JP2002084763A - Inverter device - Google Patents

Inverter device

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JP2002084763A
JP2002084763A JP2000266801A JP2000266801A JP2002084763A JP 2002084763 A JP2002084763 A JP 2002084763A JP 2000266801 A JP2000266801 A JP 2000266801A JP 2000266801 A JP2000266801 A JP 2000266801A JP 2002084763 A JP2002084763 A JP 2002084763A
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power
converters
solar cell
output
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JP2000266801A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Izaki
潔 井▲崎▼
Taketoshi Sato
武年 佐藤
Hideki Omori
英樹 大森
Shinichiro Sumiyoshi
真一郎 住吉
Tadashi Sadahira
匡史 貞平
Takahiro Miyauchi
貴宏 宮内
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
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    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/76Power conversion electric or electronic aspects

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To significantly increase electric energy to be taken out. SOLUTION: This inverter device comprises a plurality of DC-DC converting sections 39-42, and a plurality of DC-AC inverting sections 43-36. The DC-DC converting sections 39-42 take out maximum power separately from each DC power supply to increase the generated power. The plurality of DC-AC inverting sections 43-36 operate in minimum number necessary for the inversion of the power that the DC-DC converting sections 39-42 take out to conduct linkage to a system and stop the other DC-DC converting sections 39-42, thereby suppressing the circuit loss.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池や燃料電
池などの直流電源や、風力発電や波力発電などで発生し
た交流電力を整流した直流電力などを、交流に変換する
インバータ装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC power supply such as a solar cell or a fuel cell, and an inverter device for converting DC power obtained by rectifying AC power generated by wind power generation or wave power generation into AC power. It is.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、二酸化炭素排出増加による地球温
暖化問題、化石エネルギーの枯渇問題などを背景として
省エネ・省資源が言われており、太陽光発電、風力発
電、波力発電と言った自然エネルギーを利用した発電
や、燃料電池など二酸化炭素を排出しない発電が推進さ
れており、これらのエネルギーを商用電源系統に連系し
て電力を注入するインバータ装置の開発も必要となって
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, it has been said that energy saving and resource saving have been described in the background of the problem of global warming due to increased carbon dioxide emission and the problem of depletion of fossil energy. Power generation using energy and power generation that does not emit carbon dioxide, such as fuel cells, are being promoted, and it is also necessary to develop an inverter device that links such energy to a commercial power supply system and injects power.

【0003】従来のインバータ装置は、図10に示す様
な構成が一般的であった。以下、その構成と動作につい
て図10〜図13を参照しながら説明する。
A conventional inverter device generally has a configuration as shown in FIG. Hereinafter, the configuration and operation will be described with reference to FIGS.

【0004】図10に示すように、201は従来の4k
W定格のインバータ装置で、インバータ装置201内に
は、4kW定格の直流−直流変換部239、4kW定格
の直流−交流変換部243を備えており、直流−直流変
換部239の出力点と直流−交流変換部243の入力点
の接続点には、電解コンデンサ247が接続されてい
る。直流−直流変換部239の入力には、入力電流を検
出するカレントトランス252と入力電圧を検出する入
力電圧検知回路256が設けられており、カレントトラ
ンス252の出力と入力電圧検知回路256の出力は、
直流−直流変換部制御回路248に入力されており、直
流−直流変換部制御回路248の出力は、直流−直流変
換部239に接続されている。直流−交流変換部243
の出力は、系統連系保護装置263を介して商用電力系
統206に接続され、また、直流−交流変換部243に
は、直流−交流変換部制御回路262が接続されてい
る。
As shown in FIG. 10, 201 is a conventional 4k
The inverter device 201 is provided with a 4 kW rated DC-DC converter 239 and a 4 kW rated DC-AC converter 243. The output point of the DC-DC converter 239 and the DC-DC An electrolytic capacitor 247 is connected to a connection point between the input points of the AC converter 243. The input of the DC-DC converter 239 is provided with a current transformer 252 for detecting an input current and an input voltage detection circuit 256 for detecting an input voltage. The output of the current transformer 252 and the output of the input voltage detection circuit 256 ,
The DC-DC converter control circuit 248 is input to the DC-DC converter control circuit 248, and the output of the DC-DC converter control circuit 248 is connected to the DC-DC converter 239. DC-AC converter 243
Is connected to the commercial power system 206 via the system interconnection protection device 263, and the DC-AC converter 243 is connected to the DC-AC converter control circuit 262.

【0005】インバータ装置201に入力される直流電
源である太陽電池アレイ300は、4つの太陽電池スト
リング202〜205を並列接続して構成されており、
4つの太陽電池ストリング202〜205は、それぞれ
8つの太陽電池モジュールを直列接続して構成されてい
る。太陽電池ストリング202と太陽電池ストリング2
03は、半分の面積が影で完全に覆われている。この状
態の電力(P)−電圧(V)特性は、それぞれ図11に
示す様になっており、太陽電池ストリング204と太陽
電池ストリング205のP−V特性は、それぞれ図12
に示す様になっている。その結果、太陽電池ストリング
202〜205を並列接続した太陽電池アレイ300の
P−V特性は、図13に示すようになっている。
[0005] A solar cell array 300, which is a DC power supply input to the inverter device 201, is configured by connecting four solar cell strings 202 to 205 in parallel.
Each of the four solar cell strings 202 to 205 is configured by connecting eight solar cell modules in series. Solar cell string 202 and solar cell string 2
03 has a half area completely covered by the shadow. The power (P) -voltage (V) characteristics in this state are as shown in FIG. 11, respectively. The PV characteristics of the solar cell string 204 and the solar cell string 205 are shown in FIG.
It is as shown. As a result, the PV characteristics of the solar cell array 300 in which the solar cell strings 202 to 205 are connected in parallel are as shown in FIG.

【0006】インバータ装置201が動作すると、直流
−直流変換部制御回路248は、カレントトランス25
2の出力と入力電圧検知回路256の出力より入力電力
を検出して、直流−直流変換部239が、太陽電池アレ
イ300の最大電力2kWを取り出すように制御し、直
流−交流変換部243は、直流−直流変換部239によ
り取り出されて変換された直流電力を交流電力に変換し
て、系統連系保護回路263を介して系統206に出力
する。
When the inverter 201 operates, the DC-DC converter control circuit 248 causes the current transformer 25 to operate.
2, the DC-DC converter 239 controls the DC-DC converter 239 to extract the maximum power 2 kW of the solar cell array 300, and detects the input power from the output of the input voltage detection circuit 256. The DC power extracted and converted by the DC-DC converter 239 is converted into AC power and output to the system 206 via the system interconnection protection circuit 263.

【0007】4つの太陽電池ストリング202〜205
の最大発電電力の合計は、太陽電池ストリング202の
0.5kWと太陽電池ストリング203の0.5kWと
太陽電池ストリング204の1kWと太陽電池ストリン
グ205の1kWを加えるて3kWであるが、従来のイ
ンバータ装置201が取り出す太陽電アレイ300の最
大発電電力は図13に示すように2kWとなっている。
[0007] Four solar cell strings 202 to 205
Is 3 kW by adding 0.5 kW of the solar cell string 202, 0.5 kW of the solar cell string 203, 1 kW of the solar cell string 204, and 1 kW of the solar cell string 205. The maximum generated power of the solar power array 300 taken out by the device 201 is 2 kW as shown in FIG.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このような従来のイン
バータ装置では、直流−直流変換部は太陽電池ストリン
グの数に関係なく1つしか設けられておらず、直流電源
である太陽電池アレイから取り出すことができる最大電
力は2kWとなり、太陽電池アレイを構成する個々の太
陽電池ストリングの最大電力を個別に取り出せないの
で、インバータ装置が出力する発電量が太陽電池の総発
電量より著しく減少するという問題があった。
In such a conventional inverter device, only one DC-DC converter is provided irrespective of the number of solar cell strings, and the DC-DC converter is extracted from a solar cell array which is a DC power supply. The maximum power that can be obtained is 2 kW, and the maximum power of the individual solar cell strings constituting the solar cell array cannot be taken out individually, so that the power generation output from the inverter device is significantly reduced from the total power generation of the solar cells. was there.

【0009】また、直流電源が接続されるインバータ装
置の入力が1系統しかないので、直流電源としていくつ
かの種類のもの、例えば、太陽電池と、風力発電の出力
を整流して蓄電した電源と、燃料電池との3つを利用し
たシステムは構築できないという問題もあった。仮に、
これらの3つの直流電源を逆阻止用ダイオードを介して
接続してインバータ装置に入力した場合、上記と同様の
発電量減少の問題がある。
Also, since there is only one input of the inverter device to which the DC power supply is connected, there are several types of DC power supplies, for example, a solar cell, and a power supply that rectifies and stores the output of wind power generation. However, there is also a problem that a system using the fuel cell and the fuel cell cannot be constructed. what if,
When these three DC power supplies are connected to each other via a reverse blocking diode and input to the inverter device, there is the same problem of reduction in the amount of power generation as described above.

【0010】また、直流−直流変換部で変換された直流
電力を交流電力に変換する直流−交流変換部は、1つし
か設けられていないので、その直流−交流変換部の定格
は、インバータ装置に入力される直流電源の最大電力以
上の定格を備える必要がある。
Also, since only one DC-AC converter for converting the DC power converted by the DC-DC converter into AC power is provided, the DC-AC converter is rated for the inverter device. It is necessary to provide a rating equal to or higher than the maximum power of the DC power supply input to the power supply.

【0011】そして、直流−交流変換部の定格より小さ
い電力を変換すると、直流−交流変換部の動作周波数が
上がり、直流−交流変換部の損失が増加し、電力変換効
率が低下するという問題がある。また、インバータの電
力定格容量に対応した様々な電力容量のインバータ装置
を設計する場合や、インバータの電力定格容量を設置の
後に少し増設しようとする場合、既設のインバータ装置
と同じ定格容量と同じものを用いるなど、増設しにく
く、不経済になるといった問題を有している。
When the power smaller than the rated power of the DC-AC converter is converted, the operating frequency of the DC-AC converter increases, the loss of the DC-AC converter increases, and the power conversion efficiency decreases. is there. Also, when designing inverter devices with various power capacities corresponding to the power rating capacity of the inverter, or when slightly increasing the power rating capacity of the inverter after installation, the same rated capacity as the existing inverter device is used. For example, there is a problem that it is difficult to increase the number of units, and it becomes uneconomical.

【0012】本発明は、上記課題を解決するもので、直
流電源の電力を有効に引き出し、電力変換効率を従来よ
り向上させるとともに、系統へ出力する発電量を増加で
き、様々な定格容量にも容易に対応でき、増設も容易に
できるインバータ装置を提供する事を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, and effectively draws out the power of a DC power supply, improves the power conversion efficiency as compared with the prior art, increases the amount of power generation output to the system, and provides various rated capacities. An object of the present invention is to provide an inverter device that can be easily coped with and can be easily added.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、直流入力を直流出力に変換する複数の直流
−直流変換部と、複数の直流−直流変換部の少なくとも
2つ以上の出力と、複数の直流−交流変換部の少なくと
も2つ以上の入力を、一括接続したものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a plurality of DC-DC converters for converting a DC input into a DC output, and at least two or more of the plurality of DC-DC converters. The output and at least two or more inputs of a plurality of DC-AC converters are collectively connected.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】請求項1記載の発明によれば、複
数の直流電源が接続できる複数の入力を備え、それぞれ
の直流電源に対応した複数の直流−直流変換部がそれぞ
れ独立して動作できるので、それぞれの直流電源より個
別に最大電力を取り出すことができる。
According to the first aspect of the present invention, a plurality of inputs to which a plurality of DC power supplies can be connected are provided, and a plurality of DC-DC converters corresponding to the respective DC power supplies operate independently. Therefore, the maximum power can be individually extracted from each DC power supply.

【0015】また、複数の直流電源の電力は直流−直流
変換部で直流電圧に変換され、その出力を2つ以上一括
接続することにより、接続された直流電力は合計され、
その合計された直流電力は少なくとも2つ以上の入力に
接続された直流−交流変換部により、分割された交流電
力に変換される。
Further, the power of the plurality of DC power supplies is converted into a DC voltage by a DC-DC converter, and two or more outputs are connected together, so that the connected DC powers are summed up.
The total DC power is converted into divided AC power by a DC-AC converter connected to at least two or more inputs.

【0016】請求項2記載の発明によれば、直流−交流
変換部の出力を一括接続すれば、複数の直流電力をまと
めて交流電力として取り出せる。
According to the second aspect of the present invention, if the outputs of the DC-AC converter are connected together, a plurality of DC powers can be collectively taken out as AC power.

【0017】請求項3記載の発明によれば、複数の直流
電源がそれぞれ複数の直流−直流変換部の入力に接続さ
れ、各々の直流−直流変換部は複数の直流電源の最大電
力点を追従させるので、複数の直流電源の最大電力を常
に引き出す。
According to the third aspect of the present invention, the plurality of DC power supplies are respectively connected to the inputs of the plurality of DC-DC converters, and each DC-DC converter follows the maximum power point of the plurality of DC power supplies. Therefore, the maximum power of the plurality of DC power supplies is always drawn.

【0018】請求項4記載の発明によれば、複数に分割
された直流−交流変換部が、複数の直流−直流変換部の
出力電力の値に応じて、その直流電力を交流電力に変換
するのに必要な数だけの直流−交流変換部を動作させ、
一部の直流−交流変換部は停止させることができ、その
結果、直流−交流変換部の電力変換効率を向上すること
ができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the divided DC-AC converter converts the DC power into AC power according to the output power of the plurality of DC-DC converters. Operate as many DC-AC converters as necessary to
Some DC-AC converters can be stopped, and as a result, the power conversion efficiency of the DC-AC converter can be improved.

【0019】請求項5記載の発明によれば、複数に分割
された直流−直流変換部のモジュールと直流−交流変換
部のモジュールが取り付け・取り外し自在に設けられい
るので、筐体に収納する直流−直流変換部のモジュール
の数と直流−交流変換部モジュールの数を変えることで
様々な容量のシステムに対応でき、システムの増設も容
易に行うことができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the module of the DC-DC converter and the module of the DC-AC converter divided into a plurality are provided so as to be attachable / detachable. -By changing the number of modules of the DC converter and the number of modules of the DC-AC converter, it is possible to cope with a system having various capacities, and the system can be easily added.

【0020】[0020]

【実施例】(実施例1)以下、本発明の第1の実施例に
ついて図1〜図6を参照しながら説明する。
(Embodiment 1) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0021】図1において、1は本発明の4kW定格の
インバータ装置で、インバータ装置1内には、1kW定
格に4分割された直流−直流変換部39〜42と、1k
W定格に4分割された直流−交流変換部43〜46を備
えており、4つの直流−直流変換部39〜42のそれぞ
れの出力はa点で一括接続されており、4つの直流−交
流変換部43〜46のそれぞれの入力はx点で一括接続
されており、一括接続されている4つの直流−直流変換
部39〜42の出力(a点)と4つの直流−交流変換部
43〜46の入力(x点)は接続された構成となってい
る。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a 4 kW rated inverter device of the present invention. In the inverter device 1, DC-DC converters 39 to 42 divided into 1 kW rated portions,
DC-to-AC converters 43 to 46 divided into four W ratings are provided. Outputs of the four DC-to-DC converters 39 to 42 are collectively connected at point a, and four DC-to-AC converters are provided. The inputs of the units 43 to 46 are collectively connected at point x, and the outputs (point a) of the four connected DC-DC converters 39 to 42 and the four DC-AC converters 43 to 46 are connected together. (X point) are connected.

【0022】4つの直流−直流変換部39〜42の出力
点aと4つの直流−交流変換部43〜46の入力点xの
接続点bには、コンデンサである電解コンデンサ47が
接続されており、4つの直流−直流変換部39〜42と
4つの直流−交流変換部43〜46の一括接続は、電解
コンデンサを介して接続されている。4つの直流−直流
変換部39〜42の入力には、それぞれに入力電流を検
出するカレントトランス52〜55と入力電圧を検出す
る入力電圧検知回路56〜59が設けられており、カレ
ントトランス52〜55の出力と入力電圧検知回路56
〜59の出力は、それぞれ直流−直流変換部制御回路4
8〜51に入力されており、それぞれの直流−直流変換
部制御回路48〜51は、それぞれ直流−直流変換部3
9〜42に接続されている。
An electrolytic capacitor 47, which is a capacitor, is connected to a connection point b between the output points a of the four DC-DC converters 39 to 42 and the input points x of the four DC-AC converters 43 to 46. The collective connection of the four DC-DC converters 39 to 42 and the four DC-AC converters 43 to 46 is connected via an electrolytic capacitor. Inputs of the four DC-DC converters 39 to 42 are provided with current transformers 52 to 55 for detecting input current and input voltage detection circuits 56 to 59 for detecting input voltage, respectively. 55 output and input voltage detection circuit 56
To 59 are output from the DC-DC converter control circuit 4 respectively.
8 to 51, and the respective DC-DC converter control circuits 48 to 51 are connected to the DC-DC converter 3 respectively.
9 to 42.

【0023】4つの直流−直流変換部39〜42の出力
を一括接続した点aと電解コンデンサ47のプラス側の
点bを結ぶ配線には、カレントトランス60が設けられ
ており、また、電解コンデンサ47の電圧を検出する中
間電圧検知回路61が設けられており、カレントトラン
ス60の出力と中間電圧検知回路61の出力は、直流−
交流変換部制御回路62に入力され、直流−交流変換部
制御回路62は、4つの直流−交流変換部43〜46に
接続されている。また、4つの直流−交流変換部43〜
46の出力は、y点で一括接続され、系統連系保護回路
63に入力されている。
A current transformer 60 is provided on a line connecting a point a to which the outputs of the four DC-DC converters 39 to 42 are connected together and a point b on the plus side of the electrolytic capacitor 47. An intermediate voltage detecting circuit 61 for detecting the voltage of the intermediate voltage detecting circuit 47 is provided.
The DC-AC converter control circuit 62 is input to the AC converter control circuit 62, and is connected to the four DC-AC converters 43 to 46. Also, four DC-AC converters 43-
The outputs 46 are collectively connected at a point y and input to the grid interconnection protection circuit 63.

【0024】本第1実施例のインバータ装置1は、直流
電源として太陽電池を用いた太陽光発電システムに用い
られており、2は8枚の太陽電池モジュール7〜14が
直列接続された太陽電池ストリングで、3は8枚の太陽
電池モジュール15〜22が直列接続された太陽電池ス
トリングで、4は8枚の太陽電池モジュール23〜30
が直列接続された太陽電池ストリングで、5は8枚の太
陽電池モジュール31〜38が直列接続された太陽電池
ストリングで、太陽電池ストリング2を構成する8枚の
太陽電池モジュール7〜14の内、半分の面積に相当す
る太陽電池モジュール11〜14は、完全に影で覆われ
ている状態になっており、太陽電池ストリング3を構成
する8枚の太陽電池モジュール15〜22の内、半分の
面積に相当する太陽電池モジュール19〜22は、完全
に影で覆われている状態になっている。
The inverter device 1 according to the first embodiment is used in a photovoltaic power generation system using a solar cell as a DC power supply. Reference numeral 2 denotes a solar cell in which eight solar cell modules 7-14 are connected in series. 3 is a solar cell string in which eight solar cell modules 15 to 22 are connected in series, and 4 is an eight solar cell module 23 to 30
Is a solar cell string connected in series, 5 is a solar cell string in which eight solar cell modules 31 to 38 are connected in series, and among the eight solar cell modules 7 to 14 constituting the solar cell string 2, The photovoltaic modules 11 to 14 corresponding to half the area are completely covered with shadows, and half the area of the eight photovoltaic modules 15 to 22 constituting the photovoltaic string 3. Are in a state of being completely covered with shadows.

【0025】太陽電池ストリング2は、インバータ装置
1の入力端子64、65に接続され、太陽電池ストリン
グ3は、インバータ装置1の入力端子66、67に接続
され、太陽電池ストリング4は、インバータ装置1の入
力端子68、69に接続され、太陽電池ストリング5
は、インバータ装置1の入力端子70、71に接続され
ており、太陽電池ストリング2〜5が、それぞれ異なる
直流電源に相当する。また、インバータ装置1の出力端
子72、73は、商用電源系統6に接続されている。
The solar cell string 2 is connected to input terminals 64 and 65 of the inverter 1, the solar cell string 3 is connected to input terminals 66 and 67 of the inverter 1, and the solar cell string 4 is connected to the inverter 1 Are connected to the input terminals 68 and 69 of the
Are connected to the input terminals 70 and 71 of the inverter device 1, and the solar cell strings 2 to 5 correspond to different DC power supplies, respectively. The output terminals 72 and 73 of the inverter device 1 are connected to the commercial power system 6.

【0026】次に、直流−直流変換部39と直流−交流
変換部43の具体的な概略構成について、図2を用いて
説明する。
Next, a specific schematic configuration of the DC-DC converter 39 and the DC-AC converter 43 will be described with reference to FIG.

【0027】図2において、直流−直流変換部39の入
力部には、電解コンデンサ100が接続され、電解コン
デンサ100のプラス側は昇圧用のコイル101の一端
に接続され、コイル101の他端はスイッチング素子で
あるトランジスタ102のコレクタ端子に接続され、ト
ランジスタ102のエミッタ端子は電解コンデンサ10
0のマイナス側に接続されている。コイル101とトラ
ンジスタ102のコレクタ端子の接続点は、ダイオード
103のアノード端子に接続され、ダイオード103の
カソード端子が直流−直流変換部39の出力になってい
る。
In FIG. 2, an electrolytic capacitor 100 is connected to an input portion of the DC-DC converter 39. The positive side of the electrolytic capacitor 100 is connected to one end of a step-up coil 101. The collector terminal of the transistor 102, which is a switching element, is connected to the collector terminal of the transistor 102.
It is connected to the negative side of 0. The connection point between the coil 101 and the collector terminal of the transistor 102 is connected to the anode terminal of the diode 103, and the cathode terminal of the diode 103 is the output of the DC-DC converter 39.

【0028】また、トランジスタ102のベース端子に
はドライブ回路104が接続されており、ドライブ回路
104は直流−直流変換部制御回路48に接続されてい
る。直流−直流変換部39以外の3つの直流−直流変換
部40〜42の構成も、本実施例においては直流−直流
変換部39と同じ構成になっている。
A drive circuit 104 is connected to the base terminal of the transistor 102, and the drive circuit 104 is connected to the DC-DC converter control circuit 48. The configuration of the three DC-DC converters 40 to 42 other than the DC-DC converter 39 is the same as that of the DC-DC converter 39 in this embodiment.

【0029】次に、直流−交流変換部43の構成につい
て説明する。スイッチング素子であるフライホイールダ
イオード内蔵のトランジスタ105とフライホイールダ
イオード内蔵のトランジスタ106が直列接続されたア
ームと、フライホイールダイオード内蔵のトランジスタ
107とフライホイールダイオード内蔵のトランジスタ
108が直列接続されたアームとの2組のアームが、電
解コンデンサ47と電気的に並列に接続されている。ト
ランジスタ105のエミッタ端子とトランジスタ106
のコレクタ端子の接続点は、コイル109の一端に接続
され、コイル109の他端は、コンデンサに110の一
端に接続され、コンデンサ110の他端は、トランジス
タ107のエミッタ端子とトランジスタ108のコレク
タ端子の接続点に接続されている。4つのトランジスタ
105〜108のそれぞれのベース端子にはそれぞれの
ドライブ回路111〜114が接続されており、4つの
ドライブ回路111〜114は直流−交流変換部制御回
路62に接続されている。
Next, the configuration of the DC-AC converter 43 will be described. An arm in which a transistor 105 with a built-in flywheel diode as a switching element and a transistor 106 with a flywheel diode are connected in series, and an arm in which a transistor 107 with a built-in flywheel diode and a transistor 108 with a built-in flywheel diode are connected in series Two sets of arms are electrically connected in parallel with the electrolytic capacitor 47. The emitter terminal of the transistor 105 and the transistor 106
Is connected to one end of a coil 109, the other end of the coil 109 is connected to one end of a capacitor 110, and the other end of the capacitor 110 is connected to the emitter terminal of the transistor 107 and the collector terminal of the transistor 108. Connected to the connection point. Drive circuits 111 to 114 are connected to respective base terminals of the four transistors 105 to 108, and the four drive circuits 111 to 114 are connected to a DC-AC converter control circuit 62.

【0030】以上の様に構成された4つの太陽電池スト
リング2〜5を直流電源とするインバータ装置1につい
て、その動作を説明する。
The operation of the inverter apparatus 1 using the four solar cell strings 2 to 5 configured as described above as a DC power supply will be described.

【0031】太陽電池ストリング2には、4つの太陽電
池モジュール7〜10に所定の強さの日射が当たってお
り、4つの太陽電池モジュール11〜14には日射が当
たっておらず完全に影に覆われている。図3は、この日
射状態における太陽電池ストリング2の電圧Vに対する
電力Pの特性図であり、電圧100Vの時に電力が0.
5kWと最大になっている。この状態でインバータ装置
1が動作すると、カレントトランス52は太陽電池スト
リング2の出力電流を検出して直流−直流変換部制御回
路48に出力し、入力電圧検知回路56は太陽電池スト
リング2の出力電圧を検出して直流−直流変換部制御回
路48に出力する。
In the solar cell string 2, the four solar cell modules 7 to 10 are irradiated with solar radiation of a predetermined intensity, and the four solar cell modules 11 to 14 are not irradiated with solar radiation and are completely shaded. Covered. FIG. 3 is a characteristic diagram of the power P with respect to the voltage V of the solar cell string 2 in the solar radiation state.
The maximum is 5 kW. When the inverter device 1 operates in this state, the current transformer 52 detects the output current of the solar cell string 2 and outputs it to the DC-DC converter control circuit 48, and the input voltage detection circuit 56 outputs the output voltage of the solar cell string 2. And outputs it to the DC-DC converter control circuit 48.

【0032】直流−直流変換部制御回路48は、カレン
トトランス52の出力と入力電圧検知回路56の出力よ
り太陽電池ストリング2の出力電力を計算し、太陽電池
ストリング2の出力が最大電力0.5kWとなるように
直流−直流変換部39を制御する。太陽電池ストリング
3には、4つの太陽電池モジュール15〜18に上記と
同じ強さの日射が当たっており、4つの太陽電池モジュ
ール19〜22には、日射が当たっておらず完全に影に
覆われている。
The DC-DC converter control circuit 48 calculates the output power of the photovoltaic string 2 from the output of the current transformer 52 and the output of the input voltage detection circuit 56, and the output of the photovoltaic string 2 has a maximum power of 0.5 kW. The DC-DC converter 39 is controlled so that In the solar cell string 3, the four solar cell modules 15 to 18 are irradiated with solar radiation having the same intensity as described above, and the four solar cell modules 19 to 22 are not irradiated with solar radiation and are completely covered with shadows. Have been done.

【0033】図4は、この日射条件における太陽電池ス
トリング3の電圧Vに対する電力Pの特性図であり、電
圧100Vの時に電力が0.5kWと最大になってい
る。カレントトランス53は、太陽電池ストリング3の
出力電流を検出して直流−直流変換部制御回路49に出
力し、入力電圧検知回路57は、太陽電池ストリング3
の出力電圧を検出して直流−直流変換部制御回路49に
出力する。直流−直流変換部制御回路49は、カレント
トランス53の出力と入力電圧検知回路57の出力より
太陽電池ストリング3の出力電力を計算し、太陽電池ス
トリング3の出力が最大電力0.5kWとなるように直
流−直流変換部40を制御する。太陽電池ストリング4
には、全ての太陽電池モジュール23〜30に、上記と
同じ強さの日射が当たっている。
FIG. 4 is a characteristic diagram of the electric power P with respect to the voltage V of the solar cell string 3 under the solar radiation condition. When the voltage is 100 V, the electric power is 0.5 kW, which is the maximum. The current transformer 53 detects the output current of the solar cell string 3 and outputs it to the DC-DC converter control circuit 49. The input voltage detection circuit 57 outputs
And outputs it to the DC-DC converter control circuit 49. The DC-DC converter control circuit 49 calculates the output power of the photovoltaic string 3 from the output of the current transformer 53 and the output of the input voltage detection circuit 57 so that the output of the photovoltaic string 3 has a maximum power of 0.5 kW. To control the DC-DC converter 40. Solar cell string 4
, All the solar cell modules 23 to 30 are exposed to the same intensity of solar radiation as described above.

【0034】図5は、この日射条件における太陽電池ス
トリング4の電圧Vに対する電力Pの特性図で、太陽電
池ストリング2と太陽電池ストリング3とは異なり全て
の太陽電池モジュール23〜30に日射が当たっている
ので、電圧200Vの時に電力が1kWと最大になって
いる。カレントトランス54は、太陽電池ストリング4
の出力電流を検出して直流−直流変換部制御回路50に
出力し、入力電圧検知回路58は、太陽電池ストリング
4の出力電圧を検出して直流−直流変換部制御回路50
に出力する。直流−直流変換部制御回路50は、カレン
トトランス54の出力と入力電圧検知回路58の出力よ
り太陽電池ストリング4の出力電力を計算し、太陽電池
ストリング4の出力が最大電力1kWとなるように直流
−直流変換部41を制御する。太陽電池ストリング5に
は、全ての太陽電池モジュール31〜38に、上記と同
じ強さの日射が当たっている。
FIG. 5 is a characteristic diagram of the electric power P with respect to the voltage V of the solar cell string 4 under the solar radiation conditions. Unlike the solar cell string 2 and the solar cell string 3, all the solar cell modules 23 to 30 are irradiated with the solar radiation. Therefore, when the voltage is 200 V, the electric power reaches a maximum of 1 kW. The current transformer 54 includes the solar cell string 4
, And outputs the output current to the DC-DC converter control circuit 50. The input voltage detection circuit 58 detects the output voltage of the solar cell string 4 and outputs the DC-DC converter control circuit 50.
Output to The DC-DC converter control circuit 50 calculates the output power of the photovoltaic string 4 from the output of the current transformer 54 and the output of the input voltage detection circuit 58, and controls the DC power so that the output of the photovoltaic string 4 has a maximum power of 1 kW. Control the DC converter 41; In the photovoltaic string 5, all the photovoltaic modules 31 to 38 are exposed to solar radiation having the same intensity as described above.

【0035】図6は、この日射条件における太陽電池ス
トリング5の電圧Vに対する電力Pの特性図で、太陽電
池ストリング4と同様に、電圧200Vの時に電力が1
kWと最大になっている。カレントトランス55は太陽
電池ストリング5の出力電流を検出して直流−直流変換
部制御回路51に出力し、入力電圧検知回路59は太陽
電池ストリング5の出力電圧を検出して直流−直流変換
部制御回路51に出力する。直流−直流変換部制御回路
51は、カレントトランス55の出力と入力電圧検知回
路59の出力より太陽電池ストリング5の出力電力を計
算し、太陽電池ストリング5の出力が最大電力1kWと
なるように直流−直流変換部42を制御する。従って、
インバータ装置1が直流電源である太陽電池ストリング
2と太陽電池ストリング3と太陽電池ストリング4と太
陽電池ストリング5より取り出す電力の総和値は3kW
となる。
FIG. 6 is a characteristic diagram of the electric power P with respect to the voltage V of the solar cell string 5 under this solar radiation condition.
kW and the maximum. The current transformer 55 detects the output current of the solar cell string 5 and outputs it to the DC-DC converter control circuit 51. The input voltage detection circuit 59 detects the output voltage of the solar cell string 5 and controls the DC-DC converter. Output to the circuit 51. The DC-DC converter control circuit 51 calculates the output power of the solar cell string 5 based on the output of the current transformer 55 and the output of the input voltage detection circuit 59, and controls the DC power so that the output of the solar cell string 5 has a maximum power of 1 kW. Control the DC converter 42; Therefore,
The total value of the power that the inverter device 1 takes out from the solar cell strings 2, 3, 3, and 5 that are DC power supplies is 3 kW.
Becomes

【0036】直流−直流変換部39は、太陽電池ストリ
ング2より取り出した電力0.5kWを商用電源系統電
圧のピーク値より高い電圧の直流電力に変換し、直流−
直流変換部40は、太陽電池ストリング3より取り出し
た電力0.5kWを商用電源系統電圧のピーク値より高
い電圧の直流電力に変換し、直流−直流変換部41は、
太陽電池ストリング4より取り出した電力1kWを商用
電源系統電圧のピーク値より高い電圧の直流電力に変換
し、直流−直流変換部42は、太陽電池ストリング5よ
り取り出した電力1kWを商用電源系統電圧のピーク値
より高い電圧の直流電力に変換し、上記4つの直流−直
流変換部39〜42の出力は一括接続され、電解コンデ
ンサ47に出力される。
The DC-DC converter 39 converts the power of 0.5 kW extracted from the solar cell string 2 into DC power having a voltage higher than the peak value of the commercial power supply system voltage.
The DC converter 40 converts the power 0.5 kW extracted from the solar cell string 3 into DC power having a voltage higher than the peak value of the commercial power system voltage, and the DC-DC converter 41
The power of 1 kW extracted from the solar cell string 4 is converted into DC power having a voltage higher than the peak value of the commercial power supply system voltage, and the DC-DC converter 42 converts the power of 1 kW extracted from the solar cell string 5 to the commercial power supply system voltage. The DC power is converted into a DC power having a voltage higher than the peak value, and the outputs of the four DC-DC converters 39 to 42 are connected together and output to the electrolytic capacitor 47.

【0037】カレントトランス60は、一括接続された
4つの直流−直流変換部39〜42のトータルの出力電
流を検出して直流−交流変換部制御回路62に入力し、
中間電圧検知回路61は電解コンデンサ47の電圧を検
出して直流−交流変換部制御回路62に入力し、直流−
交流変換部制御回路62は、カレントトランス60の出
力と中間電圧検知回路61の出力とより、4つの直流−
直流変換部39〜42のトータルの出力電力を計算し、
その電力の大きさに応じて4つに分割された1kW定格
の直流−交流変換部43〜46の内、動作させる直流−
交流変換部の数を必要最低限になるように制御する。す
なわち、4つの直流−直流変換部39〜42のトータル
の出力電力は3kWであるので、直流−交流変換部制御
回路62は、直流−交流変換部43と直流−交流変換部
44と直流−交流変換部45との3つを動作させ、直流
−交流変換部46の1つは停止させる。3つの直流−交
流変換部43〜45は電解コンデンサ47の直流電力を
交流電力に変換し、系統連系保護回路63を介して、出
力端子72、73に接続されている商用電源系統6に出
力される。
The current transformer 60 detects the total output current of the four DC-DC converters 39 to 42 connected collectively and inputs the detected output current to the DC-AC converter control circuit 62.
The intermediate voltage detecting circuit 61 detects the voltage of the electrolytic capacitor 47 and inputs it to the DC-AC converter control circuit 62,
The AC converter control circuit 62 outputs four DC-DC signals based on the output of the current transformer 60 and the output of the intermediate voltage detection circuit 61.
Calculate the total output power of the DC converters 39 to 42,
Among the four DC-AC converters 43 to 46 rated at 1 kW divided into four according to the magnitude of the power, the DC-
The number of AC converters is controlled to the minimum necessary. That is, since the total output power of the four DC-DC converters 39 to 42 is 3 kW, the DC-AC converter control circuit 62 determines that the DC-AC converter 43, the DC-AC converter 44 and the DC-AC Three of the converters 45 are operated, and one of the DC-AC converters 46 is stopped. The three DC-AC converters 43 to 45 convert the DC power of the electrolytic capacitor 47 into AC power, and output the AC power to the commercial power system 6 connected to the output terminals 72 and 73 via the system interconnection protection circuit 63. Is done.

【0038】この様に、本発明の第1の実施例における
インバータ装置1によれば、4つの直流−直流変換部3
9〜42が直流電源である4つの太陽電池ストリング2
〜5のそれぞれの最大電力を個別に取り出すことがで
き、また、直流−交流変換部制御回路62が4つの直流
−交流変換部43〜46の中で動作させる必要のない直
流−交流変換部を停止して無駄な回路損失を低減できる
ので、商用電源系統6に出力する発電量を著しく増加で
きるものである。
As described above, according to the inverter device 1 of the first embodiment of the present invention, the four DC-DC converters 3
Four solar cell strings 2 in which 9 to 42 are DC power supplies
5 can be individually taken out, and the DC-AC converter control circuit 62 does not need to operate the DC-AC converters among the four DC-AC converters 43 to 46. Since it is possible to stop and reduce useless circuit loss, the amount of power output to the commercial power supply system 6 can be significantly increased.

【0039】なお、本第1実施例では、複数の直流電源
として、全て同一仕様の太陽電池モジュールを8つ直列
接続した太陽電池ストリングとしたが、太陽電池ストリ
ングを構成する太陽電池モジュールは、異なる仕様のも
のであっても良く、また、太陽電池モジュールの直列数
は、太陽電池ストリング毎に異なる数であっても良い。
また、複数の直流電源として、全て太陽電池ストリング
である必要はなく、いくつかが別の直流電源、例えば、
燃料電池とか、風力発電や波力発電の出力を整流して蓄
電したものであっても良い。
In the first embodiment, as the plurality of DC power supplies, a solar cell string in which eight solar cell modules of the same specification are all connected in series is used, but the solar cell modules constituting the solar cell string are different. The solar cell modules may be of different specifications, and the number of solar cell modules connected in series may be different for each solar cell string.
Also, as the plurality of DC power supplies, not all need to be solar cell strings, and some are different DC power supplies, for example,
A fuel cell or a device that rectifies the output of wind power or wave power and stores the power may be used.

【0040】また、複数の直流−直流変換部としては、
4つである必要はなく、複数の直流−交流変換部として
は、4つである必要はない。
Further, as the plurality of DC-DC converters,
There is no need to have four, and the plurality of DC-AC converters need not have four.

【0041】また、本第1実施例では、4つの直流−直
流変換部の定格は1kWで同じであったが、1kWであ
る必要もなく、同じである必要もない。4つの直流−交
流変換部の定格は1kWで同じであったが、1kWであ
る必要もなく、同じである必要もない。
Further, in the first embodiment, the ratings of the four DC-DC converters are the same at 1 kW, but they are not required to be 1 kW, nor do they need to be the same. Although the ratings of the four DC-AC converters were the same at 1 kW, they did not need to be 1 kW nor did they need to be the same.

【0042】また、それぞれの直流−直流変換部と直流
−交流変換部の具体的な構成については、特に制限はな
く、任意の構成のもの、スイッチング素子としてIGB
Tを用いるなど任意の部品を用いたものであっても良
い。
There are no particular restrictions on the specific configuration of each of the DC-DC converter and the DC-AC converter, and any configuration may be used.
Any component such as T may be used.

【0043】また、直流−直流変換部制御回路は、直流
電源の最大電力追従機能があるものであれば良く、その
他の制御機能は問わない。
The DC-DC converter control circuit may have any function of following the maximum power of the DC power supply, and other control functions may be used.

【0044】また、直流−交流変換部制御回路が、動作
させる直流−交流変換部の数を決めるための電力検出
を、4つの直流−直流変換部の出力側で行ったが、それ
ぞれの直流−直流変換部の入力側で電力検出し、それら
を足したものを用いて動作させる直流−交流変換部数を
決めても良い。
Further, the DC-AC converter control circuit performs power detection for determining the number of DC-AC converters to be operated on the output side of the four DC-DC converters. The power may be detected on the input side of the DC converter and the number of DC-AC converters to be operated may be determined using the sum of the detected power.

【0045】(実施例2)以下、本発明の第2の実施例
について図7〜図9を参照しながら説明する。
(Embodiment 2) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0046】図7において、100は本発明の4kW定
格のインバータ装置の筐体で、筐体101内には、1k
W定格の4つの直流−直流変換部モジュール101〜1
04と、1kW定格の4つの直流−交流変換部105〜
108が設けられている。直流−直流変換部モジュール
101は直流−直流変換部109と直流−直流変換部制
御回路110よりなり、直流−直流変換部モジュール1
02は直流−直流変換部111と直流−直流変換部制御
回路112よりなり、直流−直流変換部モジュール10
3は直流−直流変換部113と直流−直流変換部制御回
路114よりなり、直流−直流変換部モジュール104
は直流−直流変換部115と直流−直流変換部制御回路
116よりなり、直流−交流変換部モジュール105は
直流−交流変換部117と直流−交流変換部制御回路1
18よりなり、直流−交流変換部モジュール106は直
流−交流変換部119と直流−交流変換部制御回路12
0よりなり、直流−交流変換部モジュール107は直流
−交流変換部121と直流−交流変換部制御回路122
よりなり、直流−交流変換部モジュール108は直流−
交流変換部123と直流−交流変換部制御回路124よ
りなっている。
In FIG. 7, reference numeral 100 denotes a housing of the inverter device rated at 4 kW according to the present invention.
Four DC-DC converter modules 101 to 1 with W rating
04 and four DC-AC converters 105-1 kW rated.
108 are provided. The DC-DC converter module 101 includes a DC-DC converter 109 and a DC-DC converter control circuit 110.
Reference numeral 02 denotes a DC-DC converter 111 and a DC-DC converter controller 112, and the DC-DC converter module 10
Reference numeral 3 denotes a DC-DC converter 113 and a DC-DC converter control circuit 114.
Comprises a DC-DC converter 115 and a DC-DC converter control circuit 116, and the DC-AC converter module 105 comprises a DC-AC converter 117 and a DC-AC converter control circuit 1.
The DC-AC converter module 106 includes a DC-AC converter 119 and a DC-AC converter control circuit 12.
0, the DC-AC converter module 107 includes a DC-AC converter 121 and a DC-AC converter control circuit 122.
The DC-AC converter module 108 is a DC-AC converter.
It comprises an AC converter 123 and a DC-AC converter control circuit 124.

【0047】直流−直流変換部モジュール101のパワ
ーラインの入力はプラグインコネクタ125と126で
筐体100内の配線と接続され、直流−直流変換部モジ
ュール101のパワーラインの出力はプラグインコネク
タ127と128で筐体100内の配線と接続され、直
流−直流変換部109を制御する直流−直流変換部制御
回路110の信号ラインはプラグインコネクタ129で
筐体100内の配線と接続されており、直流−直流変換
部モジュールは、これらのプラグインコネクタ125〜
129を用いて取り付け・取り外しが自在になってい
る。同様に、直流−直流変換部モジュール102は、プ
ラグインコネクタ130〜134により取り付け・取り
外しが自在になっており、直流−直流変換部モジュール
103は、プラグインコネクタ135〜139により取
り付け・取り外しが自在になっており、直流−直流変換
部モジュール104は、プラグインコネクタ140〜1
44により取り付け・取り外しが自在になっている。
The input of the power line of the DC-DC converter module 101 is connected to wiring in the housing 100 by plug-in connectors 125 and 126, and the output of the power line of the DC-DC converter module 101 is plug-in connector 127. And 128, the signal lines of the DC-DC converter control circuit 110 for controlling the DC-DC converter 109 are connected to the wires in the housing 100 by plug-in connectors 129. , DC-DC converter module, these plug-in connectors 125-
129 can be freely attached and detached. Similarly, the DC-DC converter module 102 can be freely attached and detached by plug-in connectors 130 to 134, and the DC-DC converter module 103 can be freely attached and detached by plug-in connectors 135 to 139. The DC-DC converter module 104 includes plug-in connectors 140 to 1
Attachment / removal is made freely by 44.

【0048】また、直流−交流変換部モジュール105
のパワーラインの入力はプラグインコネクタ145と1
46で筐体100内の配線と接続され、直流−交流変換
部モジュール105のパワーラインの出力はプラグイン
コネクタ147と148で筐体100内の配線と接続さ
れ、直流−交流変換部117を制御する直流−交流変換
部制御回路118の信号ラインはプラグインコネクタ1
49で筐体100内の配線と接続されており、直流−交
流変換部モジュールは、これらのプラグインコネクタ1
45〜149を用いて取り付け・取り外しが自在になっ
ている。
The DC-AC converter module 105
Power line inputs are plug-in connectors 145 and 1
46 is connected to the wiring in the housing 100, and the output of the power line of the DC-AC converter module 105 is connected to the wiring in the housing 100 by plug-in connectors 147 and 148 to control the DC-AC converter 117. The signal line of the DC-AC converter control circuit 118 is connected to the plug-in connector 1.
The DC-AC converter module is connected to the wiring in the housing 100 at 49.
The attachment and detachment can be freely performed by using 45 to 149.

【0049】同様に、直流−交流変換部モジュール10
6は、プラグインコネクタ150〜154により取り付
け・取り外しが自在になっており、直流−交流変換部モ
ジュール107は、プラグインコネクタ155〜159
により取り付け・取り外しが自在になっており、直流−
交流変換部モジュール108は、プラグインコネクタ1
60〜164により取り付け・取り外しが自在になって
いる。4つの直流−直流変換部モジュール101〜10
4のそれぞれの出力は一括接続されており、4つの直流
−交流変換部105〜108のそれぞれの入力も一括接
続されており、一括接続されている4つの直流−直流変
換部モジュール101〜104の出力と4つの直流−交
流変換部モジュール105〜108の入力は接続され、
その接続点にはコンデンサ165が接続されている。
Similarly, the DC-AC converter module 10
6 can be freely attached and detached by plug-in connectors 150 to 154, and the DC-AC converter module 107 is provided with plug-in connectors 155 to 159.
Can be attached and detached freely.
The AC converter module 108 includes the plug-in connector 1
The attachment / detachment is made freely by 60 to 164. Four DC-DC converter modules 101 to 10
4 are collectively connected, the respective inputs of the four DC-AC converters 105 to 108 are also collectively connected, and the four DC-DC converter modules 101 to 104 connected collectively are connected. The output and the inputs of the four DC-AC converter modules 105 to 108 are connected,
A capacitor 165 is connected to the connection point.

【0050】4つの直流−交流変換部モジュール105
〜108の出力は、一括接続され、系統連系保護回路1
66に入力されている。また、筐体100には、系統連
系直流−交流変換部装置全体を制御する制御回路167
が設けられており、制御回路167は4つの直流−直流
変換部制御回路110、112、114、116と4つ
の直流−交流変換部制御回路118、120、122、
124に接続されている。
Four DC-AC converter modules 105
To 108 are collectively connected to the system interconnection protection circuit 1
66 has been entered. The housing 100 includes a control circuit 167 for controlling the entire system interconnection DC-AC converter unit.
The control circuit 167 includes four DC-DC converter control circuits 110, 112, 114, and 116 and four DC-AC converter control circuits 118, 120, 122,
124.

【0051】この様に構成された系統連系直流−交流変
換部装置について、その動作を説明する。
The operation of the system interconnection DC-AC converter unit thus configured will be described.

【0052】4つの直流−直流変換部モジュール101
〜104は、それぞれに接続される直流電源(図示せ
ず。)の最大電力を取り出し別の直流電力に変換しコン
デンサ165に出力し、4つの直流−交流変換部モジュ
ール105〜108は、コンデンサ165の直流電力を
交流に変換し系統(図示せず。)に出力する。制御回路
167は、4つの直流−直流変換部モジュール101〜
104のトータル出力電力の大きさに応じて、動作、ま
たは、停止させる直流−交流変換部の数を制御する。基
本的な系統連系直流−交流変換部装置の動作は、上記第
1の実施例と同じであり、本第2実施例は、系統連系直
流−交流変換部装置の実装に特徴がある。
Four DC-DC converter modules 101
104104 take out the maximum power of the DC power supply (not shown) connected to each, convert it to another DC power and output it to the capacitor 165, and the four DC-AC converter modules 105 to 108 Is converted to AC and output to a system (not shown). The control circuit 167 includes four DC-DC converter modules 101 to 101
The number of DC-AC converters to be activated or deactivated is controlled in accordance with the magnitude of the total output power of 104. The basic operation of the grid-connected DC-AC converter is the same as that of the first embodiment, and the second embodiment is characterized by the mounting of the grid-connected DC-AC converter.

【0053】この様に本発明の第2の実施例によれば、
直流−直流変換部とこれを制御する直流−直流変換部制
御回路とを一体化して取り付け・取り外しが自在な直流
−直流変換部モジュールにし、直流−交流変換部とこれ
を制御する直流−交流変換部制御回路とを一体化して取
り付け・取り外しが自在な直流−交流変換部モジュール
にしているので、システムの容量に合わせて系統連系直
流−交流変換部装置の定格を容易に変更でき、システム
容量の増設も容易にできるものである。
As described above, according to the second embodiment of the present invention,
A DC-DC converter and a DC-DC converter control circuit for controlling the same are integrated into a detachable DC-DC converter module, and a DC-AC converter and a DC-AC converter for controlling the same. The DC-AC converter module, which can be easily attached and detached, is integrated with the power supply control circuit, so that the rating of the DC-AC converter unit can be easily changed according to the system capacity, and the system capacity can be changed. Can be easily added.

【0054】例えば、図8に示すような3つの1kW定
格の太陽電池168〜170を入力して電力変換し系統
171へ出力する太陽光発電システムを構築する場合、
図7に示した系統連系直流−交流変換部装置の筐体10
0内の直流−直流変換部モジュール104と直流−交流
変換部モジュール108とを取り外すことにより、同じ
筐体100を用いて3kW定格の系統連系直流−交流変
換部装置が容易に構成でき、将来、太陽電池の増設も1
kWの範囲で容易に実現できる。
For example, when constructing a solar power generation system in which three 1 kW-rated solar cells 168 to 170 as shown in FIG.
Case 10 of system interconnection DC-AC converter unit shown in FIG.
By removing the DC-DC converter module 104 and the DC-AC converter module 108 within 0, a 3 kW rated system interconnection DC-AC converter device can be easily configured using the same casing 100, , Add more solar cells 1
It can be easily realized in the kW range.

【0055】なお、図9に示すように直流電源として1
kW定格の太陽電池168と2つの0.5kW定格の燃
料電池との3つが入力される様な場合には、直流−直流
変換部モジュールを101〜103の3つ用い、直流−
交流変換部モジュールは105と106の2つを用いる
構成にすれば、無駄な回路損失を無くすことができ、装
置のコスト低減もできる。
Note that, as shown in FIG.
In the case where three of the kW-rated solar cell 168 and two 0.5 kW-rated fuel cells are input, three DC-DC converter modules 101 to 103 are used, and a DC-DC converter is used.
If the AC converter module is configured to use two of 105 and 106, unnecessary circuit loss can be eliminated and the cost of the device can be reduced.

【0056】なお、直流−直流変換部モジュールと直流
−交流変換部モジュールとは、プリント配線板上に一体
化しても良く、これらのモジュールと筐体内配線との接
続は、コネクタでもねじ止めでもその他の方法を用いて
も良い。
The DC-DC converter module and the DC-AC converter module may be integrated on a printed wiring board, and the connection between these modules and the wiring in the housing may be made by a connector, a screw, or the like. May be used.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、それぞれ異なる定格(電圧、電力など)の直流電
源に対応して複数の直流−直流変換部が備えられている
ので、複数の直流−直流変換部がそれぞれに入力されて
いる直流電源の最大電力を個別に取り出すことができ、
従来のように、それぞれ異なる定格の直流電源を一括接
続したものから1つの直流−直流変換部で電力を取り出
す場合に比べ、取り出す電力量を大幅に増やすことがで
きる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a plurality of DC-DC converters are provided corresponding to DC power supplies having different ratings (voltage, power, etc.). A plurality of DC-DC converters can individually extract the maximum power of the DC power supply that is input to each,
The amount of power to be extracted can be greatly increased as compared with the conventional case where power is extracted by a single DC-DC converter from DC power supplies of different ratings connected together.

【0058】また、従来1つの直流−直流変換部と1つ
の直流−交流変換部で構成されるところを、それぞれ複
数個に分割することで、直流−直流変換部と直流−交流
変換部を構成する部品の定格を小さくできるので、一般
的な量産部品の使用が可能となり、系統連系直流−交流
変換部装置のコスト低減もできる。
Further, the conventional configuration comprising one DC-DC converter and one DC-AC converter is divided into a plurality of parts respectively to constitute the DC-DC converter and the DC-AC converter. Therefore, it is possible to use general mass-produced components, and it is also possible to reduce the cost of the system interconnection DC-AC converter.

【0059】また、特に、請求項4記載の発明によれ
ば、直流電源の電力に応じて、複数の直流−交流変換部
の内、その電力を変換するのに必要な数だけ直流−交流
変換部を動作させ、それ以外の直流−交流変換部は停止
できるので、回路損失を低減できることになり、系統連
系直流−交流変換部装置の効率を従来より向上すること
ができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the DC-AC converters of a number required for converting the power among the plurality of DC-AC converters in accordance with the power of the DC power supply. Since the DC-AC converter can be operated and the other DC-AC converters can be stopped, the circuit loss can be reduced, and the efficiency of the grid-connected DC-AC converter can be improved as compared with the related art.

【0060】また、特に、請求項5記載の発明によれ
ば、直流−直流変換部とその制御部を一体化した直流−
直流変換部モジュールと、直流−交流変換部とその制御
部を一体化した直流−交流変換部モジュールを設けて、
本体への取り付け・取り外しを自在にするので、所定の
単位電力の直流−直流変換部モジュールと直流−交流変
換部モジュールを設計して用意しておけば、装置の定格
が所定の単位で自在に構築でき、増設も容易に実現でき
る。
In particular, according to the fifth aspect of the present invention, a DC-DC converter in which a DC-DC converter is integrated with its controller is provided.
A DC-to-DC converter module, and a DC-to-AC converter module that integrates a DC-to-AC converter and its controller are provided.
Since the unit can be freely attached to and detached from the main unit, if a DC-DC converter module and a DC-AC converter module with a predetermined unit power are designed and prepared, the rating of the device can be freely adjusted in a predetermined unit. It can be constructed and can be easily expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の系統連系直流−交流変
換部装置を太陽光発電システムに用いた場合のシステム
構成図
FIG. 1 is a system configuration diagram when a system interconnection DC-AC converter unit according to a first embodiment of the present invention is used in a solar power generation system;

【図2】同装置の直流−直流変換部と直流−交流変換部
の具体的な概略回路構成図
FIG. 2 is a specific schematic circuit configuration diagram of a DC-DC converter and a DC-AC converter of the device.

【図3】同装置に入力される直流電源である太陽電池ス
トリング2の電圧に対する電力の特性グラフ
FIG. 3 is a characteristic graph of power with respect to the voltage of a solar cell string 2 which is a DC power supply input to the device.

【図4】同装置に入力される直流電源である太陽電池ス
トリング3の電圧に対する電力の特性グラフ
FIG. 4 is a characteristic graph of power with respect to the voltage of a solar cell string 3 which is a DC power supply input to the device.

【図5】同装置に入力される直流電源である太陽電池ス
トリング4の電圧に対する電力の特性グラフ
FIG. 5 is a characteristic graph of power with respect to the voltage of a solar cell string 4 which is a DC power supply input to the device.

【図6】同装置に入力される直流電源である太陽電池ス
トリング5の電圧に対する電力の特性グラフ
FIG. 6 is a characteristic graph of power with respect to the voltage of a solar cell string 5 which is a DC power supply input to the device.

【図7】本発明の第2の実施例の系統連系直流−交流変
換部装置の構成図
FIG. 7 is a configuration diagram of a system interconnection DC-AC converter unit according to a second embodiment of the present invention;

【図8】同装置を太陽光発電システムに用いた場合のシ
ステム構成図
FIG. 8 is a system configuration diagram when the same device is used for a solar power generation system.

【図9】同装置を太陽光発電システムに用いた場合の別
のシステム構成図
FIG. 9 is another system configuration diagram when the same device is used for a solar power generation system.

【図10】従来の系統連系直流−交流変換部装置を太陽
光発電システムに用いた場合のシステム構成図
FIG. 10 is a system configuration diagram when a conventional system interconnection DC-AC converter unit is used in a solar power generation system.

【図11】同装置に入力される直流電源である太陽電池
アレイを構成する太陽電池ストリングの電圧に対する電
力の特性グラフ
FIG. 11 is a characteristic graph of power with respect to the voltage of a solar cell string constituting a solar cell array which is a DC power supply input to the device.

【図12】同装置に入力される直流電源である太陽電池
アレイを構成する太陽電池ストリングの電圧に対する電
力の特性グラフ
FIG. 12 is a characteristic graph of power with respect to the voltage of a solar cell string constituting a solar cell array which is a DC power supply input to the device.

【図13】同装置に入力される直流電源である太陽電池
アレイの電圧に対する電力の特性グラフ
FIG. 13 is a characteristic graph of power with respect to the voltage of a solar cell array which is a DC power supply input to the device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

39〜42…直流−直流変換部 43〜46…直流−交流変換部 1…系統連系直流−交流変換部装置 2〜5…太陽電池ストリング(直流電源) 47…電解コンデンサ(請求項のコンデンサ) 6…商用電源系統(請求項の系統) 48〜51…直流−直流変換部制御回路 62…直流−交流変換部制御回路 168〜170…太陽電池(直流電源) 172、173…燃料電池(直流電源) 109、111、113、115…直流−直流変換部 117、119、121、123…直流−交流変換部 165…コンデンサ 100…筐体 171…系統 101〜104…直流−直流変換部モジュール 105〜108…直流−交流変換部モジュール 39-42 DC-DC converter 43-46 DC-AC converter 1 Grid-connected DC-AC converter 2-5 Solar cell string (DC power supply) 47 ... Electrolytic capacitor (capacitor of claim) 6 Commercial power system (system of claims) 48-51 DC-DC converter control circuit 62 DC-AC converter control circuit 168-170 Solar cell (DC power) 172, 173 Fuel cell (DC power) ) 109, 111, 113, 115 DC-DC converter 117, 119, 121, 123 DC-AC converter 165 Capacitor 100 Housing 171 System 101-104 DC-DC converter module 105-108 ... DC-AC converter module

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02M 3/155 H02M 3/155 W F 7/5387 7/5387 Z (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 (72)発明者 住吉 真一郎 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 宮内 貴宏 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) 5G066 HA06 HB03 HB05 5H007 AA04 AA07 BB07 CA01 CB05 CC05 CC12 DA04 DC02 DC05 GA05 GA06 GA08 GA09 HA04 5H420 BB14 CC03 CC06 DD02 EA11 EA48 EB04 EB37 FF03 FF04 FF22 5H730 AA14 BB14 BB57 BB82 DD02 FD11 FD41 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H02M 3/155 H02M 3/155 WF 7/5387 7/5387 Z (72) Inventor Hideki Omori Kadoma, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Shinichiro Sumiyoshi 1006 Ojimon Kadoma, Osaka Pref.Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Takahiro Miyauchi 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture F-term (reference) 5G066 HA06 HB03 HB05 5H007 AA04 AA07 BB07 CA01 CB05 CC05 CC12 DA04 DC02 DC05 GA05 GA06 GA08 GA09 HA04 5H420 BB14 CC03 CC06 DD02 EA11 EA48 EB04 EB37 FF03 FF04 FF22 5H730 AA14 BB14 BB57 BB82 DD02 FD11 FD41

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流入力を直流出力に変換する複数の直
流−直流変換部と、複数の直流−直流変換部の少なくと
も2つ以上の出力と、前記複数の直流−交流変換部の少
なくとも2つ以上の入力を一括接続したインバータ装
置。
1. A plurality of DC-DC converters for converting a DC input into a DC output, at least two or more outputs of the plurality of DC-DC converters, and at least two of the plurality of DC-AC converters Inverter device with the above inputs connected together.
【請求項2】 複数の直流−交流変換部の出力を一括接
続し、複数の直流−直流変換部の出力電力の和を交流電
力に変換し出力する請求項1記載のインバータ装置。
2. The inverter device according to claim 1, wherein outputs of the plurality of DC-AC converters are collectively connected, and a sum of output powers of the plurality of DC-DC converters is converted into AC power and output.
【請求項3】 複数の直流−直流変換部は、各々に入力
されている直流電源の最大電力を取り出すように制御さ
れてなる請求項1記載のインバータ装置。
3. The inverter device according to claim 1, wherein the plurality of DC-DC converters are controlled so as to extract the maximum power of the DC power supplied to each of the DC-DC converters.
【請求項4】 複数の直流−直流変換部のそれぞれの入
力電力の総和値、または、前記複数の直流−直流変換部
のそれぞれの出力電力の総和値の大きさに応じて、複数
の直流−交流変換部の動作させる直流−交流変換部の数
と、停止させる直流−交流変換部のインバータ数とを制
御する直流−交流変換部制御部を有してなる請求項1記
載のインバータ装置。
4. A plurality of DC-DC converters according to a total value of input powers of the plurality of DC-DC converters or a total value of output powers of the plurality of DC-DC converters. 2. The inverter device according to claim 1, further comprising a DC-AC converter control unit that controls the number of DC-AC converters operated by the AC converter and the number of inverters of the DC-AC converter that is stopped.
【請求項5】 複数の直流−直流変換部と直流−交流変
換部は、各々一つずつ取り付け・取り外しが容易なモジ
ュールで構成され、前記直流−直流変換部のモジュール
の取り付け数と前記直流−交流変換部のモジュールの取
り付け数を調整することでインバータ装置の電力定格を
決定し、モジュールを前記筐体に収納したインバータ装
置。
5. A plurality of DC-DC converters and DC-AC converters, each of which is constituted by a module which can be easily attached / detached one by one. An inverter device in which the power rating of the inverter device is determined by adjusting the number of attached modules of the AC converter, and the module is housed in the housing.
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