JP6197015B2 - ５レベルインバータを調整する方法及び装置、並びに光電池システム - Google Patents

５レベルインバータを調整する方法及び装置、並びに光電池システム Download PDF

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Description

本発明は、太陽光発電の技術分野に関し、特に５レベルインバータを調整する方法、５レベルインバータを調整する装置、そして光電池システムに関する。
図１に示すように、５レベルインバータ１０の直流側は、光起電アレイ２０に接続されており、この直流側でＰＶ入力電圧を受け取るように構成されている。ＰＶ入力電圧は、キャパシタＣ１の正極とキャパシタＣ２の負極に印加される。ＤＣ−バスの中間点に関連するキャパシタＣ１とキャパシタＣ２の電圧は、それぞれＶ１ＰｏｓとＶ１Ｎｅｇである。そしてＰＶ入力電圧は、５レベルインバータ１０の前で２つの昇圧回路によって昇圧され、その後バスキャパシタＣ３の正極とバスキャパシタＣ４の負極に印加される。ＤＣ−バスの中間点に関連するキャパシタＣ３とキャパシタＣ４の電圧は、それぞれＶ２ＰｏｓとＶ２Ｎｅｇである。５レベルインバータ１０の系統側からの出力電圧は、フィルタ３０によってフィルタ処理され、変圧器４０によって昇圧され、その後電力系統に伝達される。スイッチング装置の切換状態の異なる組み合わせで、５レベルインバータ１０は、ＤＣ−バスの中間点に対応する＋Ｖ１Ｐｏｓ、−Ｖ１Ｎｅｇ、＋Ｖ２Ｐｏｓ、−Ｖ２Ｎｅｇ、及び０レベルを交互に出力する。
５レベルインバータの各相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄと出力電圧レベルとの間の関係に基づく変調方法に基づいた従来のキャリアでは、変調は、４つの調整セクションを含む。
（１）第１調整セクション：Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓである場合、スイッチング装置Ｓ２Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ１Ｐｏｓは交互にオンに切り換えられ、出力電圧レベルは＋Ｖ２Ｐｏｓと＋Ｖ２Ｐｏｓとの間で切り換えられる。
（２）第２調整セクション：０≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓである場合、スイッチング装置Ｓ１Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ０は交互にオンに切り換えられ、出力電圧レベルは＋Ｖ１Ｐｏｓと０との間で切り換えられる。
（３）第３調整セクション：−Ｖ１Ｎｅｇ≦Ｖｃｍｄ＜０である場合、スイッチング装置Ｓ０とスイッチング装置Ｓ１Ｎｅｇは交互にオンに切り換えられ、出力電圧レベルは０と−Ｖ１Ｎｅｇとの間で切り換えられる。
（４）第４調整セクション：Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇである場合、スイッチング装置Ｓ１Ｎｅｇとスイッチング装置Ｓ２Ｎｅｇは交互にオンに切り換えられ、出力電圧レベルは−Ｖ１Ｎｅｇと−Ｖ２Ｎｅｇとの間で切り換えられる。
しかしながら、Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｘ＜Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓである場合に、対応するデューティー比指令値Ｄｃｍｄは、１−Ｖｘ／Ｖ１Ｐｏｓ＜Ｄｃｍｄ＜１を満たす。Ｖｃｍｄが０より大きく且つＶ１Ｐｏｓより小さい値からＶ１Ｐｏｓに近づく場合に、Ｄｃｍｄは１に近く、それにより多くの狭パルスが生じる。Ｖｘ／Ｖ１Ｐｏｓが狭パルスの時間とデッドバンドの時間の合計に対応するデューティー比Ｄｔｈｒｓよりも小さい場合に、スイッチング装置が安全に作動することを保証するために、これらの狭パルスは消去されることが必要であり、Ｄｃｍｄは１にクランプされる。同様に、Ｖｃｍｄが０より大きく且つ＋Ｖ１Ｐｏｓより大きい値から＋Ｖ１Ｐｏｓに近づく場合、Ｖｃｍｄが０より小さく且つ−Ｖ１Ｎｅｇより大きい値から−Ｖ１Ｎｅｇに近づく場合、Ｖｃｍｄが０より小さく且つ−Ｖ１Ｎｅｇより小さい値から−Ｖ１Ｎｅｇに近づく場合、あるいは、Ｖｃｍｄが０に近づく場合に、これらもまた消去されるべき多くの狭パルスが存在する。しかし、狭パルスの消去は、相ブリッジ出力電圧の歪みを生む。
上記実情に鑑み、本発明の５レベルインバータを調整する方法、５レベルインバータを調整する装置、及び光電池システムは、５レベルインバータの変調の間発生する狭パルスの数を減らし、狭パルスの消去に起因する５レベルインバータの相ブリッジ出力電圧の歪みの影響を減らし、同時に安全なスイッチング運転を確保することを提供する。
提供される５レベルインバータを調整する方法は、５レベルインバータの相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄを取得することと、Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に第１スイッチング装置と第４スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に第１スイッチング装置と第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、０≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２である場合に第４スイッチング装置と第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜０である場合に第３スイッチング装置と第５スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３である場合に第３スイッチング装置と第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４である場合に第５スイッチング装置と第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、を含み、Ｖｔｈｒｓ１≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、及びＶｔｈｒｓ４≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）であり、Ｄｔｈｒｓは５レベルインバータの狭パルスの時間とデッドバンドの時間の合計に対応するデューティー比を意味しており、５レベルインバータは、第１〜第５スイッチング装置の切換状態の異なる組み合わせで、５つの電圧レベル＋１、−１、＋２、−２、及び０を交互に出力し、５つの電圧レベルの値は、それぞれ＋Ｖ１Ｐｏｓ、−Ｖ１Ｎｅｇ、＋Ｖ２Ｐｏｓ、−Ｖ２Ｎｅｇ、及び０であり、レベル＋１は第４スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−１は第５スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル＋２は第１スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−２は第２スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル０は第３スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力される。
特には、Ｖｔｈｒｓ１＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、及びＶｔｈｒｓ４＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）である。
また、提供される５レベルインバータを調整する方法は、５レベルインバータの相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄを取得することと、Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に第１スイッチング装置と第４スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に第１スイッチング装置と第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、Ｖｔｈｒｓ５≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２である場合に第４スイッチング装置と第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、−Ｖｔｈｒｓ６≦Ｖｃｍｄ＜Ｖｔｈｒｓ５である場合に第４スイッチング装置と第５スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖｔｈｒｓ６である場合に第３スイッチング装置と第５スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３である場合に第３スイッチング装置と第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、及びＶｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４である場合に第５スイッチング装置と第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、を含み、Ｖｔｈｒｓ１≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、Ｖｔｈｒｓ４≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）、Ｖｔｈｒｓ５≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ６≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇであり、Ｄｔｈｒｓは５レベルインバータの狭パルスの時間とデッドバンドの時間の合計に対応するデューティー比を意味しており、５レベルインバータは、第１〜第５スイッチング装置の切換状態の異なる組み合わせで、５つの電圧レベル＋１、−１、＋２、−２、及び０を交互に出力し、５つの電圧レベルの値は、それぞれ＋Ｖ１Ｐｏｓ、−Ｖ１Ｎｅｇ、＋Ｖ２Ｐｏｓ、−Ｖ２Ｎｅｇ、及び０であり、レベル＋１は第４スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−１は第５スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル＋２は第１スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−２は第２スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル０は第３スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力される。
特には、Ｖｔｈｒｓ１＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、Ｖｔｈｒｓ４＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）、Ｖｔｈｒｓ５＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、及びＶｔｈｒｓ６＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇである。
提供される５レベルインバータを調整する装置は、５レベルインバータの相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄを取得する取得部と、Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に第１スイッチング装置と第４スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第１処理部と、Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に第１スイッチング装置と第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第２処理部と、０≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２である場合に第４スイッチング装置と第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第３処理部と、−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜０である場合に第３スイッチング装置と第５スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第４処理部と、−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３である場合に第３スイッチング装置と第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第５処理部と、Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４である場合に第５スイッチング装置と第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第６処理部と、を含み、Ｖｔｈｒｓ１≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、及びＶｔｈｒｓ４≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）であり、Ｄｔｈｒｓは５レベルインバータの狭パルスの時間とデッドバンドの時間の合計に対応するデューティー比を意味しており、５レベルインバータは、第１〜第５スイッチング装置の切換状態の異なる組み合わせで、５つの電圧レベル＋１、−１、＋２、−２、及び０を交互に出力し、５つの電圧レベルの値は、それぞれ＋Ｖ１Ｐｏｓ、−Ｖ１Ｎｅｇ、＋Ｖ２Ｐｏｓ、−Ｖ２Ｎｅｇ、及び０であり、レベル＋１は第４スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−１は第５スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル＋２は第１スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−２は第２スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル０は第３スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力される。
特には、Ｖｔｈｒｓ１＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、及びＶｔｈｒｓ４＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）である。
また、提供される５レベルインバータを調整する装置は、５レベルインバータの相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄを取得する取得部と、Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に第１スイッチング装置と第４スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第１処理部と、Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に第１スイッチング装置と第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第２処理部と、Ｖｔｈｒｓ５≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２である場合に第４スイッチング装置と第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第３処理部と、−Ｖｔｈｒｓ６≦Ｖｃｍｄ＜Ｖｔｈｒｓ５である場合に第４スイッチング装置と第５スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第４処理部と、−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖｔｈｒｓ６である場合に第３スイッチング装置と第５スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第５処理部と、−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３である場合に第３スイッチング装置と第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第６処理部と、Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４である場合に第５スイッチング装置と第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第７処理部と、を含み、Ｖｔｈｒｓ１≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、Ｖｔｈｒｓ４≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）、Ｖｔｈｒｓ５≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、及びＶｔｈｒｓ６≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇであり、Ｄｔｈｒｓは５レベルインバータの狭パルスの時間とデッドバンドの時間の合計に対応するデューティー比を意味しており、５レベルインバータは、第１〜第５スイッチング装置の切換状態の異なる組み合わせで、５つの電圧レベル＋１、−１、＋２、−２、及び０を交互に出力し、５つの電圧レベルの値は、それぞれ＋Ｖ１Ｐｏｓ、−Ｖ１Ｎｅｇ、＋Ｖ２Ｐｏｓ、−Ｖ２Ｎｅｇ、及び０であり、レベル＋１は第４スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−１は第５スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル＋２は第１スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−２は第２スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル０は第３スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力される。
特には、Ｖｔｈｒｓ１＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、Ｖｔｈｒｓ４＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）、Ｖｔｈｒｓ５＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、及びＶｔｈｒｓ６＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇである。
提供される光電池システムは、光起電アレイと、２つの昇圧回路と、５レベルインバータと、フィルタと、変圧器とを備え、５レベルインバータの直流側は２つの昇圧回路を介して光起電アレイに接続されており、５レベルインバータの系統側はフィルタと変圧器を介して電力系統に接続され、光電池システムはさらに５レベルインバータに接続された制御装置を有しており、制御装置は、５レベルインバータの相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄを取得し、Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に第１スイッチング装置と第４スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に第１スイッチング装置と第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、０≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２である場合に第４スイッチング装置と第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜０である場合に第３スイッチング装置と第５スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３である場合に第３スイッチング装置と第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４である場合に第５スイッチング装置と第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する、ように構成されており、Ｖｔｈｒｓ１≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、及びＶｔｈｒｓ４≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）であり、Ｄｔｈｒｓは５レベルインバータの狭パルスの時間とデッドバンドの時間の合計に対応するデューティー比を意味しており、５レベルインバータは、第１〜第５スイッチング装置の切換状態の異なる組み合わせで、５つの電圧レベル＋１、−１、＋２、−２、及び０を交互に出力し、５つの電圧レベルの値は、それぞれ＋Ｖ１Ｐｏｓ、−Ｖ１Ｎｅｇ、＋Ｖ２Ｐｏｓ、−Ｖ２Ｎｅｇ、及び０であり、レベル＋１は第４スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−１は第５スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル＋２は第１スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−２は第２スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル０は第３スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力される。
また、提供される光電池システムは、光起電アレイと、２つの昇圧回路と、５レベルインバータと、フィルタと、変圧器とを備え、５レベルインバータの直流側は２つの昇圧回路を介して光起電アレイに接続されており、５レベルインバータの系統側はフィルタと変圧器を介して電力系統に接続され、光電池システムはさらに５レベルインバータに接続された制御装置を有しており、制御装置は、５レベルインバータの相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄを取得する、Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に第１スイッチング装置と第４スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に第１スイッチング装置と第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、Ｖｔｈｒｓ５≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２である場合に第４スイッチング装置と第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、−Ｖｔｈｒｓ６≦Ｖｃｍｄ＜Ｖｔｈｒｓ５である場合に第４スイッチング装置と第５スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖｔｈｒｓ６である場合に第３スイッチング装置と第５スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３である場合に第３スイッチング装置と第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４である場合に第５スイッチング装置と第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する、ように構成されており、Ｖｔｈｒｓ１≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、Ｖｔｈｒｓ４≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）、Ｖｔｈｒｓ５≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、及びＶｔｈｒｓ６≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇであり、Ｄｔｈｒｓは５レベルインバータの狭パルスの時間とデッドバンドの時間の合計に対応するデューティー比を意味しており、５レベルインバータは、第１〜第５スイッチング装置の切換状態の異なる組み合わせで、５つの電圧レベル＋１、−１、＋２、−２、及び０を交互に出力し、５つの電圧レベルの値は、それぞれ＋Ｖ１Ｐｏｓ、−Ｖ１Ｎｅｇ、＋Ｖ２Ｐｏｓ、−Ｖ２Ｎｅｇ、及び０であり、レベル＋１は第４スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−１は第５スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル＋２は第１スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−２は第２スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル０は第３スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力される。
上記技術的解決手段によれば、Ｖｃｍｄが出力電圧レベル＋Ｖ１Ｐｏｓあるいは−Ｖ１Ｎｅｇに近づく場合に、５レベルインバータの出力電圧レベルは、デューティー比が０又は１に近づくと言うよりもむしろ０又は１から遠ざかるように、近接するレベル間よりもむしろ本発明のように組み合わされたレベル（ｃｒｏｓｓ ｌｅｖｅｌｓ）に切り換えられる。これによりＶｃｍｄが＋Ｖ１Ｐｏｓあるいは−Ｖ１Ｎｅｇに近づく場合において、狭パルスの生成が抑制される。従来の技術では、Ｖｃｍｄが＋Ｖ１Ｐｏｓ、−Ｖ１Ｎｅｇ、あるいは０に近づく場合に狭パルスが生成される。本発明に従えば、５レベルインバータの調整中に生成される狭パルスの数を著しく減らすことができ、これにより、狭パルスを消去することに起因する５レベルインバータの相ブリッジ出力電圧の歪みへの影響を減らすことができ、同時に、スイッチング装置の安全な運転が保障される。
本発明の実施形態の技術的解決手段や従来技術をより明確に説明するために、実施形態や従来技術の説明に使われる図が簡単に以下に紹介される。無論、以下に示される図は、本発明の実施形態を説明するだけである。当該分野における当業者であれば創作的業務を要することなく、本発明の図に基づいてその他の図が獲得される。
従来技術における光電池システムの概略構造図である。 本発明の一の実施形態における５レベルインバータを調整する方法のフローチャートである。 本発明の他の実施形態における５レベルインバータを調整する方法のフローチャートである。 本発明の一の実施形態における５レベルインバータを調整する装置の概略構造図である。 本発明の他の実施形態における５レベルインバータを調整する装置の概略構造図である。 本発明の実施形態における光電池システムの概略構造図である。
以下、本発明の実施形態の技術的解決について、本発明の実施形態の図面と共に明らかに、且つ、完全に記述する。なお、言うまでも無く、記述される実施形態は本発明のいくつかの実施形態であり、全ての実施形態ではない。当該分野における当業者により、少しの創作的業務もなく、本発明の実施形態に基づいて得られるその他の実施形態においても、本発明の保護範囲内に含まれる。
本発明の実施形態によれば、５レベルインバータの調整中に生成される狭パルスの量を著しく減らすことができ、これにより、狭パルスを消去することに起因する５レベルインバータの相ブリッジ出力電圧の歪みへの影響を減らすことができ、同時に、スイッチング装置の安全な運転が保障される、５レベルインバータを調整する方法が開示されている。ここで、以下の説明を円滑にするために、第一に次の定義がなされる。
図１に示すように、５レベルインバータ１０は、複数のスイッチング装置の切換状態の異なる組み合わせで、５つの電圧レベル＋１、−１、＋２、−２、及び０を交互に出力し、５つの電圧レベルの値は、それぞれ＋Ｖ１Ｐｏｓ、−Ｖ１Ｎｅｇ、＋Ｖ２Ｐｏｓ、−Ｖ２Ｎｅｇ、及び０である。説明を円滑にするために、Ｓ２Ｐｏｓは第１スイッチング装置を意味し、第１スイッチング装置がオンに切り換えられるとレベル＋２が出力される。Ｓ２Ｎｅｇは第２スイッチング装置を意味し、第２スイッチング装置がオンに切り換えられるとレベル−２が出力される。Ｓ０は第３スイッチング装置を意味し、第３スイッチング装置がオンに切り換えられるとレベル０が出力される。Ｓ１Ｐｏｓは第４スイッチング装置を意味し、第４スイッチング装置がオンに切り換えられるとレベル＋１が出力される。Ｓ１Ｎｅｇは第５スイッチング装置を意味し、第５スイッチング装置がオンに切り換えられるとレベル−１が出力される。Ｄｔｈｒｓは、５レベルインバータ１０の狭パルスの時間とデッドバンドの時間の合計に対応するデューティー比を意味し、既知の定数である。
上記定義と共に図２に示すように、５レベルインバータを調整する方法は、以下のステップ２０１からステップ２１２までを含んでもよい。
ステップ２０１では、５レベルインバータの相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄが取得される。
ステップ２０２では、Ｖｃｍｄ≧０を満たしているか否かが判定される。Ｖｃｍｄ≧０が満たされていればステップ２０３へ進み、そうでなければステップ２０５へ進む。
ステップ２０３では、Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１を満たしているか否かが判定される。Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１が満たされていればステップ２０７へ進み、そうでなければステップ２０４へ進む。ここで、Ｖｔｈｒｓ≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）である。
ステップ２０４では、Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１を満たしているか否かが判定される。Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１が満たされていればステップ２０８へ進み、そうでなければステップ２０９へ進む。ここで、Ｖｔｈｒｓ２≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓである。
ステップ２０５では、−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜０を満たしているか否かが判定される。−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜０が満たされていればステップ２１０へ進み、そうでなければステップ２０６へ進む。ここで、Ｖｔｈｒｓ３≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇである。
ステップ２０６では、−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３を満たしているか否かが判定される。−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３が満たされていればステップ２１１に進み、そうでなければ、ステップ２１２に進む。ここで、Ｖｔｈｒｓ４≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）である。
ステップ２０７では、第１調整セクションが着手される。第１調整セクションでは、スイッチング装置Ｓ２Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ１Ｐｏｓが交互にオンに切り換えられるように制御され、出力電圧レベルが＋Ｖ２Ｐｏｓと＋Ｖ１Ｐｏｓとの間で切り換えられる。
ステップ２０８では、第２調整セクションが着手される。第２調整セクションでは、スイッチング装置Ｓ２Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ０が交互にオンに切り換えられるように制御され、出力電圧レベルが＋Ｖ２Ｐｏｓと０との間で切り換えられる。
ステップ２０９では、第３調整セクションが着手される。第３調整セクションでは、スイッチング装置Ｓ１Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ０が交互にオンに切り換えられるように制御され、出力電圧レベルが＋Ｖ１Ｐｏｓと０との間で切り換えられる。
ステップ２１０では、第４調整セクションが着手される。第４調整セクションでは、スイッチング装置Ｓ０とスイッチング装置Ｓ１Ｎｅｇが交互にオンに切り換えられるように制御され、出力電圧レベルが０と−Ｖ１Ｎｅｇとの間で切り換えられる。
ステップ２１１では、第５調整セクションが着手される。第５調整セクションでは、スイッチング装置Ｓ０とスイッチング装置Ｓ２Ｎｅｇが交互にオンに切り換えられるように制御され、出力電圧レベルが０と−Ｖ２Ｎｅｇとの間で切り換えられる。
ステップ２１２では、第６調整セクションが着手される。第６調整セクションでは、スイッチング装置Ｓ１Ｎｅｇとスイッチング装置Ｓ２Ｎｅｇが交互にオンに切り換えられるように制御され、出力電圧レベルが−Ｖ１Ｎｅｇと−Ｖ２Ｎｅｇとの間で切り換えられる。
デューティー比は、スイッチング期間に対する、１つのスイッチング期間における各調整セクションでの２つの出力電圧レベルのうちの１つのスイッチオン時間の比であるため、異なる調整セクションに対するデューティー比指令値Ｄｃｍｄは、それぞれの相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄに基づいて計算することができる（Ｖｔｈｒｓ１、Ｖｔｈｒｓ２、Ｖｔｈｒｓ３、Ｖｔｈｒｓ４は調整セクションを調節するための閾値電圧である）。
（１）第１調整セクションにおいて、Ｄｃｍｄ＝（Ｖｃｍｄ−Ｖ１Ｐｏｓ）／（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）であり、第１調整セクションではＶｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１が満たされているので、Ｄｃｍｄ≧Ｖｔｈｒｓ１／（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）となる。
Ｖｃｍｄが＋Ｖ１Ｐｏｓに近づく場合には、第１調整セクションにおいてデューティー比が０に近づく間、狭パルスの生成を抑制するために、Ｄｃｍｄ≧Ｖｔｈｒｓ１／（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）≧Ｄｔｈｒｓが満たされることを必要とし、この場合にはＶｔｈｒｓ１≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）である。
（２）第２調整セクションにおいて、Ｄｃｍｄ＝Ｖｃｍｄ／Ｖ２Ｐｏｓであり、第２調整セクションではＶ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１が満たされているので、（Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２）／Ｖ２Ｐｏｓ≦Ｄｃｍｄ＜（Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１）／Ｖ２Ｐｏｓとなる。
通常の運転状態において、Ｖｃｍｄが＋Ｖ１Ｐｏｓに近づく場合には、Ｄｃｍｄは０あるいは１から遠ざかる。これによって、第２調整セクションにてデューティー比が０あるいは１に近づく間、狭パルスの生成は抑制される。
（３）第３調整セクションにおいて、Ｄｃｍｄ＝Ｖｃｍｄ／Ｖ１Ｐｏｓであり、第３調整セクションでは０≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２が満たされているので、０≦Ｄｃｍｄ＜１−Ｖｔｈｒｓ２／Ｖ１Ｐｏｓとなる。
Ｖｃｍｄが＋Ｖ１Ｐｏｓに近づく場合には、第３調整セクションにおいてデューティー比が１に近づく間、狭パルスの生成を抑制するために、Ｄｃｍｄ＜１−Ｖｔｈｒｓ２／Ｖ１Ｐｏｓ≦１−Ｄｔｈｒｓが満たされることを必要とし、この場合にはＶｔｈｒｓ２≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓである。
（４）第４調整セクションにおいて、Ｄｃｍｄ＝−Ｖｃｍｄ／Ｖ１Ｎｅｇであり、第４調整セクションでは−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜０が満たされているので、０＜Ｄｃｍｄ≦１−Ｖｔｈｒｓ３／Ｖ１Ｎｅｇである。
Ｖｃｍｄが−Ｖ１Ｎｅｇに近づく場合には、第４調整セクションにおいてデューティー比が１に近づく間、狭パルスの生成を抑制するために、Ｄｃｍｄ≦１−Ｖｔｈｒｓ３／Ｖ１Ｎｅｇ≦１−Ｄｔｈｒｓが満たされることを必要とし、この場合にはＶｔｈｒｓ３≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇである。
（５）第５調整セクションにおいて、Ｄｃｍｄ＝Ｖｃｍｄ／（−Ｖ２Ｎｅｇ）であり、第５調整セクションでは−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３が満たされているので、（Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ３）／Ｖ２Ｎｅｇ＜Ｄｃｍｄ≦（Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ４）／Ｖ２Ｎｅｇとなる。
通常の運転状態において、Ｖｃｍｄが−Ｖ１Ｎｅｇに近づく場合には、Ｄｃｍｄは０あるいは１から遠ざかる。これによって、第５調整セクションにてデューティー比が０あるいは１に近づく間、狭パルスの生成は抑制される。
（６）第６調整セクションにおいて、Ｄｃｍｄ＝（Ｖｃｍｄ＋Ｖ１Ｎｅｇ）／（−Ｖ２Ｎｅｇ＋Ｖ１Ｎｅｇ）であり、第６調整セクションではＶｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４が満たされているので、Ｄｃｍｄ＞Ｖｔｈｒｓ４／（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）である。
Ｖｃｍｄが−Ｖ１Ｎｅｇに近づく場合には、第６調整セクションにおいてデューティー比が０に近づく間、狭パルスの生成を抑制するために、Ｄｃｍｄ＞Ｖｔｈｒｓ４／（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）≧Ｄｔｈｒｓが満たされることを必要とし、この場合にはＶｔｈｒｓ４≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）である。
上記定義のように、当該実施形態では、Ｖｃｍｄが出力電圧レベル＋Ｖ１Ｐｏｓあるいは−Ｖ１Ｎｅｇに近づく場合に、５レベルインバータの出力電圧レベルは、デューティー比が０又は１に近づくと言うよりもむしろ０又は１から遠ざかるように、近接するレベル間よりもむしろ組み合わされたレベルに切り換えられる。これにより、Ｖｃｍｄが＋Ｖ１Ｐｏｓあるいは−Ｖ１Ｎｅｇに近づく場合に、狭パルスが生成されることは抑制される。この場合には、狭パルスはＶｃｍｄが０に近づく場合にのみ生成されるため、狭パルスの数を著しく減らすことができる。よって、狭パルスの消去に起因する５レベルインバータの相ブリッジ出力電圧の歪みへの影響を減らすことができ、同時に、安全なスイッチング装置の運転が保障される。
組み合わされたレベルに切り換えられる出力電圧がスイッチング損失を増やすかもしれないという観点では、それ故に、組み合わされたレベルでの運転に対する時間が可能な限り短くされることが望まれる。たとえば、Ｖｔｈｒｓ１、Ｖｔｈｒｓ２、Ｖｔｈｒｓ３、及びＶｔｈｒｓ４の値は、可能な限り小さくされるべきである。したがって、Ｖｔｈｒｓ１、Ｖｔｈｒｓ２、Ｖｔｈｒｓ３、及びＶｔｈｒｓ４は、スイッチング損失を減らすために次のように計算される。つまり、Ｖｔｈｒｓ１＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、及びＶｔｈｒｓ４＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）である。
また、図３に示すように、５レベルインバータを調整する方法は、本発明の実施形態に従って開示されている。その方法は、以下に示すようにステップ３０１からステップ３１４まで含んでも良い。
ステップ３０１では、５レベルインバータの相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄが取得される。
ステップ３０２では、Ｖｃｍｄ≧Ｖｔｈｒｓ５を満たしているか否か判定される。Ｖｃｍｄ≧Ｖｔｈｒｓ５が満たされていればステップ３０３へ進み、そうでなければステップ３０５へ進む。
ステップ３０３では、Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１を満たしているか否か判定される。Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１が満たされていればステップ３０８へ進み、そうでなければステップ３０４へ進む。
ステップ３０４では、Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１を満たしているか否か判定される。Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１が満たされていればステップ３０９へ進み、そうでなければステップ３１０へ進む。
ステップ３０５では、−Ｖｔｈｒｓ６≦Ｖｃｍｄ＜Ｖｔｈｒｓ５を満たしているか否か判定される。−Ｖｔｈｒｓ６≦Ｖｃｍｄ＜Ｖｔｈｒｓ５が満たされていればステップ３１１へ進み、そうでなければステップ３０６へ進む。
ステップ３０６では、−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖｔｈｒｓ６を満たしているか否か判定される。−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖｔｈｒｓ６が満たされていればステップ３１２に進み、そうでなければ、ステップ３０７に進む。
ステップ３０７では、−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３を満たしているか否か判定される。−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３が満たされていればステップ３１３へ進み、そうでなければステップ３１４へ進む。
ステップ３０８では、第１調整セクションが着手される。第１調整セクションでは、スイッチング装置Ｓ２Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ１Ｐｏｓが交互にオンに切り換えられるように制御され、出力電圧レベルが＋Ｖ２Ｐｏｓと＋Ｖ１Ｐｏｓとの間で切り換えられる。
ステップ３０９では、第２調整セクションが着手される。第２調整セクションでは、スイッチング装置Ｓ２Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ０が交互にオンに切り換えられるように制御され、出力電圧レベルが＋Ｖ２Ｐｏｓと０との間で切り換えられる。
ステップ３１０では、第３調整セクションが着手される。第３調整セクションでは、スイッチング装置Ｓ１Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ０が交互にオンに切り換えられるように制御され、出力電圧レベルが＋Ｖ１Ｐｏｓと０との間で切り換えられる。
ステップ３１１では、第４調整セクションが着手される。第４調整セクションでは、スイッチング装置Ｓ１Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ１Ｎｅｇが交互にオンに切り換えられるように制御され、出力電圧レベルが＋Ｖ１Ｐｏｓと−Ｖ１Ｎｅｇとの間で切り換えられる。
ステップ３１２では、第５調整セクションが着手される。第５調整セクションでは、スイッチング装置Ｓ０とスイッチング装置Ｓ１Ｎｅｇが交互にオンに切り換えられるように制御され、出力電圧レベルが０と−Ｖ１Ｎｅｇとの間で切り換えられる。
ステップ３１３では、第６調整セクションが着手される。第６調整セクションでは、スイッチング装置Ｓ０とスイッチング装置Ｓ２Ｎｅｇが交互にオンに切り換えられるように制御され、出力電圧レベルが０と−Ｖ２Ｎｅｇとの間で切り換えられる。
ステップ３１４では、第７調整セクションが着手される。第７調整セクションでは、スイッチング装置Ｓ１Ｎｅｇとスイッチング装置Ｓ２Ｎｅｇが交互にオンに切り換えられるように制御され、出力電圧レベルが−Ｖ１Ｎｅｇと−Ｖ２Ｎｅｇとの間で切り換えられる。
上記した５レベルインバータを調整する方法の実施形態と同様に、デューティー比は、スイッチング期間に対する、１つのスイッチング期間における各調整セクションでの２つの出力電圧レベルのうちの１つのスイッチオン時間の比であるため、異なる調整セクションに対するデューティー比指令値Ｄｃｍｄは、それぞれの相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄに基づいて計算することができる（Ｖｔｈｒｓ１、Ｖｔｈｒｓ２、Ｖｔｈｒｓ３、Ｖｔｈｒｓ４、Ｖｔｈｒｓ５、及びＶｔｈｒｓ６は調整セクションを調整するための閾値電圧である）。
（１）第１調整セクションにおいて、Ｄｃｍｄ＝（Ｖｃｍｄ−Ｖ１Ｐｏｓ）／（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）であり、第１調整セクションではＶｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１が満たされているので、Ｄｃｍｄ≧Ｖｔｈｒｓ１／（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）となる。
Ｖｃｍｄが＋Ｖ１Ｐｏｓに近づく場合には、第１調整セクションにおいてデューティー比が０に近づく間、狭パルスの生成を抑制するために、Ｄｃｍｄ≧Ｖｔｈｒｓ１／（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）≧Ｄｔｈｒｓが満たされることを必要とし、この場合にはＶｔｈｒｓ１≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）である。
（２）第２調整セクションにおいて、Ｄｃｍｄ＝Ｖｃｍｄ／Ｖ２Ｐｏｓであり、第２調整セクションではＶ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１が満たされているので、（Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２）／Ｖ２Ｐｏｓ≦Ｄｃｍｄ＜（Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１）／Ｖ２Ｐｏｓとなる。
通常の運転状態において、Ｖｃｍｄが＋Ｖ１Ｐｏｓに近づく場合には、Ｄｃｍｄは０あるいは１から遠ざかる。これによって、第２調整セクションにてデューティー比が０あるいは１に近づく間、狭パルスの生成は抑制される。
（３）第３調整セクションにおいて、Ｄｃｍｄ＝Ｖｃｍｄ／Ｖ１Ｐｏｓであり、第３調整セクションではＶｔｈｒｓ５≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２が満たされているので、Ｖｔｈｒｓ５／Ｖ１Ｐｏｓ≦Ｄｃｍｄ＜１−Ｖｔｈｒｓ２／Ｖ１Ｐｏｓとなる。
Ｖｃｍｄが＋Ｖ１Ｐｏｓに近づく場合には、第３調整セクションにおいてデューティー比が１に近づく間、狭パルスの生成を抑制するために、Ｄｃｍｄ＜１−Ｖｔｈｒｓ２／Ｖ１Ｐｏｓ≦１−Ｄｔｈｒｓが満たされることを必要とし、この場合にはＶｔｈｒｓ２≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓである。
Ｖｃｍｄが０に近づく場合には、第３調整セクションにおいてデューティー比が０に近づく間、狭パルスの生成を抑制するために、Ｄｃｍｄ≧Ｖｔｈｒｓ５／Ｖ１Ｐｏｓ≧Ｄｔｈｒｓが満たされることを必要とし、この場合にはＶｔｈｒｓ５≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓである。
（４）第４調整セクションにおいて、Ｄｃｍｄ＝（Ｖｃｍｄ＋Ｖ１Ｎｅｇ）／（Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖ１Ｎｅｇ）であり、第４調整セクションでは−Ｖｔｈｒｓ６≦Ｖｃｍｄ＜Ｖｔｈｒｓ５が満たされているので、（−Ｖｔｈｒｓ６＋Ｖ１Ｎｅｇ）／（Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖ１Ｎｅｇ）≦Ｄｃｍｄ＜（Ｖｔｈｒｓ５＋Ｖ１Ｎｅｇ）／（Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖ１Ｎｅｇ）となる。
通常の運転状態において、Ｖｃｍｄが０に近づく場合には、Ｄｃｍｄは０あるいは１から遠ざかる。これによって、第４調整セクションにてデューティー比が０あるいは１に近づく間、狭パルスの生成は抑制される。
（５）第５調整セクションにおいて、Ｄｃｍｄ＝−Ｖｃｍｄ／Ｖ１Ｎｅｇであり、第５調整セクションでは−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖｔｈｒｓ６が満たされているので、Ｖｔｈｒｓ６／Ｖ１Ｎｅｇ＜Ｄｃｍｄ≦１−Ｖｔｈｒｓ３／Ｖ１Ｎｅｇである。
Ｖｃｍｄが−Ｖ１Ｎｅｇに近づく場合には、第５調整セクションにおいてデューティー比が１に近づく間、狭パルスの生成を抑制するために、Ｄｃｍｄ≦１−Ｖｔｈｒｓ３／Ｖ１Ｎｅｇ≦１−Ｄｔｈｒｓが満たされることを必要とし、この場合にはＶｔｈｒｓ３≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇである。
Ｖｃｍｄが０に近づく場合には、第５調整セクションにおいてデューティー比が０に近づく間、狭パルスの生成を抑制するために、Ｄｃｍｄ＞Ｖｔｈｒｓ６／Ｖ１Ｎｅｇ≧Ｄｔｈｒｓが満たされることを必要とし、この場合にはＶｔｈｒｓ６≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇである。
（６）第６調整セクションにおいて、Ｄｃｍｄ＝Ｖｃｍｄ／（−Ｖ２Ｎｅｇ）であり、第６調整セクションでは−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３が満たされているので、（Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ３）／Ｖ２Ｎｅｇ＜Ｄｃｍｄ≦（Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ４）／Ｖ２Ｎｅｇとなる。
通常の運転状態において、Ｖｃｍｄが−Ｖ１Ｎｅｇに近づく場合には、Ｄｃｍｄは０あるいは１から遠ざかる。これによって、第６調整セクションにてデューティー比が０あるいは１に近づく間、狭パルスの生成は抑制される。
（７）第７調整セクションにおいて、Ｄｃｍｄ＝（Ｖｃｍｄ＋Ｖ１Ｎｅｇ）／（−Ｖ２Ｎｅｇ＋Ｖ１Ｎｅｇ）であり、第７調整セクションではＶｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４が満たされているので、Ｄｃｍｄ＞Ｖｔｈｒｓ４／（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）である。
Ｖｃｍｄが−Ｖ１Ｎｅｇに近づく場合には、第７調整セクションにおいてデューティー比が０に近づく間、狭パルスの生成を抑制するために、Ｄｃｍｄ＞Ｖｔｈｒｓ４／（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）≧Ｄｔｈｒｓが満たされることを必要とし、この場合にはＶｔｈｒｓ４≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）である。
上記定義のように、当該実施形態では、Ｖｃｍｄが出力電圧レベル＋Ｖ１Ｐｏｓ、−Ｖ１Ｎｅｇ、あるいは０に近づく場合に、５レベルインバータの出力電圧レベルは、デューティー比が０又は１に近づくというよりもむしろ０又は１から遠ざかるように、近接するレベル間よりもむしろ組み合わされたレベルに切り換えられる。これにより、Ｖｃｍｄが＋Ｖ１Ｐｏｓ、−Ｖ１Ｎｅｇ、あるいは０に近づく場合に、狭パルスが生成されることは抑制される。上記した５レベルインバータを調整する方法（一の実施形態）と比較して、当該実施形態（他の実施形態）では、Ｖｃｍｄが＋Ｖ１Ｐｏｓあるいは−Ｖ１Ｎｅｇに近づく場合とＶｃｍｄが０に近づく場合のどちらにおいても、狭パルスが生成されることを抑制させることができる。これにより、当該実施形態（他の実施形態）の５レベルインバータを調整する方法は、さらに狭パルスの消去に起因する５レベルインバータの相ブリッジ出力電圧の歪みへの影響を減らすことができ、同時に、安全なスイッチング装置の運転が保障される。
同様に、組み合わされたレベルに切り換えられる出力電圧がスイッチング損失を増やすかもしれないという観点では、それ故に、組み合わされたレベルでの運転に対する時間が可能な限り短くされることが望まれる。たとえば、Ｖｔｈｒｓ１からＶｔｈｒｓ６までの値は、可能な限り小さくされるべきである。したがって、Ｖｔｈｒｓ１からＶｔｈｒｓ６までは、スイッチング損失を減らすために次のように計算される。Ｖｔｈｒｓ１＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、Ｖｔｈｒｓ４＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）、Ｖｔｈｒｓ５＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、及びＶｔｈｒｓ６＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇである。
最後に、上記２つの方法の実施形態（一の実施形態と他の実施形態）において、着手されるべき調整セクションはＶｃｍｄの値に基づいて決定されることに留意すべきである。ただし、Ｖｃｍｄに基づいて着手される調整セクションを決定する方法は、上記記載された方法に限定されるものではない。
図４に示すように、本発明の実施形態に係る５レベルインバータを調整する装置がさらに開示され、それは、５レベルインバータの調整中にで生成される狭パルスの数を減らし、これにより、狭パルスを消去することに起因する５レベルインバータの相ブリッジ出力電圧の歪みへの影響を減らし、同時に、スイッチング装置の安全な運転が保障される。当該装置は、取得部４０１と、第１処理部４０２と、第２処理部４０３と、第３処理部４０４と、第４処理部４０５と、第５処理部４０６と、第６処理部４０７とを有する。
取得部４０１は、５レベルインバータの相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄを取得するように構成されている。
第１処理部４０２は、Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合にスイッチング装置Ｓ２Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ１Ｐｏｓを交互にオンに切り換わるように制御する、ように構成されている。
第２処理部４０３は、Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合にスイッチング装置Ｓ２Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ０を交互にオンに切り換わるように制御する、ように構成されている。
第３処理部４０４は、０≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２である場合にスイッチング装置Ｓ１Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ０を交互にオンに切り換わるように制御する、ように構成されている。
第４処理部４０５は、−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜０である場合にスイッチング装置Ｓ０とスイッチング装置Ｓ１Ｎｅｇを交互にオンに切り換わるように制御する、ように構成されている。
第５処理部４０６は、−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３である場合にスイッチング装置Ｓ０とスイッチング装置Ｓ２Ｎｅｇを交互にオンに切り換わるように制御する、ように構成されている。
第６処理部４０７は、Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４である場合にスイッチング装置Ｓ１Ｎｅｇとスイッチング装置Ｓ２Ｎｅｇを交互にオンに切り換わるように制御する、ように構成されている。
特には、Ｖｔｈｒｓ１≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、及びＶｔｈｒｓ４≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）である。
また、望ましくは、Ｖｔｈｒｓ１＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、及びＶｔｈｒｓ４＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）である。
図５に示すように、本発明の実施形態に係る５レベルインバータを調整する装置が、さらに開示されている。当該装置は、取得部５０１と、第１処理部５０２と、第２処理部５０３と、第３処理部５０４と、第４処理部５０５と、第５処理部５０６と、第６処理部５０７と、第７処理部５０８とを有する。
取得部５０１は、５レベルインバータの相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄを取得するように構成されている。
第１処理部５０２は、Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合にスイッチング装置Ｓ２Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ１Ｐｏｓを交互にオンに切り換わるように制御する、ように構成されている。
第２処理部５０３は、Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合にスイッチング装置Ｓ２Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ０を交互にオンに切り換わるように制御する、ように構成されている。
第３処理部５０４は、Ｖｔｈｒｓ５≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２である場合にスイッチング装置Ｓ１Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ０を交互にオンに切り換わるように制御する、ように構成されている。
第４処理部５０５は、−Ｖｔｈｒｓ６≦Ｖｃｍｄ＜Ｖｔｈｒｓ５である場合にスイッチング装置Ｓ１Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ１Ｎｅｇを交互にオンに切り換わるように制御する、ように構成されている。
第５処理部５０６は、−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖｔｈｒｓ６である場合にスイッチング装置Ｓ０とスイッチング装置Ｓ１Ｎｅｇを交互にオンに切り換わるように制御する、ように構成されている。
第６処理部５０７は、−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３である場合にスイッチング装置Ｓ０とスイッチング装置Ｓ２Ｎｅｇを交互にオンに切り換わるように制御する、ように構成されている。
第７処理部５０８は、Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４である場合にスイッチング装置Ｓ１Ｎｅｇとスイッチング装置Ｓ２Ｎｅｇを交互にオンに切り換わるように制御する、ように構成されている。
特には、Ｖｔｈｒｓ１≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、Ｖｔｈｒｓ４≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）、Ｖｔｈｒｓ５≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、及びＶｔｈｒｓ６≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇである。
また、望ましくは、Ｖｔｈｒｓ１＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、Ｖｔｈｒｓ４＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）、Ｖｔｈｒｓ５＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、及びＶｔｈｒｓ６＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇである。
また、図６に示すように、本発明の実施形態に係る光電池システムが、さらに開示され、それは、５レベルインバータの調整中に生成される狭パルスの数を減らし、これにより、狭パルスを消去することに起因する５レベルインバータの相ブリッジ出力電圧の歪みへの影響を減らし、同時に、スイッチング装置の安全な運転が保障される。当該光電池システムは、５レベルインバータ１０と、光起電アレイ２０と、フィルタ３０と、変圧器４０と、２つの昇圧回路５０と、制御装置６０とを有する。
５レベルインバータ１０の直流側は、２つの昇圧回路５０を介して光起電アレイ２０に接続されており、５レベルインバータ１０の系統側は、フィルタ３０と変圧器４０を介して電力系統に接続されている。
制御装置６０は、５レベルインバータ１０に接続されており、５レベルインバータ１０の相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄを取得し、Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合にスイッチング装置Ｓ２Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ１Ｐｏｓを交互にオンに切り換わるように制御し、Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合にスイッチング装置Ｓ２Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ０を交互にオンに切り換わるように制御し、０≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２である場合にスイッチング装置Ｓ１Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ０を交互にオンに切り換わるように制御し、−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜０である場合にスイッチング装置Ｓ０とスイッチング装置Ｓ１Ｎｅｇを交互にオンに切り換わるように制御し、−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３である場合にスイッチング装置Ｓ０と第２スイッチング装置Ｓ２Ｎｅｇを交互にオンに切り換わるように制御し、Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４である場合にスイッチング装置Ｓ１Ｎｅｇとスイッチング装置Ｓ２Ｎｅｇを交互にオンに切り換わるように制御する、ように構成されている。
あるいは、本発明の実施形態に係る他の光電池システムが開示されている。当該光電池システムは、５レベルインバータと、光起電アレイと、フィルタと、変圧器と、２つの昇圧回路と、制御装置とを有する。当該他の実施形態は、上記した実施形態と以下のように異なる。当該他の実施形態では、制御装置は、５レベルインバータに接続されており、５レベルインバータの相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄを取得し、Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合にスイッチング装置Ｓ２Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ１Ｐｏｓを交互にオンに切り換わるように制御し、Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合にスイッチング装置Ｓ２Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ０を交互にオンに切り換わるように制御し、Ｖｔｈｒｓ５≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２である場合にスイッチング装置Ｓ１Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ０を交互にオンに切り換わるように制御し、−Ｖｔｈｒｓ６≦Ｖｃｍｄ＜Ｖｔｈｒｓ５である場合にスイッチング装置Ｓ１Ｐｏｓとスイッチング装置Ｓ１Ｎｅｇを交互にオンに切り換わるように制御し、−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖｔｈｒｓ６である場合にスイッチング装置Ｓ０とスイッチング装置Ｓ１Ｎｅｇを交互にオンに切り換わるように制御し、−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３である場合にスイッチング装置Ｓ０とスイッチング装置Ｓ２Ｎｅｇを交互にオンに切り換わるように制御し、Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４である場合スイッチング装置Ｓ１Ｎｅｇとスイッチング装置Ｓ２Ｎｅｇを交互にオンに切り換わるように制御する、ように構成されている。
要約すると、本実施形態では、Ｖｃｍｄが出力電圧レベル＋Ｖ１Ｐｏｓあるいは−Ｖ１Ｎｅｇに近づく場合に、５レベルインバータの出力電圧レベルは、デューティー比が０又は１に近づくと言うよりもむしろ０又は１から遠ざかるように、近接するレベル間よりもむしろ本発明のように組み合わされたレベルに切り換えられる。これによりＶｃｍｄが＋Ｖ１Ｐｏｓあるいは−Ｖ１Ｎｅｇに近づく場合において、狭パルスの生成が抑制される。従来の技術では、Ｖｃｍｄが＋Ｖ１Ｐｏｓ、−Ｖ１Ｎｅｇ、あるいは０に近づく場合に狭パルスが生成される。本発明によれば、５レベルインバータの調整中に生成される狭パルスの数を著しく減らすことができ、これにより、狭パルスを消去することに起因する５レベルインバータの相ブリッジ出力電圧の歪みへの影響を減らすことができ、同時に、スイッチング装置の安全な運転が保障される。
明細書中の様々な実施形態は、革新的な方法で記述されており、それぞれの実施形態は他の実施形態との違いを強調させている。そして、様々な実施形態間での同じあるいは同様な部分について、一の実施形態は他の実施形態の記述を参照することができる。本実施形態に係る装置は、本実施形態に係る方法に対応しているため、当該装置の説明は簡素であり、その関連部分は方法の実施形態の説明を参照することができる。
開示された実施形態の上記説明に従えば、本願技術分野の当業者は本発明を実施あるいは実行することができる。これらの実施形態での多くの変化は、当業者にとって明確なものであり、ここで定義される一般原則は、本発明の要旨あるいは範囲から逸脱しないで他の実施形態として実施されることができる。したがって、本発明はここに開示されている実施形態に限定されるものではなく、ここに開示された原則や新規な特徴に従って最も広い範囲に適合させる。

Claims (10)

  1. ５レベルインバータを調整する方法であって、
    前記５レベルインバータの相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄを取得することと、
    Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に第１スイッチング装置と第４スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、
    Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に前記第１スイッチング装置と第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、
    ０≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２である場合に前記第４スイッチング装置と前記第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、
    −Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜０である場合に前記第３スイッチング装置と第５スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、
    −Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３である場合に前記第３スイッチング装置と第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、
    Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４である場合に前記第５スイッチング装置と前記第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御すること、を含み、
    Ｖｔｈｒｓ１≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、及びＶｔｈｒｓ４≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）であり、Ｄｔｈｒｓは前記５レベルインバータの狭パルスの時間とデッドバンドの時間の合計に対応するデューティー比を意味しており、
    前記５レベルインバータは、前記第１〜第５スイッチング装置の切換状態の異なる組み合わせで、５つの電圧レベル＋１、−１、＋２、−２、及び０を交互に出力し、前記５つの電圧レベルの値は、それぞれ＋Ｖ１Ｐｏｓ、−Ｖ１Ｎｅｇ、＋Ｖ２Ｐｏｓ、−Ｖ２Ｎｅｇ、及び０であり、レベル＋１は前記第４スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−１は前記第５スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル＋２は前記第１スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−２は前記第２スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル０は前記第３スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力される、５レベルインバータを調整する方法。
  2. Ｖｔｈｒｓ１＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、及びＶｔｈｒｓ４＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）である請求項１に記載の５レベルインバータを調整する方法。
  3. ５レベルインバータを調整する方法であって、
    前記５レベルインバータの相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄを取得することと、
    Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に第１スイッチング装置と第４スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、
    Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に前記第１スイッチング装置と第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、
    Ｖｔｈｒｓ５≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２である場合に前記第４スイッチング装置と前記第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、
    −Ｖｔｈｒｓ６≦Ｖｃｍｄ＜Ｖｔｈｒｓ５である場合に前記第４スイッチング装置と第５スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、
    −Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖｔｈｒｓ６である場合に前記第３スイッチング装置と前記第５スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、
    −Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３である場合に前記第３スイッチング装置と第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、
    Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４である場合に前記第５スイッチング装置と前記第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御することと、を含み、
    Ｖｔｈｒｓ１≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、Ｖｔｈｒｓ４≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）、Ｖｔｈｒｓ５≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、及びＶｔｈｒｓ６≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇであり、Ｄｔｈｒｓは前記５レベルインバータの狭パルスの時間とデッドバンドの時間の合計に対応するデューティー比を意味しており、
    前記５レベルインバータは、前記第１〜第５スイッチング装置の切換状態の異なる組み合わせで、５つの電圧レベル＋１、−１、＋２、−２、及び０を交互に出力し、前記５つの電圧レベルの値は、それぞれ＋Ｖ１Ｐｏｓ、−Ｖ１Ｎｅｇ、＋Ｖ２Ｐｏｓ、−Ｖ２Ｎｅｇ、及び０であり、レベル＋１は前記第４スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−１は前記第５スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル＋２は前記第１スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−２は前記第２スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル０は前記第３スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力される、５レベルインバータを調整する方法。
  4. Ｖｔｈｒｓ１＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、Ｖｔｈｒｓ４＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）、Ｖｔｈｒｓ５＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、及びＶｔｈｒｓ６＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇである請求項３に記載の５レベルインバータを調整する方法。
  5. ５レベルインバータを調整する装置であって、
    前記５レベルインバータの相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄを取得する取得部と、
    Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に第１スイッチング装置と第４スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第１処理部と、
    Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に前記第１スイッチング装置と第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第２処理部と、
    ０≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２である場合に前記第４スイッチング装置と前記第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第３処理部と、
    −Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜０である場合に前記第３スイッチング装置と第５スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第４処理部と、
    −Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３である場合に前記第３スイッチング装置と第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第５処理部と、
    Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４である場合に前記第５スイッチング装置と前記第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第６処理部と、を含み、
    Ｖｔｈｒｓ１≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、及びＶｔｈｒｓ４≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）であり、Ｄｔｈｒｓは前記５レベルインバータの狭パルスの時間とデッドバンドの時間の合計に対応するデューティー比を意味しており、
    前記５レベルインバータは、前記第１〜第５スイッチング装置の切換状態の異なる組み合わせで、５つの電圧レベル＋１、−１、＋２、−２、及び０を交互に出力し、前記５つの電圧レベルの値は、それぞれ＋Ｖ１Ｐｏｓ、−Ｖ１Ｎｅｇ、＋Ｖ２Ｐｏｓ、−Ｖ２Ｎｅｇ、及び０であり、レベル＋１は前記第４スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−１は前記第５スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル＋２は前記第１スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−２は前記第２スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル０は前記第３スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力される、５レベルインバータを調整する装置。
  6. Ｖｔｈｒｓ１＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、及びＶｔｈｒｓ４＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）である請求項５に記載の５レベルインバータを調整する装置。
  7. ５レベルインバータを調整する装置であって、
    前記５レベルインバータの相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄを取得する取得部と、
    Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に第１スイッチング装置と第４スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第１処理部と、
    Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に前記第１スイッチング装置と第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第２処理部と、
    Ｖｔｈｒｓ５≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２である場合に前記第４スイッチング装置と前記第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第３処理部と、
    −Ｖｔｈｒｓ６≦Ｖｃｍｄ＜Ｖｔｈｒｓ５である場合に前記第４スイッチング装置と第５スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第４処理部と、
    −Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖｔｈｒｓ６である場合に前記第３スイッチング装置と前記第５スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第５処理部と、
    −Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３である場合に前記第３スイッチング装置と第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第６処理部と、
    Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４である場合に前記第５スイッチング装置と前記第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する第７処理部と、を含み、
    Ｖｔｈｒｓ１≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、Ｖｔｈｒｓ４≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）、Ｖｔｈｒｓ５≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、及びＶｔｈｒｓ６≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇであり、Ｄｔｈｒｓは前記５レベルインバータの狭パルスの時間とデッドバンドの時間の合計に対応するデューティー比を意味しており、
    前記５レベルインバータは、前記第１〜第５スイッチング装置の切換状態の異なる組み合わせで、５つの電圧レベル＋１、−１、＋２、−２、及び０を交互に出力し、前記５つの電圧レベルの値は、それぞれ＋Ｖ１Ｐｏｓ、−Ｖ１Ｎｅｇ、＋Ｖ２Ｐｏｓ、−Ｖ２Ｎｅｇ、及び０であり、レベル＋１は前記第４スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−１は前記第５スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル＋２は前記第１スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−２は前記第２スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル０は前記第３スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力される、５レベルインバータを調整する装置。
  8. Ｖｔｈｒｓ１＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、Ｖｔｈｒｓ４＝Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）、Ｖｔｈｒｓ５＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、及びＶｔｈｒｓ６＝Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇである請求項７に記載の５レベルインバータを調整する装置。
  9. 光起電アレイと、２つの昇圧回路と、５レベルインバータと、フィルタと、変圧器とを備え、前記５レベルインバータの直流側は２つの前記昇圧回路を介して前記光起電アレイに接続されており、前記５レベルインバータの系統側は前記フィルタと前記変圧器を介して電力系統に接続されている光電池システムであって、
    さらに前記５レベルインバータに接続された制御装置を有しており、
    前記制御装置は、前記５レベルインバータの相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄを取得し、
    Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に第１スイッチング装置と第４スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、
    Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に前記第１スイッチング装置と第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、
    ０≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２である場合に前記第４スイッチング装置と前記第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、
    −Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜０である場合に前記第３スイッチング装置と第５スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、
    −Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３である場合に前記第３スイッチング装置と第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、
    Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４である場合に前記第５スイッチング装置と前記第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する、ように構成されており、
    Ｖｔｈｒｓ１≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、及びＶｔｈｒｓ４≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）であり、Ｄｔｈｒｓは前記５レベルインバータの狭パルスの時間とデッドバンドの時間の合計に対応するデューティー比を意味しており、
    前記５レベルインバータは、前記第１〜第５スイッチング装置の切換状態の異なる組み合わせで、５つの電圧レベル＋１、−１、＋２、−２、及び０を交互に出力し、前記５つの電圧レベルの値は、それぞれ＋Ｖ１Ｐｏｓ、−Ｖ１Ｎｅｇ、＋Ｖ２Ｐｏｓ、−Ｖ２Ｎｅｇ、及び０であり、レベル＋１は前記第４スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−１は前記第５スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル＋２は前記第１スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−２は前記第２スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル０は前記第３スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力される、光電池システム。
  10. 光起電アレイと、２つの昇圧回路と、５レベルインバータと、フィルタと、変圧器とを備え、前記５レベルインバータの直流側は２つの前記昇圧回路を介して前記光起電アレイに接続されており、前記５レベルインバータの系統側は前記フィルタと前記変圧器を介して電力系統に接続されている光電池システムであって、
    さらに前記５レベルインバータに接続された制御装置を有しており、
    前記制御装置は、前記５レベルインバータの相ブリッジの電圧指令値Ｖｃｍｄを取得し、
    Ｖｃｍｄ≧Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に第１スイッチング装置と第４スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、
    Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ＋Ｖｔｈｒｓ１である場合に前記第１スイッチング装置と第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、
    Ｖｔｈｒｓ５≦Ｖｃｍｄ＜Ｖ１Ｐｏｓ−Ｖｔｈｒｓ２である場合に前記第４スイッチング装置と前記第３スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、
    −Ｖｔｈｒｓ６≦Ｖｃｍｄ＜Ｖｔｈｒｓ５である場合に前記第４スイッチング装置と第５スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、
    −Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖｔｈｒｓ６である場合に前記第３スイッチング装置と前記第５スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、
    −Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４≦Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ＋Ｖｔｈｒｓ３である場合に前記第３スイッチング装置と第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御し、
    Ｖｃｍｄ＜−Ｖ１Ｎｅｇ−Ｖｔｈｒｓ４である場合に前記第５スイッチング装置と前記第２スイッチング装置を交互にオンに切り換わるように制御する、ように構成されており、
    Ｖｔｈｒｓ１≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｐｏｓ−Ｖ１Ｐｏｓ）、Ｖｔｈｒｓ２≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、Ｖｔｈｒｓ３≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇ、Ｖｔｈｒｓ４≧Ｄｔｈｒｓ×（Ｖ２Ｎｅｇ−Ｖ１Ｎｅｇ）、Ｖｔｈｒｓ５≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｐｏｓ、及びＶｔｈｒｓ６≧Ｄｔｈｒｓ×Ｖ１Ｎｅｇであり、Ｄｔｈｒｓは前記５レベルインバータの狭パルスの時間とデッドバンドの時間の合計に対応するデューティー比を意味しており、
    前記５レベルインバータは、前記第１〜第５スイッチング装置の切換状態の異なる組み合わせで、５つの電圧レベル＋１、−１、＋２、−２、及び０を交互に出力し、前記５つの電圧レベルの値は、それぞれ＋Ｖ１Ｐｏｓ、−Ｖ１Ｎｅｇ、＋Ｖ２Ｐｏｓ、−Ｖ２Ｎｅｇ、及び０であり、レベル＋１は前記第４スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−１は前記第５スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル＋２は前記第１スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル−２は前記第２スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力され、レベル０は前記第３スイッチング装置がオンに切り換わった時に出力される、光電池システム。
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