない系統連系インバータを実現できるもので
ある。

【００６６】請求項６に係わる本発明は、制御手段は入
力電源の電圧により制御手段が直流リアクトル電流の制
御の切り替えを行う際、出力リアクトル電流が零の時に
制御の切り替え行う系統連系インバータ装置とすること
により、入力電圧が低い場合に対する制御の切り替えを
安全に行うことが可能となり、信頼性の高い系統連系イ
ンバータ装置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の系統連系インバータの
回路構成の例を示す図

【図２】第１の実施例における動作を示す図

【図３】本発明の第２の実施例の系統連系インバータの
回路構成の例を示す図

【図４】第２の実施例における動作を示す図

【図５】第３の実施例の実施例の系統連系インバータの
回路構成の例を示す図

【図６】第４の実施例の実施例の系統連系インバータの
回路構成の例を示す図

【図７】第４の実施例における動作を示す図

【図８】第５の実施例の実施例の系統連系インバータの
回路構成の例を示す図

【図９】第５の実施例における動作を示す図

【図１０】第６の実施例の実施例の制御を示すフローチ
ャート

【図１１】従来の系統連系インバータの回路構成の例を
示す図

【図１２】従来の系統連系インバータの各部の動作波形
を示す図

【図１３】従来の系統連系インバータの動作を示す図

【図１４】従来の系統連系インバータの動作を示す図

【符号の説明】

１ 入力電源 ２ 昇圧コンバータ ２ａ 平滑コンデンサ ２ｂ 直流リアクトル ２ｃ 昇圧用スイッチング素子 ２ｄ 昇圧用ダイオード ３ 中間段コンデンサ ４ インバータ ５ フィルタ ５ａ 出力リアクトル ５ｂ フィルタコンデンサ ７ 系統 ８ 制御手段 ９ インバータ用スイッチング素子駆動回路 １０ 昇圧用スイッチング素子駆動回路 １１ 系統電圧検知手段 １２ 出力リアクトル電流モニタ １３ 直流リアクトル電流モニタ １４ 入力電圧検出回路 １５ 第一の上限指令値 １６ 第一の下限指令値 １７ 第一の上限比較器 １８ 第一の下限比較器 １９ 第一のフリップフロップ ２０ 第二の上限指令値 ２１ 第二の下限指令値 ２２ 第二の上限比較器 ２３ 第二の下限比較器 ２４ 第二のフリップフロップ ２５ 入出力電圧比較器 ２６ スイッチング切り替え手段 ２７ 発振器 ２８ スイッチ ２９ 第三の下限 ３０ ヒステリシス切り替え手段 Ｑ１〜Ｑ４ インバータ用スイッチング素子 ＱＦ 昇圧用スイッチング素子 ＶAC 系統電圧 ＶM 中間段電圧 Ｉｏ 出力電流 Ｉｄ 直流リアクトル電流

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥出 隆昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大橋 正治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 井崎 潔 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 貞平 匡史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 佐藤 武年 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大森 英樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H007 AA01 CA01 CB05 CC12 DA05 DB01 DC02 DC05 EA04

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流リアクトルと昇圧用スイッチング素
   子と昇圧用ダイオードを備えて直流の入力電源からの入
   力電圧を前記昇圧用スイッチング素子の高周波スイッチ
   ングにより昇圧して中間段電圧を出力する昇圧コンバー
   タと、前記中間段電圧における高周波成分を除去する容
   量１００μＦ以下の中間段コンデンサと、フルブリッジ
   に構成された４個のインバータ用スイッチング素子のス
   イッチングにより前記中間段電圧から電力系統に同期し
   た正弦波の交流電流を出力するインバータと、出力リア
   クトルとフィルタコンデンサを備え前記交流電流におけ
   る高周波成分を除去し前記電力系統に出力電流を出力す
   るフィルタと、前記直流リアクトルの電流を検知する直
   流リアクトル電流モニタと、前記出力リアクトル電流を
   検出する出力リアクトル電流モニタと、前記昇圧用スイ
   ッチング素子と前記インバータ用スイッチング素子を前
   記入力電圧が前記系統電圧の絶対値より低い区間では昇
   圧コンバータを高周波でスイッチングし出力電流が正弦
   波となるように前記直流リアクトル電流を制御すると共
   に前記インバータは系統電圧の極性に対応して交互に極
   性を切り替え、他の区間では前記昇圧コンバータの高周
   波スイッチングを停止すると共に前記インバータは出力
   リアクトル電流が正弦波となるように前記インバータ用
   スイッチング素子を高周波でスイッチングする制御手段
   を備え、前記制御手段は前記昇圧用コンバータを高周波
   でスイッチングする区間では前記昇圧用スイッチング素
   子を決められた一定の周波数でスイッチングするととも
   に前記昇圧用スイッチング素子の導通時間は導通開始後
   前記直流リアクトル電流の検出値が前記制御手段から出
   力される制御目標値に一致するまでとし、インバータを
   高周波でスイッチングする区間ではインバータ用スイッ
   チング素子を決められた一定の周波数でスイッチングす
   るとともに前記インバータ用スイッチング素子の導通時
   間を導通開始後出力リアクトル電流の検出値が前記制御
   回路が出力する制御目標値に一致するまでとする系統連
   系インバータ装置。
2. 【請求項２】 制御手段は直流リアクトル電流及び出力
   リアクトル電流の制御目標値に上限及び下限を設け、ス
   イッチング素子の導通時間を導通開始後検出電流が制御
   目標値の上限に一致するまでとし、非導通時間が一定周
   波数で決まる非導通時間より長い場合には検出電流が制
   御目標値の下限に一致するまでの時間を非導通時間とす
   る請求項１記載の系統連系インバータ装置。
3. 【請求項３】 直流リアクトルと昇圧用スイッチング素
   子と昇圧用ダイオードを備えて直流の入力電源からの入
   力電圧を前記昇圧用スイッチング素子の高周波スイッチ
   ングにより昇圧して中間段電圧を出力する昇圧コンバー
   タと、前記中間段電圧における高周波成分を除去する容
   量１００μＦ以下の中間段コンデンサと、フルブリッジ
   に構成された４個のインバータ用スイッチング素子のス
   イッチングにより前記中間段電圧から電力系統に同期し
   た正弦波の交流電流を出力するインバータと、出力リア
   クトルとフィルタコンデンサを備え前記交流電流におけ
   る高周波成分を除去し前記電力系統に出力電流を出力す
   るフィルタと、前記直流リアクトルの電流を検知する直
   流リアクトル電流モニタと、前記出力リアクトル電流を
   検出する出力リアクトル電流モニタと、前記昇圧用スイ
   ッチング素子と前記インバータ用スイッチング素子を前
   記入力電圧が前記系統電圧の絶対値より低い区間では昇
   圧コンバータを高周波でスイッチングし出力電流が正弦
   波となるように前記直流リアクトル電流を制御すると共
   に前記インバータは系統電圧の極性に対応して交互に極
   性を切り替え、他の区間では前記昇圧コンバータの高周
   波スイッチングを停止すると共に前記インバータは出力
   リアクトル電流が正弦波となるように前記インバータ用
   スイッチング素子を高周波でスイッチングする制御手段
   を備え、前記制御手段は昇圧用コンバータを高周波でス
   イッチングする区間では前記昇圧用スイッチング素子を
   決められた一定の周波数でスイッチングするとともに前
   記昇圧用スイッチング素子の導通時間は導通開始後前記
   直流リアクトル電流の検出値が前記制御手段から出力さ
   れる制御目標値に一致するまでとし、インバータを高周
   波でスイッチングする区間では制御手段より出力される
   出力リアクトル電流の制御目標値に上限と下限を設け、
   インバータ用スイッチング素子の導通時間を制御目標値
   の上限に一致するまでとし非導通時間を制御目標値の下
   限に一致するまでとする系統連系インバータ装置
4. 【請求項４】 制御手段は、入力電源の電圧があらかじ
   め設定された電圧以下の場合、直流リアクトル電流の制
   御目標値に上限と下限を設け、昇圧用スイッチング素子
   により生成される直流リアクトル電流の検出値が制御目
   標値の上限に一致するまでを前記昇圧用スイッチング素
   子の導通時間とし、制御目標値の下限に一致するまでを
   前記昇圧用スイッチング素子の非導通時間となるよう制
   御する請求項１から３いずれか１項記載の系統連系イン
   バータ装置。
5. 【請求項５】 制御手段は、直流リアクトル電流の制御
   目標値に上限と下限を設ける際、入力電源の電圧があら
   かじめ設定された値以下の場合には、前記制御目標値の
   上限と下限の幅を入力電源の電圧があらかじめ設定され
   た値以上の場合よりも狭くする請求項４記載の系統連系
   インバータ装置。
6. 【請求項６】 制御手段は、入力電源の電圧により制御
   手段が直流リアクトル電流の制御の切り替えを行う際、
   出力リアクトル電流が零の時に制御の切り替えを行う請
   求項４または５記載の系統連系インバータ装置。