JP2003067065A

JP2003067065A - バッテリ内蔵型電力変換装置

Info

Publication number: JP2003067065A
Application number: JP2001257348A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Sumiyoshi; 眞一郎住吉; Tadashi Sadahira; 匡史貞平; Kazuo Fujishita; 和男藤下; Tomoya Fujinami; 知也藤濤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2003-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】ＡＣ１２０ＶやＡＣ２３０Ｖを出力するに
は、バッテリのセル数を比例的に増やす必要があり、内
部インピーダンスが大きくなり、損失が増大する、バッ
テリの全体容量が大きくなる。また、バッテリセルの直
列数を多くすると各セル間の容量バラツキが拡大し、電
力を取り出す際、最も小さい容量のセルで出力電力量が
決定されることから、使用性が悪くなるという課題を有
していた。【解決手段】バッテリセルの直列数を出力する交流電
圧のピーク電圧以下になるように制限し、バッテリ１３
電圧を必要とする交流電圧のピーク電圧以上に昇圧する
第２の昇圧コンバータ１７をバッテリ１３とインバータ
１４の間に接続して、バッテリ１３電圧に関わらず、イ
ンバータ１４の入力電圧が交流電圧のピーク電圧以上で
且つ一定となるように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池で発電し
た電力を家庭電化機器や車載機器の電源として使用可能
な電力形態に変換するバッテリ内蔵型電力変換装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、従来使用しているバッテリ内
蔵型電力変換装置の構成を示す接続図である。ここでバ
ッテリ内蔵型電力変換装置の発電手段は太陽電池として
いる。太陽電池１と、太陽電池の直流出力を昇圧してバ
ッテリに充電する昇圧コンバータ２と、バッテリ３と、
バッテリ３の直流電圧を交流電圧に変換するインバータ
４が並列に接続され、インバータ４はそれぞれにダイオ
ードが並列接続された４個のスイッチング素子とリアク
トルとコンデンサで構成されている。インバータ４の出
力は交流出力コンセント５を通じて出力されるものであ
る。バッテリ３は出力したい交流電圧（通常正弦波）の
ピーク以上の電圧が必要であることから、例えば出力電
圧がＡＣ１００Ｖの場合、ピークが１４１Ｖであるか
ら、バッテリのセル電圧を１．２Ｖとした場合、１２０
本直列で構成される。

【０００３】以下に動作を説明する。昇圧コンバータ２
は日照によって変化する太陽電池１の最大出力を追尾す
る制御を行うことで、太陽電池１から得られた電力をバ
ッテリ３に充電しているものである。インバータ４はバ
ッテリ３の直流電圧をパルス幅変調制御（ＰＷＭ）する
ことに高周波のパルス電圧列に変換し、得られたパルス
電圧はリアクトルとコンデンサを通過することで高周波
のリップルが除去されるため、インバータ４の出力とし
て正弦波状の電圧波形が生成される。インバータ４の出
力は、交流出力コンセント５を介して５０Ｈｚまたは６
０Ｈｚの交流電圧（通常１００Ｖ）として、家庭で使用
する電気機器に電力を供給する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成ではインバータの交流出力電圧の振幅がバッテ
リセルの直列数に依存することから、例えば国外の機器
を動作するためにＡＣ１２０ＶやＡＣ２３０Ｖを出力す
るには、ＡＣ１００Ｖの時に比べてバッテリのセル数を
比例的に増やす必要があり、個別設計が必要となるとと
ともに、内部インピーダンスが大きくなり、損失が増大
する。しかもバッテリの全体容量が大きくなり、形状・
重量とも大きくなる。また、バッテリセルの直列数を多
くすると各セル間の容量バラツキが拡大し、電力を取り
出す際、最も小さい容量のセルで出力電力量が決定され
ることから、使用性が悪くなるという課題を有してい
た。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は従来の構成が有
している課題を解決するもので、バッテリセルの直列数
を出力する交流電圧のピーク電圧以下になるように制限
し、バッテリ電圧を必要とする交流電圧のピーク電圧以
上に昇圧する第２の昇圧コンバータをバッテリとインバ
ータの間に接続して、バッテリ電圧に関わらず、インバ
ータの入力電圧が交流電圧のピーク電圧以上で且つ一定
となるように制御するバッテリ内蔵型電力変換装置を提
供する構成としたものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】請求項１に記載した発明は、第１
の昇圧コンバータが太陽電池を最大電力点で動作させる
と共に、昇圧してバッテリを充電し、第２の昇圧コンバ
ータはバッテリ電圧をインバータの交流出力電圧のピー
ク電圧以上に昇圧するバッテリ内蔵型電力変換装置とし
ているもので、使用するバッテリ電圧が交流出力電圧の
ピーク以下でも第２の昇圧コンバータがバッテリ電圧を
昇圧することで、インバータが交流出力を可能とする電
圧を生成できるため、バッテリ直列数に自由度を有して
システムの容量変更が容易なバッテリ内蔵電力変換装置
を実現することができるものである。

【０００７】請求項２に記載した発明は、特に請求項１
記載の発明において、第２の昇圧コンバータを制御する
制御回路を備え、制御回路が複数の出力電圧設定値を有
し、前記出力電圧設定値に応じて第２の昇圧コンバータ
の出力電圧を可変するバッテリ内蔵型電力変換装置とし
ているもので、交流出力電圧の大きさに応じて第２の昇
圧コンバータの出力電圧を可変させることで、使用する
地域によって電圧定格の異なる交流機器に対してで電力
を供給することができるため、使用機器の範囲拡大が図
れるバッテリ内蔵型電力変換装置を実現できるものであ
る。

【０００８】請求項３に記載した発明は、特に請求項２
記載の発明において、インバータの出力電流を検知する
出力電流検知手段を有し、前記出力電流検知手段の検出
値に応じて第２の昇圧コンバータの出力電圧を可変する
バッテリ内蔵型電力変換装置としているもので、第２の
昇圧コンバータの出力電圧を出力電流の大きさに応じて
変更することで、特に出力電流が小さいときには交流出
力電圧を維持しつつ、スイッチング損失を小さくするこ
とができることから、使用時間の延長が可能になるバッ
テリ内蔵型電力変換装置を実現することができるもので
ある。

【０００９】請求項４に記載した発明は、特に請求項３
記載の発明において、出力電流検出手段の検出値が所定
値以下のときは、第２の昇圧コンバータを間欠発振する
バッテリ内蔵型電力変換装置としているもので、制御回
路内に出力電流のしきい値を設けて、出力電流検出値と
比較して、しきい値以下であれば第２の昇圧コンバータ
のスイッチング動作を商用周波の間欠動作とすること
で、低損失でシステムとしての使用時間を延長すること
のできるバッテリ内蔵型電力変換装置を実現することが
できるものである。

【００１０】請求項５に記載した発明は、特に請求項４
記載の発明において、出力電流検知手段の検出値が無負
荷に相当する値を検知した場合、第２の昇圧コンバータ
の動作を停止するバッテリ内蔵型電力変換装置としてい
るもので、出力電流検出手段の出力がゼロになった場
合、無負荷と判断して、第２の昇圧コンバータを停止す
ることで、不必要な電力消費（損失）を抑えることがで
きるため、長時間使用が可能なバッテリ内蔵型電力変換
装置を実現することができるものである。

【００１１】請求項６に記載した発明は、特に請求項５
記載の発明において、出力電流検知手段が所定値以上の
電流を検知した際、第２の昇圧コンバータの動作を停止
させた後、インバータを停止するバッテリ内蔵型電力変
換装置としているもので、出力電流検出手段２０の出力
がしきい値を超えた場合、使用機器の不具合と判断し
て、第２の昇圧コンバータを停止して、一定時間の後で
インバータの動作を停止することで、インバータを構成
するスイッチング素子に耐圧をこえる電圧が印加される
ことがなく、仮に機器の短絡事故があったとしても安全
に停止するバッテリ内蔵型電力変換装置を実現すること
ができるものである。

【００１２】請求項７に記載した発明は、特に請求項６
記載の発明において、電気二重層コンデンサと切換手段
を直列に接続し、電気二重層コンデンサと切換手段がバ
ッテリと並列接続される構成において、バッテリ交換時
に前記切換手段をオンするバッテリ内蔵型電力変換装置
としているもので、電気二重層コンデンサをバッテリ交
換時のバックアップとして使用することで、家電機器の
連続使用時にバッテリ交換による使用の中断を発生させ
ることのない利便性の高いバッテリ内蔵型電力変換装置
を実現できるものである。

【００１３】請求項８に記載した発明は、特に請求項６
記載の発明において、第２の昇圧コンバータと数１０μ
Ｆ以下のフィルムコンデンサとインバータが並列に接続
され、第２の昇圧コンバータはインバータの出力に接続
される機器が発生する無効電力をバッテリに回生するバ
ッテリ内蔵型電力変換装置としているもので、バッテリ
とインバータをつなぐ電力変換部を２つのスイッチング
素子構成の双方向コンバータとして双方向の電力フロー
を実現することで、双方向コンバータの出力に必要であ
った大容量のコンデンサ（通常、電解コンデンサで寿命
が短い）を小容量で長寿命のフィルムコンデンサに変更
できることから、装置の長寿命化が図れるバッテリ内蔵
型電力変換装置を実現できるものである。

【００１４】

【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。図１は本実施例の
構成を示すブロック図である。本実施例のバッテリ内蔵
型電力変換装置は、太陽電池１１を入力電源として使用
し、太陽電池１１の直流電力を第１の電力変換装置１２
を介してバッテリ１３に充電する。バッテリ１３に蓄電
された電力は第２の昇圧コンバータ１７で昇圧され、イ
ンバータ１４によって交流電圧に変換される。インバー
タ１４はＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４の４個のスイッチング
素子によるフルブリッジとリアクトルとコンデンサで構
成され、フルブリッジの中間端子には高周波フィルタと
して機能するリアクトルとコンデンサが接続されてい
る。また、インバータ１４の出力は交流出力コンセント
に供給され、家庭電化製品のプラグと接続可能な構成に
なっている。

【００１５】以上の様に構成されたバッテリ内蔵型電力
変換装置について図２の各部波形を参照して動作を説明
する。第１の昇圧コンバータ１２は、太陽電池１１から
得られる直流電力を安定な直流電力に変換し、バッテリ
１３を充電する。さらに第１の昇圧コンバータは日照条
件によって大幅に変化する太陽電池１１の最大電力点
（電圧、電流）を追尾する。第２の昇圧コンバータはバ
ッテリ１３の電圧を通常正弦波である交流出力電圧のピ
ーク値（例えば、交流出力電圧がＡＣ１００Ｖの場合、
ピーク電圧は１４１Ｖ）以上に昇圧する。ここで、バッ
テリ１３はセルが複数直列に接続された構成であり、前
述のピーク電圧以下の電圧になるように構成されてい
る。インバータ１４は昇圧コンバータ１７出力の直流電
圧をパルス幅変調制御（ＰＷＭ）して平均値が正弦波状
となる高周波のパルス電圧に変換する。得られたパルス
電圧はリアクトルとコンデンサを通過させることで高周
波のリップルを除去して、正弦波状の電圧波形を交流出
力コンセント１５に５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流電圧
（通常１００Ｖ）を発生させる。ここでフルブリッジの
各素子の動作の一例を説明する。図示の通り、出力電圧
として交流電圧を得る場合、出力電圧Ｖｏ≧０の時はＱ
１を高周波でスイッチングして、Ｑ２とＱ３をオフ、Ｑ
４をオンし、Ｖｏ＜０の時はＱ２を高周波スイッチング
してＱ１とＱ４をオフ、Ｑ３をオンする動作を行う。

【００１６】以上のように本実施例によれば、使用する
バッテリ電圧が交流出力電圧のピーク以下でも第２の昇
圧コンバータがバッテリ電圧を昇圧することで、インバ
ータが交流出力を可能とする電圧を生成できるため、バ
ッテリ直列数に自由度を有してシステムの容量変更が容
易なバッテリ内蔵電力変換装置を実現することができ
る。

【００１７】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について図面を参照しながら説明する。図３は本実施例
の構成を示すブロック図である。図３において図１の回
路構成と異なるのは、第２の昇圧コンバータ１７の出力
電圧を検知する出力電圧検知手段１８と出力電圧設定手
段を有し、制御回路１６内に入力した点である。上記以
外の構成要素は第１の実施例と同等であり、説明を省略
する。

【００１８】以上のように構成されたバッテリ内蔵型電
力変換装置について動作を説明する。第２の昇圧コンバ
ータ１７の出力電圧を検知する出力電圧検知手段１８
は、複数の設定値が切換可能な出力電圧設定手段１９で
決定される出力電圧設定値と制御回路１６内で比較さ
れ、両者が一致するようにフィードバック制御される。
ここで、出力電圧設定値は交流電圧の大きさに比例して
変化させるものである。例えば、交流出力電圧が１００
Ｖの場合、そのピーク値である１４１Ｖ以上の設定値が
与えられ、また交流出力電圧２３０Ｖの場合は直流３５
０Ｖといったように設定される。前述の通り交流電圧の
ピーク値以上の電圧に設定すれば交流電圧出力は可能だ
が、スイッチング損失を低減するには、交流出力電圧の
ピークに近い設定値にすることが望ましいことはいうま
でもない。

【００１９】以上のように本実施例によれば、交流出力
電圧の大きさに応じて第２の昇圧コンバータの出力電圧
を可変させることで、使用する地域によって電圧定格の
異なる交流機器に対してで電力を供給することができる
ため、使用機器の範囲拡大が図れるバッテリ内蔵型電力
変換装置を実現できる。

【００２０】（実施例３）以下、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。図４は本実施例
の構成を示すブロック図である。図４において図１の回
路構成と異なるのは、交流出力電流を検知する出力電流
検知手段２０を有し、その値を制御回路１６に入力した
点である。上記以外の構成要素は従来例と同等であり、
説明を省略する。

【００２１】以上のように構成されたバッテリ内蔵型電
力変換装置について図５を参照して動作を説明する。交
流出力コンセントに接続された機器の消費電流を出力電
流検知手段２０で検出し、第２の昇圧コンバータ１７の
出力電圧設定値を出力電流の大きさに対して変更して、
出力電圧を可変する。消費電力が小さい時は第２の昇圧
コンバータ１７の出力電圧を大きく設定し、消費電力が
大きく定格電流に近づくにしたがって第２の昇圧コンバ
ータ１７の出力電圧設定値を大きくして、電流によるイ
ンバータ１４内部のスイッチング素子及びリアクトルで
の電圧降下を補償することで、スイッチング素子のオン
時間を大きく変更することなく、出力交流電圧値を維持
することにより、低電位差でスイッチングして損失を最
小化する。

【００２２】以上のように本実施例によれば、第２の昇
圧コンバータの出力電圧を出力電流の大きさに応じて変
更することで、特に出力電流が小さいときには交流出力
電圧を維持しつつ、スイッチング損失を小さくすること
ができることから、使用時間の延長が可能になるバッテ
リ内蔵型電力変換装置を実現することができる。

【００２３】（実施例４）以下、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。図６は本実施例
の動作を示す波形図である。構成要素は従来例と同等で
あり、説明を省略する。

【００２４】以上のように構成されたバッテリ内蔵型電
力変換装置について動作を説明する。出力電流検知手段
２０の出力は制御回路１６内のしきい値と比較され、し
きい値以上（消費電力大）の場合、第２の昇圧コンバー
タ１７は常時昇圧のためのスイッチングを行い、インバ
ータ１４の入力電圧を所定値に制御する。ここで、制御
回路１６内で設定されたしきい値以下（消費電力小）に
なった場合、第２の昇圧コンバータ１７は間欠発振し
て、交流の１周期毎に動作と不動作を繰り返す。第２の
昇圧コンバータの出力には定格電流出力が可能な比較的
容量の大きい図示していないコンデンサが配置されてお
り、電流出力が小さい場合、商用１周期ごとに昇圧して
も常時電圧は一定される。これにより第２の昇圧コンバ
ータ１７の損失は概ね半減する。

【００２５】以上のように本実施例によれば、制御回路
内に出力電流のしきい値を設けて、出力電流検出値と比
較して、しきい値以下であれば第２の昇圧コンバータの
スイッチング動作を商用周波の間欠動作とすることで、
低損失でシステムとしての使用時間を延長することので
きるバッテリ内蔵型電力変換装置を実現することができ
る。

【００２６】（実施例５）以下、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。図７は本実施例
の動作を示す波形図である。構成要素は従来例と同等で
あり、説明を省略する。

【００２７】以上のように構成されたバッテリ内蔵型電
力変換装置について動作を説明する。インバータ１４は
交流電圧を発生して、家電機器に電力を供給するもので
あるが、無負荷で電圧を生成した場合でも第２の昇圧コ
ンバータ１７及びインバータ１４内部損失により、バッ
テリ１３の電力が消費される。ここで出力電流検知手段
２０の出力がゼロの場合、第２の昇圧コンバータ１７の
出力には１周期の間定格電力出力があっても電圧が低下
しない程度の容量をもつコンデンサが配置されているた
め、第２の昇圧コンバータ１７の動作を停止して、損失
を低減する。このときインバータ１４のスイッチング動
作を続けることで、インバータの交流出力電圧を維持す
る。さらに、インバータ１４の低損失化による効果を得
るために、無負荷状態が一定時間続いたことを検知した
時点で、制御回路１６はインバータ１４の動作を停止さ
せて、負荷への電電圧供給を停止してもよい。

【００２８】以上のように本実施例によれば、出力電流
検出手段の出力がゼロになった場合、無負荷と判断し
て、第２の昇圧コンバータを停止することで、不必要な
電力消費（損失）を抑えることができるため、長時間使
用が可能なバッテリ内蔵型電力変換装置を実現すること
ができる。

【００２９】（実施例６）以下、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。図８は本実施例
の動作を示す波形図である。構成要素は従来例と同等で
あり、説明を省略する。

【００３０】以上のように構成されたバッテリ内蔵型電
力変換装置について動作を説明する。インバータ１４の
出力に接続された交流出力コンセント１５に家電機器が
繋がっている状態において機器内部の交流短絡が発生し
た場合、インバータ１４の出力には定格を大幅に越えた
過電流が流れる。その際、出力電流検知手段２０の出力
は制御回路１６内部のしきい値を越える。そこで、イン
バータ１４は動作している状態で、まず第２の昇圧コン
バータ１７を停止する。するとバッテリ１３の電力はイ
ンバータ１４に供給されないので、インバータ１４の入
力電圧がスイッチング素子の耐圧をオーバーすることが
ない。また、インバータ１４が動作していても出力電流
には制限がかかり、短絡状態が続いても接続された機器
に障害を与えることも防ぐことができる。

【００３１】以上のように本実施例によれば、出力電流
検出手段２０の出力がしきい値を超えた場合、使用機器
の不具合と判断して、第２の昇圧コンバータを停止し
て、一定時間の後でインバータの動作を停止すること
で、インバータを構成するスイッチング素子に耐圧をこ
える電圧が印加されることがなく、仮に機器の短絡事故
があったとしても安全に停止するバッテリ内蔵型電力変
換装置を実現することができる。

【００３２】（実施例７）以下、本発明の第７の実施例
について図面を参照しながら説明する。図９は本実施例
の構成を示すブロック図である。図９において、図４の
回路構成と異なるのは、切換手段２１と大容量電力デバ
イスである電気二重層コンデンサ２２を直列に接続し
て、バッテリ１３と並列に接続した点である。上記以外
の構成要素は第３の実施例と同等であり、説明を省略す
る。

【００３３】以上のように構成されたバッテリ内蔵型電
力変換装置について動作を説明する。バッテリ１３に充
電する際、切換手段２１をオンして電気二重層コンデン
サ２２にも蓄電しておく。続いて切換手段２１をオフし
ておき、、交流コンセント１５に接続された機器が連続
使用によってバッテリ容量がゼロに近づき、交換が必要
な場合、切換手段２１をオンして電気二重層コンデンサ
２２に蓄電されている電力を使用して機器の連続運転状
態を維持する。交換用に用意していたバッテリ１３に切
り換える間、電気二重層コンデンサが交流出力電圧を所
定値（例えばＡＣ１００Ｖ）に維持し、バッテリ１３の
交換後、切換手段２１をオフする。

【００３４】以上のように本実施例によれば、電気二重
層コンデンサをバッテリ交換時のバックアップとして使
用することで、家電機器の連続使用時にバッテリ交換に
よる使用の中断を発生させることのない利便性の高いバ
ッテリ内蔵型電力変換装置を実現できる。

【００３５】（実施例８）以下、本発明の第８の実施例
について図面を参照しながら説明する。図１０は本実施
例の構成を示すブロック図である。図１０において、図
４の回路構成と異なるのは、第２の昇圧コンバータ１７
をスイッチング素子２個による双方向動作が可能なハー
フブリッジ構成の双方向コンバータ２３とし、また、出
力段には大容量のコンデンサを配置せずに数１０μＦ程
度のフィルムコンデンサ２４を配置した点である。上記
以外の構成要素は第３の実施例と同等であり、説明を省
略する。

【００３６】以上のように構成されたバッテリ内蔵型電
力変換装置について動作を説明する。交流出力コンセン
ト１５に接続された家電機器がモータのように回生電力
を発生する負荷の場合、発生した回生電力は双方向コン
バータ２３の出力に配置されたフィルムコンデンサ２４
を充電するが、容量が小さく数１０μＦ程度しかないた
め、インバータ１４の入力電圧がインバータ１４を構成
するスイッチング素子の耐圧を超えないように、双方向
コンバータ２３を構成するハーフブリッジのハイサイド
のスイッチング素子をオンして、電力をバッテリに回生
する。

【００３７】以上のように本実施例によればバッテリと
インバータをつなぐ電力変換部を２つのスイッチング素
子構成の双方向コンバータとして双方向の電力フローを
実現することで、双方向コンバータの出力に必要であっ
た大容量のコンデンサ（通常、電解コンデンサで寿命が
短い）を小容量で長寿命のフィルムコンデンサに変更で
きることから、装置の長寿命化が図れるバッテリ内蔵型
電力変換装置を実現できる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、使用す
るバッテリ電圧が交流出力電圧のピーク以下でも第２の
昇圧コンバータがバッテリ電圧を昇圧することで、イン
バータが交流出力を可能とする電圧を生成できるため、
バッテリ直列数に自由度を有してシステムの容量変更が
容易なバッテリ内蔵電力変換装置を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例であるバッテリ内蔵型電
力変換装置の構成を示すブロック図

【図２】本発明の第１の実施例であるバッテリ内蔵型電
力変換装置の各部動作を示す波形図

【図３】本発明の第２の実施例であるバッテリ内蔵型電
力変換装置の構成を示すブロック図

【図４】本発明の第３の実施例であるバッテリ内蔵型電
力変換装置の構成を示すブロック図

【図５】本発明の第３の実施例であるバッテリ内蔵型電
力変換装置の各部動作を示す特性図

【図６】本発明の第４の実施例であるバッテリ内蔵型電
力変換装置の各部動作を示す波形図

【図７】本発明の第５の実施例であるバッテリ内蔵型電
力変換装置の各部動作を示す波形図

【図８】本発明の第６の実施例であるバッテリ内蔵型電
力変換装置の各部動作を示す波形図

【図９】本発明の第７の実施例であるバッテリ内蔵型電
力変換装置の構成を示すブロック図

【図１０】本発明の第８の実施例であるバッテリ内蔵型
電力変換装置の構成を示すブロック図

【図１１】従来のバッテリ内蔵型電力変換装置の構成を
示す回路図

【符号の説明】

１１太陽電池１２第１の昇圧コンバータ１３バッテリ１４インバータ１５交流出力コンセント１６制御回路１７第２の昇圧コンバータ１８出力電圧検知手段１９出力電圧設定手段２０出力電流検知手段２１切換手段２２電気二重層コンデンサ２３双方向コンバータ２４フィルムコンデンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤下和男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)発明者藤濤知也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） 5G003 AA06 BA01 CA04 CA12 CC02 DA16 GB03 GB06 5G066 CA08 DA08 FB15 HB06 HB09 JB03 5H007 AA05 AA07 BB07 CA01 CB04 CB05 CC12 DA06 FA02 FA03 GA08 5H030 AA03 AA04 AS03 BB07 BB21 FF42 FF43 FF44 5H420 BB03 BB12 CC02 DD03 EA11 EA45 EB16 EB39 LL03 LL05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】太陽電池と、第１の昇圧コンバータと、
バッテリと、第２の昇圧コンバータと、インバータを有
し、前記第１の昇圧コンバータは太陽電池を最大電力点
で動作させると共に、昇圧して前記バッテリを充電し、
前記第２の昇圧コンバータはバッテリ電圧を前記インバ
ータの交流出力電圧のピーク電圧以上に昇圧するバッテ
リ内蔵型電力変換装置。
【請求項２】第２の昇圧コンバータを制御する制御回
路を備え、前記制御回路は複数の出力電圧設定値を有
し、前記出力電圧設定値に応じて第２の昇圧コンバータ
は出力電圧を可変する請求項１記載のバッテリ内蔵型電
力変換装置。
【請求項３】インバータの出力電流を検知する出力電
流検知手段を有し、前記出力電流検知手段の検出値に応
じて第２の昇圧コンバータの出力電圧を可変する請求項
２記載のバッテリ内蔵型電力変換装置。
【請求項４】出力電流検出手段の検出値が所定値以下
のときは、第２の昇圧コンバータを間欠発振する請求項
３記載のバッテリ内蔵型電力変換装置。
【請求項５】出力電流検知手段の検出値が無負荷に相
当する値を検知した場合、第２の昇圧コンバータの動作
を停止する請求項４記載のバッテリ内蔵型電力変換装
置。
【請求項６】出力電流検知手段が所定値以上の電流を
検知した際、第２の昇圧コンバータが動作を停止した
後、インバータを停止する請求項５記載のバッテリ内蔵
型電力変換装置。
【請求項７】バッテリと並列接続される前記電気二重
層コンデンサおよび切換手段を備え、前記電気二重層コ
ンデンサと前記切換手段は直列に接続され、前記バッテ
リ交換時に前記切換手段をオンする請求項６記載のバッ
テリ内蔵型電力変換装置。
【請求項８】双方向コンバータと、数１０μＦ以下の
フィルムコンデンサと、インバータとが並列に接続さ
れ、前記双方向コンバータは前記インバータの出力に接
続される機器が発生する無効電力をバッテリに回生する
請求項６記載のバッテリ内蔵型電力変換装置。