JPH09131069A

JPH09131069A - 電力変換装置

Info

Publication number: JPH09131069A
Application number: JP7282823A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Koshin; 博昭小新; Hiroyuki Ono; 宏之大野; Hisami Usui; 久視臼井
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 1997-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】変換効率が高く、低いコストにて構成のでき
る電力変換装置を提供すること。【解決手段】直流電源から入力される大きさの変化す
る電圧を所定の大きさに昇圧して出力する昇圧回路部２
と、その昇圧回路部２からの入力をブリッジ接続したス
イッチ素子によりスイッチングして交流に変換して出力
するインバータ回路部３と、を有する電力変換装置にお
いて、前記昇圧回路部３は、一端がチョークコイルを介
して前記直流電源の一端に、他端が前記直流電源の他端
と接続されたスイッチ素子と、一端がダイオードを介し
て前記スイッチ素子の一端に、他端が前記直流電源の他
端に接続されたコンデンサと、を有して成ることとす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力変換装置であ
り、特に太陽電池等の直流電源を高効率にて交流電源に
変換する電力変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】太陽電池電圧を電源として入力して商用
交流電源と連系し、交流電圧を出力とする電力変換装置
は、例えば、ＧｅｎｅｒａｌＥｒｅｃｔｒｉｃ社の文
献（ＳＡＮＤ８３−７７）より抜粋した、図７に示す、
昇圧回路部２とインバータ回路部３による構成のものが
知られている。また、この太陽電池１の出力電圧は、日
射量に応じて絶えず変化するが、このものにおいても０
Ｖから３００Ｖまで変化する。従って、一般的に、所定
の電圧例えば１５０Ｖ以上で動作させるため、太陽電池
１の出力電圧は、昇圧回路部２により商用電源の交流電
圧値の大略１．４倍の直流電圧に昇圧する。そして、こ
の昇圧された直流電圧を、インバータ回路部３によりＰ
ＷＭ制御等により正弦波の交流電圧に変換して出力す
る。

【０００３】図７の回路は、昇圧回路部２は、直流電圧
入力をあらかじめ変化させて与えられた絶対値正弦波状
の昇圧の指令値に基づいて昇圧して出力し、次段のイン
バータ回路３は、この電圧変化する直流を入力して１周
期おきに入力電圧の方向を反転して商用電源（Ｖｕ）と
同様の交流電圧に変換して出力するものである。（図８
の波形図参照）具体的には、昇圧回路部２は、コンデン
サＣ２１、スイッチブリッジの構成をして成るスイッチ
素子Ｑ２１〜２４、トランスＴ２１、ダイオードブリッ
ジＤＢ２１、チョークコイルＬ２１、コンデンサＣ２
２、検出器ＳＶ２及びＰＷＭ制御部２ａよりなる。太陽
電池１の出力電圧は、コンデンサＣ２１により平滑化さ
れてスイッチブリッジの構成をして成るスイッチ素子Ｑ
２１〜２４に印加され、この出力はトランスＴ２１に入
力される。このスイッチブリッジは、スイッチ素子Ｑ２
１〜２４がＰＷＭ制御部２ａにより高周波でスイッチン
グされるものである。従って、トランスＴ２１の１次側
には高周波電流（Ｖｐ）が入力され、トランスＴ２１の
２次側に、このトランス２１の１次と２次の巻線比に応
じて昇圧された高周波電圧が誘起されて出力される。そ
して、この昇圧された高周波電圧は、次段のダイオード
ブリッジＤＢ２１により整流されて直流化され、チョー
クコイルＬ２１、コンデンサＣ２２にて構成されるフィ
ルタにより平滑化されて出力される。また、ＰＷＭ制御
部２ａは、商用電源の交流電圧に同期した絶対値正弦波
状と、検出器ＳＶ２により検出された太陽電池の出力電
圧とに対応したレベル変化の昇圧の指令値によりパルス
幅の変化を行う。従って、前記フィルタは、商用電源の
電圧を全波整流した脈流（Ｖ１）を出力するインバータ回路３は、スイッチ素子Ｑ３１〜３４と極性
制御部３ａより成る。このインバータ回路３は、極性制
御部３ａにて、商用電源に同期してスイッチブリッジ構
成をして成るスイッチ素子Ｑ３１〜３４の導通状態を制
御して切り替え、前記の脈流の入力を正弦波交流（Ｖ
２）に変換して出力する機能を有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の電力
変換装置は、トランス２１により比較的容易に昇圧が出
来る反面、トランス２１の伝達損失やトランス２１の前
段に設けたスイッチブリッジの損失が大きいものとな
る。そして、太陽電池１の出力の変換効率を高めること
は不可能ではないが難しく、さらに、高価な大電力用半
導体を多く使用するために部品コストも高くなる等の欠
点があった。

【０００５】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、変換効率が高く、低いコ
ストにて構成のできる電力変換装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の電力変換装置は、直流電源から入力
される大きさの変化する電圧を所定の大きさに昇圧して
出力する昇圧回路部と、その昇圧回路部からの入力をブ
リッジ接続したスイッチ素子によりスイッチングして交
流に変換して出力するインバータ回路部と、を有する電
力変換装置において、前記昇圧回路部は、一端がチョー
クコイルを介して前記直流電源の一端に、他端が前記直
流電源の他端と接続されたスイッチ素子と、一端がダイ
オードを介して前記スイッチ素子の一端に、他端が前記
直流電源の他端に接続されたコンデンサと、を有して成
ることとしている。これにより、トランスを用いること
なく、１個のスイッチ素子により昇圧回路部が構成でき
る。

【０００７】また、請求項２記載の電力変換装置は、請
求項１記載のスイッチ素子は、ＩＧＢＴを用いて成るこ
ととしている。これにより、高い周波数によりスイッチ
ング出来るとともに、スイッチ素子の導通抵抗は小さい
ものとなる。

【０００８】また、請求項３記載の電力変換装置は、請
求項１または２記載の昇圧回路部は、スイッチ素子を、
インバータ回路部のスイッチ素子と外装モールドを一体
化して成ることとしている。これにより、動力用インバ
ータに使用されている集合電力用素子にてスイッチ素子
回路を形成できる。

【０００９】また、請求項４記載の電力変換装置は、請
求項１乃至３記載の昇圧回路部は、一端が前記直流電源
の一端と、他端が前記コンデンサの一端と接続された開
閉部を付加したものとし、前記インバータ回路部の入力
を前記直流電源と前記昇圧回路部とのいずれかを切り替
えて開閉する切替機能を有することしている。これによ
り、インバータ回路部は、直流電源と昇圧回路部入力が
切り替えられて動作するものとなる。

【００１０】また、請求項５記載の電力変換装置は、請
求項１乃至４記載の昇圧回路部と前記インバータ回路部
とを制御する各制御部の駆動電源は、前記直流電源から
給電されることとしている。これにより、前記各制御部
は、昇圧回路部と前インバータ回路部と同一の電源回路
から電源供給される。

【００１１】また、請求項６記載の電力変換装置は、請
求項４記載の開閉部は、リレーを用いることとしてい
る。これにより、リレーの接点出力により開閉されるも
のとなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態を
図１乃至図４に基づいて説明する。この電力変換装置
は、例えば太陽電池１の出力を入力として、昇圧回路部
２と、インバータ回路部３とを主要構成部とする。

【００１３】昇圧回路部２は、入力側の直流電源（太陽
電池）の出力の一端（正極端）と他端（負極端）にその
両端の正極側と負極側が極を同じくして接続されたコン
デンサＣ１と、一端がチョークコイルＬ１を介して前記
直流電源の一端に、他端が前記直流電源の他端に接続さ
れたスイッチ素子Ｑ２と、一端（正極側）がダイオード
Ｄ１を介して前記スイッチ素子の一端に、他端（負極
側）が前記直流電源の他端に接続されたコンデンサＣ２
と、第一ＰＷＭ制御部２ａと、を有して構成される。ま
た、前記スイッチ素子Ｑ２の各エミッタ・コレクタ間に
は、ダイオードＤ２が、エミッタ側がアノードでコレク
タ側がカソードになるように接続される。

【００１４】コンデンサＣ１は、例えばアルミ電解コン
デンサで、太陽電池の直流出力を入力して蓄電し、平滑
して大略安定した直流電圧に変換して出力する。スイッ
チ素子Ｑ２は、例えばＩＧＢＴ素子で、第一ＰＷＭ制御
部２ａにより大略２０ＫＨｚの周波数にてスイッチング
制御され、コンデンサＣ１の出力を高周波パルス電流に
変換して昇圧し、コンデンサＣ２に印加する。ＩＧＢＴ
素子は、ＭＯＳＦＥＴ素子の持つ高速性と電圧駆動型の
特徴と、バイポーラトランジスタの低飽和電圧特性の特
徴とを有し、高い周波数によるスイッチングが可能でオ
ン抵抗の小さいパワー素子である。コンデンサＣ２は、
例えばアルミ電解コンデンサで、前記の高周波パルス電
流により充電され、所定の電圧（Ｖ１）に充電される。
チョークコイルＬ１は、前記スイッチ素子Ｑ２のスイッ
チング動作のオフした瞬時において、チョークコイルＬ
１に蓄積された電荷をダイオードＤ１を介してコンデン
サＣ２に供給する機能を有する。ダイオードＤ２は、ス
イッチ素子Ｑ２のスイッチング動作のオフした瞬時にエ
ミッタとコレクタ間に発生する逆方向の起電力の電圧に
より、スイッチ素子Ｑ２のコレクタ、エミッタ間の絶縁
が破壊されるのを防止するものである。

【００１５】第一ＰＷＭ制御部２ａは、図２に示すもの
で、ＰＷＭ比較器２１と、三角波発振器２２と、減算器
２３と、により構成される。また、この第一ＰＷＭ制御
部２ａの前記各回路の電源を供給する電源回路（図示せ
ず）は、前記直流電源から電源を供給される。この第一
ＰＷＭ制御部２ａは、昇圧回路部の出力端に接続された
電圧センサＳＶ２の出力電圧（Ｖｓ）と、基準電源の基
準電圧（例えば３００Ｖ）と、を減算器２３に入力して
その差を出力し、その出力をＰＷＭ比較器２１に入力し
て三角波発振器２２の波形と比較し、太陽電池の出力端
に接続された電圧センサＳＶ１の出力電圧（Ｖｉ）が変
化した場合、スイッチ素子Ｑ２のゲートに与えるパルス
幅を変化させるように動作する。そして、電圧センサＳ
Ｖ２の出力電圧（Ｖｓ）は所定の値に制御される。以上
の動作によりこの昇圧回路部２は、０Ｖから大略３００
Ｖまで変化する直流電圧（Ｖｉ）を入力し、所定の値の
直流電圧（例えば３００Ｖ）にて安定して出力する機能
を達成する。

【００１６】インバータ回路部３は、ブリッジ接続され
てインバータブリッジを形成するスイッチ素子Ｑ３、Ｑ
４、Ｑ５、Ｑ６と、前記ブリッジ接続の出力端に接続さ
れるローパスフィルタを形成するチョークコイルＬ２、
Ｌ３とコンデンサＣ３と、乗算器３ａと、第二ＰＷＭ制
御部３ｂと、を有して構成される。また、前記のスイッ
チ素子Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６のエミッタ、コレクタ間
にはダイオードＤ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６が、それぞれの
エミッタ側がアノードでコレクタ側がカソードになるよ
うに接続される。

【００１７】ブリッジ接続されたスイッチ素子Ｑ３、Ｑ
４、Ｑ５、Ｑ６は、例えばＩＧＢＴ素子で、第二ＰＷＭ
制御部３ｂによりこれもにより大略２０ＫＨｚの周波数
にてスイッチング制御される。このインバータブリッジ
は、その入力端は前記昇圧回路部２の出力に接続されて
直流電圧（Ｖｓ）を入力し、商用電源に同期した高周波
を含む交流電流に変換して次段のローパスフィルタに出
力する。チョークコイルＬ２、Ｌ３とコンデンサＣ３と
によるローパスフィルタは、前段のインバータブリッジ
から高周波を含む交流電流を入力し、フィルタ回路によ
り高周波成分を除去して平滑化して出力する機能を有す
る。ダイオードＤ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６は、前記ダイオ
ードＤ２と同様で、スイッチ素子Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ
６のスイッチング動作のオフした瞬時にエミッタとコレ
クタ間に発生する逆方向の起電力の電圧により、各スイ
ッチ素子のコレクタ、エミッタ間の絶縁が破壊されるの
を防止するものである。

【００１８】乗算器３ａは、太陽電池の出力端に接続さ
れた電圧センサＳＶ１の出力電圧信号（Ｖｉ）と、電流
センサＣＴ１の出力電流信号（Ｉｉ）とを入力して掛け
合わせて、指令値信号（ＩＲ）を後述する第二ＰＷＭ制
御部３ｂへ出力する。この指令値信号（ＩＲ）は、電力
変換後において、太陽電池１の出力に応じた正弦波の電
流出力を得るための信号で、第二ＰＷＭ制御部３ｂによ
りさらに演算処理される。

【００１９】第二ＰＷＭ制御部３ｂは、図３に示すもの
で、ＰＷＭ比較器３１と、三角波発振器３２と、減算器
３３と、比較器３４と、乗算器Ｘ１と、反転器Ｇ１、Ｇ
２と、により構成される。また、第二ＰＷＭ制御部３ｂ
の前記各回路に電源を供給する電源回路（図示せず）
は、前記直流電源から電源を供給される。この第二ＰＷ
Ｍ制御部３ｂは、乗算器Ｘ１に、前述の乗算器３ａの出
力する指令値信号（ＩＲ）とインバータ回路部３の出力
側の両端に接続された電圧センサＳＶ３の出力電圧信号
（Ｖｏ）とを入力して乗算し出力し、減算器３３に、前
記乗算器Ｘ１の出力とインバータ回路部３の出力の一端
に設けた電流センサＣＴ２の出力電流信号（Ｉｏ）とを
入力して正弦波の電流基準信号（ＩＲ×Ｖｏ−Ｉｏ）を
得る。そして、この電流基準信号を、ＰＷＭ比較器３１
に入力して三角波発振器３２の出力波形と比較し、スイ
ッチ素子Ｑ３のゲートに与える、等しいパルス間隔で商
用電源に同期してパルス幅が変化するパルス幅変調信号
のゲートパルス信号Ｖｐ１を得る。また、このゲートパ
ルス信号Ｖｐ１を、ＰＷＭ比較器３１の出力に併設され
た反転器Ｇ１に入力して反転し、スイッチ素子Ｑ４のゲ
ートに与える、ゲートパルス信号Ｖｐ２を得る。また、
前記電圧センサＳＶ３の出力電圧信号（Ｖｏ）を、比較
器３４に入力して接地レベルと比較し、スイッチ素子Ｑ
５のゲートに与える、商用電源に同期したゲート信号Ｖ
ｇ１と、この信号を、反転器Ｇ２に入力して反転し、ス
イッチ素子Ｑ６のゲートに与えるゲート信号Ｖｇ２を得
る。以上の動作によりこのインバータ回路部３は、昇圧
回路部２の所定の値の直流電圧（例えば３００Ｖ）を入
力し、商用電源に同期した正弦波交流電流に変換して出
力する機能を達成する。なお、インバータ回路部３の出
力に並列に設けた漏電ブレーカＢＲは、例えばこの電力
変換装置の回路の一端が大地に地絡して漏電した場合に
回路を遮断し、この地絡により商用交流電源が破損する
のを防止するためのものである。

【００２０】次に、上記の構成による電力変換装置の動
作について説明する。太陽電池から直流電力が出力され
ると、まず、昇圧回路部２のコンデンサＣ１に蓄電され
る。太陽電池の出力する直流電圧は、０〜大略３００Ｖ
まで変化して絶えず変動するが、このコンデンサＣ１に
より、平滑化されてスイッチ素子Ｑ２に入力される。ス
イッチ素子Ｑ２は、第一ＰＷＭ制御部２ａにより、昇圧
回路部２の出力電圧Ｖｓを所定の電圧とすべくスイッチ
ング幅が制御されてオン、オフ動作する。そして、太陽
電池の直流電圧出力は、ダイオードＤ１を介してコンデ
ンサＣ１に並列に接続されたコンデンサＣ２に、所定の
電圧に昇圧して充電される。この昇圧して充電された電
力は、次段のインバータ回路部３に直流電源として供給
される。この昇圧回路部２から印加される直流電圧は、
インバータ回路部３のインバータブリッジを形成するス
イッチ素子Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６によりスイッチング
され、商用電源に同期した高調波分を含む略正弦波電流
に変換される。そしてこの略正弦波電流は、チョークコ
イルＬ２、Ｌ３とコンデンサＣ３とによるローパスフィ
ルタにより平滑された商用電源に変換され、出力電流Ｉ
ｏとして出力される。そして、この出力Ｉｏは、商用電
源Ｖｕからの供給電流Ｉｕと合成されて負荷電流ＩＬと
して負荷Ｌに入力されるものとなる。

【００２１】以上の動作において、昇圧回路部２は、ト
ランスを用いることなく、１個のスイッチ素子Ｑ２によ
る昇圧チョッパ回路により昇圧回路部を構成し、太陽電
池１の出力電圧を、所定の電圧に昇圧し安定して次段の
インバータ回路部３へ出力する。従って、太陽電池１の
出力電圧の昇圧に伴う回路の電力損失は、スイッチ素子
Ｑ２のオン抵抗による発熱のみなり、変換効率の高い回
路を形成することができる。また、この昇圧回路部２と
インバータ回路部３のスイッチ素子Ｑ２乃至Ｑ６は、Ｉ
ＧＢＴ素子を用いることにより、スイッチ素子をスイッ
チングする周波数を高い範囲まで選択できる。特に、昇
圧回路部２においては、スイッチングする周波数を高く
することによりチョークコイルＬ１のインダクタンスが
小さいものでも昇圧が可能となり、インバータ回路部３
においては、同様にチョークコイルＬ２、Ｌ３のインダ
クタンスが小さいものでも高調波を含む略正弦波電流の
平滑が可能なものとなる。さらに、両回路ともオン抵抗
の小さい回路を形成することが可能となり、電力損失の
小さい電力変換装置が形成できることとなる。また、上
記の第１ＰＷＭ制御部２ａ及び第二ＰＷＭ制御部３ｂの
前記各回路に電源を供給する電源回路（図示せず）は、
前記直流電源から電源を供給されるものとすることによ
り、各ＰＷＭ制御部と被制御部である昇圧回路部２及び
インバータ回路部３とは同一の接地レベルとなる。従っ
て、制御部と被制御部の回路間の電源の回り込みによる
動作不具合等の対策のための回路間の絶縁は不要とな
り、一般の安いコストの部品にて回路が形成できる。ま
た、昇圧回路部２を、昇圧チョッパ回路により太陽電池
の出力を昇圧して正弦波の交流電圧に変換する回路構成
により、制御するためのセンサと制御回路とは簡単な回
路にて構成されるものとなる。

【００２２】次に、本発明の第２の実施形態を図５に基
づいて説明する。このものは、第１の実施形態のスイッ
チ素子Ｑ２乃至Ｑ６を、インバータ回路部３のスイッチ
素子と外装モールドを一体化して成る６個のスイッチ素
子を有する一体化モジュールＭ１としたものである。そ
して、このものの昇圧回路部２のダイオードＤ１は、一
体化モジュールＭ１に内蔵されたスイッチ素子Ｑ１のゲ
ート、エミッタ間を短絡して非導通とし、スイッチ素子
Ｑ１のエミッタとコレクタ間に接続されたダイオードＤ
１を利用するものとする。この６個のスイッチ素子と各
スイッチ素子のエミッタ・コレクタ間にダイオードが、
エミッタ側がアノードでコレクタ側がカソードになるよ
うに接続され一体化したスイッチ素子モジュールＭ１
は、例えば３相誘導モータ駆動用インバータに用いられ
るものが利用できる。

【００２３】以上の様にこのものは、各スイッチ素子が
外装モールドを一体化されることにより発熱は均一化さ
れ、例えばＩＧＢＴ素子の様に出力部分の接続構造がバ
イポーラ接続構造のものにあっては、例えばスイッチ素
子のオン抵抗の不揃いにより、一つのスイッチ素子のみ
の電力損失が増加して熱暴走し、破壊あるいは焼損など
の発生が無いものとなる。また、この一体化したスイッ
チ素子モジュールＭ１は、上記の３相誘導モータ駆動用
インバータに多く用いられており、安価にて入手するこ
とも可能で、部品コストの低減においても有効なもので
ある。

【００２４】次に、本発明の第３の実施形態を図６に基
づいて説明する。このものは、第１の実施形態とは昇圧
回路部２の構成のみが異なるものである。このものの昇
圧回路部２は、第１の実施形態の昇圧回路部に、一端が
前記直流電源すなわち太陽電池１の一端と、他端がコン
デンサＣ２の一端と接続された開閉部２ｂを付加したも
のとし、インバータ回路部３の入力を前記直流電源と昇
圧回路部２とのいずれかを切り替えて開閉する切替機能
を有することとする。この開閉部２ｂは、例えばリレー
接点とし、例えば第一ＰＷＭ制御部２ａに付加された切
替機能により開閉される。この切替機能は、太陽電池１
の出力電圧（Ｖｉ）が変化する場合において、この出力
電圧（Ｖｉ）が所定の電圧（例えば３００Ｖ）より小さ
い場合は開閉部２ｂを閉としてインバータ回路部３は太
陽電池１の出力を昇圧して印加し、所定の電圧より大き
い場合は開閉部２ｂを開としてインバータ回路部３は太
陽電池１の出力を直接印加するものとして直流電源と昇
圧回路部出力を切り替えてインバータ回路部３に印加す
る。

【００２５】以上の動作により、この電力変換装置は、
太陽電池１の出力をインバータ回路部３入力する場合に
おいて、その出力電圧が昇圧を必要としない高い電圧条
件では、昇圧回路部２を介することなく太陽電池１の出
力が直接入力される。従って、この場合、昇圧回路部２
による電力損失は無くなり、電力変換装置の変換効率は
より向上したものとなる。また、この開閉部２ｂをリレ
ーにて形成することにより、開閉部２ｂ自体による電力
損失はリレー接点の接触抵抗のみとなる。そして、大き
な電力を出力する場合においても、この開閉部２ｂにお
ける電力損失は僅かなものとすることができる。

【００２６】なお、本発明の実施形態の説明において
は、スイッチング素子はＩＧＢＴ素子としているが、適
宜、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ素子等を用
いても良いものとし、そのスイッチングする周波数につ
いても２０ＫＨｚに限定されるものでもない。。また、
第一の実施形態の説明において、第１ＰＷＭ制御部及び
第二ＰＷＭ制御部の各回路に電源を供給する電源回路
（図示せず）は、前記直流電源から電源を供給されるも
のとして説明したが、別途電源を供給されるものとして
も良い。また、第３の実施形態の説明において、開閉部
２ｂはリレーを用いたものにて説明したが、リレーに限
定するものでもない。

【００２７】

【発明の効果】請求項１記載の電力変換装置は、トラン
スを用いることなく、１個のスイッチ素子により昇圧回
路部が構成できるので、昇圧に伴う回路の電力損失は、
スイッチ素子Ｑ２のオン抵抗による発熱のみとし低くす
ることができ、変換効率の高い回路を形成することがで
きる。

【００２８】また、請求項２記載の電力変換装置は、高
い周波数によりスイッチング出来るとともに、スイッチ
素子の導通抵抗は小さいものとなるので、電力損失の小
さい回路が形成できる。

【００２９】また、請求項３記載の電力変換装置は、動
力用インバータに使用されている集合電力用素子にてス
イッチ素子回路を形成できるので、部品コストが低減で
きる。

【００３０】また、請求項４記載の電力変換装置は、イ
ンバータ回路部は、直流電源と昇圧回路部入力が切り替
えられて動作するものとなるので、太陽電池の出力電圧
が昇圧を必要としない高い電圧条件での変換効率はより
向上したものとなる。

【００３１】また、請求項５記載の電力変換装置は、前
記各制御部は、昇圧回路部と前インバータ回路部と同一
の電源回路から電源供給されるので、安いコストの部品
にて回路が形成できる。

【００３２】また、請求項６記載の電力変換装置は、請
求項４記載の開閉部は、リレーの接点出力により開閉さ
れるものとなるので、開閉部における電力損失は僅かな
ものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す回路構成図であ
る。

【図２】その要部である第一ＰＷＭ制御部の回路構成図
である。

【図３】その要部である第二ＰＷＭ制御部の回路構成図
である。

【図４】本発明の第二ＰＷＭ制御部の動作を説明する波
形図である。

【図５】本発明の第２の実施形態を示す回路構成図であ
る。

【図６】本発明の第３の実施形態を示す回路構成図であ
る。

【図７】従来例を示す回路構成図である。

【図８】その動作を説明する波形図である。

【符号の説明】

１太陽電池２昇圧回路部２ａ第一ＰＷＭ制御部２ｂ開閉部２ｂ３インバータ回路部３ａ乗算器３ｂ第二ＰＷＭ制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電源から入力される大きさの変化す
る電圧を所定の大きさに昇圧して出力する昇圧回路部
と、その昇圧回路部からの入力をブリッジ接続したスイ
ッチ素子によりスイッチングして交流に変換して出力す
るインバータ回路部と、を有する電力変換装置におい
て、前記昇圧回路部は、一端がチョークコイルを介して前記
直流電源の一端に、他端が前記直流電源の他端と接続さ
れたスイッチ素子と、一端がダイオードを介して前記ス
イッチ素子の一端に、他端が前記直流電源の他端に接続
されたコンデンサと、を有して成ることを特徴とする電
力変換装置。
【請求項２】前記スイッチ素子は、ＩＧＢＴを用いて
成ることを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
【請求項３】前記昇圧回路部は、スイッチ素子を、イ
ンバータ回路部のスイッチ素子と外装モールドを一体化
して成ることを特徴とする請求項１または２記載の電力
変換装置。
【請求項４】前記昇圧回路部は、一端が前記直流電源
の一端と、他端が前記コンデンサの一端と接続された開
閉部を付加したものとし、前記インバータ回路部の入力
を前記直流電源と前記昇圧回路部とのいずれかを切り替
えて開閉する切替機能を有することを特徴とする請求項
１乃至３記載の電力変換装置。
【請求項５】前記昇圧回路部と前記インバータ回路部
とを制御する各制御部の駆動電源は、前記直流電源から
給電されることを特徴とする請求項１乃至４記載の電力
変換装置。
【請求項６】前記開閉部は、リレーを用いることを特
徴とする請求項４記載の電力変換装置。