JP2017175689A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置を大型化することなく蓄電池の接続を可能とする電力変換装置を提供する。【解決手段】本発明は、第１の昇圧回路２及び第２の昇圧回路３を備えた電力変換装置１において、第１の昇圧回路２の２次側とインバータ回路６との間の結線に第１の昇圧回路２の２次側の出力をインバータ回路６と蓄電池１０とのいずれかに切換えて出力する第１の切換スイッチ８を介在させると共に、第１の昇圧回路２の１次側と当該昇圧回路に対応する太陽電池ストリング４との間の結線に第１の昇圧回路２の１次側への入力を太陽電池ストリングとインバータ回路６とのいずれかに切換える第２の切換スイッチ９を介在させ、第１の昇圧回路を双方向へ昇圧可能に構成し、第２の昇圧回路を片方向に昇圧可能に構成し、インバータ回路を直流と交流との間で双方向に変換可能に構成した。【選択図】図１

Description

本願発明は直流電力を交流電力に変換する電力変換装置に蓄電池を接続する際の構成に
関するものである。

太陽電池パネルを直列につなげた太陽電池ストリングから供給される直流電力を昇圧回
路で昇圧した後インバータ回路で交流電力に変換する電力変換装置が知られている。この
ような電力変換装置に蓄電池を接続して相互に連携する動作を行う場合、昇圧回路で昇圧
された中間電圧の配線に蓄電池を接続するものがある。蓄電池は、中間電圧を電圧調整回
路で蓄電池の充電に適した電圧にまで降圧した後充電が行われ、また放電する際は中間電
圧に印加可能な電圧まで放電電圧を昇圧する。このため電圧を調整する専用の回路が必要
になる。尚、この回路は蓄電池の放電能力に応じた容量が必要となり、放電能力が大きく
なれば相応の熱対策が必要になる。

また、太陽電池ストリングから出力される直流電力を直接昇圧／降圧して蓄電池の充電
に用い、放電時は放電出力を昇圧した後直流電力を交流電力に変換して直接系統又は交流
負荷に供給するものがあった。（特許文献１）

特開２０１１−２５０６７３

特許文献１に記載されたものは、双方向ＤＣＤＣ変換部を備えて蓄電池の充放電を行う
ものであった。このため変換部は蓄電池の放電能力に応じた容量が必要となり、放電能力
が大きくなれば相応の熱対策が必要になる。

従前の蓄電池では充放電を行うための電気回路を内蔵している場合があった。この場合
蓄電池の寿命などによる電池交換時に際してまだ機能している電気回路も同時に交換され
る問題があった。蓄電池を電池単体と充放電のための電気回路とに分割した場合、容量の
小さい蓄電池を用いるときでは、この電気回路を電力変換装置に内蔵し、容量が大きい蓄
電池を用いるときでは、この電気回路を個別の筐体内に収納していた。電気回路を電力変
換装置に内蔵した場合は、放熱部品が増え熱対策により装置が大型化する問題があった。
また、充放電のための電気回路を別体とした際にも蓄電池の屋内設置を考慮するとシステ
ム全体が大型化する問題があった。

本発明は、特に充放電のための電気回路を電力変換装置に内蔵させた際に昇圧回路の共
用を図り電力変換装置の大型化を抑制したものである。

本発明の電力変換装置は、少なくとも第１の昇圧回路及び第２の昇圧回路を備え、太陽
光パネルを直列につなげた夫々の太陽電池ストリングに対応してこれら昇圧回路の夫々の
１次側が結線され、第１の昇圧回路及び第２の昇圧回路は夫々対応する前記太陽電池スト
リングから供給される直流電力を昇圧し夫々の２次側から単一のインバータ回路へ当該昇
圧後の直流電力を供給し、当該直流電力が前記インバータ回路で交流電力へ変換されるよ
うに構成した電力変換装置において、第１の昇圧回路の２次側と前記インバータ回路との
間の結線に第１の昇圧回路の２次側の出力を前記インバータ回路と蓄電池とのいずれかに
切換えて出力する第１の切換スイッチを介在させると共に、第１の昇圧回路の１次側と当
該昇圧回路に対応する太陽電池ストリングとの間の結線に第１の昇圧回路の１次側への入
力を前記太陽電池ストリングと前記インバータ回路とのいずれかに切換える第２の切換ス
イッチを介在させ、第１の昇圧回路を１次側と２次側との間で双方向へ昇圧可能な昇圧回
路で構成し、第２の昇圧回路を１次側から２次側へ片方向に昇圧可能な昇圧回路で構成し
、前記インバータ回路を直流と交流との間で双方向に変換可能な変換回路で構成すること
を特徴とするものである。

本発明の電力変換装置は、第１の昇圧回路を蓄電池の充放電のための電気回路として共
用させることにより、放熱部品の増加を抑制し装置の大型化を抑制するものである。

図１は本発明の概略を説明するブロック図である。 図２は第１の昇圧回路の実施形態の概略を示す説明図である。 図３は第２の昇圧回路の実施形態の概略を示す説明図である。 図４は第３の昇圧回路の実施形態の概略を示す説明図である。 図５はインバータ回路の実施形態の概略を示す説明図である。 図６は本発明の他の実施形態の概略を説明するブロック図である。

図１は本発明の概略を説明するブロック図である。この図（第１の切換えスイッチに相
当するリレー接片８がＢの側、第２の切換えスイッチに相当するリレー接片９がＢの側）
において、電力変換装置１は少なくとも第１の昇圧回路２及び第２の昇圧回路３を備える
。（例えば、第１の昇圧回路２に相当する回路を２回路設け、かつ第２の昇圧回路に相当
する回路を２回路設けた電力変換装置が実用的であるが、この組み合わせに限るものでは
ない。）これら昇圧回路の夫々の１次側２ａ、３ａは太陽光パネルを直列につなげた夫々
の太陽電池ストリング４、５に対応して結線される。これら第１の昇圧回路２及び第２の
昇圧回路３は夫々対応する太陽電池ストリング４、５から供給される直流電力を昇圧した
後、夫々の２次側２ｂ、３ｂから中間電圧点Ｎへ出力される。これら昇圧後の直流電力は
中間電圧点Ｎに接続される単一のインバータ回路６へ供給される。インバータ回路６は入
力した直流電力を交流電力へ変換するように構成されている。この交流電力は系統連系を
行う際に閉じられる常開接片を有するリレー（図示せず）を介して系統７へ重畳される。

第１の昇圧回路２の２次側２ｂとインバータ回路６との間の結線に、第１の昇圧回路２
の２次側２ｂの出力を少なくともインバータ回路６（リレー接片８のＢ側）と蓄電池１０
（リレー接片８のＡ側）とのいずれかの側に切換えて出力する第１の切換スイッチ（リレ
ー接片８に相当）が介在する。第１の昇圧回路２の１次側２ａとこの第１の昇圧回路２に
対応する太陽電池ストリング４との間の結線に、第１の昇圧回路２の１次側２ａへの入力
を少なくとも太陽電池ストリング４（リレー接片９のＢ側）とインバータ回路６（リレー
接片９のＡ側）とのいずれかに切換える第２の切換スイッチ（リレー接片９に相当）が介
在する。第１の昇圧回路２は１次側２ａと２次側２ｂとの間で双方向へ昇圧可能な昇圧回
路で構成している。第２の昇圧回路３を１次側３ａから２次側３ｂへ片方向に昇圧可能な
昇圧回路で構成している。インバータ回路６を直流と交流との間で双方向に変換可能な変
換回路で構成している。

モード１：リレー接片８がＢ側にあり、リレー接片９がＢ側にある場合。
太陽電池ストリング４で発電された直流電力は第１の昇圧回路２の１次側２ａに供給さ
れる。第１の昇圧回路２は太陽電池ストリング４の出力電力が最大になるようにＭＰＰＴ
（Ｍａｘｉｍｕｎ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）動作を行う。この動作
により昇圧された直流電力は２次側２ｂから中間電圧点Ｎへ出力される。第２の昇圧回路
３も同様にＭＰＰＴ動作を行い太陽電池ストリング５の発電電力を昇圧して中間電圧点Ｎ
へ出力する。第１の昇圧回路２、第２の昇圧回路３はそれぞれの太陽電池ストリング４、
５の出力電圧が充分に高い時は降圧または昇圧しないで出力することが可能に構成されて
いる。また、これら昇圧回路はチョッピングによる非絶縁型の昇圧回路、トランス結合に
よる絶縁型の昇圧回路などを用いることが可能であり、本発明では限定されるものではな
い。

インバータ回路６は中間電圧点Ｎを経て供給される直流電力を系統７と同期する交流電
力に変換して系統７へ重畳するものである。直流電力を交流電力へ変換する方式としては
複数のスイッチング素子をブリッジ状に結線してＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏ
ｄｕｌａｔｉｏｎ）動作を行うもの、中性点クランプ方式、出力クランプ方式、階調方式
などを用いることが可能であり、本発明では限定されるものではない。

モード２：リレー接片８がＡ側にあり、リレー接片９がＢ側にある場合。
太陽電池ストリング４で発電された直流電力は第１の昇圧回路２の１次側２ａに供給さ
れる。第１の昇圧回路２は太陽電池ストリング４の出力電圧を蓄電池１０に充電に適合す
るように調整（昇圧又は降圧）して２次側２ｂから蓄電池１０へ供給し蓄電池１０の充電
を行う。蓄電池１０の充電は、蓄電池１０の容量に対して０．２Ｃ程度の定電流充電を行
い蓄電池１０が満充電に近づいた以降は定格電圧より２０％程度高い電圧による定電圧充
電を行うものがある。尚、充電方法はこれに限るものではない。また、満充電の検知は定
電圧充電時の充電電流の減少で判断できるが、蓄電池１０のＳＯＣを用いても良い。

また、第１の昇圧回路２による出力電圧（充電電圧）の調整は前記ＭＰＰＴ動作を行う
際の制御を、電流フィードバックによる定電流出力制御、電圧フィードバックによる定電
圧出力制御に変えればよく主な電気回路の変更はなく共通して用いることができる。尚、
蓄電池１０が満充電または充電を終了する判断が成された時はリレー接片８がＢ側へ切り
換わりモード１の動作に移動するものである。

モード１、モード２では第１の昇圧回路２の機能である１次側２ａから２次側２ｂへの
昇圧（場合によっては降圧）動作を共通して用いることができ、蓄電池１０を充電する際
の専用電気回路が不要になる。特に専用のパワー回路が不要になり電力変換装置１の大型
化を抑制している。
第２の昇圧回路３の２次側３ｂの出力は中間電圧点Ｎを介してインバータ回路６へ供給
され系統７へ重畳される。

モード３Ａ：リレー接片８がＡ側にあり、リレー接片９がＡ側にある場合。蓄電池１０
の放電出力が第１の昇圧回路２の２次側２ｂに供給される。第１の昇圧回路２は２次側２
ｂに印加された直流電力を１次側２ａへ昇圧して出力する。この昇圧された直流電力は第
１の昇圧回路２から中間電圧点Ｎを経て第２の昇圧回路３の出力（太陽電池ストリング５
が充分に発電している時）と共にインバータ回路６へ供給され交流電力に変換された後系
統７へ重畳される。

第１の昇圧回路２は１次側２ａから２次側２ｂへの昇圧及び２次側２ｂから１次側２ａ
への昇圧と双方向で行うことができるものであり、図２に非絶縁型の実施形態の概略図を
説明する。図２において、１次側２ａの端子＋、−に並列にコンデンサ２１とスイッチン
グ素子２２およびスイッチング素子２３の直列回路とが並列に接続されている。同様に２
次側２ｂの端子＋、−に並列にコンデンサ２４とスイッチング素子２５およびスイッチン
グ素子２６の直列回路とが並列に接続されている。スイッチング素子２２およびスイッチ
ング素子２３の接続点とスイッチング素子２５およびスイッチング素子２６の接続点との
間に昇圧用のリアクトル２７が接続されている。尚、ダイオード２２Ｄ、ダイオード２３
Ｄ、ダイオード２５Ｄ、ダイオード２６Ｄが夫々のスイッチング素子２２、２３、２５、
２６に対応して逆方向に並列接続されている。

１次側２ａから２次側２ｂへ昇圧制御する場合、スイッチング素子２２をＯＮ、スイッ
チング素子２３をＯＦＦ、スイッチング素子２５をＯＦＦ、スイッチング素子２６のＯＮ
／ＯＦＦを周期的に制御することによりリアクトル２７、スイッチング素子２６、ダイオ
ード２５Ｄ、コンデンサ２４がチョッパ型の昇圧回路を構成する。スイッチング素子２６
のＯＮ／ＯＦＦは２次側２ｂの電圧／電流のフィードバック方式を用いＯＮデューティを
制御して行う。ＭＰＰＴ動作を行う場合は２次側２ｂの出力電力（または１次側２ａの入
力電力）が最大になるようにフィードバック制御を行う。尚、スイッチング素子２２の連
続通電容量が不足する場合はスイッチング素子２２とスイッチング素子２６のＯＮ／ＯＦ
Ｆを同期させても良い。

１次側２ａから２次側２ｂへ降圧制御する場合、スイッチング素子２２のＯＮ／ＯＦＦ
を周期的に制御し、スイッチング素子２３をＯＦＦ、スイッチング素子２５をＯＦＦ、ス
イッチング素子２６をＯＦＦにすることによりスイッチング素子２２、ダイオード２５Ｄ
、コンデンサ２４が降圧回路を構成する。スイッチング素子２２のＯＮ／ＯＦＦは２次側
２ｂの電圧／電流のフィードバック方式を用いてＯＮデューティを制御して行う。

２次側２ｂから１次側２ａへ昇圧制御する場合、スイッチング素子２５をＯＮ、スイッ
チング素子２６をＯＦＦ、スイッチング素子２２をＯＦＦ、スイッチング素子２３のＯＮ
／ＯＦＦを周期的に制御することによりリアクトル２７、スイッチング素子２３、ダイオ
ード２２Ｄ、コンデンサ２１がチョッパ型の昇圧回路を構成する。スイッチング素子２３
のＯＮ／ＯＦＦは１次側１ａの電圧／電流のフィードバック方式を用いてＯＮデューティ
を制御して行う。尚、スイッチング素子２５の連続通電容量が不足する場合はスイッチン
グ素子２３とスイッチング素子２５のＯＮ／ＯＦＦを同期させても良い。

２次側２ｂから１次側２ａへ降圧制御する場合、スイッチング素子２５のＯＮ／ＯＦＦ
を周期的に制御し、スイッチング素子２６をＯＦＦ、スイッチング素子２２をＯＦＦ、ス
イッチング素子２３をＯＦＦにすることによりスイッチング素子２５、ダイオード２２Ｄ
、コンデンサ２１が降圧回路を構成する。スイッチング素子２５のＯＮ／ＯＦＦは１次側
２ａの電圧／電流のフィードバック方式を用いてＯＮデューティを制御して行う。

第２の昇圧回路３は１次側３ａから２次側３ｂへ昇圧するものであり、図３に非絶縁型
の実施形態の概略図を説明する。図３において、１次側３ａの端子＋、−間にリアクトル
２９とスイッチング素子２８との直列回路が接続されており、スイッチング素子２８と並
列にダイオード３１Ｄとコンデンサ３０との直列回路が接続されている。コンデンサ３０
の端子間を２次側３ｂの端子＋、−にするものである。
スイッチング素子２８のＯＮ／ＯＦＦを周期的に制御することによりリアクトル２９、
スイッチング素子２８、ダイオード３１Ｄ、コンデンサ３０がチョッパ型の昇圧回路を構
成している。スイッチング素子２８のＯＮ／ＯＦＦは２次側３ｂの電圧／電流のフィード
バック方式を用いてＯＮデューティを制御して行う。ＭＰＰＴ動作を行う場合は２次側３
ｂの出力電力（または１次側３ａの入力電力）が最大になるようにフィードバック制御を
行う。

図４は第２の昇圧回路の他の実施形態の説明図である。説明上、第３の昇圧回路４０と
する。第２の昇圧回路３との違いは１次側４０ａから２次側４０ｂへ降圧する機能が追加
されている。具体的には１次側の４０ａの＋端子とリアクトル２９との結線にスイッチン
グ素子１７（並列にダイオード１７Ｄを接続）を介在させたものである。尚、他の構成は
第２の昇圧回路３と実質的に同じであるため同じ符号を付して説明は省略する。

この第３の昇圧回路４０は太陽電池ストリング５の定格出力電圧がインバータ回路６の
出力する交流電力への変換に必要な電圧（中間電圧点Ｎの電圧）より高い場合に用いるこ
とができる。（中間電圧がインバータ回路６の制御はに内であれば省略することもできる
。）でスイッチング素子２８をＯＦＦ状態に保ち、スイッチング素子１７のＯＮデューテ
ィを２次側４０ｂの電圧／電流（中間電圧点Ｎ）に基づいてフィードバック制御すればよ
い。尚、第３の昇圧回路４０が昇圧動作を行う場合はスイッチング素子１７をＯＮ状態に
保ち第２の昇圧回路３と同様にスイッチング素子２８のＯＮデューティを制御する。第３
の昇圧回路をこのように構成することにより太陽電池ストリング５の出力電圧が高い場合
は降圧動作を行い、太陽電池ストリング５の出力電圧が低い場合は昇圧動作を行うことが
できるものである。

太陽電池ストリング４、５の発電出力がインバータ回路６の定格容量（又は電力変換装
置１の出力容量）を超える場合は太陽電池ストリング４、または太陽電池ストリング５の
動作点を最適値（最大出力点）から外す制御で出力電力を低下させことができる。すなわ
ち、第３の昇圧回路４０を用いなくても太陽電池の特性を利用できる範囲であれば中間電
圧点Ｎの電圧が規定以上に高くなることを防止できる。（降圧制御が可能になる。）

モード３Ｂ：リレー接片８がＡ側にあり、リレー接片９がＡ側にある場合。系統７から
供給される電力を用いて蓄電池１０の充電を行うことができる。尚、このモード３Ｂでは
第２の昇圧回路３が出力動作を行っていない時（実質的に太陽電池ストリング５が有効な
発電を行っていない時）、例えば夜間などに蓄電池１０を充電するときの動作のモードで
ある。

図５はインバータ回路６の実施形態を示す説明図である。図５においてインバータ回路
の１次側６ａは中間電圧点Ｎにつながる。この中間電圧点Ｎを介して供給される直流電力
はスイッチング素子３２乃至３５を単相ブリッジ状に結線した変換回路で系統７の周波数
と実質的に同期可能な疑似正弦波の交流電力に変換される。この疑似正弦波に含まれる高
周波成分はリアクトル３６、３７及びコンデンサ３８で構成されるローパスフィルターで
減衰または実質的に削除された後リレー３９の接片（常開接片が閉じている時）を介して
インバータ回路６の２次側６ｂから系統７へ重畳される。疑似正弦波の生成はＰＷＭに基
づいてスイッチング素子３２乃至３５のＯＮ／ＯＦＦを制御して行われる。

スイッチング素子３２乃至３５を全てＯＦＦにした場合、リレー３８の接片が閉じてい
れば、スイッチング素子３２乃至３５に並列接続されているダイオード３２Ｄ乃至３５Ｄ
が全波整流回路として作用する。この作用でインバータ回路６の２次側６ｂに供給されて
いる系統からの交流電力は、インバータ回路６の１次側６ａに全波整流された脈流状の電
圧波形となって出力される。この脈流状の電圧波形は第１の昇圧回路２の１次側２ａに設
けられているコンデンサ２１及び第２の昇圧回路３の２次側３ｂのコンデンサ３０で平滑
されて直流電力となる。

この直流電力は第１の昇圧回路２で電圧が制御され蓄電池１０の充電に用いられる。尚
、第２の昇圧回路３の２次側３ｂのコンデンサ３０は逆流防止ダイオードを用いて（また
は別途設けるリレーの接片を開放して用いて）平滑に寄与しないように構成しても良い。
このような構成を備えれば、特に第２の昇圧回路に相当する昇圧回路を複数用いる場合で
は平滑に寄与するコンデンサ合計容量が必要以上に増加するのを抑制することができる。

図６は本発明の他の実施形態の概略を説明するブロック図である。図１に示したブロッ
ク図との違いは図１に示した第１の昇圧回路２を第２の昇圧回路３の構成に変えた点とそ
の周辺の結線である。従って、図６における第１の昇圧回路及び第２の昇圧回路の回路構
成は同じであり、実質的に図３に示す回路構成と同じである。尚、図１に記載の構成と同
一構成は同一符号を付が、図６における第１の昇圧回路１２、第２の昇圧回路１３は説明
の上、図１のものと異なる符号を付している。

図６に示す状態は、リレー接片１４がＢ側、リレー接片１５がＢ側、リレー接片１６が
Ｂ側である。この状態では太陽電池ストリング４から出力された直流電力はリレー接片１
５、リレー接片１６を経て第１の昇圧回路１２の１次側１２ａへ供給される。この直流電
力は第１の昇圧回路１２で昇圧した後、２次側１２ｂから中間電圧点Ｎへ出力される。こ
れら昇圧後の直流電力は、図１に示した電力変換装置と同様に、中間電圧点Ｎに接続され
るインバータ回路６へ供給された後、インバータ回路６で交流電力に変換されリレー３９
を介して系統７へ重畳される。

リレー接片１４がＡ側、リレー接片１５がＢ側、リレー接片１６がＢ側にある場合、太
陽電池ストリング４から出力された直流電力はリレー接片１５、リレー接片１６を経て第
１の昇圧回路１２の１次側１２ａへ供給される。この直流電力は第１の昇圧回路１２で昇
圧又は降圧して調整された後リレー接片１４を介して蓄電池１０へ供給され、蓄電池１０
の充電に用いられる。すなわち、第１の昇圧回路１２の１次側１２ａに結線される太陽電
池ストリンスグ４から第１の昇圧回路１２の１次側１２へ供給される直流電力の電圧を第
１の昇圧回路１２で昇圧して調整（昇圧又は降圧）し、この第１の昇圧回路１２の２次側
１２ｂから出力される昇圧した後の直流電力を蓄電池へ供給可能とする充電回路が構成さ
れている。

この充電動作は蓄電池１０の定格電圧を太陽電池ストリング４の定格出力電圧より高い
蓄電池（蓄電池を複数直列に接続した場合を含む）を用いた場合、又は太陽電池ストリン
グ４の特性から最適動作点を外して制御した際の電圧で充電可能な電圧の範囲内に定格出
力電圧がある蓄電池を用いた場合に可能である。定格出力電圧が太陽電池ストリング４の
利用可能な特性の範囲を超えて低い蓄電池を用いる場合は、第１の昇圧回路１２を第３の
昇圧器４０に換えて積極的な降圧制御を行うように構成すればよい。

リレー接片１４がＢ側、リレー接片１５がＡ側、リレー接片１６がＢ側である場合、蓄
電池１０から放電される放電電力はリレー接片１５、リレー接片１６を経て第１の昇圧回
路１２の１次側１２ａへ供給される。この放電電力（直流電力）は第１の昇圧回路１２で
昇圧して調整された後リレー接片１４を介し中間電圧点Ｎを経てインバータ回路６の１次
側６ａへ供給される。すなわち、蓄電池１０から出力される放電電力を第１の昇圧器１２
の１次側１２ａへ供給し当該第１の昇圧器１２で昇圧された後の直流電力をこの第１の昇
圧回路１２の２次側１２ｂから出力してインバータ回路６へ供給可能とする放電回路が構
成される。インバータ回路６に供給された直流電力は図１に示す電力変換装置と同様に交
流電力へ変換され系統へ重畳される。

リレー接片１４がＡ側、リレー接片１６がＡ側である場合、系統７から供給される電力
を用いて蓄電池１０の充電を行うことができる。尚、この充電は第２の昇圧回路１３が出
力動作を行っていない時（実質的に太陽電池ストリング５が有効な発電を行っていない時
）、例えば夜間などに蓄電池１０を充電する時に行われる。図１に示す電力変換装置のモ
ード３Ｂの動作と実質的に同じ動作であり、詳細な説明は省略する。

本発明は太陽電池ストリングから出力される直流電力を昇圧する昇圧回路を備え、この
昇圧回路を利用して蓄電池を接続する電力変換装置に用いることができるものである。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、以上の説明は本発明の理解を容易にす
るためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱すること
なく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

１ 電力変換装置
２ 第１の昇圧回路
３ 第２の昇圧回路
４ 太陽電池ストリング
５ 太陽電池ストリング
６ インバータ回路
７ 系統
８ リレー接片
９ リレー接片
１０ 蓄電池
１２ 第１の昇圧回路
１３ 第２の昇圧回路
１４ リレー接片
１５ リレー接片
１６ リレー接片
４０ 第３の昇圧回路

Claims (4)

1. 少なくとも第１の昇圧回路及び第２の昇圧回路を備え、太陽光パネルを直列につなげた
   夫々の太陽電池ストリングに対応してこれら昇圧回路の夫々の１次側が結線され、第１の
   昇圧回路及び第２の昇圧回路は夫々対応する前記太陽電池ストリングから供給される直流
   電力を昇圧し夫々の２次側から単一のインバータ回路へ当該昇圧後の直流電力を供給し、
   当該直流電力が前記インバータ回路で交流電力へ変換されるように構成した電力変換装置
   において、
   第１の昇圧回路の２次側と前記インバータ回路との間の結線に第１の昇圧回路の２次側
   の出力を前記インバータ回路と蓄電池とのいずれかに切換えて出力する第１の切換スイッ
   チを介在させると共に、
   第１の昇圧回路の１次側と当該昇圧回路に対応する太陽電池ストリングとの間の結線に
   第１の昇圧回路の１次側への入力を前記太陽電池ストリングと前記インバータ回路とのい
   ずれかに切換える第２の切換スイッチを介在させ、第１の昇圧回路を１次側と２次側との
   間で双方向へ昇圧可能な昇圧回路で構成し、第２の昇圧回路を１次側から２次側へ片方向
   に昇圧可能な昇圧回路で構成し、前記インバータ回路を直流と交流との間で双方向に変換
   可能な変換回路で構成することを特徴とする電力変換装置。
2. 少なくとも第１の昇圧回路及び第２の昇圧回路を備え、太陽光パネルを直列につなげた
   夫々の太陽電池ストリングに対応してこれら昇圧回路の夫々の１次側が結線され、第１の
   昇圧回路及び第２の昇圧回路は夫々対応する前記太陽電池ストリングから供給される直流
   電力を昇圧し夫々の２次側から単一のインバータ回路へ当該昇圧後の直流電力を供給し、
   当該直流電力が前記インバータ回路で交流電力へ変換されるように構成した電力変換装置
   において、
   第１の昇圧回路の１次側に結線される太陽電池ストリンスグから第１の昇圧回路の１次
   側へ供給される直流電力の電圧を第１の昇圧回路で昇圧又は降圧しこの第１の昇圧回路の
   ２次側から出力される昇圧又は降圧した後の直流電力を蓄電池へ供給可能とする充電回路
   と、前記蓄電池から出力される放電電力を第１の昇圧器の１次側へ供給し当該第１の昇圧
   器で昇圧された後の直流電力をこの第１の昇圧回路の２次側から出力して前記インバータ
   回路へ供給可能とする放電回路とを備えることを特徴とする電力変換装置。
3. 前記交流電力を前記インバータ回路で整流し平滑した直流電力を第１の昇圧回路の１次
   側へ供給する結線、及び前記直流電力の電圧を第１の昇圧回路で昇圧又は降圧した直流電
   力を前記蓄電池へ供給可能とする結線を有する交流充電回路とを備えることを特徴とする
   請求項２に記載の電力変換装置。
4. 太陽光パネルを直列につなげた太陽電池ストリングに対応して接続され１次側に供給さ
   れる直流電力を昇圧する直流昇圧回路を前記太陽電池のストリングの数に基づき複数備え
   、これら複数の直流昇圧回路の２次側から出力される直流出力を交流電力に変換するイン
   バータ回路を備えた電力変換装置において、
   複数の直流昇圧回路の内少なくとも１つの直流昇圧回路の２次側からの出力を当該直流
   昇圧回路に対応する太陽電池ストリングの出力電圧を調節して制御し前記蓄電池の充電に
   用いる充電回路と、前記蓄電池の出力を前記直流昇圧回路の１次側に供給して昇圧した出
   力を前記直流昇圧回路の２次側から前記インバータ回路へ供給する放電回路とを備えるこ
   とを特徴とする電力変換装置。
   

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