JP2015133870A - 電力変換装置及び電力変換方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る電力変換装置10は、発電装置30から供給される第1のDC電圧を、DCリンク電圧に昇圧可能な第1のDC/DCコンバータ11−1と、DCリンク電圧を第2のDC電圧に降圧して、蓄電池50に供給可能な第2のDC/DCコンバータ11−3と、第1及び第2のDC/DCコンバータ11を制御する制御部15とを備え、制御部15は、系統から解列して蓄電池50を充電する充電モードとしている場合、第1のDC電圧及び第2のDC電圧の大小関係に基づいて、第1のDC/DCコンバータ11−1による昇圧動作と、第2のDC/DCコンバータ11−3による降圧動作とのいずれかを実行させる。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る電力変換システム100の概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、電力変換システム100は、電力変換装置10と、太陽光発電装置30と、燃料電池装置40と、蓄電池50とを備える。なお、本実施形態においては、電力変換装置10に、太陽光発電装置、燃料電池装置及び蓄電池が1つずつ組み合わされている構成を例に挙げて説明するが、これはあくまでも一例である。これらの分散電源の個数は、それぞれ任意の個数とすることができる。また、発電装置の種類は、太陽光発電装置や燃料電池装置に限定されるものではなく各種の発電装置とすることができる。
以下、充電モードにおいて、電力変換装置10を系統60から解列させ、蓄電池50を充電する場合の動作について説明する。一例として、太陽光発電装置30により発電された電力で蓄電池50を充電する場合について説明する。
図3は、本発明の第2実施形態に係る電力変換装置20の動作を説明する図である。第2実施形態に係る電力変換装置20は、DC/DCコンバータ11−1の入出力端に並列に配置されたリレー16と、DC/DCコンバータ11−3の入出力端に並列に配置されたリレー17とを備える点で、第1実施形態に係る電力変換装置10と相違する。なお、図2と同様に、燃料電池装置40及びDC/DCコンバータ11−2の記載は省略している。
11 DC/DCコンバータ
12 リンクコンデンサ
13 インバータ
14 連系リレー
15 制御部
16 リレー
17 リレー
20 電力変換装置
30 太陽光発電装置
40 燃料電池装置
50 蓄電池
60 系統
100 電力変換システム
111 チョークコイル
112 ダイオード
113 スイッチ
114 チョークコイル
115 ダイオード
116 スイッチ
Claims (10)
- 少なくとも1つの発電装置、及び、少なくとも1つの蓄電池と組み合わせて用いられる電力変換装置であって、
発電装置から供給される第1のDC電圧を、DCリンク電圧に昇圧可能な第1のDC/DCコンバータと、
前記DCリンク電圧を第2のDC電圧に降圧して、蓄電池に供給可能な第2のDC/DCコンバータと、
前記第1及び第2のDC/DCコンバータを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、系統から解列して前記蓄電池を充電する充電モードとしている場合、前記第1のDC電圧及び前記第2のDC電圧の大小関係に基づいて、前記第1のDC/DCコンバータによる昇圧動作と、前記第2のDC/DCコンバータによる降圧動作とのいずれかのみを実行させることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置において、前記第1のDC/DCコンバータと前記第2のDC/DCコンバータとの双方が接続され、それぞれからの出力を一括して変換可能なインバータをさらに備え、
前記インバータを介して系統連系可能であることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1又は2に記載の電力変換装置において、前記制御部は、前記第1のDC電圧が前記第2のDC電圧より高い場合は、前記第1のDC/DCコンバータには昇圧動作を実行させず、前記第2のDC/DCコンバータに降圧動作を実行させることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電力変換装置において、前記制御部は、前記第1のDC電圧が前記第2のDC電圧より低い場合は、前記第1のDC/DCコンバータに昇圧動作を実行させ、前記第2のDC/DCコンバータには降圧動作を実行させないことを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電力変換装置において、
前記第1のDC/DCコンバータは、チョークコイルの一端を接地するか否か切り替える第1のスイッチを備え、
前記第2のDC/DCコンバータは、当該DC/DCコンバータの入出力間にてチョークコイルと直列に結合される第2のスイッチを備え、
前記制御部は、前記第1のDC/DCコンバータに昇圧動作を実行させない場合は、前記第1のスイッチを常時オフとし、
前記制御部は、前記第2のDC/DCコンバータに降圧動作を実行させない場合は、前記第2のスイッチを常時オンとすることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電力変換装置において、さらに、
前記第1のDC/DCコンバータに並列に配置された第1のリレーと、
前記第2のDC/DCコンバータに並列に配置された第2のリレーとを備え、
前記制御部は、前記第1のDC/DCコンバータに昇圧動作を実行させない場合は、前記第1のリレーをオンさせて前記第1のDC/DCコンバータをバイパスし、
前記制御部は、前記第2のDC/DCコンバータに降圧動作を実行させない場合は、前記第2のリレーをオンさせて前記第2のDC/DCコンバータをバイパスすることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の電力変換装置において、
前記第1のDC/DCコンバータに前記第1のDC電圧を供給する発電装置は太陽光発電装置であり、
前記制御部は、前記第1のDC/DCコンバータに昇圧動作を実行させない場合、前記第2のDC/DCコンバータにMPPT制御を実行させるように制御することを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の電力変換装置において、前記制御部は、前記第2のDC/DCコンバータに降圧動作を実行させない場合、前記第1のDC/DCコンバータに前記蓄電池の定電流制御又は定電圧制御を実行させることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項7に記載の電力変換装置において、前記制御部は、前記太陽光発電装置の発電状況及び前記蓄電池の充電状況に応じて、前記MPPT制御を実行するか否かを決定することを特徴とする電力変換装置。
- 発電装置から供給される第1のDC電圧をDCリンク電圧に昇圧可能な第1のDC/DCコンバータと、前記DCリンク電圧を第2のDC電圧に降圧して、蓄電池に供給可能な第2のDC/DCコンバータとを備える電力変換装置における電力変換方法であって、
前記電力変換装置を系統から解列するステップと、
前記第1のDC電圧及び前記第2のDC電圧の大小関係に基づいて、前記第1のDC/DCコンバータによる昇圧動作と、前記第2のDC/DCコンバータによる降圧動作とのいずれかのみを実行させるステップとを含むことを特徴とする電力変換方法。
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