JPH09140157A - 太陽電池を用いたインバータ装置 - Google Patents
太陽電池を用いたインバータ装置Info
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- JPH09140157A JPH09140157A JP7292508A JP29250895A JPH09140157A JP H09140157 A JPH09140157 A JP H09140157A JP 7292508 A JP7292508 A JP 7292508A JP 29250895 A JP29250895 A JP 29250895A JP H09140157 A JPH09140157 A JP H09140157A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的簡単な回路構成で商用電源系統に連系
する系統と自立運転できる系統とを切換え可能な太陽電
池を用いたインバータ装置を提供する。 【解決手段】 連系運転時には、スイッチＳＷ１とＳＷ
２とを開いてスイッチング素子３１〜３４によって従来
のインバータと同様にしてＰＷＭ制御を行なって２００
Ｖを出力し、自立運転時にはスイッチＳＷ１とＳＷ２を
閉じて、スイッチング素子３１と３３およびスイッチン
グ素子３２と３４とによってハーフブリッジインバータ
を構成し、負荷Ｌ１とＬ２にＡＣ１００Ｖを供給する。
する系統と自立運転できる系統とを切換え可能な太陽電
池を用いたインバータ装置を提供する。 【解決手段】 連系運転時には、スイッチＳＷ１とＳＷ
２とを開いてスイッチング素子３１〜３４によって従来
のインバータと同様にしてＰＷＭ制御を行なって２００
Ｖを出力し、自立運転時にはスイッチＳＷ１とＳＷ２を
閉じて、スイッチング素子３１と３３およびスイッチン
グ素子３２と３４とによってハーフブリッジインバータ
を構成し、負荷Ｌ１とＬ２にＡＣ１００Ｖを供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は太陽電池を用いた
インバータ装置に関し、特に、太陽電池からの直流電圧
を昇圧して商用電源系統に供給する連系運転と、家電機
器に供給する自立運転とが切換え可能な太陽電池を用い
たインバータ装置に関する。
インバータ装置に関し、特に、太陽電池からの直流電圧
を昇圧して商用電源系統に供給する連系運転と、家電機
器に供給する自立運転とが切換え可能な太陽電池を用い
たインバータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池から得られる直流電圧をインバ
ータによって交流に変換し、商用電源系統へ供給する太
陽電池発電装置においては、インバータが商用電力系統
へ電力を供給するために必要な電圧を得るために、イン
バータの後段に昇圧トランスを設ける方式が知られてい
る。しかし、昇圧トランスを用いた方式はコストが高
く、装置が大型となる問題がある。
ータによって交流に変換し、商用電源系統へ供給する太
陽電池発電装置においては、インバータが商用電力系統
へ電力を供給するために必要な電圧を得るために、イン
バータの後段に昇圧トランスを設ける方式が知られてい
る。しかし、昇圧トランスを用いた方式はコストが高
く、装置が大型となる問題がある。
【０００３】これに対して、昇圧トランスを用いないト
ランスレス方式の太陽電池発電装置が実用化されてい
る。このようなトランスレス方式では、現在、インバー
タ内に設けた昇圧回路によって太陽電池の出力電圧を昇
圧してインバータ回路へ供給する。このようなトランス
レス方式によれば、効率が高く、装置が小型となる。
ランスレス方式の太陽電池発電装置が実用化されてい
る。このようなトランスレス方式では、現在、インバー
タ内に設けた昇圧回路によって太陽電池の出力電圧を昇
圧してインバータ回路へ供給する。このようなトランス
レス方式によれば、効率が高く、装置が小型となる。
【０００４】図７は従来の太陽電池からの電圧を昇圧す
るインバータで自立運転する系統を示すブロック図であ
る。図７において、太陽電池１から得られる直流電圧は
インバータ２に与えられ、商用電力系統に対して逆潮流
可能な電圧になるまで昇圧回路２ａで昇圧され、インバ
ータ回路２ｂによって直流電圧が交流電圧に変換され、
分電盤５を介して商用電源系統に逆潮流される。分電盤
５には家電機器４が接続されている。
るインバータで自立運転する系統を示すブロック図であ
る。図７において、太陽電池１から得られる直流電圧は
インバータ２に与えられ、商用電力系統に対して逆潮流
可能な電圧になるまで昇圧回路２ａで昇圧され、インバ
ータ回路２ｂによって直流電圧が交流電圧に変換され、
分電盤５を介して商用電源系統に逆潮流される。分電盤
５には家電機器４が接続されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図７に示した電力系統
において、系統停電時にインバータ２の出力の電力を家
電機器４に供給する場合、分電盤５内のスイッチ５１を
遮断し、スイッチ５２，５３をオンすることによって行
なわれる。ところが、商用電力系統の多くは、２００Ｖ
単相３線式であるため、インバータ２の出力電圧２００
Ｖで出力されており、一般の１００Ｖの家電機器４に直
接電力を供給することはできない。このため、単相３線
出力のインバータが必要となり、コスト高が問題となっ
ていた。
において、系統停電時にインバータ２の出力の電力を家
電機器４に供給する場合、分電盤５内のスイッチ５１を
遮断し、スイッチ５２，５３をオンすることによって行
なわれる。ところが、商用電力系統の多くは、２００Ｖ
単相３線式であるため、インバータ２の出力電圧２００
Ｖで出力されており、一般の１００Ｖの家電機器４に直
接電力を供給することはできない。このため、単相３線
出力のインバータが必要となり、コスト高が問題となっ
ていた。
【０００６】それゆえに、この発明の主たる目的は、比
較的簡単な回路構成で、１つのインバータで商用電源系
統に連系する系統と、自立運転（分電盤回生）とを切換
え可能な太陽電池を用いたインバータ装置を提供するこ
とである。
較的簡単な回路構成で、１つのインバータで商用電源系
統に連系する系統と、自立運転（分電盤回生）とを切換
え可能な太陽電池を用いたインバータ装置を提供するこ
とである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
太陽電池からの直流電圧を昇圧して交流電圧を出力する
インバータ装置であって、直列接続された第１および第
２のスイッチング素子を含み、太陽電池からの直流電圧
を昇圧する昇圧手段と、直列接続された第３および第４
のスイッチング素子に対して直列接続された第５および
第６のスイッチング素子が並列接続され、制御信号に応
じて第３ないし第６のスイッチング素子がスイッチング
して交流電圧を出力するインバータ手段と、第３ないし
第６のスイッチング素子でブリッジ回路を構成して、そ
のブリッジ回路から交流電圧を出力するか、あるいは昇
圧手段の第１および第２のスイッチング素子の接続点を
中点電位とし、第３および第４のスイッチング素子の接
続点および／または、第５および第６のスイッチング素
子を同時に制御する回路から構成される。
太陽電池からの直流電圧を昇圧して交流電圧を出力する
インバータ装置であって、直列接続された第１および第
２のスイッチング素子を含み、太陽電池からの直流電圧
を昇圧する昇圧手段と、直列接続された第３および第４
のスイッチング素子に対して直列接続された第５および
第６のスイッチング素子が並列接続され、制御信号に応
じて第３ないし第６のスイッチング素子がスイッチング
して交流電圧を出力するインバータ手段と、第３ないし
第６のスイッチング素子でブリッジ回路を構成して、そ
のブリッジ回路から交流電圧を出力するか、あるいは昇
圧手段の第１および第２のスイッチング素子の接続点を
中点電位とし、第３および第４のスイッチング素子の接
続点および／または、第５および第６のスイッチング素
子を同時に制御する回路から構成される。
【０００８】したがって、請求項１の発明では、連系運
転時に第３ないし第６のスイッチング素子でブリッジ回
路を構成するように切換えれば、２００Ｖで交流電圧が
出力され、第３および第５のスイッチング素子と第４お
よび第６のスイッチング素子とがそれぞれ並列接続する
ように切換えれば、第１および第２のスイッチング素子
の接続点から同相１００Ｖの交流電圧を出力することが
できる。
転時に第３ないし第６のスイッチング素子でブリッジ回
路を構成するように切換えれば、２００Ｖで交流電圧が
出力され、第３および第５のスイッチング素子と第４お
よび第６のスイッチング素子とがそれぞれ並列接続する
ように切換えれば、第１および第２のスイッチング素子
の接続点から同相１００Ｖの交流電圧を出力することが
できる。
【０００９】請求項２に係る発明では、請求項１のイン
バータ手段は、その一端が第３および第４のスイッチン
グ素子の接続点に接続され、その他端に負荷が接続され
る第１のコイルと、その一端が第５および第６のスイッ
チング素子の接続点に接続され、その他端に負荷が接続
される第２のコイルと、第１のコイルの他端と第２のコ
イルの他端との間に直列接続される第１および第２のコ
ンデンサを含む。
バータ手段は、その一端が第３および第４のスイッチン
グ素子の接続点に接続され、その他端に負荷が接続され
る第１のコイルと、その一端が第５および第６のスイッ
チング素子の接続点に接続され、その他端に負荷が接続
される第２のコイルと、第１のコイルの他端と第２のコ
イルの他端との間に直列接続される第１および第２のコ
ンデンサを含む。
【００１０】請求項３に係る発明では、請求項１の切換
手段は、第３および第４のスイッチング素子の接続点と
第５および第６のスイッチング素子の接続点との間に接
続される第１のスイッチと、昇圧手段の第１および第２
のスイッチング素子の接続点と第１および第２のコンデ
ンサの接続点との間に接続される第２のスイッチと、第
１および第２のコンデンサと負荷の他端との間に接続さ
れる第３のスイッチとを含む。
手段は、第３および第４のスイッチング素子の接続点と
第５および第６のスイッチング素子の接続点との間に接
続される第１のスイッチと、昇圧手段の第１および第２
のスイッチング素子の接続点と第１および第２のコンデ
ンサの接続点との間に接続される第２のスイッチと、第
１および第２のコンデンサと負荷の他端との間に接続さ
れる第３のスイッチとを含む。
【００１１】したがって、請求項３の発明では、第１な
いし第３のスイッチを開けば２００Ｖの交流電圧が出力
され、第１ないし第３のスイッチを閉じれば同相１００
Ｖの交流電圧が出力される。
いし第３のスイッチを開けば２００Ｖの交流電圧が出力
され、第１ないし第３のスイッチを閉じれば同相１００
Ｖの交流電圧が出力される。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１（ａ）はこの発明におけるイ
ンバータの原理を示す図であり、図１（ｂ）は自立時と
連系時の出力電圧を示す図である。図１（ａ）におい
て、昇圧回路２１は、＋端子１１に接続されたコイル２
３と、直列接続されたスイッチング素子２４，２５と、
ダイオード２６，２７と、直列接続されたコンデンサ２
８，２９とを含む。昇圧回路２１の出力端にはスイッチ
ング素子３１と３２の直列回路およびスイッチング素子
３３と３４の直列回路が接続され、スイッチング素子３
１，３２のそれぞれに対してダイオード３５，３６が並
列接続され、スイッチング素子３３，３４のそれぞれに
対してダイオード３７，３８が並列接続される。スイッ
チング素子３１および３２の接続点と負荷Ｌ２の一端と
の間にはコイル４０が接続され、スイッチング素子３３
および３４の接続点と負荷Ｌ１の一端との間にはコイル
３９が接続される。コイル３９とコイル４０の出力側に
はコンデンサ４１と４２が直列接続される。これらのコ
ンデンサ４１と４２の接続点は、負荷Ｌ１，Ｌ２の他端
に接続される。スイッチング素子３１および３２の接続
点とスイッチング素子３３および３４の接続点との間に
はスイッチＳＷ１が接続され、コンデンサ２８と２９の
接続点と負荷Ｌ１，Ｌ２の他端との間にはスイッチＳＷ
２が接続される。
ンバータの原理を示す図であり、図１（ｂ）は自立時と
連系時の出力電圧を示す図である。図１（ａ）におい
て、昇圧回路２１は、＋端子１１に接続されたコイル２
３と、直列接続されたスイッチング素子２４，２５と、
ダイオード２６，２７と、直列接続されたコンデンサ２
８，２９とを含む。昇圧回路２１の出力端にはスイッチ
ング素子３１と３２の直列回路およびスイッチング素子
３３と３４の直列回路が接続され、スイッチング素子３
１，３２のそれぞれに対してダイオード３５，３６が並
列接続され、スイッチング素子３３，３４のそれぞれに
対してダイオード３７，３８が並列接続される。スイッ
チング素子３１および３２の接続点と負荷Ｌ２の一端と
の間にはコイル４０が接続され、スイッチング素子３３
および３４の接続点と負荷Ｌ１の一端との間にはコイル
３９が接続される。コイル３９とコイル４０の出力側に
はコンデンサ４１と４２が直列接続される。これらのコ
ンデンサ４１と４２の接続点は、負荷Ｌ１，Ｌ２の他端
に接続される。スイッチング素子３１および３２の接続
点とスイッチング素子３３および３４の接続点との間に
はスイッチＳＷ１が接続され、コンデンサ２８と２９の
接続点と負荷Ｌ１，Ｌ２の他端との間にはスイッチＳＷ
２が接続される。
【００１３】図１（ａ）に示したインバータにおいて、
昇圧回路２１は太陽電池からの直流電圧がコイル２３か
らスイッチング素子２４に流れてコンデンサ２９に充電
する。スイッチング素子２４が非導通になってスイッチ
ング素子２５が導通すると、今度はコンデンサ２８が充
電される。それによって太陽電池１からの直流電圧がた
とえば４００Ｖに昇圧される。なお、太陽電池から発生
される直流電圧が変動し、所定の電圧よりも高い場合に
は、２つのスイッチング素子２４，２５がともに非導通
になるタイミングが設けられ、デューティ比が変えられ
て昇圧回路２１から出力される直流電圧が一定となるよ
うに制御される。
昇圧回路２１は太陽電池からの直流電圧がコイル２３か
らスイッチング素子２４に流れてコンデンサ２９に充電
する。スイッチング素子２４が非導通になってスイッチ
ング素子２５が導通すると、今度はコンデンサ２８が充
電される。それによって太陽電池１からの直流電圧がた
とえば４００Ｖに昇圧される。なお、太陽電池から発生
される直流電圧が変動し、所定の電圧よりも高い場合に
は、２つのスイッチング素子２４，２５がともに非導通
になるタイミングが設けられ、デューティ比が変えられ
て昇圧回路２１から出力される直流電圧が一定となるよ
うに制御される。
【００１４】連系時には、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を開
き、スイッチング素子３１〜３４がＰＷＭスイッチング
することによって、電力系統に逆潮流が行なわれる。
き、スイッチング素子３１〜３４がＰＷＭスイッチング
することによって、電力系統に逆潮流が行なわれる。
【００１５】自立運転時には、スイッチＳＷ１とＳＷ２
が閉じられ、負荷Ｌ１，Ｌ２の接続点はコンデンサ２８
と２９の中点に接続される。そして、スイッチング素子
３１，３３とスイッチング素子３２，３４の２つのトラ
ンジスタアームによるブリッジ回路が構成され、スイッ
チング素子３１，３３と３２，３４とを交互にスイッチ
ングするかあるいはスイッチング素子３１，３２または
３３，３４をスイッチングすることによって、それぞれ
ＡＣ１００Ｖの電圧が負荷Ｌ１，Ｌ２に印加される。す
なわち、連系運転時は図１（ｂ）に示すようにＶ＝ＡＣ
２００Ｖの電圧が出力され、自立運転時は同位相でＶ1
＝Ｖ2 ＝ＡＣ１００Ｖの電圧が出力される。
が閉じられ、負荷Ｌ１，Ｌ２の接続点はコンデンサ２８
と２９の中点に接続される。そして、スイッチング素子
３１，３３とスイッチング素子３２，３４の２つのトラ
ンジスタアームによるブリッジ回路が構成され、スイッ
チング素子３１，３３と３２，３４とを交互にスイッチ
ングするかあるいはスイッチング素子３１，３２または
３３，３４をスイッチングすることによって、それぞれ
ＡＣ１００Ｖの電圧が負荷Ｌ１，Ｌ２に印加される。す
なわち、連系運転時は図１（ｂ）に示すようにＶ＝ＡＣ
２００Ｖの電圧が出力され、自立運転時は同位相でＶ1
＝Ｖ2 ＝ＡＣ１００Ｖの電圧が出力される。
【００１６】図２はこの発明の実施形態の具体的な回路
図である。図２において、太陽電池１からの直流電圧は
インバータ２０に供給される。インバータ２０は昇圧回
路２１とインバータ回路３０とを含む。昇圧回路２１は
スイッチング制御回路２２とコイル２３とトランジスタ
のようなスイッチング素子２４，２５とダイオード２
６，２７とコンデンサ２８，２９とを含む。太陽電池１
からの直流電圧は＋端子１１と−端子１２に入力され、
直流電圧の＋側はコイル２３を介してスイッチング素子
２４のコレクタに与えられるとともに、ダイオード２６
を介してコンデンサ２８の一端に与えられる。コンデン
サ２８の他端はコンデンサ２９の一端に接続され、スイ
ッチング素子２４のエミッタはスイッチング素子２５の
コレクタに接続される。コンデンサ２９の他端はダイオ
ード２７を介してスイッチング素子２５のエミッタと−
端子１２に接続される。スイッチング素子２４，２５は
スイッチング制御回路２２からの制御信号に応じてスイ
ッチングし、直列接続されたコンデンサ２８，２９の両
端に昇圧された直流電圧が出力される。
図である。図２において、太陽電池１からの直流電圧は
インバータ２０に供給される。インバータ２０は昇圧回
路２１とインバータ回路３０とを含む。昇圧回路２１は
スイッチング制御回路２２とコイル２３とトランジスタ
のようなスイッチング素子２４，２５とダイオード２
６，２７とコンデンサ２８，２９とを含む。太陽電池１
からの直流電圧は＋端子１１と−端子１２に入力され、
直流電圧の＋側はコイル２３を介してスイッチング素子
２４のコレクタに与えられるとともに、ダイオード２６
を介してコンデンサ２８の一端に与えられる。コンデン
サ２８の他端はコンデンサ２９の一端に接続され、スイ
ッチング素子２４のエミッタはスイッチング素子２５の
コレクタに接続される。コンデンサ２９の他端はダイオ
ード２７を介してスイッチング素子２５のエミッタと−
端子１２に接続される。スイッチング素子２４，２５は
スイッチング制御回路２２からの制御信号に応じてスイ
ッチングし、直列接続されたコンデンサ２８，２９の両
端に昇圧された直流電圧が出力される。
【００１７】一方、インバータ回路３０は前述の図１で
説明したように、スイッチング素子３１〜３４とダイオ
ード３５〜３８とコイル３９，４０とスイッチＳＷ１，
ＳＷ２とを含む。さらに、コイル３９と４０の出力側に
はコンデンサ４１，４２が直列接続され、これらのコン
デンサ４１と４２の接続点と昇圧回路２１のコンデンサ
２８と２９の接続点との間にはスイッチＳＷ２が接続さ
れ、コンデンサ４１と４２の接続点と接地間にはスイッ
チＳＷ３が接続される。コンデンサ４１の一端はスイッ
チＳＷ４１からリレー接点ＣＰ１１を介して負荷６と分
電盤５に接続される。スイッチＳＷ３の他端はスイッチ
ＳＷ４２とリレー接点ＣＰ１２を介して分電盤５と負荷
６に接続され、コンデンサ４２の他端はスイッチＳＷ４
３からリレー接点ＣＰ１３を介して分電盤５と負荷６と
に接続される。スイッチＳＷ４１とＳＷ４２の入力側は
リレー接点ＣＰ２１とＣＰ２２とを介してコンセント４
５に接続される。
説明したように、スイッチング素子３１〜３４とダイオ
ード３５〜３８とコイル３９，４０とスイッチＳＷ１，
ＳＷ２とを含む。さらに、コイル３９と４０の出力側に
はコンデンサ４１，４２が直列接続され、これらのコン
デンサ４１と４２の接続点と昇圧回路２１のコンデンサ
２８と２９の接続点との間にはスイッチＳＷ２が接続さ
れ、コンデンサ４１と４２の接続点と接地間にはスイッ
チＳＷ３が接続される。コンデンサ４１の一端はスイッ
チＳＷ４１からリレー接点ＣＰ１１を介して負荷６と分
電盤５に接続される。スイッチＳＷ３の他端はスイッチ
ＳＷ４２とリレー接点ＣＰ１２を介して分電盤５と負荷
６に接続され、コンデンサ４２の他端はスイッチＳＷ４
３からリレー接点ＣＰ１３を介して分電盤５と負荷６と
に接続される。スイッチＳＷ４１とＳＷ４２の入力側は
リレー接点ＣＰ２１とＣＰ２２とを介してコンセント４
５に接続される。
【００１８】図３は図２に示したインバータの連系時の
主回路を示す図であり、図４は同じく動作を説明するた
めの波形図である。
主回路を示す図であり、図４は同じく動作を説明するた
めの波形図である。
【００１９】連系時には、図２に示したスイッチＳＷ
１，ＳＷ２，ＳＷ３がオフにされ、スイッチＳＷ４１〜
４３とリレー接点ＣＰ１１〜１３，ＣＰ２１，２２がオ
ンにされ、分電盤５内の接点ＭＣＣＢ１，ＭＣＣＢ２も
オンにされる。この場合のインバータ回路３０は図３に
示すように、４個のスイッチング素子３１〜３４によっ
てブリッジ回路が構成されることになる。
１，ＳＷ２，ＳＷ３がオフにされ、スイッチＳＷ４１〜
４３とリレー接点ＣＰ１１〜１３，ＣＰ２１，２２がオ
ンにされ、分電盤５内の接点ＭＣＣＢ１，ＭＣＣＢ２も
オンにされる。この場合のインバータ回路３０は図３に
示すように、４個のスイッチング素子３１〜３４によっ
てブリッジ回路が構成されることになる。
【００２０】図４の波形図を参照して詳細に説明する
と、各スイッチング素子３１〜３４には図４（ｂ）〜
（ｅ）に示す波形の制御信号が入力される。すると、ス
イッチング素子３１と３２および３３と３４は相補にオ
ン／オフして出力電圧のピーク値が電源電圧Ｅｄのピー
ク値と同じとなるＰＷＭ波形の信号が出力される。ここ
で、スイッチング周波数は図４（ａ）に示すように、三
角波を６０ＨｚのＮ倍に選んでいる。スイッチング素子
３１と３２および３３と３４のそれぞれの出力電圧は互
いに逆相の三角波と比較した２相信号であるために、負
荷電圧は多重となり６０×２Ｎ（数十ｋＨｚ）となる。
と、各スイッチング素子３１〜３４には図４（ｂ）〜
（ｅ）に示す波形の制御信号が入力される。すると、ス
イッチング素子３１と３２および３３と３４は相補にオ
ン／オフして出力電圧のピーク値が電源電圧Ｅｄのピー
ク値と同じとなるＰＷＭ波形の信号が出力される。ここ
で、スイッチング周波数は図４（ａ）に示すように、三
角波を６０ＨｚのＮ倍に選んでいる。スイッチング素子
３１と３２および３３と３４のそれぞれの出力電圧は互
いに逆相の三角波と比較した２相信号であるために、負
荷電圧は多重となり６０×２Ｎ（数十ｋＨｚ）となる。
【００２１】図３に示したインバータ回路は、一般に高
周波ＰＷＭインバータと呼ばれ、このインバータの特徴
は、出力電圧Ｖ0 の実効値を変調信号の振幅によって任
意に（０から最大値まで）可変できる。しかも、回路が
簡単であり、スイッチング素子３１〜３４のスイッチン
グ周波数の２倍の出力パルス周波数を得ることができ、
高調波次数が高くなるために、出力フィルタを小型化で
きるという特徴がある。
周波ＰＷＭインバータと呼ばれ、このインバータの特徴
は、出力電圧Ｖ0 の実効値を変調信号の振幅によって任
意に（０から最大値まで）可変できる。しかも、回路が
簡単であり、スイッチング素子３１〜３４のスイッチン
グ周波数の２倍の出力パルス周波数を得ることができ、
高調波次数が高くなるために、出力フィルタを小型化で
きるという特徴がある。
【００２２】図５は図２に示したインバータ回路の自立
時の主回路を示す図であり、図６は同じく動作を説明す
るための波形図である。
時の主回路を示す図であり、図６は同じく動作を説明す
るための波形図である。
【００２３】自立運転時に専用コンセント４５にのみＡ
Ｃ１００Ｖの交流電圧を出力するときには、スイッチＳ
Ｗ１，ＳＷ２，ＳＷ３およびリレー接点ＣＰ２１，２２
が閉じられ、スイッチＳＷ４１〜４３とリレー接点ＣＰ
１１〜１３が開かれ、分電盤５内のＭＣＣＢ１，ＭＣＣ
Ｂ２は閉じられる。それによって、連系運転が停止さ
れ、スイッチング素子３１，３３には、図６（ｂ）に示
す制御信号が入力され、スイッチング素子３２と３４に
は図６（ｃ）に示す制御信号が入力される。それによっ
て、スイッチング素子３１と３３およびスイッチング素
子３２と３４はそれぞれ相補にオン／オフして図６
（ｄ）に示すような出力電圧Ｖ0 のＰＷＭ波形が出力さ
れる。
Ｃ１００Ｖの交流電圧を出力するときには、スイッチＳ
Ｗ１，ＳＷ２，ＳＷ３およびリレー接点ＣＰ２１，２２
が閉じられ、スイッチＳＷ４１〜４３とリレー接点ＣＰ
１１〜１３が開かれ、分電盤５内のＭＣＣＢ１，ＭＣＣ
Ｂ２は閉じられる。それによって、連系運転が停止さ
れ、スイッチング素子３１，３３には、図６（ｂ）に示
す制御信号が入力され、スイッチング素子３２と３４に
は図６（ｃ）に示す制御信号が入力される。それによっ
て、スイッチング素子３１と３３およびスイッチング素
子３２と３４はそれぞれ相補にオン／オフして図６
（ｄ）に示すような出力電圧Ｖ0 のＰＷＭ波形が出力さ
れる。
【００２４】また、自立運転時であって分電盤５に接続
されている家電機器のような負荷６に電力を供給する分
電盤回生動作時には、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ
３，ＳＷ４およびリレー接点ＣＰ１１〜１３，，ＣＰ２
１，２２がオンにされ、分電盤５内のＭＣＣＢ１，ＭＣ
ＣＢ２がオフにされる。その結果、専用コンセント４５
にＡＣ１００Ｖの交流電圧を出力するときと同様にし
て、スイッチング素子３１と３３およびスイッチング素
子３２と３４はそれぞれ相補にオン／オフして負荷６に
たとえばＡＣ１００Ｖの交流電圧が印加される。
されている家電機器のような負荷６に電力を供給する分
電盤回生動作時には、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ
３，ＳＷ４およびリレー接点ＣＰ１１〜１３，，ＣＰ２
１，２２がオンにされ、分電盤５内のＭＣＣＢ１，ＭＣ
ＣＢ２がオフにされる。その結果、専用コンセント４５
にＡＣ１００Ｖの交流電圧を出力するときと同様にし
て、スイッチング素子３１と３３およびスイッチング素
子３２と３４はそれぞれ相補にオン／オフして負荷６に
たとえばＡＣ１００Ｖの交流電圧が印加される。
【００２５】この自立運転時におけるインバータは、一
般にハーフブリッジＰＷＭインバータを構成し、その回
路構成が簡単で、高効率を期待できるという特徴があ
る。
般にハーフブリッジＰＷＭインバータを構成し、その回
路構成が簡単で、高効率を期待できるという特徴があ
る。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、連系
時には、インバータ手段を構成する第３ないし第６のス
イッチング素子でブリッジ回路を構成し、そのブリッジ
回路から交流電圧を出力するか、あるいは負荷の中性点
と、第３および第４のスイッチング素子あるいは第５お
よび第６のスイッチング素子の接続点とを接続し、商用
電源との連系時あるいは自立運転時に１つのインバータ
回路を切換えるだけで対応することができ、回路を簡単
にできる。
時には、インバータ手段を構成する第３ないし第６のス
イッチング素子でブリッジ回路を構成し、そのブリッジ
回路から交流電圧を出力するか、あるいは負荷の中性点
と、第３および第４のスイッチング素子あるいは第５お
よび第６のスイッチング素子の接続点とを接続し、商用
電源との連系時あるいは自立運転時に１つのインバータ
回路を切換えるだけで対応することができ、回路を簡単
にできる。
【図１】この発明の原理を説明するためのインバータ回
路を示す図である。
路を示す図である。
【図２】この発明の実施形態を示す具体的な回路図であ
る。
る。
【図３】図２に示したインバータの連系時の系統を示す
図である。
図である。
【図４】インバータの連系時の動作を説明するための波
形図である。
形図である。
【図５】図２に示したインバータ回路の自立系の系統を
示す図である。
示す図である。
【図６】インバータ回路の自立系の動作を説明するため
の波形図である。
の波形図である。
【図７】太陽電池からの電圧を昇圧するインバータで自
立運転する系統を示すブロック図である。
立運転する系統を示すブロック図である。
１ 太陽電池 ２０ インバータ ２１ 昇圧回路 ２２ スイッチング制御回路 ２３，３９，４０ コイル ２４，２５，３１〜３４ スイッチング素子 ２６，２７，３５〜３８ ダイオード ２８，２９，４１，４２ コンデンサ ３０ インバータ回路 ５ 分電盤 ６ 負荷 ４５ コンセント ＳＷ１〜ＳＷ３，ＳＷ４１〜ＳＷ４３ スイッチ ＣＰ１１，ＣＰ１２，ＣＰ１３，ＣＰ２１，ＣＰ２２
リレー接点
リレー接点
Claims (3)
- 【請求項１】 太陽電池からの直流電圧を昇圧して交流
電圧を出力するインバータ装置であって、 直列接続された第１および第２のスイッチング素子を含
み、前記太陽電池からの直流電圧を昇圧する昇圧手段、 直列接続された第３および第４のスイッチング素子に対
して、直列接続された第５および第６のスイッチング素
子が並列接続され、制御信号に応じて前記第３ないし第
６のスイッチング素子がスイッチングして交流電圧を出
力するインバータ手段、および前記第３ないし第６のス
イッチング素子でブリッジ回路を構成して、該ブリッジ
回路から交流電圧を出力するか、あるいは前記昇圧手段
の第１および第２のスイッチング素子の接続点を中点電
位とし、前記第３および第４のスイッチング素子の接続
点および／または前記第５および第６のスイッチング素
子の接続点とから前記交流電圧を出力するように切換え
る切換手段を備えた、太陽電池を用いたインバータ装
置。 - 【請求項２】 前記インバータ手段は、 その一端が前記第３および第４のスイッチング素子の接
続点に接続され、その他端に負荷が接続される第１のコ
イルと、 その一端が前記第５および第６のスイッチング素子の接
続点に接続され、その他端に負荷が接続される第２のコ
イルと、 前記第１のコイルの他端と前記第２のコイルの他端との
間に直列接続される第１および第２のコンデンサを含
む、請求項１の太陽電池を用いたインバータ装置。 - 【請求項３】 前記切換手段は、 前記第３および第４のスイッチング素子の接続点と前記
第５および第６のスイッチング素子の接続点との間に接
続される第１のスイッチと、 前記昇圧手段の第１および第２のスイッチング素子の接
続点と前記第１および第２のコンデンサの接続点との間
に接続される第２のスイッチと、 前記第１および第２のコンデンサと前記負荷の他端との
間に接続される第３のスイッチとを含む、請求項２の太
陽電池を用いたインバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7292508A JPH09140157A (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | 太陽電池を用いたインバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7292508A JPH09140157A (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | 太陽電池を用いたインバータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09140157A true JPH09140157A (ja) | 1997-05-27 |
Family
ID=17782731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7292508A Withdrawn JPH09140157A (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | 太陽電池を用いたインバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09140157A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-11-10 JP JP7292508A patent/JPH09140157A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030204 |