JP2017158286A - System interconnection apparatus and common mode choke coil device - Google Patents
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Abstract
Description
実施形態は、系統連系装置及びコモンモードチョークコイル装置に関する。 Embodiments relate to a grid interconnection device and a common mode choke coil device.
太陽電池等によって発電された直流電源を、インバータによって商用の電力系統等の交流電源系統に接続する系統連系装置に関する技術が知られている。インバータは、スイッチング素子によって直流を交流に変換している。高調波低減のため、スイッチング素子は、高周波化が望まれているが、スイッチング素子の高周波化によって、高周波漏れ電流及び高周波電磁ノイズ（ＥＭＩ：Electro-Magnetic Interference）等の問題が生じている。漏れ電流及びＥＭＩは、インバータ及び他の電子機器の制御に影響を与える。このため、漏れ電流の許容量は電気用品安全法によって規定されている。また、ＥＭＩは、ＶＣＣＩ（Voluntary Control Council for Information Technology Equipment：情報処理装置等電波障害自主規制協議会）によって規制されている。そこで、漏れ電流及びＥＭＩが外部の交流電源系統に流れることを抑制するための技術が開示されている。 A technique related to a grid interconnection device that connects a DC power generated by a solar battery or the like to an AC power supply system such as a commercial power system by an inverter is known. The inverter converts direct current into alternating current by a switching element. In order to reduce harmonics, the switching element is desired to have a high frequency. However, due to the high frequency of the switching element, problems such as high-frequency leakage current and high-frequency electromagnetic noise (EMI) have occurred. Leakage current and EMI affect the control of inverters and other electronic equipment. For this reason, the allowable amount of leakage current is defined by the Electrical Appliance and Material Safety Law. EMI is regulated by VCCI (Voluntary Control Council for Information Technology Equipment). Therefore, a technique for suppressing leakage current and EMI from flowing to an external AC power supply system is disclosed.
複数の直流電源を交流電源系統に接続することが望まれている。しかしながら、上述の技術は、単一の直流電源を交流電源系統に接続することを想定している。従って、複数の異なる直流電源を交流電源系統に連結すると、直流電源間にいわゆる横流ノイズルートが形成され、高周波ノイズが直流電源間に流れるといった課題が生じる。 It is desired to connect a plurality of DC power supplies to an AC power supply system. However, the technique described above assumes that a single DC power supply is connected to the AC power supply system. Therefore, when a plurality of different DC power sources are connected to the AC power source system, a so-called cross current noise route is formed between the DC power sources, causing a problem that high-frequency noise flows between the DC power sources.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、実施形態による系統連系装置は、第１接続端子と、第２接続端子と、第３接続端子と、第４接続端子と、第５接続端子と、第６接続端子と、コモンモードチョークコイル部と、を備える。第１接続端子は、第１直流電源の第１端子と接続される。第２接続端子は、第１直流電源の第２端子と接続される。第３接続端子は、第２直流電源の第１端子と接続される。第４接続端子は、第２直流電源の第２端子と接続される。第５接続端子は、交流電源系統に接続される。第６接続端子は、交流電源系統に接続される。コモンモードチョークコイル部は、第１接続端子及び第２接続端子と、第３接続端子及び第４接続端子との間に接続されるとともに、第５接続端子及び第６接続端子と接続され、複数のコモンモードチョークコイルを有する。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the grid interconnection device according to the embodiment includes a first connection terminal, a second connection terminal, a third connection terminal, a fourth connection terminal, and a fifth connection. A terminal, a sixth connection terminal, and a common mode choke coil portion. The first connection terminal is connected to the first terminal of the first DC power supply. The second connection terminal is connected to the second terminal of the first DC power supply. The third connection terminal is connected to the first terminal of the second DC power supply. The fourth connection terminal is connected to the second terminal of the second DC power supply. The fifth connection terminal is connected to the AC power supply system. The sixth connection terminal is connected to the AC power supply system. The common mode choke coil unit is connected between the first connection terminal and the second connection terminal, the third connection terminal and the fourth connection terminal, and is connected to the fifth connection terminal and the sixth connection terminal. Common mode choke coil.
以下の例示的な実施形態や変形例には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、同様の構成要素には共通の符号が付されるとともに、重複する説明が部分的に省略される。実施形態や変形例に含まれる部分は、他の実施形態や変形例の対応する部分と置き換えて構成されることができる。また、実施形態や変形例に含まれる部分の構成や位置等は、特に言及しない限りは、他の実施形態や変形例と同様である。 Similar components are included in the following exemplary embodiments and modifications. Therefore, below, the same code | symbol is attached | subjected to the same component, and the overlapping description is partially abbreviate | omitted. Portions included in the embodiments and modifications can be configured by replacing corresponding portions in other embodiments and modifications. In addition, the configuration, position, and the like of the parts included in the embodiments and modifications are the same as those in the other embodiments and modifications unless otherwise specified.
以下の実施形態及び変形例は、複数の直流電源を交流電源系統に接続する系統連系システムにおいて、複数の直流電源間にＣＭＣＣ（Common Mode Choke Coil：コモンモードチョークコイル）を配置して、コモンモードにおけるノイズが複数の直流電源の間に流れることを抑制する。 In the following embodiments and modifications, in a grid interconnection system in which a plurality of DC power supplies are connected to an AC power supply system, a CMCC (Common Mode Choke Coil) is arranged between the plurality of DC power supplies, and the common The noise in the mode is prevented from flowing between a plurality of DC power supplies.
（第１実施形態）
図１は、系統連系装置２０を含む系統連系システム１０の全体構成図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a
図１に示すように、系統連系システム１０は、第１直流電源１２と、第２直流電源１４と、交流電源系統１６と、系統連系装置２０とを備える。
As shown in FIG. 1, the
第１直流電源１２は、例えば、太陽電池である。第１直流電源１２は、太陽光によって電気を発電する。第１直流電源１２は、直流の電力を出力する一対の出力端子１２ａ及び出力端子１２ｂを有する。例えば、出力端子１２ａは正極であって、出力端子１２ｂは負極である。出力端子１２ａ及び出力端子１２ｂは、第１直流電源１２の第１端子及び第２端子の一例である。第１直流電源１２は、発電した電気を直流の電力として、系統連系装置２０へ出力する。
The first
第２直流電源１４は、例えば、電気を蓄える蓄電池である。第２直流電源１４は、直流の電力を出力する一対の端子１４ａ及び端子１４ｂを有する。例えば、端子１４ａは正極であって、端子１４ｂは負極である。端子１４ａ及び端子１４ｂは、第２直流電源１４の第１端子及び第２端子の一例である。第２直流電源１４は、蓄えている電気を直流の電力として、系統連系装置２０へ出力する。尚、第２直流電源１４の一対の端子１４ａ、１４ｂは、蓄電する電力を受電する場合、入力端子としても機能する。
The second
第１直流電源１２及び第２直流電源１４は、太陽電池及び蓄電池に限るものではなく、燃料電池等の他の直流の電力を出力可能な電源であればよい。
The 1st
交流電源系統１６は、例えば、需要家に交流の電力を供給する商用の電源系統である。交流電源系統１６は、大規模な発電所等によって発電された交流の電力を送電して、需要家に供給する。また、交流電源系統１６は、第１直流電源１２及び第２直流電源１４から出力された直流の電力を変換した交流の電力を受電する。
The AC
系統連系装置２０は、発電または蓄電されている直流電源を交流に変換して、交流電源系統１６へと出力する。系統連系装置２０は、第１直流電源１２及び第２直流電源１４と、交流電源系統１６との間に接続されている。
The
系統連系装置２０は、第１接続端子２２ａと、第２接続端子２２ｂと、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ａと、第３接続端子２２ｃと、第４接続端子２２ｄと、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ｂと、コモンモードチョークコイル装置の一例であるＣＭＣＣ部２６と、インバータ２８と、ＬＣフィルタ３０と、第５接続端子３２ａと、第６接続端子３２ｂとを有する。
The
第１接続端子２２ａは、第１直流電源１２の一方の出力端子１２ａに接続されている。第２接続端子２２ｂは、第１直流電源１２の他方の出力端子１２ｂに接続されている。
The
第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ａは、第１直流電源１２と、ＣＭＣＣ部２６との間に接続されている。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ａには、第１直流電源１２から直流の電力が供給され、インバータ２８の定格直流電圧に変換してＣＭＣＣ部２６へ出力する。
The first DC /
第３接続端子２２ｃは、第２直流電源１４の一方の端子１４ａに接続されている。第４接続端子２２ｄは、第２直流電源１４の他方の端子１４ｂに接続されている。
The
第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ｂは、第２直流電源１４と、ＣＭＣＣ部２６との間に接続されている。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ｂには、第２直流電源１４から直流の電力が供給され、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ａと同様、インバータ２８の定格直流電圧に変換してＣＭＣＣ部２６へ出力する。
The second DC /
ＣＭＣＣ部２６の端部は、第１コイル端３４ａと、第２コイル端３４ｂと、第３コイル端３４ｃと、第４コイル端３４ｄと、第５コイル端３６ａと、第６コイル端３６ｂとして機能する。
The ends of the
第１コイル端３４ａ及び第２コイル端３４ｂは、それぞれ第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ａの入力ラインの正極及び負極に接続されている。従って、第１コイル端３４ａ及び第２コイル端３４ｂは、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ａを介して、第１接続端子２２ａ及び第２接続端子２２ｂと接続されている。
The
第３コイル端３４ｃ及び第４コイル端３４ｄは、それぞれ第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ｂの入力ラインの正極及び負極に接続されている。従って、第３コイル端３４ｃ及び第４コイル端３４ｄは、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ｂを介して、第３接続端子２２ｃ及び第４接続端子２２ｄと接続されている。
The
これにより、ＣＭＣＣ部２６は、第１接続端子２２ａ及び第２接続端子２２ｂと、第３接続端子２２ｃ及び第４接続端子２２ｄとの間に接続されている。この結果、ＣＭＣＣ部２６は、第１直流電源１２と、第２直流電源１４との間に接続される。
Accordingly, the
第５コイル端３６ａ及び第６コイル端３６ｂは、インバータ２８の入力ラインの正極及び負極に接続されている。ＣＭＣＣ部２６は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ａ及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ｂと、インバータ２８及びＬＣフィルタ３０との間に接続されている。ＣＭＣＣ部２６は、インバータ２８及びＬＣフィルタ３０を介して、第５接続端子３２ａ及び第６接続端子３２ｂと接続されている。
The fifth coil end 36 a and the
インバータ２８は、ＣＭＣＣ部２６と接続されている。インバータ２８は、例えば、スイッチング素子を含むブリッジ回路を有する。スイッチング素子の一例は、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）またはＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等の半導体スイッチング素子である。インバータ２８は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）変調などで変調された制御信号によりスイッチング素子のオンとオフとを切り替えて、ＣＭＣＣ部２６が出力した直流を、例えば単相のＰＷＭパルスに変換する。このスイッチング周波数をｆｓｗとする。インバータ２８は、ＬＣフィルタ３０と接続されている。インバータ２８は、変換した交流の電力をＬＣフィルタ３０へ出力する。
The
ＬＣフィルタ３０は、インバータ２８と接続されている。ＬＣフィルタ３０は、リアクトル及びコンデンサを有し、ローパスフィルタとして機能する。ＬＣフィルタ３０は、インバータ２８が出力したＰＷＭパルスを、交流電源系統の周波数ｆｓと同じ周波数ｆｓの正弦波の交流に変換する。ＬＣフィルタ３０は、第５接続端子３２ａ及び第６接続端子３２ｂに接続されている。これにより、ＣＭＣＣ部２６の第５コイル端３６ａ及び第６コイル端３６ｂは、インバータ２８及びＬＣフィルタ３０を介して、第５接続端子３２ａ及び第６接続端子３２ｂに接続される。
The
第５接続端子３２ａは、交流電源系統１６と接続されている。第６接続端子３２ｂは、交流電源系統１６と接続されている。第５接続端子３２ａ及び第６接続端子３２ｂは、ＬＣフィルタ３０が変換した正弦波の交流の電力を、交流電源系統１６へ出力する。
The
系統連系装置２０は、複数の第１コンデンサ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄと、複数の第２コンデンサ５２ａ、５２ｂと、バイパス経路５４とを更に有する。複数の第１コンデンサ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄのそれぞれを区別する必要がない場合、第１コンデンサの符号を“５０”とする。複数の第２コンデンサ５２ａ、５２ｂのそれぞれを区別する必要がない場合、第２コンデンサの符号を“５２”とする。
The
複数の第１コンデンサ５０の個数は、例えば、直流電源１２、１４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ａ、２４ｂとを接続する配線の個数と同じである。換言すれば、直流電源１２、１４の個数の２倍である。本実施形態では、複数の第１コンデンサ５０の個数は、４個である。
The number of first capacitors 50 is, for example, the same as the number of wires connecting the DC power supplies 12 and 14 and the DC /
複数の第１コンデンサ５０は、直流電源１２、１４とＤＣ／ＤＣコンバータ２４ａ、２４ｂとを接続する配線のそれぞれと、バイパス経路５４との間に設けられている。第１コンデンサ５０ａの一端は、第１接続端子２２ａと第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ａとを接続する配線に接続されている。第１コンデンサ５０ｂの一端は、第２接続端子２２ｂと第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ａとを接続する配線に接続されている。第１コンデンサ５０ｃの一端は、第３接続端子２２ｃと第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ｂとを接続する配線に接続されている。第１コンデンサ５０ｄの一端は、第４接続端子２２ｄと第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ｂとを接続する配線に接続されている。複数の第１コンデンサ５０の他端は、バイパス経路５４に接続されている。
The plurality of first capacitors 50 are provided between each of the wirings connecting the DC power supplies 12 and 14 and the DC /
複数の第２コンデンサ５２の個数は、例えば、ＬＣフィルタ３０と、交流電源系統１６とを接続する配線の個数と同じである。本実施形態では、複数の第２コンデンサ５２の個数は、２個である。
The number of the second capacitors 52 is, for example, the same as the number of wirings that connect the
複数の第２コンデンサ５２は、ＬＣフィルタ３０と、交流電源系統１６とを接続する配線のそれぞれと、バイパス経路５４との間に設けられている。第２コンデンサ５２ａの一端は、ＬＣフィルタ３０と第５接続端子３２ａとを接続する配線に接続されている。第２コンデンサ５２ｂの一端は、ＬＣフィルタ３０と第６接続端子３２ｂとを接続する配線に接続されている。複数の第２コンデンサ５２の他端は、バイパス経路５４に接続されている。
The plurality of second capacitors 52 are provided between each of the wirings connecting the
バイパス経路５４は、複数の第１コンデンサ５０のそれぞれの他端と、複数の第２コンデンサ５２のそれぞれの他端との間に設けられている。
The
ここで、ＣＭＣＣ部２６とコンデンサ５０、５２は、ローパスフィルタ５８として機能する。ローパスフィルタ５８は、カットオフ周波数ｆｃを有する。ローパスフィルタ５８は、カットオフ周波数ｆｃ以下の周波数の交流の電力を通過させる。ローパスフィルタ５８のカットオフ周波数ｆｃは、インバータ２８の半導体のスイッチング素子のスイッチング周波数ｆｓｗよりも低く、ＬＣフィルタ３０が出力する交流の周波数ｆｓよりも高い。従って、ローパスフィルタ５８のインピーダンスは、高周波であるスイッチング周波数ｆｓｗを有する高周波ノイズに対して、第１直流電源１２や第２直流電源１４及び大地等の外部の経路によって構成されるコモンモードの漏れ電流の経路となる漏れ電流路のインピーダンスよりも小さい。これにより、ローパスフィルタ５８は、高周波のコモンモードのノイズを、外部の漏れ電流路に漏らすことなく、バイパス経路５４へと導く。
Here, the
図２は、ＣＭＣＣ部２６の内部構造を含む系統連系システム１０の全体構成図である。図２における黒丸は、コイルに同じ向きの電流を流した場合において、コイル内で同じ方向の起磁力が発生することを示す。
FIG. 2 is an overall configuration diagram of the
図２に示すように、ＣＭＣＣ部２６は、第１ＣＭＣＣ（コモンモードチョークコイル）８６と、第２ＣＭＣＣ（コモンモードチョークコイル）８８と、第３ＣＭＣＣ（コモンモードチョークコイル）９０と、を有する。第１ＣＭＣＣ８６は、第１コイルの一例である第１コイル６２及び第２コイルの一例である第２コイル６４を含む。第２ＣＭＣＣ８８は、第３コイルの一例である第３コイル６６及び第４コイルの一例である第４コイル６８を含む。第３ＣＭＣＣ９０は、第５コイルの一例である第５コイル７０及び第６コイルの一例である第６コイル７０を含む。
As shown in FIG. 2, the
第１コイル６２の一端は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ａを介して、第１接続端子２２ａと接続される第１コイル端３４ａである。
One end of the
第２コイル６４の一端は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ａを介して、第２接続端子２２ｂと接続される第２コイル端３４ｂである。
One end of the
第３コイル６６の一端は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ｂを介して、第３接続端子２２ｃと接続される第３コイル端３４ｃである。
One end of the
第４コイル６８の一端は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ｂを介して、第４接続端子２２ｄと接続される第４コイル端３４ｄである。
One end of the
第５コイル７０の一端は、インバータ２８の入力ラインの正極に接続されるとともに、インバータ２８及びＬＣフィルタ３０を介して、第５接続端子３２ａと接続される第５コイル端３６ａである。
One end of the
第６コイル７０の一端は、インバータ２８の入力ラインの負極に接続されるとともに、インバータ２８及びＬＣフィルタ３０を介して、第６接続端子３２ｂと接続される第６コイル端３６ｂである。
One end of the
第１コイル６２の他方の端子７４ａ、第３コイル６６の他方の端子７４ｃ、及び、第５コイル７０の他方の端子７４ｅは、互いに接続されている。第２コイル６４の他方の端子７４ｂ、第４コイル６８の他方の端子７４ｄ、及び、第６コイル７０の他方の端子７４ｆは、互いに接続されている。
The
ここで、図２に示すように、第１直流電源１２から交流電源系統１６にコモンモード電流が流れた場合、第１ＣＭＣＣ８６と第３ＣＭＣＣ９０にはインピーダンスが発生する。また、第２直流電源１４から交流電源系統１６にコモンモード電流が流れた場合、第２ＣＭＣＣ８８と第３ＣＭＣＣ９０にはインピーダンスが発生する。また、第１直流電源１２から第２直流電源１４コモンモード電流が流れた場合、第１ＣＭＣＣ８６と第２ＣＭＣＣ８８にはインピーダンスが発生する。
Here, as shown in FIG. 2, when a common mode current flows from the first
図３は、ＣＭＣＣ部２６の概略の全体構造図である。図３に示すように、ＣＭＣＣ部２６の鉄心７５は、三脚鉄心構造を有する。鉄心７５は、一対の継部７６ａ、７６ｂと、３本の脚部７８ａ、７８ｂ、７８ｃとを有する。
FIG. 3 is a schematic overall configuration diagram of the
継部７６ａ、７６ｂ及び脚部７８ａ、７８ｂ、７８ｃは、例えば、鉄等を含む磁性体によって構成されている。
The
脚部７８ａには、第１コイル６２と、第２コイル６４とが巻かれている。第１コイル６２が巻かれている方向は、第２コイル６４が巻かれている方向と反対である。
A
脚部７８ｂには、第３コイル６６と、第４コイル６８とが巻かれている。第３コイル６６が巻かれている方向は、第４コイル６８が巻かれている方向と反対である。
A
脚部７８ｃには、第５コイル７０と、第６コイル７０とが巻かれている。第５コイル７０が巻かれている方向は、第６コイル７０が巻かれている方向と反対である。
A
図４は、ノーマルモードにおけるＣＭＣＣ部２６の電流及び磁力線を説明する図である。図４及び後述する図５から図７、図１３、図１４において、細点線の矢印は電流の流れを示し、太点線の矢印は磁力線の向きを示す。
FIG. 4 is a diagram for explaining currents and lines of magnetic force of the
図４に示すように、ノーマルモードでは、第１コイル端３４ａから第５コイル端３６ａに流れた電流と同じ量の電流が、戻ってきて第６コイル端３６ｂから第２コイル端３４ｂへと流れる。これにより、第１コイル６２に生じる磁力線の向きは、第２コイル６４に生じる磁力線の向きと逆になり、磁力線は互いに打ち消し合う。第５コイル７０に生じる磁力線の向きは、第６コイル７０に生じる磁力線の向きと逆になり、磁力線は互いに打ち消し合う。また、ノーマルモードでは、第３コイル端３４ｃから第５コイル端３６ａに流れた電流と同じ量の電流が、戻ってきて第６コイル端３６ｂから第４コイル端３４ｄへと流れる。これにより、第３コイル６６に生じる磁力線の向きは、第４コイル６８に生じる磁力線の向きと逆になり、磁力線は互いに打ち消し合う。
As shown in FIG. 4, in the normal mode, the same amount of current as the current flowing from the
このように、ＣＭＣＣ部２６は、ノーマルモードでは、各磁力線を打ち消すように機能するので、インピーダンスをほとんど有さない。従って、ＣＭＣＣ部２６は、第１直流電源１２及び第２直流電源１４から出力されたノーマルモードの電流を交流電源系統１６へと出力する。
As described above, the
図５は、第１直流電源１２と交流電源系統１６にコモンモードの電流が流れる場合のＣＭＣＣ部２６の磁力線を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating magnetic lines of force of the
図５に示すコモンモードでは、第１コイル端３４ａの電流の向きは、第２コイル端３４ｂの電流の向きと同じである。これにより、第１コイル６２に生じる磁力線の向きは、第２コイル６４に生じる磁力線の向きと同じになり、磁力線は強めあう。この場合、第５コイル端３６ａの電流の向きは、第６コイル端３６ｂの電流の向きと同じである。これにより、第５コイル７０に生じる磁力線の向きは、第６コイル７０に生じる磁力線の向きと同じになり、磁力線は強めあう。
In the common mode shown in FIG. 5, the direction of the current at the
このように、第１接続端子２２ａと第２接続端子２２ｂとにコモンモードの電流が流れる場合、ＣＭＣＣ部２６は、磁力線が強めあって、太点線矢印で示すループ状の磁力線が形成されるので、大きいインピーダンスを有する。従って、ＣＭＣＣ部２６は、第１直流電源１２及び第２直流電源１４から交流電源系統１６へ出力されるコモンモードの電流を低減する。
As described above, when a common mode current flows through the
図６は、第２直流電源１４と交流電源系統１６にコモンモードの電流が流れる場合のＣＭＣＣ部２６の磁力線を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating magnetic lines of force of the
図６に示すコモンモードでは、第３コイル端３４ｃの電流の向きは、第４コイル端３４ｄの電流の向きと同じである。これにより、第３コイル６６に生じる磁力線の向きは、第４コイル６８に生じる磁力線の向きと同じになり、磁力線は強めあう。この場合、第５コイル端３６ａの電流の向きは、第６コイル端３６ｂの電流の向きと同じである。これにより、第５コイル７０に生じる磁力線の向きは、第６コイル７０に生じる磁力線の向きと同じになり、磁力線は強めあう。
In the common mode shown in FIG. 6, the direction of the current at the
このように、第３接続端子２２ｃと第４接続端子２２ｄとにコモンモードの電流が流れる場合、ＣＭＣＣ部２６は、磁力線が強めあって、太点線矢印で示すループ状の磁力線が形成されるので、大きいインピーダンスを有する。従って、ＣＭＣＣ部２６は、第１直流電源１２及び第２直流電源１４から交流電源系統１６へ出力されるコモンモードの電流を低減する。
As described above, when a common mode current flows through the
図７は、第１直流電源１２と第２直流電源１４にコモンモードの電流が流れる場合のＣＭＣＣ部２６の磁力線を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating magnetic lines of force of the
図７に示すコモンモードでは、第１コイル端３４ａの電流の向きは、第２コイル端３４ｂの電流の向きと同じである。これにより、第１コイル６２に生じる磁力線の向きは、第２コイル６４に生じる磁力線の向きと同じになり、磁力線は強めあう。また、第３コイル端３４ｃの電流の向きは、第４コイル端３４ｄの電流の向きと同じである。これにより、第３コイル６６に生じる磁力線の向きは、第４コイル６８に生じる磁力線の向きと同じになり、磁力線は強めあう。
In the common mode shown in FIG. 7, the direction of the current at the
このように、第１接続端子２２ａと第２接続端子２２ｂとにコモンモードの電流が流れるとともに、第３接続端子２２ｃと第４接続端子２２ｄとにコモンモードの電流が流れる場合、ＣＭＣＣ部２６は、磁力線が強めあって、太点線矢印で示すループ状の磁力線が形成されるので、大きいインピーダンスを有する。従って、ＣＭＣＣ部２６は、第１直流電源１２から第２直流電源１４へ流れるコモンモードの電流を低減する。また、ＣＭＣＣ部２６は、第２直流電源１４から第１直流電源１２へ流れるコモンモードの電流を低減する。また、ＣＭＣＣ部２６は、第１直流電源１２から第２直流電源１４へのコモンモードにおけるノイズ、及び、第２直流電源１４から第１直流電源１２へのコモンモードにおけるノイズを低減する。
As described above, when a common mode current flows through the
上述した系統連系システム１０の動作を説明する。
The operation of the
系統連系システム１０では、第１直流電源１２が、直流電流を接続端子２２ａ、２２ｂを介して系統連系装置２０へ出力すると、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ａが、当該電力の電圧を予め定められた電圧に変換して、ＣＭＣＣ部２６へ出力する。ＣＭＣＣ部２６は、ノーマルモードの電流に対しては、インピーダンスをほとんど有さないので、当該電流のほとんどをインバータ２８へ出力する。インバータ２８は、ＣＭＣＣ部２６からの電圧をパルス幅変調（ＰＷＭ）によってパルス状に変換して、ＬＣフィルタ３０に出力する。ＬＣフィルタ３０は、パルス状に変換された電圧を、交流電源系統１６の周波数ｆｓの正弦波の交流の電圧に変換する。ＬＣフィルタ３０は、接続端子３２を介して、変換した交流の電圧を交流電源系統１６へ出力する。
In the
第２直流電源１４が、ノーマルモードの直流電流を接続端子２２ｃ、２２ｄを介して系統連系装置２０へ出力した場合も、同様に、系統連系装置２０は、ＣＭＣＣ部２６によって電流をほとんど低減することなく、接続端子３２から交流電源系統１６へ交流の電力を出力する。
Similarly, when the second
コモンモードの電流が、第１直流電源１２から接続端子２２ａ、２２ｂを介して系統連系装置２０へ流れると、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ａが、当該電力の電圧を予め定められた電圧に変換して、ＣＭＣＣ部２６へ出力する。ＣＭＣＣ部２６は、コモンモードの電流に対しては大きいインピーダンスを有するので、コモンモードの電流を低減する。
When a common mode current flows from the first
しかしながら、ＣＭＣＣ部２６は、コモンモードの電流の全てを減衰させる事はできない。インバータ２８は、スイッチング周波数ｆｓｗで駆動され、周波数ｆｓｗのコモンモードノイズが発生する。ここで、ＣＭＣＣ部２６とコンデンサ５０、５２は、カットオフ周波数ｆｃのローパスフィルタ５８を構成する。ローパスフィルタ５８のカットオフ周波数ｆｃは、インバータ２８のスイッチング素子のスイッチング周波数ｆｓｗよりも小さく、ＬＣフィルタ３０が出力する交流の周波数ｆｓよりも大きい。従って、コモンモードノイズの周波数に対して、バイパス経路５４のインピーダンスが、第１直流電源１２及び外部の大地等によって形成される漏れ電流路のインピーダンスに比べて小さい。従って、高周波のコモンモードのほとんどのノイズは、バイパス経路５４を流れて、外部への漏えいは抑制される。
However, the
同様に、コモンモードの電流が、第２直流電源１４から接続端子２２ｃ、２２ｄを介して系統連系装置２０へ流れた場合でも、接続端子３２から外部へコモンモードのノイズが漏れることはほとんどなく、第１直流電源１２へコモンモードのノイズが流れることもほとんどない。
Similarly, even when a common mode current flows from the second
上述したように系統連系装置２０は、接続端子２２と、接続端子３２との間にＣＭＣＣ部２６が設けられているので、直流電源１２、１４が出力したコモンモードの電流が交流電源系統１６へ漏れることを抑制できる。更に、系統連系装置２０では、ＣＭＣＣ部２６が、第１直流電源１２の電力が入力される接続端子２２ａ、２２ｂと、第２直流電源１４の電力が入力される接続端子２２ｃ、２２ｄとの間に設けられている。これにより、ＣＭＣＣ部２６は、第１直流電源１２から第２直流電源１４へと流れるコモンモードのノイズを低減することができる。同様に、ＣＭＣＣ部２６は、第２直流電源１４から第１直流電源１２へと流れるコモンモードのノイズを低減することができる。
As described above, since the
（変形例１）
図８は、変形例１によるＣＭＣＣ部の鉄心４７５の斜視図である。図８に示すように、鉄心４７５は、一対の継部４７６ａ、４７６ｂと、３本の脚部４７８ａ、４７８ｂ、４７８ｃとを有する。継部４７６ａ、４７６ｂは、互いに同じ形状に構成されている。継部４７６ａ、４７６ｂは、中心から三方へ梁が延びる三つ股構造を有する。
(Modification 1)
FIG. 8 is a perspective view of the
３本の脚部４７８ａ、４７８ｂ、４７８ｃは、互いに同じ間隔をあけて配置されている。３本の脚部４７８ａ、４７８ｂ、４７８ｃは、例えば、正三角形の頂点にそれぞれ配置されている。脚部４７８ａと脚部４７８ｂの間隔、脚部４７８ｂと脚部４７８ｃの間隔、脚部４７８ｃと脚部４７８ａの間隔は、互いに同じである。３本の脚部４７８ａ、４７８ｂ、４７８ｃは、円柱状に形成されている。３本の脚部４７８ａ、４７８ｂ、４７８ｃの一端は、一方の継部４７６ａ、４７６ｂに連結されている。３本の脚部４７８ａ、４７８ｂ、４７８ｃの他端は、他方の継部４７６ａ、４７６ｂに連結されている。
The three
また、ＣＭＣＣ部２６では、３本の脚部４７８ａ、４７８ｂ、４７８ｃが、互いに同じ間隔で配置されているので、ノーマルモードにおいて、磁力線をより正確に打ち消すことができる。これにより、ＣＭＣＣ部２６は、ノーマルモードにおけるインピーダンスをより低減することができる。
Further, in the
（変形例２）
図９は、変形例２によるＣＭＣＣ部２６の鉄心１７５の斜視図である。図９に示すように、鉄心１７５は、一対の継部１７６ａ、１７６ｂと、３本の脚部１７８ａ、１７８ｂ、１７８ｃとを有する。
(Modification 2)
FIG. 9 is a perspective view of the
一対の継部１７６ａ、１７６ｂは、同形状の円板状に構成されている。
The pair of
３本の脚部１７８ａ、１７８ｂ、１７８ｃは、継部１７６ａ、１７６ｂの中心から同じ間隔をあけて配置されている。３本の脚部１７８ａ、１７８ｂ、１７８ｃは、例えば、正三角形の頂点にそれぞれ配置されている。３本の脚部１７８ａ、１７８ｂ、１７８ｃは、円柱状に形成されている。３本の脚部１７８ａ、１７８ｂ、１７８ｃの一端は、一方の継部１７６ａ、１７６ｂに連結されている。３本の脚部１７８ａ、１７８ｂ、１７８ｃの他端は、他方の継部１７６ａ、１７６ｂに連結されている。
The three
（変形例３）
図１０は、変形例３によるＣＭＣＣ部２２６の斜視図である。図１０に示すように、鉄心２７５は、３個の鉄心部材２８０を有する。鉄心２７５は、複数の鉄心部材２８０を組み合わせた構造を有する。各鉄心部材２８０は、ループ状の磁力線を形成する輪状に構成されている。各鉄心部材２８０は、一対の継部材２７６ａ、２７６ｂと、一対の脚部材２７８ａ、２７８ｂとを有する。
(Modification 3)
FIG. 10 is a perspective view of the
一対の継部材２７６ａ、２７６ｂ及び一対の脚部材２７８ａ、２７８ｂは、四角柱状に構成されている。一方の脚部材２７８ａの一端は、一方の継部材２７６ａの一端に連結されている。一方の脚部材２７８ａの他端は、他方の継部材２７６ｂの一端に連結されている。他方の脚部材２７８ｂの一端は、一方の継部材２７６ａの他端に連結されている。他方の脚部材２７８ｂの他端は、他方の継部材２７６ｂの他端に連結されている。鉄心部材２８０は、四角形の各辺に沿って継部材２７６ａ、２７６ｂ及び脚部材２７８ａ、２７８ｂが配置された構造を有する。鉄心部材２８０は、中央部が四角形の中空状に構成されている。
The pair of
３個の鉄心部材２８０は、平面において、各継部材２７６ａ（または継部材２７６ｂ）が正三角形の各辺を構成するように配置される。
The three
一の鉄心部材２８０の脚部材２７８ａは、隣接する鉄心部材２８０の脚部材２７８ｂと平行に近接して配置されている。近接して配置される一対の脚部材２７８ａ、２７８ｂには、コイル６２、６４、６６、６８、７０、７２のいずれかが巻かれる。換言すれば、隣接する２つの鉄心部材２８０の一対の脚部材２７８ａ、２７８ｂが組み合わされて、上述の第１脚部、第２脚部及び第３脚部のそれぞれに対応する一本の脚部として機能する。
The
（第２実施形態）
上述した第１実施形態は三脚鉄心構造にＣＭＣＣ部２６内の全てのコイルを巻きつけた例について説明した。しかしながら、このような形態に制限するものではない。第２実施形態では、２つの二脚鉄心を用いる例について説明する。図１１は、第２実施形態による系統連系装置３２０を含む系統連系システム１０の全体構成図である。第２実施形態による系統連系装置３２０のＣＭＣＣ部３２６は、第１ＣＭＣＣ３８６及び第２ＣＭＣＣ３８８を含む副ＣＭＣＣ部３９５と、第３ＣＭＣＣ３９０とを有する。第１ＣＭＣＣ３８６は、第１コイル３６２及び第２コイル３６４を含む。第２ＣＭＣＣ３８８は、第３コイル３６６及び第４コイル３６８を含む。第３ＣＭＣＣ３９０は、第５コイル３７０及び第６コイル３７２を含む。第２実施形態では、第１ＣＭＣＣ３８６と、第２ＣＭＣＣ３８８とを組み合わせた副ＣＭＣＣ部３９５を一方の二脚鉄心に巻きつけ、第３ＣＭＣＣ３９０を他の二脚鉄心に巻きつける。尚、第３ＣＭＣＣ３９０を巻きつける二脚鉄心は従来と同様として説明を省略する。
(Second Embodiment)
1st Embodiment mentioned above demonstrated the example which wound all the coils in the
図１２は、第２実施形態によるＣＭＣＣ部３２６の第１ＣＭＣＣ３８６及び第２ＣＭＣＣ３８８の概略の全体構成図である。図１２に示すように、第１ＣＭＣＣ３８６及び第２ＣＭＣＣ３８８は、副ＣＭＣＣ部３９５として一体に構成されている。ＣＭＣＣ部３２６の鉄心３７５は、二脚鉄心構造を有する。ＣＭＣＣ部３２６の鉄心３７５は、一対の継部３７６ａ、３７６ｂと、一対の脚部３７８ａ、３７８ｂとを有する。
FIG. 12 is a schematic overall configuration diagram of the
一対の継部３７６ａ、３７６ｂ及び一対の脚部３７８ａ、３７８ｂは、四角柱状に構成されている。一方の脚部３７８ａの一端は、一方の継部３７６ａの一端に連結されている。一方の脚部３７８ａの他端は、他方の継部３７６ｂの一端に連結されている。他方の脚部３７８ｂの一端は、一方の継部３７６ａの他端に連結されている。他方の脚部３７８ｂの他端は、他方の継部３７６ｂの他端に連結されている。鉄心３７５は、四角形の各辺に沿って継部３７６ａ、３７６ｂ及び脚部３７８ａ、３７８ｂが配置された構造を有する。鉄心３７５は、中央部が四角形の中空状に構成されている。
The pair of
一方の脚部３７８ａの一方の継部３７６ａ側の半分の領域には、第１コイル３６２が巻かれている。一方の脚部３７８ａの他方の継部３７６ｂ側の半分の領域には、第３コイル３６６が巻かれている。第１コイル３６２が巻かれている方向は、第３コイル３６６が巻かれている方向と反対である。第１コイル３６２の他方の端子及び第３コイル３６６の他方の端子は、互いに接続されるとともに、第５コイル３７０に接続される。
A
他方の脚部３７８ｂの一方の継部３７６ａ側の半分の領域には、第２コイル３６４が巻かれている。他方の脚部３７８ｂの他方の継部３７６ｂ側の半分の領域には、第４コイル３６８が巻かれている。第２コイル３６４が巻かれている方向は、第１コイル３６２が巻かれている方向と反対である。第２コイル３６４が巻かれている方向は、第４コイル３６８が巻かれている方向と反対である。第２コイル３６４の他方の端子及び第４コイル３６８の他方の端子は、互いに接続されるとともに、第６コイル３７２に接続される。
A
図１３は、第１直流電源１２と交流電源系統１６にノーマルモードの電流が流れる場合の磁力線を説明する図である。第２実施形態のＣＭＣＣ部３２６では、第１直流電源１２と交流電源系統１６にノーマルモードの電流が流れると、第１コイル端３４ａから第５コイル端３６ａに流れた電流と同じ量の電流が戻ってきて第６コイル端３６ｂから第２コイル端３４ｂへと流れる。この場合、図１３に示すように、第１コイル３６２の磁力線は、第２コイル３６４の磁力線と逆向きになる。従って、ノーマルモードの電流が流れた場合、ＣＭＣＣ部３２６は、ほとんどインピーダンスを有さないので、ノーマルモードの電流をほとんど通過させる。尚、第２直流電源１４と交流電源系統１６にノーマルモードの電流が流れる場合においても、ＣＭＣＣ部３２６は、ほとんどインピーダンスを有さないので、ノーマルモードの電流をほとんど通過させる。
FIG. 13 is a diagram for explaining lines of magnetic force when a normal mode current flows through the first
図１４は、第１直流電源１２と交流電源系統１６にコモンモードの電流が流れる場合の磁力線を説明する図である。第２実施形態のＣＭＣＣ部３２６においても、第１直流電源１２と交流電源系統１６にコモンモードの電流が流れた場合、図１４に示すように、第１コイル３６２の磁力線は、第２コイル３６４の磁力線と同じ向きになる。従って、コモンモードの電流が流れた場合、ＣＭＣＣ部３２６は、大きいインピーダンスを有し、コモンモードの電流を低減する。尚、第２直流電源１４と交流電源系統１６にコモンモードの電流が流れる場合においても、ＣＭＣＣ部３２６は、大きいインピーダンスを有し、コモンモードの電流を低減する。
FIG. 14 is a diagram for explaining lines of magnetic force when a common mode current flows through the first
（第３実施形態）
図１５は、第３実施形態による系統連系装置４２０を含む系統連系システム１０の全体構成図である。図１５に示すように、第３実施形態による系統連系装置４２０は、複数（例えば、４個）の第１コンデンサ４５０ａ、４５０ｂ、４５０ｃ、４５０ｄと、複数（例えば、２個）の第２コンデンサ４５２ａ、４５２ｂの接続箇所が異なる。
(Third embodiment)
FIG. 15 is an overall configuration diagram of the
複数の第１コンデンサ４５０ａ、４５０ｂ、４５０ｃ、４５０ｄは、直流電源１２、１４とＤＣ／ＤＣコンバータ２４ａ、２４ｂとを接続する配線のそれぞれと、バイパス経路５４との間に直接的または間接的に設けられている。
The plurality of
第１コンデンサ４５０ａの一端は、第１接続端子２２ａと第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ａとを接続する配線に接続されている。第１コンデンサ４５０ａの他端は、第２接続端子２２ｂと第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ａとを接続する配線に接続されている。第１コンデンサ４５０ａは、相間コンデンサともいえる。第１コンデンサ４５０ｂの一端は、第２接続端子２２ｂと第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ａとを接続する配線に接続されている。第１コンデンサ４５０ｂの他端は、バイパス経路５４に接続されている。
One end of the
第１コンデンサ４５０ｃの一端は、第３接続端子２２ｃと第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ｂとを接続する配線に接続されている。第１コンデンサ４５０ｃの他端は、第４接続端子２２ｄと第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ｂとを接続する配線に接続されている。第１コンデンサ４５０ｃは、相間コンデンサともいえる。第１コンデンサ４５０ｄの一端は、第４接続端子２２ｄと第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２４ｂとを接続する配線に接続されている。第１コンデンサ４５０ｄの他端は、バイパス経路５４に接続されている。
One end of the
複数の第２コンデンサ４５２ａ、４５２ｂは、直流電源１２、１４とＤＣ／ＤＣコンバータ２４ａ、２４ｂとを接続する配線のそれぞれと、バイパス経路５４との間に直接的または間接的に設けられている。
The plurality of
第２コンデンサ４５２ａの一端は、ＬＣフィルタ３０と第５接続端子３２ａとを接続する配線に接続されている。第２コンデンサ４５２ａの他端は、ＬＣフィルタ３０と第６接続端子３２ｂとを接続する配線に接続されている。第２コンデンサ４５２ａは、相間コンデンサともいえる。
One end of the
第２コンデンサ４５２ｂの一端は、ＬＣフィルタ３０と第６接続端子３２ｂとを接続する配線に接続されている。第２コンデンサ４５２ｂの他端は、バイパス経路５４に接続されている。
One end of the second capacitor 452b is connected to a wiring that connects the
第３実施形態のＬＣフィルタ３０は、一対のコイル４８２ａ、４８２ｂと、ＬＣ用コンデンサ４８４とを有する。一方のコイル４８２ａは、インバータ２８と、第５接続端子３２ａとの間に設けられている。他方のコイル４８２ｂは、インバータ２８と、第６接続端子３２ｂとの間に設けられている。ＬＣ用コンデンサ４８４は、一方のコイル４８２ａと第５接続端子３２ａとを接続する配線と、他方のコイル４８２ｂと第６接続端子３２ｂとを接続する配線との間に接続されている。尚、第３実施形態では、ＬＣ用コンデンサ４８４が、第２コンデンサ４５２ａの機能を兼ねることによって、第２コンデンサ４５２ａを省略してもよい。
The
上述したように系統連系装置４２０は、接続端子２２と、接続端子３２との間にＣＭＣＣ部２６が設けられているので、直流電源１２、１４が出力したコモンモードの電流が交流電源系統１６へ漏れることを抑制できる。更に、系統連系装置４２０では、ＣＭＣＣ部２６が、第１直流電源１２の電力が入力される接続端子２２ａ、２２ｂと、第２直流電源１４の電力が入力される接続端子２２ｃ、２２ｄとの間に設けられている。これにより、ＣＭＣＣ部２６は、第１直流電源１２から第２直流電源１４へと流れるコモンモードのノイズを低減することができる。同様に、ＣＭＣＣ部２６は、第２直流電源１４から第１直流電源１２へと流れるコモンモードのノイズを低減することができる。
As described above, in the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
上述した各実施形態の各構成の機能、形状及び個数等は、適宜変更してよい。また、各構成の接続関係は適宜変更してよい。各実施形態は、適宜組み合わせてもよい。 The function, shape, number, and the like of each configuration of each embodiment described above may be changed as appropriate. Further, the connection relationship of each component may be changed as appropriate. Each embodiment may be combined as appropriate.
例えば、各ＣＭＣＣを別体としてもよい。図１６は、３個のＣＭＣＣ５８６、５８８、５９０を別体としたＣＭＣＣ部５２６の例である。図１６に示すように、ＣＭＣＣ部５２６は、第１ＣＭＣＣ５８６と、第２ＣＭＣＣ５８８と、第３ＣＭＣＣ５９０とを有する。第１ＣＭＣＣ５８６、第２ＣＭＣＣ５８８、及び、第３ＣＭＣＣ５９０は、別々に構成されている。
For example, each CMCC may be a separate body. FIG. 16 shows an example of a
第１ＣＭＣＣ５８６は、継部５７６ａ、５７６ｂ及び脚部５７８ａ、５７８ｂを有する二脚鉄心構造の鉄心５７５ａと、脚部５７８ａに巻かれた第１コイル５６２と、脚部５７８ｂに巻かれた第２コイル５６４とを有する。第１コイル５６２の一端は、第１コイル端５３４ａとして機能する。第２コイル５６４の一端は、第２コイル端５３４ｂとして機能する。
The
第２ＣＭＣＣ５８８は、継部５７６ｃ、５７６ｄ及び脚部５７８ｃ、５７８ｄを有する二脚鉄心構造の鉄心５７５ｂと、脚部５７８ｃに巻かれた第３コイル５６６と、脚部５７８ｄに巻かれた第４コイル５６８とを有する。第３コイル５６６の一端は、第３コイル端５３４ｃとして機能する。第４コイル５６８の一端は、第４コイル端５３４ｄとして機能する。
The
第３ＣＭＣＣ５９０は、継部５７６ｅ、５７６ｆ及び脚部５７８ｅ、５７８ｆを有する二脚鉄心構造の鉄心５７５ｃと、脚部５７８ｅに巻かれた第５コイル５７０と、脚部５７８ｆに巻かれた第６コイル５７２とを有する。第５コイル５７０の一端は、第５コイル端５３６ａとして機能する。第６コイル５７２の一端は、第６コイル端５３６ｂとして機能する。
The
第１コイル５６２の他方の端子５７４ａ、第２コイル５６４の他方の端子５７４ｂ、第３コイル５６６の他方の端子５７４ｃ、第４コイル５６８の他方の端子５７４ｄ、第５コイル５７０の他方の端子５７４ｅ、及び、第６コイル５７２の他方の端子５７４ｆは、互いに接続されている。
The other terminal 574a of the
直流電源の個数は適宜変更してよい。第１実施形態において、直流電源がｎ個の場合、ＣＭＣＣ部は、複数のコモンモードチョークのうち、２つずつが巻かれるｎ＋１本の脚部を有する。また、第１実施形態において、直流電源がｎ個の場合、ＣＭＣＣ部の直流電源側のコイルは２ｎ個となり、ＣＭＣＣ部の交流電源系統側のコイルは２個である。従って、ＣＭＣＣ部のコモンモードチョークコイルは、２（ｎ＋１）個となる。 The number of DC power supplies may be changed as appropriate. In the first embodiment, when the number of DC power supplies is n, the CMCC unit has n + 1 legs on which two of the plurality of common mode chokes are wound. In the first embodiment, when there are n DC power supplies, there are 2n coils on the DC power supply side of the CMCC section, and there are two coils on the AC power supply system side of the CMCC section. Therefore, the number of common mode choke coils in the CMCC section is 2 (n + 1).
第２実施形態に、第３実施形態のコンデンサの接続関係を適用してもよい。 The connection relation of the capacitor of the third embodiment may be applied to the second embodiment.
バイパス経路５４は、抵抗またはインダクタンス等を有してもよい。
The
系統連系装置２０は、三相出力であってもよい。
The
１０…系統連系システム、 １２…第１直流電源、 １２ａ, １２ｂ…出力端子（第１直流電源の第１端子、第２端子）、 １４…第２直流電源、 １４ａ,１４ｂ…端子（第２直流電源の第１端子、第２端子）、 １６…交流電源系統、 ２０、３２０、４２０…系統連系装置、 ２２ａ…第１接続端子、 ２２ｂ…第２接続端子、 ２２ｃ…第３接続端子、 ２２ｄ…第４接続端子、 ２６、２２６、３２６…ＣＭＣＣ部、 ２８…インバータ、 ３０…ＬＣフィルタ、 ３２ａ…第５接続端子、 ３２ｂ…第６接続端子、 ３４ａ…第１コイル端、 ３４ｂ…第２コイル端、 ３４ｃ…第３コイル端、 ３４ｄ…第４コイル端、 ３６ａ…第５コイル端、 ３６ｂ…第６コイル端、 ５０ａ〜５０ｄ、４５０ａ〜４５０ｄ…第１コンデンサ、 ５２ａ、 ５２ｂ、 ４５２ａ、４５２ｂ…第２コンデンサ、 ５４…バイパス経路、 ５８…ローパスフィルタ、 ６２、３６２…第１コイル、 ６４、３６４…第２コイル、 ６６、３６６…第３コイル、 ６８、３６８…第４コイル、 ７０、３７０…第５コイル、 ７２、３７２…第６コイル、 ８６、８８、９０、３８６、３８８、３９０…ＣＭＣＣ、 ７４ａ〜７４ｆ…他方の端子、 ｆｃ…カットオフ周波数、 ｆｓｗ…スイッチング周波数、 ｆｓ…系統周波数
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記第１直流電源の第２端子と接続される第２接続端子と、
第２直流電源の第１端子と接続される第３接続端子と、
前記第２直流電源の第２端子と接続される第４接続端子と、
交流電源系統に接続される第５接続端子と、
前記交流電源系統に接続される第６接続端子と、
前記第１接続端子及び前記第２接続端子と、前記第３接続端子及び前記第４接続端子との間に接続されるとともに、前記第５接続端子及び前記第６接続端子と接続され、複数のコモンモードチョークコイルを有するコモンモードチョークコイル部と、
を備える系統連系装置。 A first connection terminal connected to the first terminal of the first DC power supply;
A second connection terminal connected to the second terminal of the first DC power supply;
A third connection terminal connected to the first terminal of the second DC power supply;
A fourth connection terminal connected to the second terminal of the second DC power supply;
A fifth connection terminal connected to the AC power supply system;
A sixth connection terminal connected to the AC power supply system;
The first connection terminal and the second connection terminal are connected between the third connection terminal and the fourth connection terminal, and are connected to the fifth connection terminal and the sixth connection terminal. A common mode choke coil having a common mode choke coil;
A grid interconnection device comprising:
一端が前記第１接続端子に接続される第１コイル及び一端が前記第２接続端子に接続される第２コイルを含む第１コモンモードチョークコイルと、
一端が前記第３接続端子に接続される第３コイル及び前記一端が第４接続端子に接続される第４コイルを含む第２コモンモードチョークコイルと、
一端が前記第５接続端子に接続される第５コイル及び一端が前記第６接続端子に接続される第６コイルを含む第３コモンモードチョークコイルと、
を有する請求項１に記載の系統連系装置。 The common mode choke coil section is
A first common mode choke coil including a first coil having one end connected to the first connection terminal and a second coil having one end connected to the second connection terminal;
A second common mode choke coil including a third coil having one end connected to the third connection terminal and a fourth coil having one end connected to the fourth connection terminal;
A third common mode choke coil including a fifth coil having one end connected to the fifth connection terminal and a sixth coil having one end connected to the sixth connection terminal;
The grid interconnection apparatus according to claim 1, comprising:
前記第２コイルの他端、前記第４コイルの他端、及び、前記第６コイルの他端は互いに接続されている
請求項２に記載の系統連系装置。 The other end of the first coil, the other end of the third coil, and the other end of the fifth coil are connected to each other,
The grid interconnection apparatus according to claim 2, wherein the other end of the second coil, the other end of the fourth coil, and the other end of the sixth coil are connected to each other.
前記第１コイル及び前記第２コイルが互いに反対方向に巻かれた第１脚部と、
前記第３コイル及び前記第４コイルが互いに反対方向に巻かれた第２脚部と、
前記第５コイル及び前記第６コイルが互いに反対方向に巻かれた第３脚部と、
前記第１脚部の一端、前記第２脚部の一端及び前記第３脚部の一端を連結する第１継部と、
前記第１脚部の他端、前記第２脚部の他端及び前記第３脚部の他端を連結する第２継部と、
を含む鉄心を更に有する請求項２または３に記載の系統連系装置。 The common mode choke coil section is
A first leg in which the first coil and the second coil are wound in opposite directions;
A second leg in which the third coil and the fourth coil are wound in opposite directions;
A third leg in which the fifth coil and the sixth coil are wound in opposite directions;
A first joint that connects one end of the first leg, one end of the second leg, and one end of the third leg;
A second joint that connects the other end of the first leg, the other end of the second leg, and the other end of the third leg;
The grid interconnection apparatus according to claim 2 or 3, further comprising an iron core including
前記第２継部は、前記第１脚部と前記第２脚部との間隔と、前記第２脚部と前記第３脚部との間隔と、前記第３脚部と前記第１脚部との間隔とが同じになるように、前記第１脚部、前記第２脚部、及び、前記第３脚部を連結する
請求項４に記載の系統連系装置。 The first joint portion includes an interval between the first leg portion and the second leg portion, an interval between the second leg portion and the third leg portion, and the third leg portion and the first leg portion. Connecting the first leg, the second leg, and the third leg so that the distance between the first leg, the second leg, and the third leg
The second joint portion includes an interval between the first leg portion and the second leg portion, an interval between the second leg portion and the third leg portion, and the third leg portion and the first leg portion. The grid interconnection device according to claim 4, wherein the first leg portion, the second leg portion, and the third leg portion are coupled so that a distance between the first leg portion, the second leg portion, and the third leg portion is the same.
前記コモンモードチョークコイル部は、前記複数のコモンモードチョークコイルのうち２つずつが巻かれるｎ＋１本の脚部を有する
請求項４または５に記載の系統連系装置。 A grid interconnection device connected to n DC power sources,
6. The grid interconnection device according to claim 4, wherein the common mode choke coil unit includes n + 1 legs on which two of the plurality of common mode choke coils are wound.
前記第１コイル及び前記第３コイルが互いに反対方向に巻かれた第１脚部と、
前記第２コイル及び前記第４コイルが互いに反対方向に巻かれた第２脚部と、
を有し、
前記第１コイルの巻き方向は、前記第２コイルとは反対の巻き方向である請求項２または３に記載の系統連系装置。 The common mode choke coil section is
A first leg in which the first coil and the third coil are wound in opposite directions;
A second leg in which the second coil and the fourth coil are wound in opposite directions;
Have
The grid interconnection apparatus according to claim 2 or 3, wherein a winding direction of the first coil is a winding direction opposite to the second coil.
前記コモンモードチョークコイル部は、前記第１脚部及び前記第２脚部のそれぞれにｎ個ずつ巻かれた２ｎ個のコモンモードチョークコイルを更に有する
請求項７に記載の系統連系装置。 A grid interconnection device connected to n DC power sources,
The grid interconnection apparatus according to claim 7, wherein the common mode choke coil unit further includes 2n common mode choke coils wound around n pieces of the first leg part and the second leg part, respectively.
前記第５接続端子及び前記第６接続端子に一端が接続された複数の第２コンデンサと、
前記複数の第１コンデンサの他端と前記複数の第２コンデンサの他端との間に設けられたバイパス経路と、
を更に備える請求項１から８のいずれか１項に記載の系統連系装置。 A plurality of first capacitors each having one end connected to each of the first connection terminal, the second connection terminal, the third connection terminal, and the fourth connection terminal;
A plurality of second capacitors having one ends connected to the fifth connection terminal and the sixth connection terminal;
A bypass path provided between the other ends of the plurality of first capacitors and the other ends of the plurality of second capacitors;
The grid interconnection device according to any one of claims 1 to 8, further comprising:
前記インバータによって変換された交流を、交流の周波数ｆｓの正弦波の交流に変換するＬＣフィルタと、
を更に有し、
前記コモンモードチョークコイル部は、
前記インバータ及び前記ＬＣフィルタを介して、前記第５接続端子及び前記第６接続端子に接続され、
前記コモンモードチョークコイル部、前記第１コンデンサ、及び、前記第２コンデンサによって機能するローパスフィルタは、前記スイッチング周波数ｆｓｗよりも低く、かつ、前記周波数ｆｓよりも高いカットオフ周波数ｆｃを有する
請求項９に記載の系統連系装置。 An inverter that converts direct current to alternating current by a switching element having a switching frequency fsw;
An LC filter for converting the alternating current converted by the inverter into a sine wave alternating current having an alternating frequency fs;
Further comprising
The common mode choke coil section is
Via the inverter and the LC filter, connected to the fifth connection terminal and the sixth connection terminal,
The low-pass filter functioning by the common mode choke coil section, the first capacitor, and the second capacitor has a cutoff frequency fc that is lower than the switching frequency fsw and higher than the frequency fs. The grid interconnection device described in 1.
一端が第１直流電源の第１端子と接続され、前記第１脚部に巻かれた第１コイルと、
一端が前記第１直流電源の第２端子と接続され、前記第１コイルとは反対の巻き方向で前記第１脚部に巻かれた第２コイルと、
一端が第２直流電源の第１端子とされ、前記第２脚部に巻かれた第３コイルと、
一端が前記第２直流電源の第２端子と接続され、前記第３コイルとは反対の巻き方向で前記第２脚部に巻かれた第４コイルと、
一端が交流電源系統と接続され、前記第３脚部に巻かれた第５コイルと、
一端が前記交流電源系統と接続され、前記第５コイルとは反対の巻き方向で前記第３脚部に巻かれた第６コイルと、
を備えるコモンモードチョークコイル装置。 A first leg portion, a second leg portion, a third leg portion, an end of the first leg portion, an end of the second leg portion and an end of the third leg portion; An iron core having the other end of the first leg, the other end of the second leg, and a second joint that connects the other end of the third leg;
A first coil having one end connected to the first terminal of the first DC power source and wound around the first leg;
A second coil having one end connected to the second terminal of the first DC power source and wound around the first leg in a winding direction opposite to the first coil;
One end is a first terminal of the second DC power supply, and a third coil wound around the second leg portion;
A fourth coil having one end connected to the second terminal of the second DC power source and wound around the second leg in a winding direction opposite to the third coil;
A fifth coil having one end connected to the AC power supply system and wound around the third leg;
A sixth coil having one end connected to the AC power supply system and wound around the third leg portion in a winding direction opposite to the fifth coil;
A common mode choke coil device comprising:
前記第２継部は、前記第１脚部と前記第２脚部との間隔と、前記第２脚部と前記第３脚部との間隔と、前記第３脚部と前記第１脚部との間隔とが同じになるように、前記第１脚部、前記第２脚部、及び、前記第３脚部を連結する
請求項１１に記載のコモンモードチョークコイル装置。 The first joint portion includes an interval between the first leg portion and the second leg portion, an interval between the second leg portion and the third leg portion, and the third leg portion and the first leg portion. Connecting the first leg, the second leg, and the third leg so that the distance between the first leg, the second leg, and the third leg
The second joint portion includes an interval between the first leg portion and the second leg portion, an interval between the second leg portion and the third leg portion, and the third leg portion and the first leg portion. The common mode choke coil device according to claim 11, wherein the first leg portion, the second leg portion, and the third leg portion are coupled so that a distance between the first leg portion, the second leg portion, and the third leg portion is the same.
一端が第１直流電源の第１端子と接続され、前記第１脚部に巻かれた第１コイルと、
一端が第１直流電源の第２端子と接続され、前記第１コイルとは反対の巻き方向で前記第２脚部に巻かれた第２コイルと、
一端が第２直流電源の第１端子と接続され、他端が前記第１コイルの他端と接続され、前記第１コイルとは反対の巻き方向で前記第１脚部に巻かれた第３コイルと、
一端が第２直流電源の第２端子と接続され、他端が前記第２コイルの他端と接続され、前記第３コイルとは反対の巻き方向で前記第２脚部に巻かれた第４コイルと、
を備えるコモンモードチョークコイル装置。 A first leg, a second leg, a first joint connecting one end of the first leg and the one end of the second leg, the other end of the first leg, and the second leg An iron core having a second joint connecting the other end of
A first coil having one end connected to the first terminal of the first DC power source and wound around the first leg;
A second coil having one end connected to the second terminal of the first DC power source and wound around the second leg in a winding direction opposite to the first coil;
One end is connected to the first terminal of the second DC power supply, the other end is connected to the other end of the first coil, and the third is wound around the first leg in the winding direction opposite to the first coil. Coils,
One end is connected to the second terminal of the second DC power source, the other end is connected to the other end of the second coil, and the fourth is wound around the second leg in the winding direction opposite to the third coil. Coils,
A common mode choke coil device comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016038961A JP2017158286A (en) | 2016-03-01 | 2016-03-01 | System interconnection apparatus and common mode choke coil device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2016038961A JP2017158286A (en) | 2016-03-01 | 2016-03-01 | System interconnection apparatus and common mode choke coil device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017158286A true JP2017158286A (en) | 2017-09-07 |
Family
ID=59810526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016038961A Pending JP2017158286A (en) | 2016-03-01 | 2016-03-01 | System interconnection apparatus and common mode choke coil device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2017158286A (en) |
-
2016
- 2016-03-01 JP JP2016038961A patent/JP2017158286A/en active Pending
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