JP5963531B2 - インバータ装置および太陽光発電システム - Google Patents
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Description
特許文献1 特開2010−220320号公報
特許文献2 特開2010−220321号公報
スイッチ制御部50は、基準交流電圧の正側の半周期である期間Iにおいて、第1スイッチ12および第2スイッチ14を交互にオンオフさせるとともに、第3スイッチ22および第4スイッチ24を交互にオンオフさせる。スイッチ制御部50は、基準交流電圧の正側の半周期において、第1スイッチ12および第2スイッチ14を交互にオンオフさせるとともに、第3スイッチ22および第4スイッチ24を交互にオンオフさせた後、基準交流電圧の負側の半周期である期間IIにおいて、第1スイッチ12をオフ、第2スイッチ14をオンした状態で、第3スイッチ22および第4スイッチ24を交互にオンオフさせる。
スイッチ制御部50は、図3Aに示す第1電圧指令値200および図3Bに示す第2電圧指令値202に基づいて、期間I、期間II、期間III、および期間IVのそれぞれにおいて、図4に示すようなオンオフ条件により、第1スイッチ12、第2スイッチ14、第3スイッチ22、および第4スイッチ24をオンオフ制御することで、直流電源70からの直流電圧を、パワーコンディショナ100から出力させるべき基準交流電圧、つまり系統電源80が出力する交流電圧に同期した交流電圧に変換させる。
制御法3は、パワーコンディショナ100を三相3線式、あるいは三相4線式の三相交流電源に適用できる。図5に、三相4線式の電源に適用した場合のシステムの回路構成を示す。システムは、パワーコンディショナ100u、100vおよび100wを有し、パワーコンディショナ100u、100vおよび100wは、直流電源70と、三相交流電源80u、80vおよび80wとに接続される。パワーコンディショナ100u、100vおよび100wは、それぞれ図1に示すパワーコンディショナ100を用いることができる。
12 第1スイッチ
14 第2スイッチ
16 第1接続点
20 第2スイッチ群
22 第3スイッチ
24 第4スイッチ
26 第2接続点
30 第1コンデンサ
32 第2コンデンサ
34 第1電圧センサ
35 第2電圧センサ
36 第3電圧センサ
40 平滑回路
50 スイッチ制御部
70 直流電源
80 系統電源
100 パワーコンディショナ
Claims (12)
- 直列に接続された第1スイッチおよび第2スイッチを有し、直流電源に接続された第1スイッチ群と、
前記第1スイッチと前記第2スイッチとの第1接続点に一端が接続されたコンデンサと、
直列に接続された第3スイッチおよび第4スイッチを有し、前記コンデンサと並列に接続された第2スイッチ群と、
前記第1スイッチ、前記第2スイッチ、前記第3スイッチ、および前記第4スイッチをオンオフ制御することで、前記直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換して、前記第3スイッチと前記第4スイッチとの第2接続点から前記交流電圧を出力させるスイッチ制御部と、
前記第2接続点に接続され、前記交流電圧のパルス波形を平滑化する平滑回路と、
を備え、
前記スイッチ制御部は、
前記第3スイッチをオンして前記第4スイッチをオフした状態で、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチを交互にオンオフさせ、前記第1スイッチをオンして前記第2スイッチをオフした状態で、前記第3スイッチおよび前記第4スイッチを交互にオンオフさせるインバータ装置。 - 前記スイッチ制御部は、
前記第1スイッチをオンして前記第2スイッチをオフした状態で、前記第3スイッチおよび前記第4スイッチを交互にオンオフさせた後、前記第3スイッチをオンして前記第4スイッチをオフした状態で、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチを交互にオンオフさせる請求項1に記載のインバータ装置。 - 前記スイッチ制御部は、
前記第3スイッチをオンして前記第4スイッチをオフした状態で、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチを交互にオンオフさせた後、前記第1スイッチをオフして前記第2スイッチをオンした状態で、前記第3スイッチおよび前記第4スイッチを交互にオンオフさせる請求項2に記載のインバータ装置。 - 前記平滑回路の出力側に接続された系統電源の電圧を測定する電圧測定部をさらに備え、
前記スイッチ制御部は、
前記系統電源の前記電圧に基づいて、前記第3スイッチをオンして前記第4スイッチをオフした状態で、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチを交互にオンオフさせる動作から、前記第1スイッチをオンして前記第2スイッチをオフした状態で、前記第3スイッチおよび前記第4スイッチを交互にオンオフさせる動作に切り替えるタイミングを決定する請求項1から請求項3のいずれか1つに記載のインバータ装置。 - 直列に接続された第1スイッチおよび第2スイッチを有し、直流電源に接続された第1スイッチ群と、
前記第1スイッチと前記第2スイッチとの第1接続点に一端が接続されたコンデンサと、
直列に接続された第3スイッチおよび第4スイッチを有し、前記コンデンサと並列に接続された第2スイッチ群と、
前記第1スイッチ、前記第2スイッチ、前記第3スイッチ、および前記第4スイッチをオンオフ制御することで、前記直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換して、前記第3スイッチと前記第4スイッチとの第2接続点から前記交流電圧を出力させるスイッチ制御部と、
前記第2接続点に接続され、前記交流電圧のパルス波形を平滑化する平滑回路と、
を備え、
前記インバータ装置は、三相交流電源に接続され、
前記スイッチ制御部は、
前記交流電圧の位相を同期させるべき基準交流電圧の基準電位より、予め定められた電位だけ前記基準交流電圧を正側にシフトさせた交流電圧を前記平滑回路から出力させるべく、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ、前記第3スイッチ、および前記第4スイッチをオンオフ制御する請求項1に記載のインバータ装置。 - 前記スイッチ制御部は、
前記第1スイッチをオフして、前記第2スイッチをオンした状態で、前記第3スイッチおよび前記第4スイッチを交互にオンオフさせた後、前記第3スイッチをオン、前記第4スイッチをオフした状態で、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチを交互にオンオフする請求項5に記載のインバータ装置。 - 前記スイッチ制御部は、前記第3スイッチをオン、前記第4スイッチをオフした状態で、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチを交互にオンオフさせた後、前記第1スイッチをオン、前記第2スイッチをオフ、前記第3スイッチをオフ、および前記第4スイッチをオンした状態を継続させる請求項6に記載のインバータ装置。
- 前記スイッチ制御部は、前記第1スイッチをオン、前記第2スイッチをオフ、前記第3スイッチをオフ、および前記第4スイッチをオンした状態を2π/3より長い期間継続させる場合、前記第3スイッチをオン、前記第4スイッチをオフした状態で、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチを交互にオンオフさせ、次いで、前記第3スイッチをオフ、前記第4スイッチをオンした状態で、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチを交互にオンオフさせた後、前記第1スイッチをオン、前記第2スイッチをオフ、前記第3スイッチをオフ、および前記第4スイッチをオンした状態を継続させる請求項7に記載のインバータ装置。
- 前記スイッチ制御部は、前記第1スイッチをオン、前記第2スイッチをオフ、前記第3スイッチをオフ、および前記第4スイッチをオンした状態を継続させた後、前記第3スイッチをオン、前記第4スイッチをオフした状態で、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチを交互にオンオフさせる請求項7または請求項8に記載のインバータ装置。
- 前記スイッチ制御部は、前記第1スイッチをオン、前記第2スイッチをオフ、前記第3スイッチをオフ、および前記第4スイッチをオンした状態を2π/3より長い期間継続させる場合、前記第1スイッチをオン、前記第2スイッチをオフ、前記第3スイッチをオフ、および前記第4スイッチをオンした状態を継続させ、次いで、前記第3スイッチをオフ、前記第4スイッチをオンした状態で、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチを交互にオンオフさせた後、前記第3スイッチをオン、前記第4スイッチをオフした状態で、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチを交互にオンオフさせる請求項9に記載のインバータ装置。
- 前記スイッチ制御部は、前記第3スイッチをオン、前記第4スイッチをオフした状態で、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチを交互にオンオフさせた後、前記第1スイッチをオフ、前記第2スイッチをオンした状態で、前記第3スイッチおよび前記第4スイッチを交互にオンオフさせる請求項9または請求項10に記載のインバータ装置。
- 太陽電池と、
前記太陽電池からの直流電圧を交流電圧に変換する請求項1から請求項11のいずれか1つに記載のインバータ装置と
を備える太陽光発電システム。
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