JP2017220996A - Power Conditioner - Google Patents

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上松　武
Takeshi Uematsu
武 上松
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To implement reduction in capacitance of a smoothing capacitor by making it possible to suppress a ripple component in intermediate voltage, in a power conditioner having a simple configuration.SOLUTION: In a power conditioner 1, DC power output from DC/DC converters 21, 22 is converted to AC power for a commercial power supply system 4 by an inverter 30 and is converted to DC power having predetermined voltage by a DC power supply 10, to be output to the outside of the power conditioner 1. The DC power supply 10 includes an active filter (AF); so that voltage Vdc of an output line 23 of the DC/DC converters 21, 22 is stabled, AC current Iaf is supplied to the output line 23 from this active filter.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、直流電力を、商用電源系統に向けて、交流電力に変換するパワーコンディショナーに関する。   The present invention relates to a power conditioner that converts DC power into AC power for a commercial power supply system.

近年、太陽電池パネルを用いた太陽光発電装置や、天然ガスや水素を燃料とする燃料電池発電装置が普及しつつある。これらの発電装置では、出力できる電力が直流であるため、パワーコンディショナーが、この直流電力を商用周波数の交流電力に変換して商用電源系統に連系させる。   In recent years, a solar power generation device using a solar cell panel and a fuel cell power generation device using natural gas or hydrogen as a fuel are becoming widespread. In these power generators, since the power that can be output is direct current, the power conditioner converts this direct current power into alternating current power of commercial frequency and links it to the commercial power supply system.

パワーコンディショナーでは、従来、平滑化コンデンサとして、例えば５００μＦ等の大容量の電解コンデンサが採用されている。しかしながら、この電解コンデンサは電子部品の中ではかなり寿命の短い部品であり、この電解コンデンサの短寿命がパワーコンディショナーの長寿命化に対する制約の１つになっている。一方、電解コンデンサの代わりに、フィルムコンデンサやＭＬＣＣ（Multi-Layered Ceramic Capacitor、積層セラミックコンデンサ）等を用いて大容量の平滑化コンデンサを実現しようとすると、コストが高くなり、実装面積も大きくなる。このため、平滑化コンデンサの容量を小さくする必要があるが、この場合には、パワーコンディショナー内の中間電圧に大きなリップル成分が重畳してしまうという問題が生じる。   In the power conditioner, conventionally, an electrolytic capacitor having a large capacity of, for example, 500 μF is employed as the smoothing capacitor. However, this electrolytic capacitor is a component having a considerably short lifetime among electronic components, and the short lifetime of this electrolytic capacitor is one of the restrictions for extending the life of the power conditioner. On the other hand, if an attempt is made to realize a large-capacity smoothing capacitor by using a film capacitor or MLCC (Multi-Layered Ceramic Capacitor) instead of the electrolytic capacitor, the cost increases and the mounting area also increases. For this reason, it is necessary to reduce the capacity of the smoothing capacitor. In this case, however, there arises a problem that a large ripple component is superimposed on the intermediate voltage in the power conditioner.

特許文献１では、小型かつ長寿命の平滑コンデンサを採用可能なパワーコンディショナーの構成が開示されている。この構成では、複数枚の太陽光パネルにそれぞれ対応する複数のチョッパ回路を備え、そのチョッピングのタイミングを循環的に異ならせてリップルの波形を互いに均すことによって、リップル成分を抑えている。   Patent Document 1 discloses a configuration of a power conditioner that can employ a small and long-life smoothing capacitor. In this configuration, a plurality of chopper circuits respectively corresponding to a plurality of solar panels are provided, and ripple components are suppressed by equalizing ripple waveforms to each other by cyclically changing the timing of the chopping.

特開２０１５−１７１１７８号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-171178

ところが、特許文献１の構成では、パワーコンディショナー内の中間電圧のリップル成分を抑えるために、複数のチョッパ回路を設けているため、構成が過大になってしまう。また、複数の直流電力の入力があることが前提になる方策をとっているため、入力が１系統の場合には対処できない。   However, in the configuration of Patent Document 1, since a plurality of chopper circuits are provided to suppress the ripple component of the intermediate voltage in the power conditioner, the configuration becomes excessive. In addition, since the measure is based on the assumption that there are a plurality of DC power inputs, it cannot be dealt with when the number of inputs is one.

また、考慮している中間電圧のリップル成分は、チョッパ回路のスイッチング動作によって生じるものだけであり、インバータからの交流電力の入出力によって生じる系統周波数の２倍のリップル成分の低減には効果がない。したがって、平滑コンデンサの低容量化と小形化には寄与しない。   In addition, the considered intermediate voltage ripple component is only generated by the switching operation of the chopper circuit, and is not effective in reducing the ripple component twice the system frequency generated by the input / output of AC power from the inverter. . Therefore, it does not contribute to reducing the capacity and size of the smoothing capacitor.

前記の問題に鑑み、本発明は、パワーコンディショナーにおいて、簡易な構成により、パワーコンディショナー内の中間電圧におけるリップル成分を抑制可能にし、平滑化コンデンサの低容量化を実現することを目的とする。   In view of the above-described problems, an object of the present invention is to enable a ripple component in an intermediate voltage in a power conditioner to be suppressed with a simple configuration in a power conditioner, and to reduce the capacity of a smoothing capacitor.

本発明の態様では、パワーコンディショナーは、前記パワーコンディショナーの外部から受けた直流電力を、昇圧または降圧する１つ以上のＤＣ／ＤＣコンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力を、商用電源系統に向けて交流電力に変換するインバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力線に、一端が接続された平滑化コンデンサと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力を受け、この直流電力を所定電圧の直流電力に変換して前記パワーコンディショナーの外部に出力するＤＣ電源とを備え、前記ＤＣ電源は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力線の電圧が安定するように、当該出力線に交流電流を供給するアクティブフィルタを有する。   In an aspect of the present invention, the power conditioner includes one or more DC / DC converters that step up or step down DC power received from outside the power conditioner, and DC power output from the DC / DC converter. An inverter that converts AC power toward the power supply system, a smoothing capacitor having one end connected to the output line of the DC / DC converter, and DC power output from the DC / DC converter are received, and the DC power And a DC power source that converts the DC power into a predetermined voltage and outputs it to the outside of the power conditioner, and the DC power source is connected to the output line so that the voltage of the output line of the DC / DC converter is stabilized. It has an active filter that supplies current.

この態様によると、パワーコンディショナーにおいて、外部から受けた直流電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータによって昇圧または降圧される。ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力は、インバータによって、商用電源系統に向けた交流電力に変換される。また、ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力は、ＤＣ電源によって所定電圧の直流電力に変換され、パワーコンディショナーの外部に出力される。さらに、このＤＣ電源はアクティブフィルタを有しており、このアクティブフィルタから、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力線の電圧が安定するように、当該出力線に交流電流が供給される。これにより、ＤＣ電源にアクティブフィルタを設けるだけで、簡易な構成により、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力線の電圧におけるリップル成分を抑制することができる。したがって、平滑化コンデンサの低容量化を実現することができるので、例えば、寿命の短い電解コンデンサに代えて、フィルムコンデンサやＭＬＣＣ等を用いることが可能になる。   According to this aspect, in the power conditioner, the DC power received from the outside is boosted or lowered by the DC / DC converter. The DC power output from the DC / DC converter is converted into AC power for the commercial power supply system by the inverter. Further, the DC power output from the DC / DC converter is converted into DC power having a predetermined voltage by a DC power source and output to the outside of the power conditioner. Further, the DC power source has an active filter, and an alternating current is supplied from the active filter to the output line so that the voltage of the output line of the DC / DC converter is stabilized. Thereby, the ripple component in the voltage of the output line of the DC / DC converter can be suppressed with a simple configuration only by providing an active filter in the DC power source. Accordingly, since the capacity of the smoothing capacitor can be reduced, for example, a film capacitor, MLCC, or the like can be used instead of the electrolytic capacitor having a short life.

そして、前記態様において、前記ＤＣ電源は、２以上の直流電力を出力可能なように構成されている、としてもよい。   And the said aspect WHEREIN: The said DC power supply is good also as being comprised so that two or more direct-current power can be output.

この構成により、パワーコンディショナーから、２以上の直流電力を出力することができる。   With this configuration, two or more DC power can be output from the power conditioner.

さらに、前記態様において、前記インバータは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力を、所定電圧の交流電力に変換し、前記パワーコンディショナーの外部に出力可能なように構成されている、としてもよい。   Further, in the above aspect, the inverter may be configured to convert the DC power output from the DC / DC converter into AC power having a predetermined voltage and output the AC power to the outside of the power conditioner. Good.

この構成により、パワーコンディショナーから、交流電力を出力することができる。   With this configuration, AC power can be output from the power conditioner.

本発明によると、簡易な構成により、パワーコンディショナーの中間電圧におけるリップル成分を抑制でき、平滑化コンデンサの低容量化が実現される。したがって、例えば、寿命の短い電解コンデンサに代えて、フィルムコンデンサやＭＬＣＣ等を用いることが可能になり、パワーコンディショナーの長寿命化を実現することができる。   According to the present invention, the ripple component in the intermediate voltage of the power conditioner can be suppressed with a simple configuration, and the capacitance of the smoothing capacitor can be reduced. Therefore, for example, a film capacitor, MLCC, or the like can be used instead of the electrolytic capacitor having a short life, and the life of the power conditioner can be extended.

実施形態に係るパワーコンディショナーの全体構成を示すブロック図The block diagram which shows the whole structure of the power conditioner which concerns on embodiment アクティブフィルタ（ＡＦ）付きＤＣ電源の回路構成例Circuit configuration example of DC power supply with active filter (AF) アクティブフィルタの制御系の構成例Configuration example of active filter control system パワーコンディショナーの電圧電流波形の一例であって、（ａ）はアクティブフィルタなしの場合、（ｂ）はアクティブフィルタありの場合It is an example of the voltage current waveform of a power conditioner, (a) when there is no active filter, (b) when there is an active filter アクティブフィルタ付きＤＣ電源の他の回路構成例Other circuit configuration examples of DC power supply with active filter

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

図１は実施形態に係るパワーコンディショナーの全体構成を示すブロック図である。図１に示すパワーコンディショナー１は、ＡＣ／ＤＣ給電用すなわち交流電力および直流電力の両方を供給可能な装置であり、例えば家庭用として用いられる。パワーコンディショナー１は、太陽光パネル２や蓄電池３から直流電力を受けて、この直流電力を交流電力に変換して、商用電源系統４に出力する。また、パワーコンディショナー１は、ノートＰＣ、スマートフォン等のようなＤＣ負荷５に直流電力を供給することができ、また冷蔵庫、洗濯機、テレビ等のようなＡＣ負荷６に交流電力を供給することができる。   FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a power conditioner according to the embodiment. A power conditioner 1 shown in FIG. 1 is a device for supplying AC / DC power, that is, capable of supplying both AC power and DC power, and is used for home use, for example. The power conditioner 1 receives DC power from the solar panel 2 or the storage battery 3, converts this DC power into AC power, and outputs the AC power to the commercial power supply system 4. The power conditioner 1 can supply direct current power to a DC load 5 such as a notebook PC or a smartphone, and can supply alternating current power to an AC load 6 such as a refrigerator, a washing machine, or a television. it can.

パワーコンディショナー１において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、太陽光パネル２から出力された直流電力を、所定電圧の直流電力に昇圧または降圧する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、蓄電池３から出力された直流電力を、所定電圧の直流電力に昇圧または降圧する。平滑化コンデンサＣｄｃは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１，２２の出力線２３に一端が接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１，２２から出力された直流電圧を平滑化する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１，２２から出力された直流電力は、インバータ３０に与えられる。インバータ３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１，２２から出力された直流電力を、商用電源系統４に向けて、商用電源の周波数と同一周波数の交流電力に変換する。また、インバータ３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１，２２から出力された直流電力を、所定電圧例えば１００Ｖの交流電力に変換し、パワーコンディショナー１の外部に出力可能である。この交流電力が上述したようなＡＣ負荷６に供給される。   In the power conditioner 1, the DC / DC converter 21 boosts or steps down the DC power output from the solar panel 2 to DC power having a predetermined voltage. The DC / DC converter 22 boosts or steps down the DC power output from the storage battery 3 to DC power having a predetermined voltage. The smoothing capacitor Cdc has one end connected to the output line 23 of the DC / DC converters 21 and 22, and smoothes the DC voltage output from the DC / DC converters 21 and 22. The DC power output from the DC / DC converters 21 and 22 is supplied to the inverter 30. The inverter 30 converts the DC power output from the DC / DC converters 21 and 22 into AC power having the same frequency as the frequency of the commercial power supply toward the commercial power supply system 4. The inverter 30 can convert the DC power output from the DC / DC converters 21 and 22 into AC power having a predetermined voltage, for example, 100 V, and output the AC power to the outside of the power conditioner 1. This AC power is supplied to the AC load 6 as described above.

パワーコンディショナー１には、アクティブフィルタ（ＡＦ）付きのＤＣ電源１０が設けられている。ＤＣ電源１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１，２２の出力線２３に接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１，２２から出力された直流電力を受け、この直流電力を所定電圧例えば１２Ｖの直流電力に変換してパワーコンディショナー１の外部に出力する。この直流電力が上述したようなＤＣ負荷５に供給される。また、ＤＣ電源１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１，２２の出力線２３の電圧Ｖｄｃに応じて、出力線２３に交流電流Ｉａｆを供給するアクティブフィルタを有している。このアクティブフィルタは、電圧Ｖｄｃのリップルを抑制し、安定した直流電圧になるように、フィードバック制御を行う。   The power conditioner 1 is provided with a DC power supply 10 with an active filter (AF). The DC power source 10 is connected to the output line 23 of the DC / DC converters 21 and 22 and receives the DC power output from the DC / DC converters 21 and 22 and converts the DC power into DC power of a predetermined voltage, for example, 12V. This is converted and output to the outside of the power conditioner 1. This DC power is supplied to the DC load 5 as described above. Further, the DC power supply 10 has an active filter that supplies an alternating current Iaf to the output line 23 in accordance with the voltage Vdc of the output line 23 of the DC / DC converters 21 and 22. This active filter performs feedback control so as to suppress the ripple of the voltage Vdc and to obtain a stable DC voltage.

なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１，２２の昇降圧動作、インバータ３０のスイッチング動作等のパワーコンディショナー１の動作は、図示しない制御部によって行われる。制御部は具体的には例えば、マイクロコンピュータとプログラムの組合せによって実現される。あるいは、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)等によって実現されていてもよい。   The operation of the power conditioner 1 such as the step-up / step-down operation of the DC / DC converters 21 and 22 and the switching operation of the inverter 30 is performed by a control unit (not shown). Specifically, the control unit is realized by, for example, a combination of a microcomputer and a program. Alternatively, it may be realized by a DSP (Digital Signal Processor) or the like.

図２はＤＣ電源１０の具体的な回路構成の例である。図２の構成では、ＤＣ電源１０は、アクティブフィルタ１１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２とを備えている。アクティブフィルタ１１は、４個のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４を有しており、直列接続されたスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、直列接続されたスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４とが、並列に接続されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点と、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の接続点とから、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４のオンオフ動作によって、交流電流Ｉａｆが出力される。また、図２では、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２としてフライバック型の構成を示しているが、これに限られるものでなく、プッシュプル型やフォーワード型の構成であってもよい。   FIG. 2 shows an example of a specific circuit configuration of the DC power supply 10. In the configuration of FIG. 2, the DC power supply 10 includes an active filter 11 and a DC-DC converter 12. The active filter 11 has four switching elements Q1, Q2, Q3, and Q4. The switching elements Q1 and Q2 connected in series and the switching elements Q3 and Q4 connected in series are connected in parallel. ing. An alternating current Iaf is output from the connection point of switching elements Q1, Q2 and the connection point of switching elements Q3, Q4 by the on / off operation of switching elements Q1, Q2, Q3, Q4. In FIG. 2, a flyback type configuration is shown as the DC-DC converter 12, but the configuration is not limited to this, and a push-pull type or forward type configuration may be used.

図３はアクティブフィルタ１１の制御系の構成例である。制御系１３は、出力線２３の電圧Ｖｄｃを検出し、これが所定のＤＣ電圧Ｖｄｃｒｅｆになるようにフィードバック制御を行う。補償器１３１は例えばＤＣゲインと安定化補償器とから構成されており、ＤＣ電圧Ｖｄｃｒｅｆと電圧ｖｄｃとの差を受ける。コンパレータ１３２は、ＤＣ電圧Ｖｄｃｒｅｆに補償器１３１の出力を加えた電圧と、三角波とを比較する。コンパレータ１３２の出力から、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４のゲート信号が生成される。なお、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４のゲート信号は、デューティ比がほぼ一定のパルス信号になる。また、アクティブフィルタ１１の制御系１３は、パワーコンディショナー１の制御部の内部に構成してもよいし、パワーコンディショナー１の制御部とは別個に設けてもかまわない。   FIG. 3 is a configuration example of the control system of the active filter 11. The control system 13 detects the voltage Vdc of the output line 23 and performs feedback control so that it becomes a predetermined DC voltage Vdcref. The compensator 131 is composed of, for example, a DC gain and a stabilization compensator, and receives a difference between the DC voltage Vdcref and the voltage vdc. The comparator 132 compares the voltage obtained by adding the output of the compensator 131 to the DC voltage Vdcref with the triangular wave. From the output of the comparator 132, gate signals of the switching elements Q1, Q2, Q3, and Q4 are generated. Note that the gate signals of the switching elements Q1, Q2, Q3, and Q4 are pulse signals having a substantially constant duty ratio. The control system 13 of the active filter 11 may be configured inside the control unit of the power conditioner 1 or may be provided separately from the control unit of the power conditioner 1.

図４はパワーコンディショナー１の電圧電流波形の一例であり、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２の出力線２３の電圧Ｖｄｃ、インバータ３０の出力電圧Ｖｃｓ、およびインバータ３０の出力電流Ｉｏを示している。平滑化コンデンサＣｄｃの容量値は２００μＦである。同図中、（ａ）は比較例としてのアクティブフィルタがない場合、（ｂ）は本実施形態すなわちアクティブフィルタがある場合である。図４（ａ），（ｂ）を対比すると分かるように、アクティブフィルタの動作によりＤＣ−ＤＣコンバータ２１，２２の出力線２３の電圧Ｖｄｃのリップル電圧は抑制されており、また、インバータ３０の出力電流Ｉｏの歪みが改善されている。すなわち、アクティブフィルタがない場合は、インバータ３０の入力電流Ｉｉｉのリップル電流は、全て平滑化コンデンサＣｄｃが供給する。これに対して、アクティブフィルタを動作させると、入力電流Ｉｉｉのリップル電流の一部をアクティブフィルタが供給することになり、これにより、電圧Ｖｄｃのリップル電圧が小さくなる。   FIG. 4 is an example of a voltage / current waveform of the power conditioner 1 and shows the voltage Vdc of the output line 23 of the DC-DC converters 21 and 22, the output voltage Vcs of the inverter 30, and the output current Io of the inverter 30. The capacitance value of the smoothing capacitor Cdc is 200 μF. In the figure, (a) shows a case where there is no active filter as a comparative example, and (b) shows a case where there is an active filter according to the present embodiment. 4A and 4B, the ripple voltage of the voltage Vdc of the output line 23 of the DC-DC converters 21 and 22 is suppressed by the operation of the active filter, and the output of the inverter 30 The distortion of the current Io is improved. That is, when there is no active filter, the smoothing capacitor Cdc supplies all the ripple current of the input current Iii of the inverter 30. On the other hand, when the active filter is operated, a part of the ripple current of the input current Iii is supplied by the active filter, thereby reducing the ripple voltage of the voltage Vdc.

以上のように本実施形態によると、パワーコンディショナー１において、外部から受けた直流電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１，２２によって昇圧または降圧される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１，２２から出力された直流電力は、インバータ３０によって、商用電源系統４に向けた交流電力に変換される。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１，２２から出力された直流電力は、ＤＣ電源１０によって所定電圧の直流電力に変換され、パワーコンディショナー１の外部に出力される。さらに、ＤＣ電源１０はアクティブフィルタ１１を有しており、このアクティブフィルタ１１から、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１，２２の出力線２３の電圧Ｖｄｃが安定するように、出力線Ｖｄｃに交流電流Ｉａｆが供給される。これにより、ＤＣ電源１０にアクティブフィルタ１１を設けるだけで、簡易な構成により、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１，２２の出力線２３の電圧Ｖｄｃにおけるリップル成分を抑制することができる。したがって、平滑化コンデンサＣｄｃとして、容量の小さいコンデンサを用いることができるので、寿命の短い電解コンデンサに代えて、例えばフィルムコンデンサやＭＬＣＣ等を平滑化コンデンサＣｄｃとして用いることができる。   As described above, according to the present embodiment, in the power conditioner 1, the DC power received from the outside is boosted or lowered by the DC / DC converters 21 and 22. The DC power output from the DC / DC converters 21 and 22 is converted by the inverter 30 into AC power directed to the commercial power supply system 4. The DC power output from the DC / DC converters 21 and 22 is converted into DC power having a predetermined voltage by the DC power supply 10 and output to the outside of the power conditioner 1. Further, the DC power source 10 has an active filter 11, and an alternating current Iaf is supplied from the active filter 11 to the output line Vdc so that the voltage Vdc of the output line 23 of the DC / DC converters 21 and 22 is stabilized. Is done. Thereby, the ripple component in the voltage Vdc of the output line 23 of the DC / DC converters 21 and 22 can be suppressed with a simple configuration only by providing the active filter 11 in the DC power supply 10. Therefore, a capacitor having a small capacity can be used as the smoothing capacitor Cdc. For example, a film capacitor, MLCC, or the like can be used as the smoothing capacitor Cdc instead of the electrolytic capacitor having a short life.

なお、ＤＣ電源１０は、２以上の直流電力を出力可能なように構成されていてもよい。図５はＤＣ電源１０の具体的な回路構成の他の例である。図５の構成では、ＤＣ電源１０は、多出力のＤＣ−ＤＣコンバータ１２Ａを備えている。図５の例では、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２Ａは５出力である。図５のような構成により、ＤＣ電源１０は、２以上の直流電力を出力できる。なお、出力する直流電力は、同じ電圧であってもよいし、異なる電圧であってもよい。また、図５の構成に代えて、アクティブフィルタ１１に共通に接続された複数のＤＣ−ＤＣコンバータを設けた構成としてもよい。この構成でも、ＤＣ電源１０は２以上の直流電力を出力可能となる。   Note that the DC power supply 10 may be configured to output two or more DC power. FIG. 5 shows another example of a specific circuit configuration of the DC power supply 10. In the configuration of FIG. 5, the DC power source 10 includes a multi-output DC-DC converter 12A. In the example of FIG. 5, the DC-DC converter 12A has 5 outputs. With the configuration as shown in FIG. 5, the DC power supply 10 can output two or more DC powers. Note that the DC power to be output may be the same voltage or different voltages. Further, instead of the configuration of FIG. 5, a configuration in which a plurality of DC-DC converters commonly connected to the active filter 11 may be provided. Even in this configuration, the DC power source 10 can output two or more DC power.

なお、上述の実施形態では、パワーコンディショナー１は、家庭用であるものとしたが、これに限られるものではない。また、入力される直流電力の生成元は太陽光発電に限定されるものではなく、例えば風力発電や燃料電池等に対応したものであってもかまわない。また、図１では、入力される直流電力は２系統であり、２個のＤＣ／ＤＣコンバータ２１，２２が設けられた構成を示したが、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１，２２の個数はこれに限られるものではない。また、インバータ３０は、ＡＣ負荷６に向けた交流電力を出力可能であるものとしたが、このような交流電力を出力しないものとしてもよい。   In the above-described embodiment, the power conditioner 1 is intended for home use, but is not limited thereto. Moreover, the generation source of the input DC power is not limited to the solar power generation, and may be one corresponding to, for example, wind power generation or a fuel cell. Further, FIG. 1 shows a configuration in which the input DC power is two systems and two DC / DC converters 21 and 22 are provided, but the number of DC / DC converters 21 and 22 is limited to this. It is not something that can be done. In addition, although the inverter 30 can output AC power directed to the AC load 6, it may not output such AC power.

本発明では、パワーコンディショナーにおいて、平滑化コンデンサとして、寿命の短い電解コンデンサに代えて、フィルムコンデンサやＭＬＣＣ等を用いることが可能になるため、例えば、パワーコンディショナーの長寿命化に有用である。   In the present invention, a film capacitor, MLCC, or the like can be used as the smoothing capacitor instead of the short-life electrolytic capacitor in the power conditioner, which is useful, for example, for extending the life of the power conditioner.

１ パワーコンディショナー
４ 商用電源系統
１０ ＤＣ電源
１１ アクティブフィルタ
１２，１２Ａ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２１，２２ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２３ 出力線
３０ インバータ
Ｃｄｃ 平滑化コンデンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power conditioner 4 Commercial power supply system 10 DC power supply 11 Active filter 12, 12A DC / DC converter 21, 22 DC / DC converter 23 Output line 30 Inverter Cdc Smoothing capacitor

Claims (3)

パワーコンディショナーであって、
前記パワーコンディショナーの外部から受けた直流電力を、昇圧または降圧する１つ以上のＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力を、商用電源系統に向けて交流電力に変換するインバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力線に、一端が接続された平滑化コンデンサと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力を受け、この直流電力を所定電圧の直流電力に変換して前記パワーコンディショナーの外部に出力するＤＣ電源とを備え、
前記ＤＣ電源は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力線の電圧が安定するように、当該出力線に交流電流を供給するアクティブフィルタを有する
ことを特徴とするパワーコンディショナー。 A power conditioner,
One or more DC / DC converters that step up or step down DC power received from outside the power conditioner;
An inverter that converts direct current power output from the DC / DC converter into alternating current power toward a commercial power supply system;
A smoothing capacitor having one end connected to the output line of the DC / DC converter;
A DC power supply that receives DC power output from the DC / DC converter, converts the DC power into DC power of a predetermined voltage, and outputs the DC power to the outside of the power conditioner;
The DC power supply includes an active filter that supplies an AC current to the output line so that the voltage of the output line of the DC / DC converter is stabilized. 請求項１記載のパワーコンディショナーにおいて、
前記ＤＣ電源は、２以上の直流電力を出力可能なように構成されている
ことを特徴とするパワーコンディショナー。 In the power conditioner according to claim 1,
The DC power supply is configured to be capable of outputting two or more direct current powers. 請求項１または２記載のパワーコンディショナーにおいて、
前記インバータは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力を、所定電圧の交流電力に変換し、前記パワーコンディショナーの外部に出力可能なように構成されている
ことを特徴とするパワーコンディショナー。 The power conditioner according to claim 1 or 2,
The inverter is configured to convert the DC power output from the DC / DC converter into AC power having a predetermined voltage and output the AC power to the outside of the power conditioner.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021182173A1 (en) * 2020-03-12 2021-09-16 株式会社村田製作所 Power conditioner

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07322623A (en) * 1994-05-18 1995-12-08 Toshiba Corp Power converter
JPH1080150A (en) * 1996-08-30 1998-03-24 Railway Technical Res Inst Apparatus for suppressing resonance current
JP2016046982A (en) * 2014-08-26 2016-04-04 株式会社ノーリツ Power generation device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07322623A (en) * 1994-05-18 1995-12-08 Toshiba Corp Power converter
JPH1080150A (en) * 1996-08-30 1998-03-24 Railway Technical Res Inst Apparatus for suppressing resonance current
JP2016046982A (en) * 2014-08-26 2016-04-04 株式会社ノーリツ Power generation device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021182173A1 (en) * 2020-03-12 2021-09-16 株式会社村田製作所 Power conditioner
JP7375911B2 (en) 2020-03-12 2023-11-08 株式会社村田製作所 power conditioner

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