JPS5996876A - インバ−タ装置 - Google Patents
インバ−タ装置Info
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- JPS5996876A JPS5996876A JP20642982A JP20642982A JPS5996876A JP S5996876 A JPS5996876 A JP S5996876A JP 20642982 A JP20642982 A JP 20642982A JP 20642982 A JP20642982 A JP 20642982A JP S5996876 A JPS5996876 A JP S5996876A
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- Japan
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- voltage
- output
- switching circuit
- switching
- circuit
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はインバータ装置に関］７、特に太陽電池や燃料
電池から得られる直流電力を交流電力に変換するインバ
ータ装置に関するものである。
電池から得られる直流電力を交流電力に変換するインバ
ータ装置に関するものである。
近晩、太陽エネルギーの有効利用について神々検討され
ており、太陽エネルギを′亀カに変換して？１う要渚に
供給するη３；力供給システムが開発されつつある。こ
の種のシステムにおいて太陽電池を用いる場合には、太
陽電池から得られた直流電圧を交流電圧に変換するイン
バータ装置が必要になる。
ており、太陽エネルギを′亀カに変換して？１う要渚に
供給するη３；力供給システムが開発されつつある。こ
の種のシステムにおいて太陽電池を用いる場合には、太
陽電池から得られた直流電圧を交流電圧に変換するイン
バータ装置が必要になる。
また燃料電池による電力供給システムも研究されている
が、このシステムにおいても同様にインノ々・−タ装置
が必要である。従来知られているインバータ装置として
、直流電圧をスイッチング素子でオンオフすることによ
シ正弦波形でパルス幅変調した高周波パルスを発生させ
、この高周波パルスをフィルタ回路に通すととによ）正
弦波交流電圧を得るようにしたパルス幅変調（ＰＷＭ）
方式のものがある。しかしながらこのインバータ装置で
は、パルス幅変調回路が必要なため回路が複雑になる欠
点があシ、またフィルタ回路での損失が多いため変換効
率が低い欠点があった。
が、このシステムにおいても同様にインノ々・−タ装置
が必要である。従来知られているインバータ装置として
、直流電圧をスイッチング素子でオンオフすることによ
シ正弦波形でパルス幅変調した高周波パルスを発生させ
、この高周波パルスをフィルタ回路に通すととによ）正
弦波交流電圧を得るようにしたパルス幅変調（ＰＷＭ）
方式のものがある。しかしながらこのインバータ装置で
は、パルス幅変調回路が必要なため回路が複雑になる欠
点があシ、またフィルタ回路での損失が多いため変換効
率が低い欠点があった。
本発明の目的は、太陽電池、燃料電池等の電池ユニット
から得られる直流電力を、簡単な回路で効率良く交流電
力に変換し得るようにしたインバータ装置を提供するこ
とにある。
から得られる直流電力を、簡単な回路で効率良く交流電
力に変換し得るようにしたインバータ装置を提供するこ
とにある。
以下図面を参照して本発明のインバータ装置を詳細に説
明する。
明する。
第１図は本発明の基本的な構成を示したもので同図にお
いてＩＡ、ＩＢ、１ｃはそれぞれ直流出力電圧が等しい
太陽電池等の電池ユニットである各電池ユニットは電池
セル単体または電池セルの集合体からなっておシ、電池
ユニッ）ＩＡ、ＩＢ及びＩＣは直列に接続されている。
いてＩＡ、ＩＢ、１ｃはそれぞれ直流出力電圧が等しい
太陽電池等の電池ユニットである各電池ユニットは電池
セル単体または電池セルの集合体からなっておシ、電池
ユニッ）ＩＡ、ＩＢ及びＩＣは直列に接続されている。
２はスイッチング動作の時限を設定する制御回路２ａに
ょシスイツチング動作を行なうスイッチング回路であっ
て、このスイッチング回路はサイリスタ、 ＧＴＯ。
ょシスイツチング動作を行なうスイッチング回路であっ
て、このスイッチング回路はサイリスタ、 ＧＴＯ。
トランジスタ等からなっている。スイッチング回路２は
、制御回路２ａから与えられる制御信号に基いて出力端
子２ｂを入力端子２ ｃ 、２ ｄ ｙ ２ ｅに適宜
切換接続するようになっている。入力端子２ｃは電池ユ
ニット１Ｇの正電極例、入力端子２ｄは電池ユニッ）Ｉ
Ｂの正電極及び電池ユニット１ｃの負電極に、また入力
端子２ｅは電池ユニッ）ＩＡの正電極及び太陽電池ユニ
ッ）ＩＢの負電極にそれぞれ接続されている。３，４．
５及び６はサイリスク、トランジスタ、 ＧＴＯ、等の
スイッチング素子からなる切換素子であって、切換素子
３及び、 ４は直列接続されてその直列回路の両端が
入力端子２ｂと電池ユニッ）ＩＡの負電極とに接続され
。 ている。また切換素子５及び６は直列接続されて
、その直列回路の両端が入力端子２ｂと電池ユニッ）Ｌ
Ａの負電極とに接続されている。そしてこれらの切換素
子３．４．５及び６は制御回路２ａからの制御信号で、
スイッチング回路２の動作回数が所定値となったとき切
換素子３，６又は４，５を同時に導通させるようになっ
ている。この例では切換素子３〜６によシ切換回路が構
成されている。７，７′は出力端子であって、一方の出
力端子７は切換素子３と４七の接続点に、他方の出力端
子７′は切換素子５と６との接続点に接続されている。
、制御回路２ａから与えられる制御信号に基いて出力端
子２ｂを入力端子２ ｃ 、２ ｄ ｙ ２ ｅに適宜
切換接続するようになっている。入力端子２ｃは電池ユ
ニット１Ｇの正電極例、入力端子２ｄは電池ユニッ）Ｉ
Ｂの正電極及び電池ユニット１ｃの負電極に、また入力
端子２ｅは電池ユニッ）ＩＡの正電極及び太陽電池ユニ
ッ）ＩＢの負電極にそれぞれ接続されている。３，４．
５及び６はサイリスク、トランジスタ、 ＧＴＯ、等の
スイッチング素子からなる切換素子であって、切換素子
３及び、 ４は直列接続されてその直列回路の両端が
入力端子２ｂと電池ユニッ）ＩＡの負電極とに接続され
。 ている。また切換素子５及び６は直列接続されて
、その直列回路の両端が入力端子２ｂと電池ユニッ）Ｌ
Ａの負電極とに接続されている。そしてこれらの切換素
子３．４．５及び６は制御回路２ａからの制御信号で、
スイッチング回路２の動作回数が所定値となったとき切
換素子３，６又は４，５を同時に導通させるようになっ
ている。この例では切換素子３〜６によシ切換回路が構
成されている。７，７′は出力端子であって、一方の出
力端子７は切換素子３と４七の接続点に、他方の出力端
子７′は切換素子５と６との接続点に接続されている。
そしてこれらによシ本発明のインバータ装置が構成され
ている。なお８は出力端子７．７′に接続された負荷で
ある。
ている。なお８は出力端子７．７′に接続された負荷で
ある。
次に本発明のインバータ装置により直流電力を交流電力
忙変換する動作を第１図及び第２図により説明する。第
１図に示した回路において、スイッチング回路２は、交
流出力として得る正弦波の半波長の１／６の時間間隔で
出力端子２ｂを入力端子２ｅから２ｄ及び２ｃへと順に
選択して切換接続し、入力端子２ｃに切換ったときには
半波長の鐙の時間の経過を待りて再び出力端子２ｂを入
力端子２ｃから２ｄ及び２ｅへと順に切換接続するスイ
ッチング動作を繰返すようになっているものとする。一
方、スイッチング回路２の出力端子２ｂが入力端子２ｅ
に切換接続された後所定時限が経過した時点でいままで
切換素子３，６が導通していた場合にはこれらを不導通
にすると同時に切換素子４，５を導通させ、切換素子４
，５が導通していた場合にはこれらを不導通にして切換
素子３．６を導通させるものとする。
忙変換する動作を第１図及び第２図により説明する。第
１図に示した回路において、スイッチング回路２は、交
流出力として得る正弦波の半波長の１／６の時間間隔で
出力端子２ｂを入力端子２ｅから２ｄ及び２ｃへと順に
選択して切換接続し、入力端子２ｃに切換ったときには
半波長の鐙の時間の経過を待りて再び出力端子２ｂを入
力端子２ｃから２ｄ及び２ｅへと順に切換接続するスイ
ッチング動作を繰返すようになっているものとする。一
方、スイッチング回路２の出力端子２ｂが入力端子２ｅ
に切換接続された後所定時限が経過した時点でいままで
切換素子３，６が導通していた場合にはこれらを不導通
にすると同時に切換素子４，５を導通させ、切換素子４
，５が導通していた場合にはこれらを不導通にして切換
素子３．６を導通させるものとする。
従って、いまスイッチング回路２が入力端子２ｅを選択
し、切換素子３，６が導通していた場合には、第２図に
示す如く、時刻ｔｏにおいて電池ユニッ）ＩＡの直流電
圧ＥＩＡが出力端子７，７′に、出力端子７側を正電位
として出力される。その後、交流出力波形の半波長のＩ
Ａの時間が経過した後、即ち時刻ｔｌにおいてスイッチ
ング回路２がスイッチング動作をして出力端子２ｂを入
力端子２ｄに切換接続する。そのため出力端子７，７間
には電池ユニットＩＡとＩＢの直流電圧ＥＩＡとＥＩＢ
を重畳した電圧が出力される。更に時刻ｔ１がらｔ２に
至った時点でスイッチング回路２が入力端子２ｃを選択
してこれを出力端子２ｂＫ接続し、電池ユニットＬＡ、
１Ｂの電圧ＥＩＡ 、 ＥＩＢに更に電池ユニットＩＣ
の電圧ＥＩＣを重畳したものを出力させる。゛そして時
刻ｔ３においてスイッチング回路２は入力端子２ｄを選
択してこれを出力端子２ｂに接続し、電池ユニットＬＡ
、ＩＢの電圧ＥＩＡ、ＥＩＢを重畳した電圧を出力端子
７，７′から出方させる。
し、切換素子３，６が導通していた場合には、第２図に
示す如く、時刻ｔｏにおいて電池ユニッ）ＩＡの直流電
圧ＥＩＡが出力端子７，７′に、出力端子７側を正電位
として出力される。その後、交流出力波形の半波長のＩ
Ａの時間が経過した後、即ち時刻ｔｌにおいてスイッチ
ング回路２がスイッチング動作をして出力端子２ｂを入
力端子２ｄに切換接続する。そのため出力端子７，７間
には電池ユニットＩＡとＩＢの直流電圧ＥＩＡとＥＩＢ
を重畳した電圧が出力される。更に時刻ｔ１がらｔ２に
至った時点でスイッチング回路２が入力端子２ｃを選択
してこれを出力端子２ｂＫ接続し、電池ユニットＬＡ、
１Ｂの電圧ＥＩＡ 、 ＥＩＢに更に電池ユニットＩＣ
の電圧ＥＩＣを重畳したものを出力させる。゛そして時
刻ｔ３においてスイッチング回路２は入力端子２ｄを選
択してこれを出力端子２ｂに接続し、電池ユニットＬＡ
、ＩＢの電圧ＥＩＡ、ＥＩＢを重畳した電圧を出力端子
７，７′から出方させる。
更に時刻ｔ４におりてスイッチング回路２が入力端子２
ｅを選択して太陽電池ユニッ）ＩＡのみの電圧ＥＩＡを
出力端子７，７′間に出力させる。更−にスイッチング
回路２が電池出力端子２ｅを選択して半波長のＩＡの時
間が経過後、切換素子３，６が不導通となシ直ちに切換
素子４，５が導通する。
ｅを選択して太陽電池ユニッ）ＩＡのみの電圧ＥＩＡを
出力端子７，７′間に出力させる。更−にスイッチング
回路２が電池出力端子２ｅを選択して半波長のＩＡの時
間が経過後、切換素子３，６が不導通となシ直ちに切換
素子４，５が導通する。
これによｐ出力端子７，７に出力される直流電圧の極性
が反転され、出力端子７′が正電位となる。
が反転され、出力端子７′が正電位となる。
その後前述したスイッチング動作が行なわれて前記同様
の電圧が出力され、出力端子７，７間には時間の経過と
ともに出力電圧値が変化する交流電圧が生じることにな
る。以下同様にしてスイッチング回路２及び切換素子３
，４，５．６の動作が反覆される。これによシ出力端子
７，７′間には略正弦波に近い波形の電圧が出力される
。この出力電圧を更に波形整形用フィルタ（図示せず）
を通すことによシ、更に正弦波に近ずけることかでき、
太陽電池による直流電圧を交流電圧に変換することがで
きる。尚、本実施例では電池ユニッ） Ｉ Ａ。
の電圧が出力され、出力端子７，７間には時間の経過と
ともに出力電圧値が変化する交流電圧が生じることにな
る。以下同様にしてスイッチング回路２及び切換素子３
，４，５．６の動作が反覆される。これによシ出力端子
７，７′間には略正弦波に近い波形の電圧が出力される
。この出力電圧を更に波形整形用フィルタ（図示せず）
を通すことによシ、更に正弦波に近ずけることかでき、
太陽電池による直流電圧を交流電圧に変換することがで
きる。尚、本実施例では電池ユニッ） Ｉ Ａ。
ＩＢ、ＩＣの出力電圧を等しいものとしたが、交流とし
て得る電圧波形の歪を減少させるために夫夫の電圧値を
異々らせてもよい。またスイッチング回路のスイッチン
グ動作の時間間隔も等間隔に限定されるものではなく、
電池ユニットの個数等と関連させて適宜選定すべきであ
ることは勿論である。
て得る電圧波形の歪を減少させるために夫夫の電圧値を
異々らせてもよい。またスイッチング回路のスイッチン
グ動作の時間間隔も等間隔に限定されるものではなく、
電池ユニットの個数等と関連させて適宜選定すべきであ
ることは勿論である。
第３図は本発明のインバータ装置の他の構成例を示した
ものであって、同図において第１図と同３図の例では電
池ユニッ）ＩＡ、ＩＢ 、ＩＣをスイッチング回路２で
選択して、電池ユニッ） Ｉ Ａ。
ものであって、同図において第１図と同３図の例では電
池ユニッ）ＩＡ、ＩＢ 、ＩＣをスイッチング回路２で
選択して、電池ユニッ） Ｉ Ａ。
ＩＢ、ＩＣを単体で使用するようにしている。そのため
電池ユニッ）ＩＡ、ＩＢ、ＩＣはそれぞれの出力電圧を
異ならせてあシ、電池ＩＡ、ＩＢ。
電池ユニッ）ＩＡ、ＩＢ、ＩＣはそれぞれの出力電圧を
異ならせてあシ、電池ＩＡ、ＩＢ。
ＩＣの順で電圧値を順次高く選定しである。そしてスイ
ッチング回路２及び切換素子３，４，５゜６からなる切
換回路は第１図に示したものと同様の動作を行なうよう
になっている。
ッチング回路２及び切換素子３，４，５゜６からなる切
換回路は第１図に示したものと同様の動作を行なうよう
になっている。
第３図において、いまスイッチング回路２が入力端子２
ｅを選択しているときには時刻ｔｏの時点から電池ユニ
ッ）ＩＡの電圧ＥＩＡが出力端子７゜７′間に出力され
、出力端子７側が正電位となる。
ｅを選択しているときには時刻ｔｏの時点から電池ユニ
ッ）ＩＡの電圧ＥＩＡが出力端子７゜７′間に出力され
、出力端子７側が正電位となる。
時刻ｔ１ではスイッチング回路２が入力端子２ｄを選択
することによシミ池ユニッ）ＩＢの電圧が出力端子７，
７′間に出力され、更に時刻ｔ２においてスイッチング
回路２が入力端子２Ｃを選択して太陽電池ユニッ）ＩＣ
の電圧が出力端子７，７′間に出力される。その後スイ
ッチング回路２は時刻ｔ３において入力端子２ｄを、時
刻ｔ４においては入力端子２ｅをそれぞれ選択して出力
電圧ＥＩＢ 、 ＥＩＡを出力端子７，７間に出力させ
る。そして時刻ｔ８においては切換素子３，６を不導通
にするとともに切換素子４，５を導通させて、出力端子
７，７間に出力される電池ユニットの電圧極性を反転さ
せ、以稜前記同様にスイッチング回路２をスイッチング
動作させて、半波長毎に極性が反転した交流電圧を得る
。
することによシミ池ユニッ）ＩＢの電圧が出力端子７，
７′間に出力され、更に時刻ｔ２においてスイッチング
回路２が入力端子２Ｃを選択して太陽電池ユニッ）ＩＣ
の電圧が出力端子７，７′間に出力される。その後スイ
ッチング回路２は時刻ｔ３において入力端子２ｄを、時
刻ｔ４においては入力端子２ｅをそれぞれ選択して出力
電圧ＥＩＢ 、 ＥＩＡを出力端子７，７間に出力させ
る。そして時刻ｔ８においては切換素子３，６を不導通
にするとともに切換素子４，５を導通させて、出力端子
７，７間に出力される電池ユニットの電圧極性を反転さ
せ、以稜前記同様にスイッチング回路２をスイッチング
動作させて、半波長毎に極性が反転した交流電圧を得る
。
以上の各実施例においては電池ユニットを３ユニツト用
いたが、この数には何ら限定されるものではない。電池
ユニットの数を更に多くすることによシ変換される交流
電圧波形をより正弦波に近ずけることかできるのは勿論
である。また本発明は太陽電池の外、燃料電池等を使用
する場合にも適用できる。更に三相交流用としても応用
できることは言うまでもない。
いたが、この数には何ら限定されるものではない。電池
ユニットの数を更に多くすることによシ変換される交流
電圧波形をより正弦波に近ずけることかできるのは勿論
である。また本発明は太陽電池の外、燃料電池等を使用
する場合にも適用できる。更に三相交流用としても応用
できることは言うまでもない。
以上のように、本発明によれば、複数の電池ユニットの
電圧を適宜に選択することにより正弦波に近い交流電圧
を得るので、パルス幅変調回路や損失の多い回路を用い
ることなく、スイッチ回路の組合せからなる簡単な回路
で直流電圧を正弦波に近い交流電圧に効率良く変換でき
る利点がある。
電圧を適宜に選択することにより正弦波に近い交流電圧
を得るので、パルス幅変調回路や損失の多い回路を用い
ることなく、スイッチ回路の組合せからなる簡単な回路
で直流電圧を正弦波に近い交流電圧に効率良く変換でき
る利点がある。
第１図及び第３図はそれぞれ本発明の異なる構成例を示
すブロック図、第２図及び第４図はそれぞれ第１図及び
第３図のインパーク装置の動作を説明するための波形図
である。 １Ａ〜ＩＣ・・・電池ユニット、２・・・スイッチング
回路、３〜６・・・切換素子。
すブロック図、第２図及び第４図はそれぞれ第１図及び
第３図のインパーク装置の動作を説明するための波形図
である。 １Ａ〜ＩＣ・・・電池ユニット、２・・・スイッチング
回路、３〜６・・・切換素子。
Claims (1)
- 複数個の電池ユニットと、前記電池ユニットの個々の電
圧又は前記電池ユニットの高圧の和の電圧を選択的に切
換えるスイッチング回路と、前記スイッチング回路の切
換えにょシ得られた電圧を出力端子間に正電圧又は負電
圧として選択的に供給する切換回路とを備え、前記スイ
ッチング回路は前記出力端子に交流出カ全得るように適
宜の時間間隔でスイッチング動作をすることを特徴とす
るインバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20642982A JPS5996876A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | インバ−タ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20642982A JPS5996876A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | インバ−タ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5996876A true JPS5996876A (ja) | 1984-06-04 |
Family
ID=16523227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20642982A Pending JPS5996876A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | インバ−タ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5996876A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0377291U (ja) * | 1989-11-29 | 1991-08-02 | ||
| JP2006025520A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Nissan Motor Co Ltd | 電力変換装置、及びこれを搭載した燃料電池車両 |
| JP2006246617A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Nissan Motor Co Ltd | 電力変換装置 |
| JP2007282405A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Nissan Motor Co Ltd | 電力変換装置 |
| JP2008251870A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Nohmi Bosai Ltd | 電子機器の筐体 |
| JP2010207041A (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Nissan Motor Co Ltd | 電力変換装置 |
| WO2011025029A1 (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-03 | 三洋電機株式会社 | インバータおよびそれを搭載した電力変換装置 |
| WO2013001740A1 (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | 三洋電機株式会社 | インバータおよびそれを搭載した電力変換装置 |
| JP2014039454A (ja) * | 2012-08-16 | 2014-02-27 | Taida Electronic Ind Co Ltd | 混合型直流交流変換システムおよびその制御方法 |
| JP2014087214A (ja) * | 2012-10-25 | 2014-05-12 | Nippon Soken Inc | 電力変換装置 |
| US11223233B2 (en) | 2014-02-21 | 2022-01-11 | Auckland Uniservices Limited | Multilevel converter |
-
1982
- 1982-11-25 JP JP20642982A patent/JPS5996876A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0377291U (ja) * | 1989-11-29 | 1991-08-02 | ||
| JP4639668B2 (ja) * | 2004-07-07 | 2011-02-23 | 日産自動車株式会社 | 電力変換装置、及びこれを搭載した燃料電池車両 |
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