JP2013121211A - 電力供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】電力源からの直流を交流に変換し、負荷系統に供給する電力供給システムであって、素子の劣化や破損を抑制し、長期にわたって安定して電力を供給することができる電力供給システムを提供する。
【解決手段】直流の直流電源ＰＳに対し並列接続され、直流電源ＰＳからの直流を交流に変換し負荷が接続された負荷系統ＬＳに供給する複数個の非絶縁型のＤＣ／ＡＣ変換手段１、２と、負荷系統ＬＳから各ＤＣ／ＡＣ変換手段１、２に許容範囲を超える過電流が流れるのを制限する過電流制限手段Ｔｒ１とを備えている電力供給システムＡ。
【選択図】図１

Description

本発明は、直流電力源から交流電力を供給する電力供給システムに関するものである。

近年、負荷が接続されている電力系統（負荷系統と称する）に電力を供給するシステムとして、商用電力系統とは別系統の電力源を備えた電力供給システムの導入が増加してきている。このような別系統の電力源を備えた電力供給システムでは、負荷が消費する使用電力の一部を前記電力源からの電力でまかない、前記商用電力系統からの電力の供給を減らすことができる。

上記電力源として、蓄電池や太陽光発電装置を挙げることができる。上述の電力供給システムにおいて、前記電力源は、通常、直流の電源である場合がほとんどである。そして、前記負荷系統が交流であることから、前記電力供給システムでは、前記電力源からの直流をＤＣ／ＡＣ変換器（インバータ）で交流に変換して負荷に供給している。

また、前記電力源の能力はこの手の電力供給システムが登場した当初に比べて格段に向上しており、前記電力源からの出力電力も大幅に増加している。前記電力源からの電力が大きくなると、従来のインバータでは容量不足となる場合がある。そこで、前記電力源の出力電力に対応可能な容量のインバータを用いる方法が考えられる。しかしながら、インバータの容量を大きくすると、インバータに用いられている素子に大容量の電流に対応するものを用いなくてはならず、インバータのコストが増大する。また、大容量のインバータでは、スイッチング素子のアイドル電流が大きくなるため、低出力時の電力変換効率が低下する問題点もある。

そこで、従来の電力供給システムで使用していたインバータを並列に接続し、大容量の電力に対応させた電力供給システムが提案されている。図７は２個のインバータを並列に接続した従来の電力供給システムの電気的な接続を示す図である。図７に示す電力供給システムＥは、電力源である直流電源ＰＳと、直流電源ＰＳに並列に接続された第１インバータ１（ＤＣ／ＡＣ変換手段）及び第２インバータ２（ＤＣ／ＡＣ変換手段）とを備えている。

電力供給システムＥは、第１出力端子Ｏｕｔ１、第２出力端子Ｏｕｔ２で負荷（不図示）が接続されている負荷系統ＬＳに接続されている。なお、この負荷系統ＬＳには、商用電力系統が接続されていてもよい。そして、第１出力端子Ｏｕｔ１又は第２出力端子Ｏｕｔ２と接地端子とを利用することで、ＡＣ１００Ｖを供給することができ、第１出力端子Ｏｕｔ１と第２出力端子Ｏｕｔ２とを利用することで、ＡＣ２００Ｖを供給することができるようになっている（単相三線式）。

第１インバータ１は、低周波数（例えば６０Ｈｚ）で駆動される低周波スイッチング素子ＳＷ１１、ＳＷ１２と、高周波数（例えば２０ｋＨｚ）で駆動される高周波スイッチング素子ＰＷ１１、ＰＷ１２とを備えており、これらのスイッチング素子が直流電源ＰＳにフルブリッジ接続されている。図１に示すように、低周波スイッチング素子ＳＷ１１と高周波スイッチング素子ＰＷ１１とが直列に接続されており、低周波スイッチング素子ＳＷ１２と高周波スイッチング素子ＰＷ１２とが直列に接続されている。そして、低周波スイッチング素子ＳＷ１１及び低周波スイッチング素子ＳＷ１２が直流電源ＰＳの正極側に接続され、高周波スイッチング素子ＰＷ１１及び高周波スイッチング素子ＰＷ１２が直流電源ＰＳの負極側に接続されている。

そして、低周波スイッチング素子ＳＷ１１と高周波スイッチング素子ＰＷ１１との接続点に第１出力線Ｏ１１が接続されており、低周波スイッチング素子ＳＷ１２と高周波スイッチング素子ＰＷ１２との接続点に第２出力線Ｏ１２が接続されている。そして、第１出力線Ｏ１１の途中にコイルＬ１１が取り付けられ、第２出力線Ｏ１２の途中にコイルＬ１２が取り付けられている。さらに、第１出力線Ｏ１１及び第２出力線Ｏ１２を接続する配線にキャパシタＣ１が取り付けられている。そして、第１出力線Ｏ１１は接続点Ｐ１を介して、第１出力端子Ｏｕｔ１と接続され、第２出力線Ｏ１２は接続点Ｐ２を介して第２出力端子Ｏｕｔ２と接続されている。

そして、第１インバータ１は、低周波スイッチング素子ＳＷ１１、ＳＷ１２及び高周波スイッチング素子ＰＷ１１、ＰＷ１２を制御するドライバ回路Ｃｔ１を備えている。ドライバ回路Ｃｔ１は、スイッチング素子の構成によって制御に必要なパルス状の電流又は電圧を各スイッチング素子に供給し、スイッチング素子を駆動している。

第２インバータ２は第１インバータ１と同形状のＤＣ／ＡＣ変換装置である。すなわち、低周波で駆動される低周波スイッチング素子ＳＷ２１、ＳＷ２２と、高周波で駆動される高周波スイッチング素子ＰＷ２１、ＰＷ２２とを備えている。なお、低周波スイッチング素子ＳＷ２１、ＳＷ２２は低周波スイッチング素子ＳＷ１１、ＳＷ１２と同じ構成のものである。同様に、高周波スイッチング素子ＰＷ２１、ＰＷ２２は高周波スイッチング素子ＰＷ１１、ＰＷ１２と同じ構成のものである。さらに、低周波スイッチング素子ＳＷ２１、ＳＷ２２、高周波スイッチング素子ＰＷ２１、ＰＷ２２は第１インバータ１の各スイッチング素子と同じように配線されており、ドライバ回路Ｃｔ２によって駆動されている。

そして、低周波スイッチング素子ＳＷ２１と高周波スイッチング素子ＰＷ２１との接続点に第１出力線Ｏ２１が接続されており、低周波スイッチング素子ＳＷ２２と高周波スイッチング素子ＰＷ２２との接続点に第２出力線Ｏ２２が接続されている。そして、第１出力線Ｏ２１の途中にコイルＬ２１が取り付けられ、第２出力線Ｏ２２の途中にコイルＬ２２が取り付けられている。さらに、第１出力線Ｏ２１及び第２出力線Ｏ２２を接続する配線にキャパシタＣ２が取り付けられている。そして、第１出力線Ｏ２１は接続点Ｐ１を介して、第１出力端子Ｏｕｔ１と接続され、第２出力線Ｏ２２は接続点Ｐ２を介して第２出力端子Ｏｕｔ２と接続されている。

次に、電力供給システムの動作について説明する。まず第１インバータのみが駆動する場合について説明し、その後、第１インバータ１及び第２インバータ２が同時に駆動する場合について説明する。図８は図７の構成の電力供給システムの第１インバータ１のスイッチング素子の動作状態を示すタイミングチャートである。図８は、第１出力端子Ｏｕｔ１と第２出力端子Ｏｕｔ２が負荷系統ＬＳに接続されているものとして、直流電源ＰＳからの直流電力を第１インバータ１で交流に変換し、負荷に供給するときのタイミングチャートを示している。

まず、低周波スイッチング素子ＳＷ１１をオン、高周波スイッチング素子ＰＷ１２をスイッチングする。このとき、高周波スイッチング素子ＰＷ１２は、パルス幅制御（ＰＷＭ制御）されており、パルス幅が徐々に変化するように調整されている。なお、図２では、理解を容易にするため、パルス幅を広く（半波長のパルス数９）で表示しているが、実際の高周波スイッチング素子ＰＷ１２はもっと細かいパルス（２０ｋＨｚ駆動の場合、半波長のパルス数約１６７）となっている。

低周波スイッチング素子ＳＷ１１をオンにして、高周波スイッチング素子ＰＷ１２をスイッチングすることで、第１出力端子Ｏｕｔ１は高電圧に第２出力端子Ｏｕｔ２は低電圧になる。このとき、低周波スイッチング素子ＳＷ１２と高周波スイッチング素子ＰＷ１１はオフである。

同様に、低周波スイッチング素子ＳＷ１２をオン、高周波スイッチング素子ＰＷ１１をスイッチングすることで、第２出力端子Ｏｕｔ２が高電圧に第１出力端子Ｏｕｔ１が低電圧になる。このとき、低周波スイッチング素子ＳＷ１１と高周波スイッチング素子ＰＷ１２がオフである。なお、第１インバータ１は、第１出力端子Ｏｕｔ１、第２出力端子Ｏｕｔ２側（交流側）にはコイルＬ１１、Ｌ１２とキャパシタＣ１が備えられており、第１出力端子Ｏｕｔ１及び第２出力端子Ｏｕｔ２の電圧が正弦波となるように調整している。

以上に示しているように、低周波スイッチング素子ＳＷ１１がオンのときと低周波スイッチング素子ＳＷ１２がオンのときとで、第１出力端子Ｏｕｔ１及び第２出力端子Ｏｕｔ２の電圧の極性が変化する。低周波スイッチング素子ＳＷ１１及び低周波スイッチング素子ＳＷ１２は６０Ｈｚで駆動しているので、第１出力端子Ｏｕｔ１の出力電圧Ｖｏｕｔ１及び第２出力端子Ｏｕｔ２の出力電圧Ｖｏｕｔ２はともに周波数６０Ｈｚの正弦波の交流となる。また、図８に示しているように、出力電圧Ｖｏｕｔ１と出力電圧Ｖｏｕｔ２とは、半波長ずれた正弦波である。

また、第２インバータ２も第１インバータ１と同様の動作で、正弦波の交流電流を第１出力端子Ｏｕｔ１、第２出力端子Ｏｕｔ２に供給することが可能である。第１インバータ１から出力される電流を電流Ｉ１ｆ、第２インバータ２から出力される電流を電流Ｉ２ｆとすると、２個のインバータ１、２を同時に駆動することで、電流Ｉ１ｆと電流Ｉ２ｆとを合成した電流が系統に供給されるので、１台のインバータを用いる場合よりも大きな電力を負荷系統ＬＳに供給することができる（例えば、特開２００３−７０１６７号公報等参照）。

特開２００３−７０１６７号公報

図７に示すような構成で、高周波数で駆動する高周波スイッチング素子ＰＷ１１、ＰＷ１２、ＰＷ２１、ＰＷ２２のスイッチングのタイミングがずれると、第１インバータ１から出力される電流Ｉ１ｆと第１インバータ１に戻る電流Ｉ１ｒとが等しくならない場合がある。すなわち、第１インバータ１による出力電圧Ｖｏｕｔ１の正弦波の波形と、第２インバータ２による出力電圧Ｖｏｕｔ２の正弦波の波形とにずれが発生する。

例えば、電流Ｉ１ｆよりも電流Ｉ１ｒが小さい場合、その差分ΔＩは、第２インバータ２に戻る電流Ｉ２ｒに加算される。つまり、第２インバータ２に電流Ｉ２ｒ＋ΔＩが戻ることとなる。この戻り電流Ｉ２ｒ＋ΔＩはごく短時間に発生するもの（高周波）であるが第２インバータ２の素子（例えば、ＰＷ２１、ＰＷ２２）の許容電流よりも大きくなる場合があり、素子の劣化又は破損の原因の一つとなる。

また、第１インバータ１及び第２インバータ２の動作タイミングのずれが大きくなると、短絡電流が流れる場合がある。例えば、第１インバータ１の低周波スイッチング素子ＳＷ１１がオンのとき、第２高周波スイッチング素子ＰＷ２１がスイッチングされる（オンになる）と、低周波スイッチング素子ＳＷ１１、第１出力端子Ｏ１１、接続点Ｐ１、第１接続端子Ｏ２１及び高周波スイッチング素子ＰＷ２１が接続されショートしてしまう。このようにショートすると、素子の劣化、破損の原因となる場合がある。

そこで本発明は、電力源からの直流を交流に変換し、負荷系統に供給する電力供給システムであって、素子の劣化や破損を抑制し、長期にわたって安定して電力を供給することができる電力供給システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、直流の電力源に対し並列接続され、前記電力源からの直流を交流に変換し負荷が接続された負荷系統に供給する複数個の非絶縁型のＤＣ／ＡＣ変換手段と、前記負荷系統から前記各ＤＣ／ＡＣ変換手段に許容範囲を超える過電流が流れるのを制限する過電流制限手段とを備えている電力供給システムを提供する。

この構成によると、前記複数個のＤＣ／ＡＣ変換手段が並列に配置されているので、前記負荷系統には、前記複数個のＤＣ／ＡＣ変換手段からの電力を合わせた電力が供給される、これにより、前記負荷系統に大きな電力を供給することが可能である。

また、前記過電流制限手段が備えられていることから、前記負荷系統から前記ＤＣ／ＡＣ変換手段に戻る戻り電流が前記ＤＣ／ＡＣ変換手段の内部の素子を劣化させるような過電流になるのを抑えている。これにより、前記電力源から前記負荷系統に供給される電力が大きくなっても、前記ＤＣ／ＡＣ変換手段に過電流が流れることによる素子の劣化、破損を抑制し、長期間にわたって安定した電力供給が可能である。

上記構成において、前記過電流制限手段が、前記各ＤＣ／ＡＣ変換手段からの供給電流及び前記各ＤＣ／ＡＣ変換手段への戻り電流が流れる回路をそれぞれ独立した回路とする。

この構成によると、前記各ＤＣ／ＡＣ変換手段を含む回路が独立した閉回路とすることで、前記各ＤＣ／ＡＣ変換手段から出力される供給電流と前記各ＤＣ／ＡＣ変換手段に戻る戻り電流を同じ電流あるいは略同じ電流とすることが可能である。これにより、前記ＳＤＣ／ＡＣ変換手段に戻る戻り電流が過電流となるのを抑制でき、素子の劣化、破損を抑制し、長期間にわたって安定した電力供給が可能である。

上記構成において、前記過電流制限手段が、前記複数個のＤＣ／ＡＣ変換手段のうち１個を除くそれぞれのＤＣ／ＡＣ変換手段と前記負荷系統とを絶縁するようにしてもよい。このような過電流制限手段として、例えば、絶縁トランスを備えたものを挙げることができる。

この構成によると、前記複数個のＤＣ／ＡＣ変換手段よりも少ない数の前記絶縁トランスを用いることで、過電流を抑制することができる。これにより、重量物である絶縁トランスを少なくし、設置場所の制限が少ない電力供給システムを提供することができる。また、１個を除く前記複数のＤＣ／ＡＣ変換手段は、前記絶縁トランスで前記負荷系統との間を絶縁するので、絶縁された前記ＤＣ／ＡＣ変換手段は供給電流をそれぞれ接続された絶縁トランスに供給する。これにより、前記ＤＣ／ＡＣ変換手段から出力された供給電流と戻ってくる戻り電流とは同じかほぼ同じになり、前記ＤＣ／ＡＣ変換手段に戻る戻り電流が過電流になるのを抑制することができる。

また、各絶縁トランスと前記負荷系統とをつなぐ回路すべて独立であり、それぞれの回路は前記絶縁トランスが取り付けられていない前記ＤＣ／ＡＣ変換手段を含む回路とも独立している。これにより、絶縁トランスが取り付けられていない前記ＤＣ／ＡＣ変換手段に戻る戻り電流及び前記各絶縁トランスに戻る戻り電流は、前記絶縁トランスが取り付けられていない前記ＤＣ／ＡＣ変換手段からの供給電流及び前記各絶縁トランスからの供給電流のそれぞれと同じかほぼ同じになる。これにより、前記絶縁トランスが接続されていない前記ＤＣ／ＡＣ変換手段に戻る戻り電流が過電流になるのを抑制することができる。以上のことより、前記各ＤＣ／ＡＣ変換手段に戻る戻り電流が、過電流になるのを抑制でき、素子の劣化、破損を抑制し、長期間にわたって安定した電力供給が可能である。

上記構成において、前記過電流制限手段が、前記複数個のＤＣ／ＡＣ変換手段のうち１個を除くそれぞれのＤＣ／ＡＣ変換手段と前記電力源とを絶縁するようにしてもよい。このような過電流制限手段として、例えば、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータを備えたものを挙げることができる。

この構成によると、各ＤＣ／ＡＣ変換手段には、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータを介して電流が供給されるので、電力源と各絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータとは独立した回路を構成している。このことから、前記各ＤＣ／ＡＣ変換手段と前記負荷系統とをつなぐ回路は閉回路となるので、前記各ＤＣ／ＡＣ変換手段に前記負荷系統から戻る戻り電流は、前記ＤＣ／ＡＣ変換手段から前記負荷系統に供給された供給電流と同じあるいはほぼ同じとなる。これにより、前記各ＤＣ／ＡＣ変換手段に戻る戻り電流が過電流となるのを抑制することができ、素子の劣化、破損を抑制し、長期間にわたって安定した電力供給が可能である。

上記構成において、前記過電流がパルス状の電流であるとき、前記過電流制限手段として前記複数個のＤＣ／ＡＣ変換手段のそれぞれと前記電力源の負極側とを接続する配線に配置され、前記パルス状の過電流の周波数の電流が流れるのを阻止するものを用いてもよい。このような、過電流制限手段として、コイルとキャパシタを用いたローパスフィルタを備えたものを挙げることができる。

この構成によると、前記ＤＣ／ＡＣ変換手段と前記電力源の負極とを接続する配線に、前記過電流と同じ周波数の電流が流れるのを阻止するローパスフィルタのような前記過電流制限手段を配置していることで、過電流の周波数の電流が流れようとすると抵抗が増大するので、過電流が流れるのを抑制することができる。これにより、戻り電流に偏りが発生した場合でも、前記ＤＣ／ＡＣ変換手段に含まれる素子に過電流が流れるのを抑制することができる。

上記構成において、前記複数個のＤＣ／ＡＣ変換手段はＰＷＭ制御されるスイッチング素子を備えており、前記過電流制限手段は、前記各ＤＣ／ＡＣ変換手段のスイッチング素子を同期制御する同期制御手段としてもよい。なお、前記同期制御手段には、前記各ＤＣ／ＡＣ変換手段のスイッチング素子を駆動する制御手段に送信するパルス信号を生成する発振子を備えていてもよい。

複数台のＤＣ／ＡＣ変換手段を並列に配置した場合、各ＤＣ／ＡＣ変換手段の動作タイミングのずれによって、前記負荷系統から前記ＤＣ／ＡＣ変換手段に戻る戻り電流のバランスの崩れが発生する。この構成のように、前記ＤＣ／ＡＣ変換手段のスイッチング素子の駆動の基準になるパルス信号を、すべてのＤＣ／ＡＣ変換手段で共通とすることで、前記複数のＤＣ／ＡＣ変換手段を正確に同期して駆動することができる。これにより、前記負荷系統から前記ＤＣ／ＡＣ変換手段に戻る戻り電流のばらつきによる過電流化を抑制し、素子の劣化、破損を抑制し、長期間にわたって安定した電力供給が可能である。

上記構成において、前記負荷系統が商用電力系統と接続されているものであってもよい。このような構成として、例えば、前記電力源に太陽光発電装置、ガス発電装置等の直流で発電する発電装置や蓄電池、前記発電装置と前記蓄電池とを組み合わせたものを挙げることができる。

本発明によると、電力源からの直流を交流に変換し、負荷系統に供給する電力供給システムであって、負荷系統から各ＤＣ／ＡＣ変換手段に戻る戻り電流が内部に配置された素子の許容範囲を超える過電流となるのを制限することができる。これにより、素子の劣化や破損を抑制することができ、それだけ、長期にわたって安定して電力を供給することができる。

本発明にかかる電力供給システムの電気的な接続を示す図である。 本発明にかかる電力供給システムの他の例を示す図である。 発明にかかる電力供給システムの他の例の電気的な接続を示す図である。 本発明にかかる電力供給システムの他の例を示す図である。 本発明にかかる電力供給システムのさらに他の例の電気的な接続を示す図である。 本発明にかかる電力供給システムのさらに他の例の電気的な接続を示す図である。 ２個のインバータを並列に接続した従来の電力供給システムの電気的な接続を示す図である。 図７の構成の電力供給システムの第１インバータ１のスイッチング素子の動作状態を示すタイミングチャートである。

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明にかかる電力供給システムの電気的な接続を示す図である。図１に示す電力供給システムＡは、直流電源ＰＳと、直流電源ＰＳに並列に接続された第１インバータ１（ＤＣ／ＡＣ変換手段）及び第２インバータ２（ＤＣ／ＡＣ変換手段）とを備えている。なお、この点は、従来の電力供給システムＥと同じ構成であり、実質上同じ部分は同じ符号を付すとともに、実質上同じ部分の詳細な説明は省略する。

第１インバータ１は、ドライバ回路Ｃｔ１によって、低周波スイッチング素子ＳＷ１１、ＳＷ１２、高周波スイッチング素子ＰＷ１１、ＰＷ１２が駆動されることで、直流を交流に変換している。なお、低周波スイッチング素子ＳＷ１１、ＳＷ１２は例えば、６０Ｈｚで駆動される素子であり、ドライバ回路Ｃｔ１は低周波スイッチング素子ＳＷ１１、ＳＷ１２に駆動信号を送るためのアナログ発振回路を備えている。また、高周波スイッチング回路ＰＷ１１及びＰＷ１２は例えば、２０ｋＨｚで駆動される素子であり、ドライバ回路Ｃｔ１は、高周波スイッチング素子ＰＷ１１、ＰＷ１２を駆動する信号のパルス幅を変調するＰＷＭ回路を備えている。

同様に、第２インバータ２は、ドライバ回路Ｃｔ２によって、低周波スイッチング素子ＳＷ２１、ＳＷ２２、高周波スイッチング素子ＰＷ２１、ＰＷ２２が駆動されることで、直流を交流に変換している。なお、低周波スイッチング素子ＳＷ２１、ＳＷ２２は例えば、６０Ｈｚで駆動される素子であり、ドライバ回路Ｃｔ２は低周波スイッチング素子ＳＷ２１、ＳＷ２２に駆動信号を送るためのアナログ発振回路を備えている。また、高周波スイッチング回路ＰＷ２１及びＰＷ２２は例えば、２０ｋＨｚで駆動される素子であり、ドライバ回路Ｃｔ２は、高周波スイッチング素子ＰＷ２１、ＰＷ２２を駆動する信号のパルス幅を変調するＰＷＭ回路を備えている。

電力供給システムＡは、第１インバータ１と第２インバータ２との両方あるいは一方を駆動し、負荷が接続された負荷系統ＬＳに電力を供給するシステムである。なお、負荷系統ＬＳには、別途、商用電力系統(不図示）から電力が供給される構成であってもよい。この場合、電力供給システムＡからの電力と商用電力系統からの電力のいずれか一方あるいは両方を負荷系統ＬＳに供給するための連系装置（不図示）が備えられている。

図１に示す電力供給システムＡでは、第２インバータ２と負荷系統ＬＳとの間に、絶縁トランスＴｒ１（過電流制限手段）を配置している。詳しく説明すると、絶縁トランスＴｒ１は、第２インバータ２側に配置される一次巻線Ｃｏ２１と、一次巻線Ｃｏ２１と並び負荷系統ＬＳ側に配置された二次巻線Ｃｏ２２とを備えている。なお、絶縁トランスＴｒ１は、絶縁を目的とするものであるので、巻線比１：１としているが、これに限定されるものではない。

一次巻線Ｃｏ２１は、第２インバータ２の第１出力線Ｏ２１と第２出力線Ｏ２２とを接続するように配置されている。また、二次巻線Ｃｏ２２は一方が接続点Ｐ１に、他方が接続点Ｐ２と接続されている。つまり、直流電源ＰＳ、第２インバータ２及び一次巻線Ｃｏ２１は閉じた回路Ｃｃ２１を構成している。一方、二次巻線Ｃｏ２２及び負荷系統ＬＳも第２インバータ２を含む閉回路Ｃｃ２１とは別の閉じた回路Ｃｃ２２を構成している。

さらに、直流電源ＰＳ、第１インバータ１及び負荷系統ＬＳで、閉回路Ｃｃ２１、Ｃｃ２２とは異なる閉回路Ｃｃ１１を構成している。すなわち、電力供給システムＡでは、３つの異なる閉回路Ｃｃ１１、Ｃｃ２１及びＣｃ２２を含む構成となっている。

ここで、各閉回路を参照しつつ電流の流れについて説明する。まず、直流電源ＰＳは、正極から直流の出力電流Ｉｅをシステム全体に供給しており、同様に戻り電流Ｉｂが負極に戻っている。なお、出力電流Ｉｅと戻り電流Ｉｂとは等しい（実際には、回路の損失等があるのでわずかながら異なる場合がある）。閉回路Ｃｃ１１及び閉回路Ｃｃ２１は直流電源ＰＳを共用する構成となっており、出力電流Ｉｅは第１インバータ１に入力する入力電流Ｉ１ｅと第２インバータ２に入力する入力電流Ｉ２ｅとに分かれて流れる。すなわち、次の式を満たす。
［数１］
Ｉｅ＝Ｉ１ｅ＋Ｉ２ｅ

閉回路Ｃｃ１１では、入力電流Ｉ１ｅに基づいて、第１インバータ１で交流の供給電流Ｉ１ｆが負荷系統ＬＳに供給される。そして、第１インバータ１には負荷系統ＬＳより戻り電流Ｉ１ｒが戻ってくる。そして、第１インバータ１から戻り電流Ｉ１ｂが、直流電源ＰＳの負極に戻る。

閉回路Ｃｃ２１では、入力電流Ｉ２ｅに基づいて、第２インバータ２で交流の供給電流Ｉ２ｆが一次巻線Ｃｏ２１に供給される。一次巻線Ｃｏ２１からの戻り電流Ｉ２ｒは第２インバータ２に戻る。そして、第２インバータ２から戻り電流Ｉ２ｂが、直流電源ＰＳの負極に戻る。なお、直流電源ＰＳの戻り電流Ｉｂは、次の式を満たす。
［数２］
Ｉｂ＝Ｉ１ｂ＋Ｉ２ｂ

また、一次巻線Ｃｏ２１に供給される電流が交流であることから、二次巻線Ｃｏ２２は励磁され、二次巻線Ｃｏ２２には励磁電流Ｉ２ｔが生じる。このとき、絶縁トランスＴｒ１の巻線比は１：１なので、二次巻線Ｃｏ２２には、一次巻線Ｃｏ２１を流れる電流（供給電流Ｉ２ｆ）とほぼ同じ電流が発生する。なお、二次巻線Ｃｏ２２の両端は接続点Ｐ１及び接続点Ｐ２と接続しているので、二次巻線Ｃｏ２２で生じた励磁電流は負荷系統ＬＳに供給される。そして、負荷系統ＬＳから戻り電流としてＩ２ｓが二次巻線Ｃｏ２２に戻る。なお、閉回路Ｃｃ１１と閉回路Ｃｃ２２とは負荷系統ＬＳに接続されているので、負荷系統ＬＳに供給される電流Ｉｆは、次の式を満たす。
［数３］
Ｉｆ＝Ｉ１ｆ＋Ｉ２ｔ
そして、負荷系統ＬＳから戻る戻り電流Ｉｒは、次の式を見たす。
［数４］
Ｉｒ＝Ｉ１ｒ＋Ｉ２ｓ

そして、閉回路Ｃｃ２２は閉回路であることから、配線や素子の損失を無視すると励磁電流Ｉ２ｔと戻り電流Ｉ２ｓは等しくなる。
［数５］
Ｉ２ｔ＝Ｉ２ｓ

負荷系統ＬＳへの供給電流Ｉｆと負荷系統ＬＳからの戻り電流Ｉｒとは同じとなるので、（数３）及び（数４）より、次の式を満たす。
［数６］
Ｉ１ｆ＋Ｉ２ｔ＝Ｉ１ｒ＋Ｉ２ｓ
そして、（数６）と（数５）とから、
［数７］
Ｉ１ｆ＝Ｉ１ｒ
となる。

また、閉回路Ｃｃ２１は供給電流Ｉ２ｆは一次巻線Ｃｏ２１を通過し、戻り電流Ｉ２ｒとして第２インバータ２に戻るので、Ｉ２ｆとＩ２ｒとは等しくなる。すなわち、以下のとおりである。
［数８］
Ｉ２ｆ＝Ｉ２ｒ

（数７）及び（数８）に示すように、第１インバータ１からの供給電流Ｉ１ｆと戻り電流Ｉ１ｒとは等しく、第２インバータ２からの供給電流Ｉ２ｆと戻り電流Ｉ２ｒとは等しい。このことから、直流電源ＰＳから第１インバータ１又は第２インバータ２に供給する電流Ｉ１ｆ、Ｉ２ｆを各インバータ１、２の内部に配置されたスイッチング素子等の許容電流以下となるように、各インバータ１、２を駆動することで、各インバータ１、２の素子に許容電流以上の電流（過電流）が流れるのを抑制することができる。

上述した通り、各インバータは出力電流(供給電流)と戻り電流とが等しくなることは、電力供給システムＡの回路構成によるものである。そのため、第１インバータ１と第２インバータ２の動作にずれ（時間のずれ）があっても、第１インバータ１及び第２インバータ２の供給電流及び戻り電流は等しくなる。これにより、電力供給システムＡでは、第１インバータ１及び第２インバータ２の動作がずれても、戻り電流のバランス（Ｉ１ｒとＩ２ｒとのバランス）と、供給電流のバランス（Ｉ１ｆとＩ２ｆとのバランス）とのずれを抑制することができ、第１インバータ１又は第２インバータ２に素子を劣化させるあるいは破損させる過電流が流れるのを抑制することができる。また、第１インバータ１と第２インバータ２とは、絶縁されているので、第１インバータ１と第２インバータ２の動作のずれによるショートの発生も防止できる。

これにより、従来用いられているインバータを複数備えることで、高価な（大電流に対応した）スイッチング素子を備えたインバータ用いなくても、直流電源ＰＳから負荷系統ＬＳに従来よりも大きな電力を安定して供給することが可能である。また、供給する電力によって、動作するインバータの数を調整することができ、大電流に対応したスイッチング素子よりも少ないアイドル電流で駆動することが可能であるので、小電力を供給するときの効率の低下を抑制することも可能である。

これにより、電力供給システムＡは負荷系統ＬＳに対して、長期間にわたって安定的に電力を供給できる。なお、本実施形態において、絶縁トランスＴｒ１は第２インバータ２と負荷系統ＬＳの間に配置されているが、第２インバータ２が絶縁トランスＴｒ１を含む構成となっていてもよい。

なお、電力供給システムＡにおいて、第１インバータ１及び第２インバータ２から負荷系統ＬＳへの出力は交流であるので、実際には、図に示した矢印の方向と逆方向に電流が流れる場合もあるが、電流のバランスは上述した通り崩れない。

また、本実施形態において、２台のインバータを並列につないだ構成となっているが、それに限定されるものではない。図２は本発明にかかる電力供給システムの他の例を示す図である。なお、図２に示す電力供給システムでは、インバータ内部の素子の構成及び絶縁トランスの内部構成を省略しているが、素子の構成については図１に示す第１インバータ１、第２インバータ及び絶縁トランスと同じ構成である。

図２に示す、電力供給システムＡ２は、ｎ台（ｎは３以上）のインバータ（Ｉｖ１、Ｉｖ２、Ｉｖ３、・・・、Ｉｖｎ）を備えており、すべてのインバータ（Ｉｖ１、Ｉｖ２、Ｉｖ３、・・・、Ｉｖｎ）が並列となるように接続されている。そして、電力供給システムＡ２には、ｎ−１台（ｎは３以上）の絶縁トランス（Ｔｒ１、Ｔｒ２、・・・、Ｔｒｎ−１）を備えている。絶縁トランス（Ｔｒ１、Ｔｒ２、・・・、Ｔｒｎ−１）はインバータＩｖ１以外のインバータ（Ｉｖ２、Ｉｖ３、・・・、Ｉｖｎ）に取り付けられている。

このように、絶縁トランス（Ｔｒ１、Ｔｒ２、・・・、Ｔｒｎ−１）がインバータ（Ｉｖ２、Ｉｖ３、・・・、Ｉｖｎ）に取り付けられているので、直流電源ＰＳと各インバータ（Ｉｖ１、Ｉｖ２、Ｉｖ３、・・・、Ｉｖｎ）を含む回路はそれぞれ独立し、閉じた回路を構成している。このため、各インバータ（Ｉｖ１、Ｉｖ２、Ｉｖ３、・・・、Ｉｖｎ）からの供給電流と戻り電流とを略同じ電流とすることができる。これにより、インバータ（Ｉｖ１、Ｉｖ２、Ｉｖ３、・・・、Ｉｖｎ）の内部に含まれる素子（スイッチング素子）に過電流が流れ、素子が劣化したり、破損したりするのを抑制することができる。また、インバータに備えられるスイッチング素子の動作のずれによるショートを抑制することが可能である。

以上に示したように、電力供給システムが３台以上のインバータを備える構成の場合、１台のインバータだけ負荷系統ＬＳと直結し、残りのインバータは絶縁トランスを介して負荷系統ＬＳに接続するように構成すればよい。さらに、本実施形態で示す電力供給システムでは、インバータと負荷系統ＬＳとの絶縁にトランスを利用しているが、これに限定されるものではなく、電気エネルギを伝達可能で電気的に絶縁できる部材を広く採用することができる。

（第２の実施形態）
本発明にかかる電力供給システムの他の例について図面を参照して説明する。図３は本発明にかかる電力供給システムの他の例の電気的な接続を示す図である。図３に示すように電力供給システムＢは、第２インバータ２と負荷系統ＬＳとの間の絶縁トランスが省略され、代わりに、直流電源ＰＳと第２インバータ２との間に接続部として絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータＤｒ１（過電流制限手段）が配置されている。これ以外は、図１に示す電力供給システムＡと同じ構成を有している。なお、電力供給システムＢにおいて、電力供給システムＡと実質上同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。

電力供給システムＢでは、直流電源ＰＳと第２インバータ２との間に絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータＤｒ１が配置されている。直流電源ＰＳからの出力電流Ｉｅは、第１インバータ１に入力する入力電流Ｉ１ｅと絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータＤｒ１に入力する入力電流Ｉ２ｅに分かれて流れる。第１インバータ１の動作は、電力供給システムＡと同じであり、第１インバータ１から直流電源ＰＳに戻り電流Ｉ１ｂが戻る。

そして、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータＤｒ１は、直流電源ＰＳからの電流を変換し、第２インバータ２に供給する。絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータＤｒ１は、入力側（直流電源ＰＳ側）と出力側（第２インバータ２側）に分かれており、それぞれ、独立した(電流が流れない)回路で構成されている。このことから、直流電源ＰＳから絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータＤｒ１に流れる供給電流Ｉ２ｅと、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータＤｒ１から直流電源ＰＳに流れる戻り電流Ｉ２ｂは、損失を無視した場合、等しくなる。

そして、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータＤｒ１と第２インバータ２及び負荷系統ＬＳとで閉じた回路を形成しているので、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータＤｒ１から第２インバータ２に入力する入力電流Ｉ２ｊと第２インバータ２から絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータＤｒ１に戻る戻り電流Ｉ２ｋとは等しくなる。また、この入力電流と出力電流の関係があることから、第２インバータ２から負荷系統ＬＳに流れる供給電流Ｉ２ｆと、負荷系統ＬＳから第２インバータ２に戻る戻り電流Ｉ２ｒとは等しくなる。

そして、負荷系統ＬＳに供給される供給電流Ｉｆが、第１インバータ１からの供給電流Ｉ１ｆと第２インバータ２からの供給電流Ｉ２ｆとの和であり、戻り電流Ｉｒが第１インバータ１に戻る戻り電流Ｉ１ｒと第２インバータ２に戻る戻り電流Ｉ２ｒとの和である。供給電流Ｉｆと戻り電流Ｉｒとは等しく、第２インバータ２からの供給電流Ｉ２ｆと第２インバータ２への戻り電流Ｉ２ｒが等しいことから、第１インバータ１からの供給電流Ｉ１ｆと第１インバータ１への戻り電流Ｉ１ｒとが等しくなる。

以上のことより、電力供給システムＢでは、回路構成上、第１インバータ１からの供給電流Ｉ１ｆと第１インバータ１への戻り電流Ｉ１ｒ、第２インバータ２からの供給電流Ｉ２ｆと第２インバータ２への戻り電流Ｉ２ｒはそれぞれ等しくなる。これは、第１インバータ１を含む回路と第２インバータ２を含む回路がそれぞれ独立した回路となっているためであり、第１インバータ１と第２インバータ２の動作がずれても、それぞれのインバータの供給電流と戻り電流のバランスが崩れることはない。

これにより、第１インバータ１及び第２インバータ２を同時に駆動したとき、第１インバータ１と第２インバータ２の動作のずれにより、戻り電流が偏ってしまうことを防ぐことができる。これにより、第１インバータ１又は第２インバータ２を構成する素子（スイッチング素子）に許容範囲を超えた電流が流れるのを抑制し、素子の劣化や破損を抑制することが可能である。また、第１インバータ１と第２インバータ２とがそれぞれ独立した回路に組み込まれていることで、スイッチング素子の動作タイミングのずれにより発生するショートを防止することが可能である。

以上示したように、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータＤｒ１を直流電源ＰＳと第２インバータ２の間に配置することで、第１インバータ１又は第２インバータ２の劣化や破損を抑制することが可能である。なお、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータとして、例えば、絶縁フライバック方式、絶縁フォワード方式、プッシュプル方式、ハーフブリッジ方式、フルブリッジ方式等、従来よく知られた方式のものを採用することが可能である。また、以上の説明において、電力供給システムＢの直流電源ＰＳと第２インバータ２とをつなぐ接続部として 、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータＤｒ１を用いているが、これに限定されるものではなく、直流電源ＰＳと第２インバータ２とを電気的に絶縁できる回路構成の装置を広く用いることが可能である。

また、本実施形態において、２台のインバータを並列につないだ構成となっているが、それに限定されるものではない。図４は本発明にかかる電力供給システムの他の例を示す図である。なお、図４に示す電力供給システムＢ２では、インバータ内部の素子の構成及び絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの内部構成を省略しているが、素子の構成については図２に示す第１インバータ１、第２インバータ及び絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータと同じ構成である。

図４に示す、電力供給システムＢ２は、ｎ台（ｎは３以上）のインバータ（Ｉｖ１、Ｉｖ２、Ｉｖ３、・・・、Ｉｖｎ）を備えており、すべてのインバータ（Ｉｖ１、Ｉｖ２、Ｉｖ３、・・・、Ｉｖｎ）が並列となるように接続されている。そして、電力供給システムＡ２には、ｎ−１台（ｎは３以上）の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ（Ｄｒ１、Ｄｒ２、・・・、Ｄｒｎ−１）を備えている。絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ（Ｄｒ１、Ｄｒ２、・・・、Ｄｒｎ−１）はインバータＩｖ１以外のインバータ（Ｉｖ２、Ｉｖ３、・・・、Ｉｖｎ）に取り付けられている。

このように、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ（Ｄｒ１、Ｄｒ２、・・・、Ｄｒｎ−１）がインバータ（Ｉｖ２、Ｉｖ３、・・・、Ｉｖｎ）に取り付けられているので、直流電源ＰＳと第１インバータＩｖ１と、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ（Ｄｒ１、Ｄｒ２、・・・、Ｄｒｎ−１）とを含む回路はそれぞれ独立し、閉じた回路を構成している。このため、各インバータ（Ｉｖ１、Ｉｖ２、Ｉｖ３、・・・、Ｉｖｎ）からの供給電流と戻り電流とを略同じ電流とすることができる。これにより、インバータ（Ｉｖ１、Ｉｖ２、Ｉｖ３、・・・、Ｉｖｎ）の内部に含まれる素子（スイッチング素子）に過電流が流れ、素子が劣化したり、破損したりするのを抑制することができる。また、インバータに備えられるスイッチング素子の動作のずれによるショートを抑制することが可能である。

以上に示したように、電力供給システムが３台以上のインバータを備える構成の場合、１台のインバータだけ直流電源ＰＳと直結し、残りのインバータは絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータを介して直流電源ＰＳと接続するように構成すればよい。

（第３の実施形態）
本発明にかかる電力供給システムのさらに他の例について図面を参照して説明する。図５は本発明にかかる電力供給システムのさらに他の例の電気的な接続を示す図である。図５に示す電力供給システムＣは、第２インバータ２と負荷系統ＬＳとの間の絶縁トランスが省略され、代わりに、第１インバータ１及び第２インバータ２と直流電源ＰＳの負極側とを接続する配線に接続部３１（過電流制限手段）及び接続部３２（過電流制限手段）が備えられている。それ以外の部分は、電力供給システムＡと同じ構成を有している。なお、電力供給システムＣにおいて、電力供給システムＡと実質上同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。

図５に示すように、第１インバータ１と直流電源ＰＳの負極とを接続する配線Ｒ１の途中に、接続部３１が備えられている。また、第２インバータ２と直流電源ＰＳの負極とを接続する配線Ｒ２の途中に、接続部３２が備えられている。接続部３１及び接続部３２は同じ回路構成を有している。なお、以下の説明では、接続部３１について主に説明するが、接続部３２も同様の構成及び同様の効果を有している。

複数のインバータが並列に接続された電力供給システムにおいて、インバータの動作タイミングがずれると、各インバータから負荷系統ＬＳに供給された供給電流のバランスと、負荷系統ＬＳからインバータに戻る戻り電流のバランスが異なる場合がある。このように、供給電流のバランスと戻り電流のバランスが異なると、少なくとも１つのインバータには、インバータより供給された電流よりも大きな電流（過電流）が戻ってくる。

通常、複数のインバータを同時に動作させても各インバータの動作には数十μｓのずれが発生する。そして、インバータの動作のずれが数十μｓになると、上述したような過電流が発生することがわかっている。すなわち、過電流は数十μｓのパルス状の電流であり、高周波の電流である。そこで、電力供給システムＣでは、インバータ１の配線Ｒ１に接続部３１を配置し、高周波のパルス状の電流が流れるのを阻止している。

図５に示すように、接続部３１は、配線Ｒ１の途中に配置されたコイル３１１と、コイル３１１と直流電源ＰＳとの間に接地する線を設け、その接地線にキャパシタ３１２を備えた、いわゆるローパスフィルタである。このような接続部３１は、高周波の電流（パルス電流）に対して、インピーダンスが増大する。このことから、接続部３１は高周波のパルス電流が流れるのを阻止する。このような接続部３１が配線Ｒ１に配置されていることで、第１インバータ１に高周波の過電流が流れるのを抑制することができる。これにより、第１インバータ１に備えられるスイッチング素子（特に、戻り電流が流れる高周波スイッチング素子ＰＷ１１、ＰＷ１２）が劣化したり、破損したりするのを抑制することができる。

また、第２インバータ２と接続する配線Ｒ２に接続部３１と同じ構成の接続部３２（コイル３２１とキャパシタ３２２を備えた構成）を配置することで、第２インバータ２に備えられるスイッチング素子（特に、戻り電流が流れる高周波スイッチング素子ＰＷ２１、ＰＷ２２）に過電流が流れるのを抑制し、劣化や破損を抑制することができる。

なお、接続部３１、３２で阻止される高周波の周波数は、コイル３１１、３２１のリアクタンスとキャパシタ３１２、３２２のキャパシタンスによって決定される。つまり、予め２つのインバータの動作のずれ時間を想定し、そのずれ時間によって発生する電流の周波数に基づいて、コイルとキャパシタを選定することで効率よく過電流を阻止することができる。

なお、接続部３１、３２としてコイルとキャパシタを用いたローパスフィルタを例に説明しているがこれに限定されるものではなく、一定の高周波、換言すると、一定のパルス幅のパルス電流の流れを阻止できる回路を広く採用することが可能である。

（第４の実施形態）
本発明にかかる電力供給システムのさらに他の例について図面を参照して説明する。図６は本発明にかかる電力供給システムのさらに他の例の電気的な接続を示す図である。図６に示す電力供給システムＤは、第１インバータ１及び第２インバータ２を正確に同期させるための同期制御部４（過電流制限手段）を備えている。なお、図６に示す電力供給システムＤにおいて、第１インバータ１及び第２インバータ２は電力供給システムＡと同じであるので、詳細な表示を省略している。

複数台（図６では２台）のインバータを並列に備えた電力供給システムＤにおいて、２台のインバータ１、２を同時に駆動する場合、２台のインバータ１、２ができる限り正確に同期して駆動されることが好ましい。上述したように、数十μｓずれただけでも、負荷系統ＬＳから各インバータに戻る戻り電流のバランスが崩れ、場合によっては、インバータ（内部に含まれる素子）の許容範囲を超える電流（過電流）が流れる場合がある。

そこで、図６に示すように電力供給システムＤでは、第１インバータ１のドライバ回路Ｃｔ１及び第２インバータ２のドライバ回路Ｃｔ２の動作を正確に同期させる同期制御部４を備えている。

第１インバータ１では、上述しているように低周波スイッチング素子ＳＷ１１がオンのときに高周波スイッチング素子ＰＷ１２をスイッチングし、低周波スイッチング素子ＳＷ１２がオンのときに高周波スイッチング素子ＰＷ１１をスイッチングしている。

また、第２インバータ２では、上述しているように低周波スイッチング素子ＳＷ２１がオンのときに高周波スイッチング素子ＰＷ２２をスイッチングし、低周波スイッチング素子ＳＷ２２がオンのときに高周波スイッチング素子ＰＷ２１をスイッチングしている。

このような第１インバータ１及び第２インバータ２を正確に同期運転するためには、第１インバータ１及び第２インバータ２の低周波スイッチング素子ＳＷ１１とＳＷ２１及び低周波スイッチング素子ＳＷ１２とＳＷ２２とのオンタイミングを正確に同期させる必要がある。さらに、第１インバータ１及び第２インバータ２の高周波スイッチング素子ＰＷ１２とＰＷ２２及び高周波スイッチング素子ＰＷ１１とＰＷ２１のスイッチングのタイミングを正確に同期させる必要がある。

上述したように、各インバータの高周波スイッチング素子は、ドライバ回路Ｃｔ１及びＣｔ２のＰＷＭ回路からのＰＷＭ信号に基づいて駆動されている。そして、ＰＷＭ回路は、ＰＷＭ回路の外部から受信する基本クロック信号に基づいて、高周波スイッチング素子のスイッチングタイミング情報を含むＰＷＭ信号を生成している。すなわち、高周波スイッチング素子の駆動は、ＰＷＭ信号の波形、タイミング、周波数によって決まるものであり、さらには、ＰＷＭ信号のもとになる基本クロック信号によってきまる。つまり、ドライバ回路Ｃｔ１（のＰＷＭ回路）とドライバ回路Ｃｔ２（のＰＷＭ回路）とに同じ基本クロック信号が供給されることで、第１インバータ１の高周波スイッチング素子ＰＷ１１、ＰＷ１２、第２インバータ２の高周波スイッチング素子ＰＷ２１、ＰＷ２２を正確に同期させることができる。

そのため、電力供給システムＤでは、同期制御部４からドライバ回路Ｃｔ１及びドライバ回路Ｃｔ２の両方に同じ基本クロック信号を供給する構成となっている。具体的には、同期制御部４が基本クロック信号を生成する発振子４１を備えており、ドライバ回路Ｃｔ１に送信される基本クロック信号とドライバ回路Ｃｔ２に送信される基本クロック信号とがずれないように送信する構成を有している。

このように、同期制御部４からずれのない基本クロック信号を、各インバータのドライバ回路Ｃｔ１、Ｃｔ２に送信するので、高周波スイッチング素子ＰＷ１１、ＰＷ１２、ＰＷ２１及びＰＷ２２を正確に同期することができる。これにより、第１インバータ１及び第２インバータ２の動作のずれ及びずれにより発生する戻り電流のバランスの崩れを抑制できる。さらにこのことから、インバータに許容範囲を超える電流が流れるのを抑制し、内部に配置された素子（特に、高周波スイッチング素子）の劣化、破損を抑制できる。

上記各実施形態の電力供給システムでは、第１インバータ及び第２インバータとして、フルブリッジ方式の非絶縁インバータを利用しているが、これに限定されるものではなく、高周波駆動のスイッチング素子を備えた非絶縁型のインバータを用いた場合でも同様の効果を得ることができる。

また、インバータに用いられる低周波スイッチング素子及び高周波スイッチング素子としてバイポーラ型トランジスタ、ＩＧＢＴ、ＦＥＴ、ＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタを利用することが可能である。また、上述の各実施形態では、電力源として、蓄電池を挙げることができるが、これに限定されるものではなく、太陽光発電装置、ガス発電装置、風力発電装置、その他直流の発電装置を用いることも可能である。さらに、これらのような発電装置と蓄電池とを組み合わせたものを電力源として利用することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。

本発明の電力供給システムは、太陽光発電システム、ガスコジェネシステム、蓄電池を備える停電バックアップシステム、交流モータで駆動される電気自動車等、直流の電力源から交流を供給する電力供給システムとして用いることが可能である。

Ａ〜Ｄ 電力供給システム
１ 第１インバータ
２ 第２インバータ
３１、３２ 接続部
３１１、３２１ コイル
３１２、３２２ キャパシタ
４ 同期制御部
４１ 発振子
ＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２ 低周波スイッチング素子
ＰＷ１１、ＰＷ２２、ＰＷ２１、ＰＷ２２ 高周波スイッチング素子
Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２ コイル
Ｃ１、Ｃ２ キャパシタ
Ｃｔ１、Ｃｔ２ ドライバ回路
Ｔｒ１〜Ｔｒｎ−１ 絶縁トランス
Ｄｒ１〜Ｄｒｎ−１ 絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ
ＰＳ 電力源

Claims (11)

1. 直流の電力源に対し並列接続され、前記電力源からの直流を交流に変換し、負荷が接続された負荷系統に供給する複数個の非絶縁型のＤＣ／ＡＣ変換手段と、
   前記負荷系統から前記各ＤＣ／ＡＣ変換手段に許容範囲を超える過電流が流れるのを制限する過電流制限手段とを備えていることを特徴とする電力供給システム。
2. 前記過電流制限手段が、前記各ＤＣ／ＡＣ変換手段から前記負荷系統に供給する供給電流及び前記負荷系統から前記各ＤＣ／ＡＣ変換手段への戻り電流が流れる回路を各ＤＣ／ＡＣ変換手段を含む独立した回路とする請求項１に記載の電力供給システム。
3. 前記過電流制限手段が、前記複数個のＤＣ／ＡＣ変換手段のうち１個を除くそれぞれのＤＣ／ＡＣ変換手段と前記負荷系統との間に配置され、前記それぞれのＤＣ／ＡＣ変換手段と前記負荷系統とを絶縁する請求項２に記載の電力供給システム。
4. 前記過電流制限手段が、絶縁トランスを含む請求項３に記載の電力供給システム。
5. 前記過電流制限手段が、前記複数個のＤＣ／ＡＣ変換手段のうち１個を除くそれぞれのＤＣ／ＡＣ変換手段と前記電力源との間に配置され、前記それぞれのＤＣ／ＡＣ変換手段と前記電力源とを絶縁する請求項２に記載の電力供給システム。
6. 前記過電流制限手段が、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータを含む請求項５に記載の電力供給システム。
7. 前記過電流制限手段が、前記過電流がパルス状の電流であるときに用いられるものであり、
   前記複数個のＤＣ／ＡＣ変換手段のそれぞれと前記電力源の負極側との間に配置され、前記パルス状の過電流の周波数の電流が流れるのを阻止する請求項１に記載の電力供給システム。
8. 前記過電流制限手段が、コイルとキャパシタを用いたローパスフィルタを含む請求項７に記載の電力供給システム。
9. 前記複数個のＤＣ／ＡＣ変換手段がＰＷＭ制御されるスイッチング素子を備えており、
   前記過電流制限手段が、前記各ＤＣ／ＡＣ変換手段のスイッチング素子を同期制御する同期制御手段である請求項１に記載の電力供給システム。
10. 前記過電流制限手段が、前記各ＤＣ／ＡＣ変換手段のスイッチング素子を駆動する制御手段に送信するパルス信号を生成する発振子を備えている請求項９に記載の電力供給システム。
11. 前記負荷系統が商用電力系統と接続されている請求項１から請求項１０のいずれかに記載の電力供給システム。

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