JP6178547B2 - インバータ装置、電力変換装置、及び分散電源システム - Google Patents
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Description
入力側に設けられた平滑コンデンサと、複数のスイッチング素子と、出力コンデンサとリアクトルを含むフィルタ部と、を有したインバータ回路部と、
自立運転動作の開始前に、前記出力コンデンサの充電の極性に応じた異なるスイッチングパターンで前記スイッチング素子をスイッチング制御することにより、前記出力コンデンサから前記平滑コンデンサへの回生モードの動作を前記インバータ回路部に行わせるスイッチング制御部と、
を備えた構成とする。
直列接続されたハイサイド側の第1平滑コンデンサ及びローサイド側の第2平滑コンデンサと、
直列接続されて各々に逆並列ダイオードが接続されるハイサイド側の第1スイッチング素子及びローサイド側の第2スイッチング素子と、直列接続されて各々に逆並列ダイオードが接続されるハイサイド側の第3スイッチング素子及びローサイド側の第4スイッチング素子とを有するブリッジ部と、
前記第1平滑コンデンサと前記第2平滑コンデンサの接続点に一端が接続され、他端が前記第1スイッチング素子と前記第2スイッチング素子の接続点に接続される第1双方向スイッチと、
前記第1平滑コンデンサと前記第2平滑コンデンサの接続点に一端が接続され、他端が前記第3スイッチング素子と前記第4スイッチング素子の接続点に接続される第2双方向スイッチと、
前記フィルタ部の一端が前記第1スイッチング素子と前記第2スイッチング素子の接続点に接続され、前記フィルタ部の他端が前記第3スイッチング素子と前記第4スイッチング素子の接続点に接続され、
前記スイッチング制御部は、前記出力コンデンサの充電の極性に応じて前記第2スイッチング素子または前記第4スイッチング素子のオンオフ制御を行うか、または前記出力コンデンサの充電の極性に応じて前記第1スイッチング素子または前記第3スイッチング素子のオンオフ制御を行う構成としてもよい。
前記平滑コンデンサの両端間に直列接続されて各々に逆並列ダイオードが接続されるハイサイド側の第1スイッチング素子及びローサイド側の第2スイッチング素子と、前記平滑コンデンサの両端間に直列接続されて各々に逆並列ダイオードが接続されるハイサイド側の第3スイッチング素子及びローサイド側の第4スイッチング素子とを有するブリッジ部と、
前記フィルタ部の一端が前記第1スイッチング素子と前記第2スイッチング素子の接続点に接続され、前記フィルタ部の他端が前記第3スイッチング素子と前記第4スイッチング素子の接続点に接続され、
前記スイッチング制御部は、前記出力コンデンサの充電の極性に応じて前記第2スイッチング素子または前記第4スイッチング素子のオンオフ制御を行うか、または前記出力コンデンサの充電の極性に応じて前記第1スイッチング素子または前記第3スイッチング素子のオンオフ制御を行う構成としてもよい。
前記スイッチング制御部は、前記検出部により検出された極性に応じた回生モード用のスイッチングパターンを選択してスイッチング制御を行う構成としてもよい。
本発明の第1実施形態に係る分散電源システムの構成を図1に示す。本システムは、直流電源を入力として、商用系統と連系して交流電力を出力可能であると共に、商用系統から切り離して所定の出力端子から交流電力を出力する自立運転も可能とする。
本発明は先述した2レベルインバータ(図8)に適用することも可能である。2レベルインバータを用いる本発明の実施形態においても、上記第1実施形態と同様に、出力コンデンサに充電された極性に応じた異なるスイッチングパターンのスイッチング制御による回生モードの動作をシーケンス的に行う。
2 LCフィルタ部
3、4 自立電圧検出回路
Q1〜Q4 スイッチング素子
C1 平滑コンデンサ
C2 出力コンデンサ
L1、L2 リアクトル
Tr1 トランス
R1 抵抗
10 DC/DCコンバータ
20 インバータ装置
201 インバータ回路部
201A ブリッジ部
201B LCフィルタ部
202 ドライバ
203 制御部
31、32、33 リレー
40 商用系統
50 自立運転出力用端子
C21、C22 平滑コンデンサ
Q21〜Q28 スイッチング素子
L21、L22 リアクトル
C23 出力コンデンサ
R21 抵抗
Vdc 直流電源
T11 プラス出力端子
T12 マイナス出力端子
Claims (8)
- 入力側に設けられた平滑コンデンサと、複数のスイッチング素子と、出力コンデンサとリアクトルを含むフィルタ部と、を有したインバータ回路部と、
自立運転動作の開始前に、前記出力コンデンサが充電されている極性に応じて放電させるための異なるスイッチングパターンで前記スイッチング素子をスイッチング制御することにより、前記出力コンデンサから前記平滑コンデンサへの回生モードの動作を前記インバータ回路部に行わせるスイッチング制御部と、
を備え、
前記インバータ回路部は、
直列接続されたハイサイド側の第1平滑コンデンサ及びローサイド側の第2平滑コンデンサと、
直列接続されて各々に逆並列ダイオードが接続されるハイサイド側の第1スイッチング素子及びローサイド側の第2スイッチング素子と、直列接続されて各々に逆並列ダイオードが接続されるハイサイド側の第3スイッチング素子及びローサイド側の第4スイッチング素子とを有するブリッジ部と、
前記第1平滑コンデンサと前記第2平滑コンデンサの接続点に一端が接続され、他端が前記第1スイッチング素子と前記第2スイッチング素子の接続点に接続される第1双方向スイッチと、
前記第1平滑コンデンサと前記第2平滑コンデンサの接続点に一端が接続され、他端が前記第3スイッチング素子と前記第4スイッチング素子の接続点に接続される第2双方向スイッチと、
前記フィルタ部の一端が前記第1スイッチング素子と前記第2スイッチング素子の接続点に接続され、前記フィルタ部の他端が前記第3スイッチング素子と前記第4スイッチング素子の接続点に接続され、
前記スイッチング制御部は、前記出力コンデンサの充電の極性に応じて前記第2スイッチング素子または前記第4スイッチング素子のオンオフ制御を行うか、または前記出力コンデンサの充電の極性に応じて前記第1スイッチング素子または前記第3スイッチング素子のオンオフ制御を行うことを特徴とするインバータ装置。 - 入力側に設けられた平滑コンデンサと、複数のスイッチング素子と、出力コンデンサとリアクトルを含むフィルタ部と、を有したインバータ回路部と、
自立運転動作の開始前に、前記出力コンデンサが充電されている極性に応じて放電させるための異なるスイッチングパターンで前記スイッチング素子をスイッチング制御することにより、前記出力コンデンサから前記平滑コンデンサへの回生モードの動作を前記インバータ回路部に行わせるスイッチング制御部と、
を備え、
前記インバータ回路部は、
前記平滑コンデンサの両端間に直列接続されて各々に逆並列ダイオードが接続されるハイサイド側の第1スイッチング素子及びローサイド側の第2スイッチング素子と、前記平滑コンデンサの両端間に直列接続されて各々に逆並列ダイオードが接続されるハイサイド側の第3スイッチング素子及びローサイド側の第4スイッチング素子とを有するブリッジ部と、
前記フィルタ部の一端が前記第1スイッチング素子と前記第2スイッチング素子の接続点に接続され、前記フィルタ部の他端が前記第3スイッチング素子と前記第4スイッチング素子の接続点に接続され、
前記スイッチング制御部は、前記出力コンデンサの充電の極性に応じて前記第2スイッチング素子または前記第4スイッチング素子のオンオフ制御を行うか、または前記出力コンデンサの充電の極性に応じて前記第1スイッチング素子または前記第3スイッチング素子のオンオフ制御を行うことを特徴とするインバータ装置。 - 前記スイッチング制御部は、前記出力コンデンサの充電の各極性に応じた回生モード用の異なるスイッチングパターンによるスイッチング制御をシーケンス的に行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のインバータ装置。
- 前記出力コンデンサの充電の極性を検出する検出部を備え、
前記スイッチング制御部は、前記検出部により検出された極性に応じた回生モード用のスイッチングパターンを選択してスイッチング制御を行うことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のインバータ装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のインバータ装置と、当該インバータ装置の前段側に設けられるDC/DCコンバータと、を備えたことを特徴とする電力変換装置。
- 請求項5に記載の電力変換装置と、当該電力変換装置が有するDC/DCコンバータの前段側に接続される太陽電池と、を備えることを特徴とする分散電源システム。
- 請求項5に記載の電力変換装置と、当該電力変換装置が有するDC/DCコンバータの前段側に接続される燃料電池と、を備えることを特徴とする分散電源システム。
- 請求項5に記載の電力変換装置と、当該電力変換装置が有するDC/DCコンバータの前段側に接続される蓄電池と、を備えることを特徴とする分散電源システム。
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