JP2015050933A - 太陽光インバータ - Google Patents

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Abstract

【課題】太陽光インバータの入力端に１つのブースタを介して複数の太陽光モジュールが接続されるようにした、マルチストリング型太陽光インバータを提供する。
【解決手段】本発明による太陽光インバータ１０は、複数の太陽光モジュールがそれぞれ直列に接続される複数の入力部１００（１１０、１２０、・・・、１Ｎ０）と、複数の入力部１００にそれぞれ直列に接続される複数のリアクタ２００（２１０、２２０、・・・、２Ｎ０）と、複数の入力部１００から印加される前記複数の太陽光モジュールの直流電圧が充電される第１のコンデンサ３００と、第１のコンデンサ３００に並列に接続される第１の抵抗４００と、並列に接続された第１のコンデンサ３００及び第１の抵抗４００に並列に接続され、第１のコンデンサに充電された電圧を昇圧するブースタ５００と、ブースタ５００により昇圧された電圧を交流電圧に変換して系統に供給するインバータ部６００とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光インバータに関し、特に、太陽光インバータの入力端に１つのブースタを介して複数の太陽光モジュールが接続されるようにした、マルチストリング型太陽光インバータに関する。
一般に、太陽光インバータ（又は系統連系インバータ）は、電力変換装置であって、入力電力系統及び商用電力系統である電源電力系統と連系して、前記入力電力系統の電力を前記電源電力系統に伝送するためのシステムである。
前記太陽光インバータのトポロジーには、マルチストリング方式がある。
前記マルチストリング方式は、２つ（又は複数）の太陽光モジュールから電力が入力される方式であって、１つの太陽光モジュールから電力が入力される方式とは区分される。
マルチストリング型太陽光インバータは、１つの太陽光モジュールを接続するよりも、複数の太陽光モジュールを接続することが効率的である。
韓国登録特許第１０−１２２３０２６号公報
このようなマルチストリング型太陽光インバータは、１つの太陽光インバータに複数の太陽光モジュールを接続するために、太陽光モジュールの数に応じて太陽光インバータの入力端毎にブースタを構成しなければならず、これは製品のコスト上昇を招く。
本発明の目的は、太陽光インバータの入力端毎にブースタを構成するのではなく、１つのブースタを介して複数の太陽光モジュールが接続されるようにした、マルチストリング型太陽光インバータを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明による太陽光インバータは、複数の太陽光モジュールがそれぞれ直列に接続される複数の入力部と、前記複数の入力部にそれぞれ直列に接続される複数のリアクタと、前記複数の入力部から印加される前記複数の太陽光モジュールの直流電圧が充電される第１のコンデンサと、前記第１のコンデンサに並列に接続される第１の抵抗と、前記並列に接続された第１のコンデンサ及び第１の抵抗に並列に接続され、前記第１のコンデンサに充電された電圧を昇圧するブースタと、前記ブースタにより昇圧された電圧を交流電圧に変換して系統に供給するインバータ部とを含む。
本発明の一態様において、前記第１のコンデンサは、前記複数の太陽光モジュールの平均直流電圧を充電するようにしてもよい。
本発明の一態様において、前記第１の抵抗は、前記第１のコンデンサに充電された電圧を消費するようにしてもよい。
本発明による太陽光インバータにおいては、マルチストリング型太陽光インバータの入力端毎にブースタを構成するのではなく、１つのブースタを介して複数の太陽光モジュールが接続されるようにすることにより、コストを低減し、太陽光インバータの体積を小さくすることができる。
本発明の一実施形態による太陽光インバータの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による太陽光インバータの回路図である。
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明するが、図面番号に関係なく同一又は類似の構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図１は本発明の一実施形態による太陽光インバータの構成を示すブロック図である。
図１に示すように、太陽光インバータ１０は、入力部１００、リアクタ２００、第１のコンデンサ３００、第１の抵抗４００、ブースタ５００及びインバータ部６００を含む。なお、図１に示す全ての構成要素が必須構成要素であるわけではなく、本発明による太陽光インバータは、図示の構成要素よりも多い構成要素で実現してもよく、それより少ない構成要素で実現してもよい。
入力部１００は、図２に示すように、複数の入力部（例えば、第１の入力部１１０、第２の入力部１２０、・・・、第Ｎの入力部１Ｎ０）を含む。
また、入力部１００に含まれる複数の入力部には、複数の太陽光モジュールがそれぞれ直列に接続される。
例えば、第１の入力部１１０には、直列に接続された第１の太陽光モジュール（図示せず）から第１の直流電力（又は電圧／電流／エネルギー）が入力され、第２の入力部１２０には、直列に接続された第２の太陽光モジュール（図示せず）から第２の直流電力が入力される。ここで、前記第１の直流電力の値と前記第２の直流電力の値とは、同一でもよく、異なってもよい。
リアクタ２００は、入力部１００に含まれる複数の入力部と同数で構成される。
つまり、リアクタ２００は、複数のリアクタ（例えば、第１のリアクタ２１０、第２のリアクタ２２０、・・・、第Ｎのリアクタ２Ｎ０）を含む。
また、リアクタ２００は、入力部１００に直列に接続される。
第１のコンデンサ３００は、リアクタ２００（又は入力部１００）に直列に接続される。
また、第１のコンデンサ３００は、入力部１００から印加（又は入力）される前記複数の太陽光モジュールの直流電圧（又は電力／電流／エネルギー）を充電する。ここで、第１のコンデンサ３００は、前記複数の太陽光モジュールの平均直流電圧を充電（又は蓄積）するようにしてもよい。
例えば、第１のコンデンサ３００は、第１の入力部１１０から入力される前記第１の太陽光モジュールからの第１の直流電圧と、第２の入力部１２０から入力される前記第２の太陽光モジュールからの第２の直流電圧との平均直流電圧を充電する。
第１の抵抗４００は、リアクタ２００に直列に接続され、第１のコンデンサ３００に並列に接続される。
また、第１の抵抗４００は、第１のコンデンサ３００に充電された電圧を消費する機能を果たす。
すなわち、第１の抵抗４００を介して少量の電流が流れるので、第１の抵抗４００は、第１のコンデンサ３００において複数の直流電圧の平均直流電圧が充電されることを促す機能／役割を果たす。
ブースタ５００は、並列に接続された第１のコンデンサ３００及び第１の抵抗４００に並列に接続される。
また、ブースタ５００は、図２に示すように、スイッチ５１０、ダイオード５２０及び第２のコンデンサ５３０を含む。
また、ブースタ５００は、第１のコンデンサ３００に充電された電圧を昇圧する。
インバータ部６００は、ブースタ５００により昇圧された電圧（又はエネルギー、平滑した直流電源）を交流電圧（又は交流エネルギー／交流電源／三相電源）に変換して誘導電動機（図示せず）などの電力系統に供給（又は出力）する。
つまり、インバータ部６００は、前記複数の太陽光モジュールからそれぞれ伝送される直流電圧（又は直流エネルギー）を入力部１００から受け、当該直流電圧を交流電圧（又は交流エネルギー）に変換し、前記変換された交流電圧を前記電力系統に供給する。
本発明の一実施形態による太陽光インバータにおいては、前述したように、マルチストリング型太陽光インバータの入力端毎にブースタを構成するのではなく、１つのブースタを介して複数の太陽光モジュールが接続されるようにすることにより、コストを低減し、太陽光インバータの体積を小さくすることができる。
前述した実施形態は、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術思想から逸脱しない限り様々な修正及び変形が可能であろう。つまり、前述した実施形態は本発明の技術思想を説明するためのものにすぎず、前述した実施形態により本発明の権利範囲が限定されるものではない。よって、本発明の権利範囲は添付の特許請求の範囲により定められるべきであり、同等の範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
１０ 太陽光インバータ
１００ 入力部
２００ リアクタ
３００ 第１のコンデンサ
４００ 第１の抵抗
５００ ブースタ
５１０ スイッチ
５２０ ダイオード
５３０ 第２のコンデンサ
６００ インバータ部

Claims (3)

  1. 複数の太陽光モジュールがそれぞれ直列に接続される複数の入力部と、
    前記複数の入力部にそれぞれ直列に接続される複数のリアクタと、
    前記複数の入力部から印加される前記複数の太陽光モジュールの直流電圧が充電される第１のコンデンサと、
    前記第１のコンデンサに並列に接続される第１の抵抗と、
    前記並列に接続された第１のコンデンサ及び第１の抵抗に並列に接続され、前記第１のコンデンサに充電された電圧を昇圧するブースタと、
    前記ブースタにより昇圧された電圧を交流電圧に変換して系統に供給するインバータ部とを含むことを特徴とする太陽光インバータ。
  2. 前記第１のコンデンサは、前記複数の太陽光モジュールの平均直流電圧を充電する、請求項１に記載の太陽光インバータ。
  3. 前記第１の抵抗は、前記第１のコンデンサに充電された電圧を消費する、請求項１又は２に記載の太陽光インバータ。
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