TWI623186B - 換流裝置 - Google Patents

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TWI623186B TW103119558A TW103119558A TWI623186B TW I623186 B TWI623186 B TW I623186B TW 103119558 A TW103119558 A TW 103119558A TW 103119558 A TW103119558 A TW 103119558A TW I623186 B TWI623186 B TW I623186B
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Naoki Ayai
Kenji Abiru
Toshiaki Okumura
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Sumitomo Electric Industries
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Abstract

一種換流裝置，係包含：把分別從第1電源、及以比前述第1電源還要低的電壓來輸出電力之第2電源所給予的直流電力變換成交流電力之電路構成；其特徵為具備：針對從第1電源所給予的直流電力進行升壓之第1升壓電路；針對從第2電源所給予的直流電力進行升壓之第2升壓電路；被連接到相互並聯連接之兩升壓電路，並把兩升壓電路所給予的電力變換成交流電力之換流電路；以及於包含換流電路所輸出的交流電力之功率值，乘上相對於把各升壓電路的直流電力予以合計的功率值合計、各升壓電路的直流電力的功率值的比例，根據經該乘法運算所得的值分別設定各升壓電路的電流目標值之控制部。

Description

換流裝置
本發明為有關用以把來自太陽光發電等的直流電源之直流電力變換成交流電力之換流裝置者。
以往，使用著具備有用以把來自太陽能電池或蓄電池等的直流電源之輸入電力變換成交流電力，同時把變換過的交流電力重疊到商用電力等的交流系統之系統連接功能之換流裝置。
這樣的換流裝置具備：用以把輸入電力的電壓予以升壓之升壓電路、以及把升壓電路的輸出變換成交流電力之換流電路。
上述換流裝置中，提案有：以在應輸出的交流電力之內，僅在輸入電力的電壓以上的部分於升壓電路進行切換動作，有關在輸入電力的電壓以下的部分，使升壓電路的切換動作停止的方式，抑制降低換流電路中進行降壓之際的電位差，同時減低因升壓電路的切換所致的損失，可以以更高的效率輸出電力之換流裝置(例如，參閱專利文獻1)。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2000-152651號專利公報
例如，在使用太陽光發電面板作為直流電源的情況下，是有相對於換流裝置把連接複數個太陽光發電面板(模組)所成之太陽能電池陣列予以複數個並聯連接之情況。
如上述般使用複數個太陽能電池陣列之情況，是有在各太陽能電池陣列模組的數量會不同、或日照條件等會不同之情況，在各太陽能電池陣列其最佳動作點會不同，產生了所謂無法使各太陽能電池陣列在最佳動作點動作之問題。
在此，於連接複數個太陽能電池陣列之情況，採用有設有複數個分別連接到各太陽能電池陣列之升壓電路，把各升壓電路並聯連接到換流電路之方法。根據該方法，藉由各升壓電路可以控制各太陽能電池陣列的動作點，可以控制成各太陽能電池陣列以最佳動作點進行動作。
但是，在作為具備複數個升壓電路之構成之下，如上述專利文獻1中所提案般，於進行使升壓電路、 及換流電路的切換動作交互停止之控制的情況，於使各升壓電路的切換停止時給予到換流電路之電力，係變成被供給自在各陣列之內，僅以最高的電壓而輸出著電力之陣列者。停止切換的話，升壓電路係因為把連接著的陣列所輸出的電力直接輸出到換流電路。
所以，從相對的電壓為較低之其他的模組來看，變成得不到電力的供給之狀態。
為此，不能從各太陽能電池陣列得到最大限度的電力，恐有使發電的效率下降之虞。
本發明係有鑑於這樣的事情而為之者，其目的在於提供可以抑制電源效率下降之換流裝置。
本發明為一種換流裝置，係包含：把分別從第1電源、及以比前述第1電源還要低的電壓來輸出電力之第2電源所給予的直流電力變換成交流電力之電路構成；其特徵為具備：第1升壓電路，係針對從前述第1電源所給予的直流電力進行升壓；第2升壓電路，係針對從前述第2電源所給予的直流電力進行升壓；換流電路，係被連接到相互並聯連接之前述兩升壓電路，並把從前述兩升壓電路所給予的電力變換成交流電力；以及控制部，係將包含從前述換流電路輸出的交流電力之功率值與下述比值相乘，所述比值是每一個升壓電路的直流電力的功率值比上兩個升壓電路的直流電力的合計總 功率值，根據經該乘法運算所得的值，分別設定各升壓電路的電流目標值。
而且，本發明為一種換流裝置，係包含：把分別從第1電源、及以比前述第1電源還要低的電壓來輸出電力之第2電源所給予的直流電力變換成交流電力之電路構成；其特徵為，具備：針對從前述第1電源所給予的直流電力進行升壓之第1升壓電路；針對從前述第2電源所給予的直流電力進行升壓之第2升壓電路；以及被連接到相互並聯連接之前述兩升壓電路，把從前述兩升壓電路所給予的電力變換成交流電力之換流電路；從前述第2升壓電路所輸出的電力之最低電壓值與作為從前述第1電源所給予的直流電力的電壓值之直流輸入電壓值大致一致。
根據本發明之換流裝置，可以抑制電源效率下降。
1‧‧‧換流(inverter)裝置
2‧‧‧第1太陽能電池陣列/第1陣列(第1電源)
3‧‧‧商用電力系統
10‧‧‧第1升壓電路
11‧‧‧換流電路
12‧‧‧控制部
15‧‧‧直流電抗器
16‧‧‧二極體
17‧‧‧電壓感測器
18‧‧‧電流感測器
19‧‧‧電容
21‧‧‧濾波電路
22‧‧‧交流電抗器
23‧‧‧電容
24‧‧‧電流感測器
25‧‧‧電壓感測器
26‧‧‧電容
30‧‧‧控制處理部
32‧‧‧第1升壓電路控制部
33‧‧‧換流電路控制部
34‧‧‧平均化處理部
35‧‧‧第2升壓電路控制部
40‧‧‧第2太陽能電池陣列/第2陣列(第2電源)
41‧‧‧第2升壓電路
42‧‧‧直流電抗器
43‧‧‧二極體
44‧‧‧電壓感測器
45‧‧‧電流感測器
46‧‧‧電容
51‧‧‧第1演算部
52‧‧‧第1加法器
53‧‧‧補償器
54‧‧‧第2加法器
61‧‧‧第2演算部
62‧‧‧第3加法器
63‧‧‧補償器
64‧‧‧第4加法器
72‧‧‧第5加法器
73‧‧‧補償器
74‧‧‧第6加法器
Qb1、Qb2‧‧‧切換元件
Q1~Q4‧‧‧切換元件
[圖1]為表示具備有關一實施方式的換流裝置之系統的其中一例之方塊圖。
[圖2]為換流裝置的電路圖之其中一例。
[圖3]為控制部12之方塊圖。
[圖4]為表示利用模擬求出第1直流輸入電壓檢測值 Vg.1(縱軸為[V])、及第1升壓電路電流檢測值Iin.1(縱軸為[A])、及第1直流輸入電流檢測值Ig.1(縱軸為[A])的時程變化的結果之其中一例之圖表。
[圖5]為表示平均化處理部所進行之平均化第1直流輸入電壓檢測值Vg.1之際的樣態之圖。
[圖6]為用以說明控制處理部的控制處理之控制方塊圖。
[圖7]為表示兩升壓電路及換流電路的控制處理之流程。
[圖8]為換流輸出電壓指令值Vinv*(縱軸為[V])之其中一例之圖。
[圖9]為表示升壓電路電壓目標值Vo*之求取方法之示意圖；(a)為表示換流輸出電壓指令值Vinv*、與第1直流輸入電壓檢測值Vg.1的比較之圖；(b)為表示升壓電路電壓目標值Vo*的波形之圖；(c)為表示把第2升壓電路所輸出的電力，以第2直流輸入電壓檢測值Vg.2為基準所升壓的情況之圖。
[圖10]為把利用模擬求出直流輸入電壓檢測值Vg.1、Vg.2、及升壓電路電壓目標值Vo*的時程變化的結果，一塊連同各指令值予以表示之圖表；上段的圖表為表示換流輸出電壓指令值Vinv*與系統電壓檢測值Va的關係之圖表；中段的圖表為表示直流輸入電壓值Vg.1、Vg.2、與升壓電路電壓目標值Vo*的關係之圖表；下段的圖表為表示升壓電路電流指令值Iin.1*、Iin.2*之圖表 (電壓的縱軸為[V]、電流的縱軸為[A])。
[圖11](a)為比較了第1升壓電路用載波、與第1升壓電路電壓參考值Vbc1#的波形之圖表；(b)為用以驅動第1升壓電路控制部所生成的切換元件之驅動波形。
[圖12](a)為比較了換流電路用載波、與換流電壓參考值Vinv#的波形之圖表；(b)為用以驅動換流電路控制部所生成的切換元件Q1之驅動波形；(c)為用以驅動換流電路控制部所生成的切換元件Q3之驅動波形。
[圖13]為表示參考波、及各切換元件的驅動波形之其中一例之圖(電壓的縱軸為[V]，電流的縱軸為[A])。
[圖14](a)為比較了第2升壓電路用載波、與第2升壓電路電壓參考值Vbc2#的波形(縱軸為[V])之圖表；(b)為用以驅動第2升壓電路控制部所生成之切換元件之驅動波形。
[圖15](a)為表示從換流電路所輸出的交流電壓、商用電力系統、及交流電抗器的兩端電壓之各自的電壓波形之圖表；(b)為表示在交流電抗器流動之電流波形的圖表。
《實施方式之要旨》
作為本發明的實施方式之要旨，至少包含以下者。
(1)此為一種換流裝置，係包含：把分別從 第1電源、及以比前述第1電源還要低的電壓來輸出電力之第2電源所給予的直流電力變換成交流電力之電路構成；其特徵為具備：第1升壓電路，係針對從前述第1電源所給予的直流電力進行升壓；第2升壓電路，係針對從前述第2電源所給予的直流電力進行升壓；換流電路，係被連接到相互並聯連接之前述兩升壓電路，並把從前述兩升壓電路所給予的電力變換成交流電力；以及控制部，係將包含從前述換流電路輸出的交流電力之功率值與下述比值相乘，所述比值是每一個升壓電路的直流電力的功率值比上兩個升壓電路的直流電力的合計總功率值，根據經該乘法運算所得的值，分別設定各升壓電路的電流目標值。
根據上述構成之換流裝置，可以使從第2升壓電路所輸出的電力之最低電壓值，大致一致於乃是從第1電源所給予的直流電力的電壓值之直流輸入電壓值。為此，可以防止第2升壓電路所被輸出的電力的電壓值，低到比第1升壓電路所輸出的電力的電壓值還要大。其結果、可以防止產生無法得到來自通過第2升壓電路的第2電源之電力供給的期間，可以抑制電源效率的下降。
尚且，前述(1)之換流裝置，係例如，得以具有列舉於以下的(2)~(8)之具體的樣態。
(2)在前述(1)之換流裝置中，在各個前述第1升壓電路及前述第2升壓電路與前述換流電路之間設有平滑電容；包含有前述換流電路所輸出的交流電力之功率值，係也包含有通過前述平滑電容的無效電力之態樣 者為佳。
於該情況，也可以考慮到無效電力來決定升壓電路的電流目標值。
(3)而且，在前述(1)的換流裝置中，在各個前述第1升壓電路及前述第2升壓電路與前述換流電路之間設有平滑電容；包含前述換流電路所輸出的交流電力之功率值，係也包含通過前述平滑電容之無效電力、及該換流裝置之電力損失之態樣者為佳。
於該情況，也可以考慮到無效電力及電力損失來決定升壓電路的電流目標值。
(4)而且，在前述(1)的換流裝置中，令對應到前述「第1」、「第2」之數字為i(=1、2)，令各升壓電路的電流目標值為Iin.i*，令前述換流電路的電流目標值為Iinv*，令前述換流電路的電壓目標值為Vinv*，令來自各電源的直流輸入電壓值為Vg.i，令前述直流電力的輸入電流指令值為Ig.i*，且「<>」的表現係表示括弧內的值之平均值時，Iin.i*=(Iinv*×Vinv*)×Ig.i*/Σ<Ig.i*×Vg.i>者為佳。
(5)而且，在前述(2)之換流裝置中，令對應到前述「第1」、「第2」之數字為i(=1、 2)，令各升壓電路的電流目標值為Iin.i*，令前述換流電路的電流目標值為Iinv*，令前述換流電路的電壓目標值為Vinv*，令前述平滑電容的電容值為Co，令於各升壓電路所共通的電壓目標值為Vo*，令來自各電源的直流輸入電壓值為Vg.i，令前述直流電力的輸入電流指令值為Ig.i*，且「<>」的表現係表示括弧內的值之平均值時，Iin.i＊=((Iinv＊×Vinv＊)+(Co×dVo＊/dt)×Vo＊)×Ig.i＊/Σ〈Ig.i＊×Vg.i〉者為佳。
(6)而且，在前述(2)之換流裝置中，令對應到前述「第1」、「第2」之數字為i(=1、2)，令各升壓電路的電流目標值為Iin.i*，令前述換流電路的電流目標值為Iinv*，令前述換流電路的電壓目標值為Vinv*，令於各升壓電路所共通的電壓目標值為Vo*，令來自各電源的直流輸入電壓值為Vg.i，令前述直流電力的輸入電流指令值為Ig.i*，令在前述平滑電容所流動的電流為Ico，且「<>」的表現係表示括弧內的值之平均值時， Iin.i＊=((Iinv＊×Vinv＊)+Ico×Vo＊)×Ig.i＊/Σ〈Ig.i＊×Vg.i〉者為佳。
(7)而且，在前述(3)之換流裝置中，令對應到前述「第1」、「第2」之數字為i(=1、2)，令各升壓電路的電流目標值為Iin.i*，令前述換流電路的電流目標值為Iinv*，令前述換流電路的電壓目標值為Vinv*，令前述平滑電容的電容值為Co，令於各升壓電路所共通的電壓目標值為Vo*，令來自各電源的直流輸入電壓值為Vg.i，令前述直流電力的輸入電流指令值為Ig.i*，令該換流裝置的電力損失為PLOSS，且「<>」的表現係表示括弧內的值之平均值時，Iin.i＊=((Iinv＊×Vinv＊)+(Co×dVo＊/dt)×Vo＊+PLOSS)×Ig.i＊/Σ〈Ig.i＊×Vg.i〉者為佳。
(8)而且，在前述(3)之換流裝置中，令對應到前述「第1」、「第2」之數字為i(=1、2)，令各升壓電路的電流目標值為Iin.i*， 令前述換流電路的電流目標值為Iinv*，令前述換流電路的電壓目標值為Vinv*，令於各升壓電路所共通的電壓目標值為Vo*，令來自各電源的直流輸入電壓值為Vg.i，令前述直流電力的輸入電流指令值為Ig.i*，令於前述平滑電容所流動的電流為Ico，令該換流裝置的電力損失為PLOSS，且「<>」的表現係表示括弧內的值之平均值時，Iin.i*=((Iinv*×Vinv*)+Ico×Vo*+PLOSS)×Ig.i*/Σ<Ig.i*×Vg.i>者為佳。
(9)而且，在前述(1)~(8)之任一的換流裝置中，前述換流電路，係透過被連接到該換流電路的輸出端之電抗器把變換過的交流電力輸出到交流系統者；前述控制部，係進行作為使比前述交流系統的電壓相位還要數次相位超前的電壓相位之交流電力輸出到前述換流電路之控制者為佳。
於該情況，使變換過的交流電力之電壓相位比起交流系統的電壓相位還要數次相位超前的緣故，可以把電抗器的兩端電壓的相位，相對於交流系統的電壓相位前進90度相位。電抗器的電流相位，係相對於該電壓相位延遲90度的緣故，通過電抗器而被輸出的交流電力之電流相位，係相對於交流系統的電流相位而同步。
其結果，相對於交流系統的電壓，電流相位可以輸出同相位的交流電力的緣故，可以抑制該交流電力的電力因數下降。
(10)而且，在前述(1)~(9)之任一的換流裝置中，前述控制部，係讓本裝置所輸出的交流電力之電流相位與前述交流系統電壓為同相位那般來控制前述升壓電路及前述換流電路，同時，根據電流目標值，其用以讓本裝置所輸出的交流電力之電流相位與前述交流系統電壓為同相位那般去控制前述換流電路，來設定前述換流電路的電壓目標值者為佳。
於該情況，可以適宜地得到作為比交流系統的電壓相位還要數次相位超前的交流波形之電壓目標值，可以抑制所輸出的交流電力的電力因數下降。
(11)而且，在前述(1)~(10)之任一之換流裝置中，前述控制部控制前述第1升壓電路，在前述換流電路的電壓目標值小於前述直流輸入電壓值或者稍微低於前述輸入電壓值時，停止前述第1升壓電路的升壓動作，並且前述控制部控制前述換流電路，在前述電壓目標值大於前述直流輸入電壓值以上時，停止前述換流電路的變換動作者為佳。
於該情況，在換流電路所輸出的交流電力之內，控制成於輸出比直流輸入電壓值還要高的部分的電壓之際使第1升壓電路動作、於輸出比直流輸入電壓值還要低的部分的電壓之際使換流電路動作的緣故，可以藉由換流電路抑 制降低進行降壓之電力的電位差，同時減低因升壓電路的切換所致的損失，可以以更高效率輸出交流電力。更進一步，第1升壓電路及換流電路，係一塊根據控制部所設定的電壓目標值而動作的緣故，在以交互切換所輸出的第1升壓電路的輸出、與換流電路的輸出之間，可以抑制錯位或畸變的產生。
尚且，所謂比起前述輸入電壓值略低的電壓值，乃是為了能夠把第1升壓電路所輸出的電流波形與換流電路所輸出的電流波形予以滑順地連結所設定之電壓值，是所謂為了把兩電流波形予以滑順地連結設定成僅重疊必要的第1升壓電路的輸出與換流電路的輸出之電壓值。
(12，13)而且，在前述(1)~(11)之任一的換流裝置中，前述控制部，係把根據對來自前述第1電源所給予的直流電力的電壓值做過複數次測定後的結果所求取的平均值，作為前述直流輸入電壓值者為佳。
更進一步，前述控制部，係根據對來自前述第1電源及前述第2電源所給予的直流電力做過複數次測定後的結果，求取前述第1電源的電流值、前述第2電源的電壓值、及前述第2電源的電流值之各個的平均值，更進一步具有：根據前述直流輸入電壓值、及前述各平均值，對於各個前述第1電源及前述第2電源進行最大功率點追蹤控制的功能者為佳。
該情況，即便在因各電源所致之直流電力變動而不安定的情況下，控制部把直流電力的電壓及電流作為平均值 並可以得到良好精度。其結果，可以適宜地控制兩電源，可以更有效果地抑制電源效率下降。
(14)而且，在前述(13)的換流裝置中，藉由換流裝置的輸出電流的變動，在於從兩電源所給予的直流電力的電壓或電流發生變動的情況下，其變動週期，與交流系統的1/2週期一致。
從而，在前述換流電路把變換過的交流電力輸出到交流系統的情況下，前述直流輸入電壓值、及前述各平均值，乃是在前述交流系統之1/2週期的整數倍期間，從對各個前述直流電力的電壓值及電流值以比前述交流系統之1/2週期還要短的時間間隔進行複數次測定過的結果所得到的值者為佳；該情況下，即便來自兩電源之直流電力的電壓及電流週期性變動，可以減少測定次數，並精度良好地求出前述直流輸入電壓值、及前述各平均值。
(15)而且，在前述(13)的換流裝置中，於從兩電源所給予的直流電力的電壓或電流所發生的變動，係如上述般，是起因於換流裝置的輸出電流的變動。因此，前述直流輸入電壓值、及前述各平均值，乃是於前述換流電路所變換過的交流電力的1/2週期的整數倍期間之間，根據對各個前述直流電力的電壓值及電流值以比前述交流電力的1/2週期還要短的時間間隔做過複數次測定後的結果所得到的值者為佳。也在該情況下，可以減少測定次數，並精度良好地求出前述直流輸入電壓值、及前述各平均值。
(16)而且，在前述(1)~(15)之任一的換流裝置中，可複數設置有連接前述第2電源及前述第2電源的第2升壓電路，也在該情況下，可以防止產生得不到來自複數個第2電源的電力供給的期間，可以抑制電源效率下降。
(17)而且，本發明為一種換流裝置，係包含：把分別從第1電源、及以比前述第1電源還要低的電壓來輸出電力之第2電源所給予的直流電力變換成交流電力之電路構成；其特徵為，具備：針對從前述第1電源所給予的直流電力進行升壓之第1升壓電路；針對從前述第2電源所給予的直流電力進行升壓之第2升壓電路；以及被連接到相互並聯連接之前述兩升壓電路，把從前述兩升壓電路所給予的電力變換成交流電力之換流電路；在前述第1升壓電路之電壓下降的範圍內，從前述第2升壓電路所輸出的電力之最低電壓值與作為從前述第1電源所給予的直流電力的電壓值之直流輸入電壓值一致。
根據前述(17)的構成之換流裝置，控制第2升壓電路，使得從第2升壓電路所輸出的電力之最低電壓值，與從第1電源所給予的直流輸入電壓值為大致一致的緣故，可以防止從第2升壓電路所輸出的電力之電壓值，低到比第1升壓電路所輸出的電力之電壓值還要大。其結果、可以防止產生無法得到來自通過第2升壓電路的第2電源之電力供給的期間，可以抑制電源效率的下降。
(18)而且，在前述(17)的換流裝置中， 更具體的是，前述控制部係在前述第1升壓電路的電壓目標值小於前述第1升壓電路的直流輸入電壓值的範圍中，在前述第1升壓電路之電壓下降的範圍內，控制前述第2升壓電路，使得從前述第2升壓電路所輸出的電力的電壓值與前述第1升壓電路的直流輸入電壓值一致者為佳，以這樣的控制，可以使從第2升壓電路所輸出的電力的最低電壓值，大致與輸入電壓值一致。
(19)而且，在(1)~(18)之換流裝置中，可以從前述交流系統把直流電力輸出到前述電源。亦即，在換流電路的電流目標值(Iinv*)與電壓目標值(Vinv*)之間相互把相位錯開180度的話，也可以以相同的電流目標值(Iin*)的控制從交流系統朝電源之逆方向輸出。
《詳細的實施方式》
以下、有關本發明之實施方式，一邊參閱圖面一邊說明之。
[1 有關全體構成]
圖1為表示具備有關一實施方式的換流裝置之系統的其中一例之方塊圖。圖中，於換流裝置1的輸入端，連接作為直流電源之第1太陽能電池陣列2及第2太陽能電池陣列40，於輸出端，連接交流之商用電力系統3。
該系統，係進行：把第1太陽能電池陣列2(以下， 簡稱為第1陣列2)及第2太陽能電池陣列40(以下，簡稱為第2陣列40)所發電出的直流電力變換成交流電力，輸出到商用電力系統3之連結運轉。
第1陣列2及第2陣列40，係構成為把複數個太陽光發電面板(模組)做串並聯連接。在本實施方式中，第2陣列40被構成為：該第2陣列40所輸出的電力的電壓，比第1陣列2所輸出的電力的電壓還要小。
換流裝置1具備：給予第1陣列2所輸出的直流電力之第1升壓電路10、給予第2陣列40所輸出的直流電力之第2升壓電路41、把從兩升壓電路10、41所給予的電力變換成交流電力輸出到商用電力系統3之換流電路11、以及控制這些電路10、11、42的動作之控制部12。
第1升壓電路10、與第2升壓電路41，是相對於換流電路11做並聯連接。
圖2為換流裝置1的電路圖之其中一例。
第1陣列2所連接的第1升壓電路10具備：利用直流電抗器15、二極體16、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等所構成的切換元件Qb1；構成升壓截波電路。
於第1升壓電路10的輸入側，設有：第1電壓感測器17、第1電流感測器18、及用以平滑化的電容26。第1電壓感測器17，係檢測第1陣列2所輸出並輸入到第1升壓電路10之直流電力的第1直流輸入電壓檢測值Vg.1 (直流輸入電壓值)，且輸出到控制部12。第1電流感測器18，係檢測乃是流動到直流電抗器15的電流之第1升壓電路電流檢測值Iin.1，且輸出到控制部12。
第2陣列40所連接的第2升壓電路41具備：利用直流電抗器42、二極體43、IGBT等所構成的切換元件Qb2；與第1升壓電路同樣，構成升壓截波電路。
而且，於第2升壓電路41的輸入側，設有：第2電壓感測器44、第2電流感測器45、及用以平滑化的電容46。第2電壓感測器44，係檢測第2陣列40所輸出並輸入到第2升壓電路41之直流電力的第2直流輸入電壓檢測值Vg.2，且輸出到控制部12。第2電流感測器45，係檢測乃是流動到直流電抗器42的電流之第2升壓電路電流檢測值Iin.2，且輸出到控制部12。
控制部12具有：演算來自直流輸入電壓檢測值Vg.1、Vg.2及升壓電路電流檢測值Iin.1、Iin.2的輸入電力Pin.1、Pin.2，進行對第1陣列2及第2陣列40之MPPT(Maximum Power Point Tracking：最大功率點追蹤)控制之功能。
而且，第1升壓電路10的切換元件Qb1，係如後述般，藉由控制部12被控制成：在與換流電路11之間進行切換動作之期間進行交互地切換。因此，第1升壓電路10，在進行著切換動作的期間，把升壓過的電力輸出到換流電路11，在停止著切換動作的期間，有關第1陣列2所輸出並輸入到第1升壓電路10之直流電力，是 不進行升壓而輸出到換流電路11。
更進一步，第2升壓電路41，係如後述般，藉由控制部12被控制成：在指定期間，輸出並升壓從第2陣列40所給予的直流電力的電壓值，一直到與從第1陣列2所給予的直流電力的電壓值之第1直流輸入電壓檢測值Vg.1大致為一致的值為止。
在兩升壓電路10、41、與換流電路11之間，連接平滑用的電容19(平滑電容)。
換流電路11具備著利用FET(Field Effect Transistor)所構成的切換元件Q1~Q4。這些切換元件Q1~Q4構成全波橋式電路。
各切換元件Q1~Q4被連接到控制部12，利用控制部12而可以被控制。控制部12，是對各切換元件Q1~Q4的動作進行PWM控制。經此，換流電路11，把從升壓電路10、41所給予的電力變換成交流電力。
換流裝置1，係在換流電路11、與商用電力系統3之間具備著濾波電路21。
濾波電路21，係構成具備：2個交流電抗器22、與電容23。濾波電路21，具有：除去被包含在從換流電路11所輸出的交流電力之高頻成分之功能。利用濾波電路21而被除去的高頻成分之交流電力，給予到商用電力系統3。
而且，於濾波電路21，連接著用以檢測乃是利用換流電路11所輸出的電流值之換流電流檢測值Iinv (流動到交流電抗器22之電流)之第3電流感測器24。更進一步，在濾波電路21、與商用電力系統3之間，連接著用以檢測商用電力系統3側的電壓值(系統電壓檢測值Va)之第3電壓感測器25。
第3電流感測器24及第3電壓感測器25，係把檢測過的換流電流檢測值Iinv及系統電壓檢測值Va輸出到控制部12。
控制部12，係根據這些系統電壓檢測值Va及換流電流檢測值Iinv、與上述之直流輸入電壓檢測值Vg.1、Vg.2、升壓電路電流檢測值Iin.1、Iin.2，控制兩升壓電路10、41及換流電路11。
[2 有關控制部]
圖3為控制部12之方塊圖。控制部12，係如圖3所示般，功能性具有：控制處理部30、第1升壓電路控制部32、換流電路控制部33、平均化處理部34、及第2升壓電路控制部35。
控制部12之各功能，係其一部分或全部可藉由硬體電路而構成；或者是其一部分或全部亦可以藉由電腦執行軟體(電腦程式)的方式來實現。實現控制部12的功能之軟體(電腦程式)，是被儲存在電腦的記憶裝置(圖示省略)。
第1升壓電路控制部32，係根據來自控制處理部30所給予的指令值與檢測值，控制第1升壓電路10 的切換元件Qb1，使對應到前述指令值的電流的電力輸出到第1升壓電路10。
第2升壓電路控制部35，係根據來自控制處理部30所給予的指令值與檢測值，控制第2升壓電路41的切換元件Qb2，使對應到前述指令值的電流的電力輸出到第2升壓電路41。
而且，換流電路控制部33，係根據來自控制處理部30所給予的指令值與檢測值，控制換流電路11的切換元件Q1~Q4，使對應到前述指令值的電流的電力輸出到換流電路11。
於控制處理部30，給予直流輸入電壓檢測值Vg.1、Vg.2、升壓電路電流檢測值Iin.1、Iin.2、系統電壓檢測值Va及換流電流檢測值Iinv。
控制處理部30，係根據直流輸入電壓檢測值Vg.1、Vg.2及升壓電路電流檢測值Iin.1、Iin.2，演算第1升壓電路10的第1輸入電力Pin.1及其平均值<Pin.1>、以及第2升壓電路41的第2輸入電力Pin.2及其平均值<Pin.2>。
控制處理部30具有根據第1輸入電力平均值<Pin.1>，設定第1升壓電路10的第1直流輸入電流指令值Ig.1*(之後說明)，進行有關第1陣列2的MPPT控制，同時分別對第1升壓電路10及換流電路11進行回饋控制之功能。
而且，控制處理部30也具有根據第2輸入電力平均 值<Pin.2>，設定第2升壓電路41的直流輸入電流指令值Ig.2*(之後說明)，進行有關第2陣列40的MPPT控制，同時對第2升壓電路41進行回饋控制之功能。
直流輸入電壓檢測值Vg.1，Vg.2及升壓電路電流檢測值Iin.1，Iin.2是被給予到平均化處理部34、及控制處理部30。
平均化處理部34具有：把從兩電壓感測器17、44及兩電流感測器18、45所給予之直流輸入電壓檢測值Vg.1、Vg.2及升壓電路電流檢測值Iin.1、Iin.2，每隔預先設定之指定的時間間隔進行取樣，求取各個的平均值，把平均化過的直流輸入電壓檢測值Vg.1、Vg.2及升壓電路電流檢測值Iin.1、Iin.2給予到控制處理部30之功能。
圖4為表示利用模擬求出第1直流輸入電壓檢測值Vg.1、及第1升壓電路電流檢測值Iin.1的時程變化的結果之其中一例之圖表。
第1升壓電路電流檢測值Iin.1，係如後述般，呈現作為根據指令值與系統電壓同步之波形。
而且，第1直流輸入電流檢測值Ig.1，為比起電容26更在輸入側所檢測出的電流值。
如圖4所示般，了解到第1直流輸入電壓檢測值Vg.1、及第1直流輸入電流檢測值Ig.1(第1升壓電路電流檢測值Iin.1)，是以系統電壓之1/2的週期進行變動。
如圖4所示般，第1直流輸入電壓檢測值Vg.1、及第1直流輸入電流檢測值Ig.1週期性變動的理由，為如下所述。亦即，換流裝置1的第1升壓電路電流檢測值Iin.1，係對應到升壓電路10、及換流電路11的動作，以交流週期的1/2週期大致從0A到峰值進行大幅變動。為此，以電容26是無法完全去除變動分量，第1直流輸入電流檢測值Ig.1變成包含以交流週期的1/2週期而變動的成分之脈流。另一方面，太陽光發電面板係藉由輸出電流變化輸出電壓。
因此，於第1直流輸入電壓檢測值Vg.1所發生之週期性的變動，為換流裝置1所輸出之交流電力的1/2週期。亦即，成為商用電力系統3的1/2週期。
平均化處理部34，係為了抑制上述之週期性的變動所致的影響，平均化第1直流輸入電壓檢測值Vg.1及第1升壓電路電流檢測值Iin.1。
圖5為表示平均化處理部34所進行之平均化第1直流輸入電壓檢測值Vg.1之際的樣態之圖。
平均化處理部34，係在從某時序t1開始，一直到時序t2為止之間的期間L中，每隔預先被設定之指定的時間間隔△t，對於所給予的第1直流輸入電壓檢測值Vg.1進行複數次取樣(圖中、黑點的時序)，求出所得到之複數個第1直流輸入電壓檢測值Vg.1的平均值。
在此，平均化處理部34，係設定期間L成為商用電力系統3的週期長度之1/2的長度。而且，平均化 處理部34，係把時間間隔△t，設定成比商用電力系統3的1/2週期的長度還要十分短的期間。
經此，平均化處理部34，係可以對以商用電力系統3的1/2週期進行週期性變動之第1直流輸入電壓檢測值Vg.1的平均值，盡可能縮短取樣的期間，並精度良好地進行求取。
尚且，取樣的時間間隔△t，係例如，可以設定成商用電力系統3的週期的1/100~1/1000，或者是，20微秒~200微秒等。
尚且，平均化處理部34，係可以預先記憶期間L，也可以從第3電壓感測器25取得系統電壓檢測值Va後取得有關商用電力系統3的週期之資訊。
而且，在此，把期間L設定成商用電力系統3的週期長度之1/2的長度，但期間L至少設定成商用電力系統3的1/2週期的話，可以精度良好地求取第1直流輸入電壓檢測值Vg.1的平均值。第1直流輸入電壓檢測值Vg.1，係如上述般，藉由升壓電路10、及換流電路11的動作，以商用電力系統3的週期長度之1/2的長度週期性變動。
因此，在有必要把期間L設定的更長的情況下，如所謂商用電力系統3之1/2週期的3倍或4倍那般，可以把期間L設定成商用電力系統3之1/2週期的整數倍。藉此，以週期單位掌握電壓變動。
如上述，第1升壓電路電流檢測值Iin.1也與第1直流輸入電壓檢測值Vg.1同樣，以商用電力系統3 的1/2週期週期性變動。
因此，平均化處理部34，係藉由如圖5所示之與第1直流輸入電壓檢測值Vg.1同樣的方法，求取第1升壓電路電流檢測值Iin.1的平均值。
更進一步，第2陣列40側之第2直流輸入電壓檢測值Vg.2、及第2升壓電路電流檢測值Iin.2，也經由與第1直流輸入電壓檢測值Vg.1同樣的理由，以商用電力系統3的1/2週期週期性變動。
因此，平均化處理部34，也藉由如圖5所示之與第1直流輸入電壓檢測值Vg.1同樣的方法，分別求取第2直流輸入電壓檢測值Vg.2、及第2升壓電路電流檢測值Iin.2的平均值。
控制處理部30，係個別對直流輸入電壓檢測值Vg.1、Vg.2的平均值及升壓電路電流檢測值Iin.1、Iin.2的平均值，每隔期間L逐次求取。
平均化處理部34，係把求到的直流輸入電壓檢測值Vg.1、Vg.2的平均值及升壓電路電流檢測值Iin.1、Iin.2的平均值，給予到控制處理部30。
在本實施方式中，如上述般，平均化處理部34求出直流輸入電壓檢測值Vg.1、Vg.2的平均值及升壓電路電流檢測值Iin1、Iin2的平均值，控制處理部30係使用這些值，一邊進行對兩陣列2、40的MPPT控制，一邊控制兩升壓電路10、41及換流電路11的緣故，也在因兩陣列2、40所致的直流電流變動而不安定的情況下，控 制部12可以精度良好地得到來自兩陣列2、40的輸出，並作為直流輸入電壓檢測值Vg.1、Vg.2的平均值、及升壓電路電流檢測值Iin1、Iin2的平均值。其結果，可以適宜地進行MPPT控制，可以有效果地抑制電源效率下降。
而且，如上述般，藉由換流裝置1的輸入電流的變動，於兩陣列2、40所輸出的直流電力的電壓(直流輸入電壓檢測值Vg.1、Vg.2)或電流(升壓電路電流檢測值Iin.1、Iin.2)發生有變動的情況下，其變動週期，與換流電路11所輸出之交流電力的1/2週期(商用電力系統3的1/2週期)一致。
這一點，在本實施方式中，於被設定成商用電力系統3的週期長度之1/2的長度之期間L之間，分別對直流輸入電壓檢測值Vg.1、Vg.2及升壓電路電流檢測值Iin.1、Iin.2，以比交流系統的1/2週期還要非常短的時間間隔△t做複數次取樣，從其結果求取直流輸入電壓檢測值Vg.1、Vg.2的平均值及升壓電路電流檢測值Iin.1、Iin.2的平均值的緣故，即便直流電流的電壓及電流週期性變動，也可以精度良好地求取直流輸入電壓檢測值Vg.1、Vg.2及升壓電路電流檢測值Iin.1、Iin.2。
尚且，於從兩陣列2，40所給予的直流輸入電壓檢測值Vg.1、Vg.2及升壓電路電流檢測值Iin.1、Iin.2所產生的變動，係如上述般，起因於換流電路11等之阻抗的變動。因此，直流輸入電壓檢測值Vg.1、Vg.2及升壓電路電流檢測值Iin.1、Iin.2，係根據以比換流電 路11所輸出的交流電力的1/2週期還要短的時間間隔△t來做複數次取樣後的結果，所得到的值者為佳。
控制處理部30，係根據上述的輸入電力平均值<Pin.1>、<Pin.2>，設定直流輸入電流指令值Ig.1*、Ig.2*，根據該設定過的直流輸入電流指令值Ig.1*、Ig.2*、或上述值，求取分別對兩升壓電路10，41及換流電路11之指令值。
控制處理部30具有：把所求出的指令值給予到第1升壓電路控制部32、第2升壓電路控制部35、及換流電路控制部33，且分別對兩升壓電路10、41及換流電路11進行回饋控制之功能。
圖6為用以說明控制處理部30的控制處理之控制方塊圖。
控制處理部30，係作為用以進行換流電路11的控制之功能部，具有：第1演算部51、第1加法器52、補償器53、及第2加法器54。
而且，控制處理部30，係作為用以進行兩升壓電路10、41的控制之功能部，具有：第2演算部61、第3加法器62、補償器63、第4加法器64、第5加法器72、補償器73、及第6加法器74。
圖7為表示兩升壓電路10、41及換流電路11的控制處理之流程。於圖6所示之各功能部，係以執行在於圖7所示之流程所表示之處理的方式，控制兩升壓電路10、41及換流電路11。
以下、依據圖7，說明兩升壓電路10、41及換流電路11的控制處理。
首先，控制處理部30，係求取現在狀態的輸入電力平均值<Pin.i>(步驟S9)，與前次演算時的輸入電力平均值<Pin.i>做比較，設定直流輸入電流指令值Ig.i*(步驟S1)。尚且，輸入電力平均值<Pin.i>，係根據下述式(1)來求取。
輸入電力平均值〈Pin.i〉=〈Iin.i×Vg.i〉．．．．1)
尚且，式(1)中、「i」為對應到被連接到換流電路11之各升壓電路的數字，在本實施方式，為「1」或者是「2」。「i=1」係對應到第1升壓電路10，「i=2」係對應到第2升壓電路41。因此，<Pin.1>係表示第1升壓電路10之輸入電力平均值；<Pin.2>係表示第2升壓電路41之輸入電力平均值。
在本實施方式，控制處理部30係求出輸入電力平均值<Pin.1>、<Pin.2>，設定直流輸入電流指令值Ig.1*、Ig.2*。
而且，式(1)中，Iin.i為升壓電路電流檢測值，Vg.i為直流輸入電壓檢測值，這些升壓電路電流檢測值Iin.i、及直流輸入電壓檢測值Vg.i，為藉由平均化處理部34而被平均化的值。
而且，有關式(1)以外之於以下所示之控制之各個式子中，升壓電路電流檢測值Iin.i、及直流輸入電壓檢測值Vg.i，係使用尚未被平均化之瞬時值。
亦即，升壓電路電流檢測值Iin.i的平均值、及直流輸入電壓檢測值Vg.i的平均值，係被使用在求取輸入電力平均值<Pin.i>。
而且，「<>」表示括弧內的值的平均值或實效值。以下為相同。
控制處理部30，係把設定過的直流輸入電流指令值Ig.i*，給予到第1演算部51。
於第1演算部51，除了直流輸入電流指令值Ig.i*之外，也給予直流輸入電壓檢測值Vg.i、系統電壓檢測值Va。
第1演算部51，係使用所給予的直流輸入電流指令值Ig.i*、直流輸入電壓檢測值Vg.i、及系統電壓檢測值Va，根據下述式(2)，演算作為換流裝置1之輸出電流指令值的實效值<Ia*>。
輸出電流指令值的實效值〈Ia＊〉=Σ〈Ia.i＊〉=Σ(〈Ig.i＊×Vg.i〉/〈Va〉)．．．(2)
更進一步，第1演算部51，係根據下述式(3)，求取輸出電流指令值Ia*(步驟S2)。
在此，第1演算部51，係求取輸出電流指令值Ia*作為與系統電壓檢測值Va同相位之正弦波。
輸出電流指令值Ia＊=(√2)×〈Ia＊〉×sinωt．．．(3)
接著，第1演算部51，係如下述式(4)所示般，演算乃是用以控制換流電路11的電流目標值之換流電流指令值Iinv*(步驟S3)。
換流電流指令值Iinv＊=Ia＊+s CaVa．．．(4)
但是，在式(4)中，Ca為電容23的電容值；s為拉普拉斯運算子。
上述式(4)，使用以時間t的微分來表現的話，為Iinv＊=Ia＊+Ca×(d Va/dt)．．．(4a)。
在式(4)、(4a)中，右邊第2項，為考慮在濾波電路21的電容23流動的電流而進行加法運算過的值。
尚且，輸出電流指令值Ia*，係如上述式(3)所示般，被求出且作為與系統電壓檢測值Va同相位之正弦波。亦即，控制處理部30，係控制換流電路11，使得換流裝置1所輸出之交流電力的電流相位與系統電壓(系統電壓檢測值Va)同相位。
第1演算部51求出換流電流指令值Iinv*的話，把該換流電流指令值Iinv*給予到第1加法器52。
換流電路11，係藉由該換流電流指令值Iinv*，而被回饋控制。
於第1加法器52，除了換流電流指令值Iinv*之外，給予現在狀態的換流電流檢測值Iinv。
第1加法器52，係演算換流電流指令值Iinv*、與現在狀態的換流電流檢測值Iinv的差量，把該演算結果給予到補償器53。
補償器53給予有上述差量的話，根據比例常數等，求取使該差量收斂並把換流電流檢測值Iinv作為 換流電流指令值Iinv*所得之換流電壓參考值Vinv#。補償器53，係以把該換流電壓參考值Vinv#給予到換流電路控制部33的方式，於換流電路11，使依照了換流輸出電壓指令值Vinv*的電力輸出。
換流電路11所輸出的電力，係在藉由第2加法器54減掉系統電壓檢測值Va之下給予到交流電抗器22，作為新的換流電流檢測值Iinv而被回饋。接著，藉由第1加法器52再度演算換流電流指令值Iinv*與換流電流檢測值Iinv之間的差量，與上述同樣，根據該差量控制換流電路11。
如以上般，換流電路11，係藉由換流電流指令值Iinv*、與換流電流檢測值Iinv，進行回饋控制(步驟S4)。
另一方面，於第2演算部61，除了直流輸入電壓檢測值Vg.i、系統電壓檢測值Va之外，給予第1演算部51所演算出的換流電流指令值Iinv*。
第2演算部61，係根據下述式(5)，演算換流輸出電壓指令值Vinv*(步驟S5)。
換流輸出電壓指令值Vinv*=Va+sLaIinv*‧‧‧(5)
但是，式(5)中，La為交流電抗器的電感，s為拉普拉斯運算子。
上述式(5)，使用以時間t的微分來表現的話，為Vinv*=Va+La×(d Iinv*/dt)‧‧‧(5a)。
在式(5)、(5a)中，右邊第2項，為考慮在交流電抗器22的兩端所發生的電壓而加法運算過的值。
在本實施方式中，讓換流裝置1所輸出的交流電力的電流相位與系統電壓檢測值Va同相位般地，根據乃是用以控制換流電路11的電流目標值之換流電流指令值Iinv*，設定換流輸出電壓指令值Vinv*(電壓目標值)。
求取換流輸出電壓指令值Vinv*的話，如下述式(6)所示般，第2演算部61比較直流輸入電壓檢測值Vg、與換流輸出電壓指令值Vinv*之絕對值，決定較大的那一方為升壓電路電壓目標值(升壓電路電壓指令值)Vo*(步驟S6)。
升壓電路電壓目標值Vo*=Ma×(Vg,Vinv*的絕對值)‧‧‧(6)
尚且，式(6)中，所謂升壓電路電壓目標值Vo*，就是兩升壓電路10，41所輸出的電力之電壓指令值。
而且，Vg係如下述式(7)所示般，在各升壓電路10、41之內，採用直流輸入電壓檢測值Vg為最大的值。
Vg=Ma×(vg.i)‧‧‧(7)
更進一步，第2演算部61，係根據下述式(8)，演算升壓電路電流指令值Iin*(步驟S7)。
升壓電路電流指令值Iin.i*=((Iinv*×Vinv*)+(s CoVo*)×Vo*)×Ig.i*/Σ<Ig.i*×Vg.i>‧‧‧(8)
但是，在式(8)中，Co為電容19(平滑電 容)的電容值；s為拉普拉斯運算子。
上述式(8)，使用已時間t的微分來表現的話，為Iin.i＊=((Iinv＊×Vinv＊)+(Co×dVo＊/dt)×Vo＊)×Ig.i＊/Σ〈Ig.i＊×Vg.i〉．．．(8a)。而且，檢測在電容19所流動的電流並把其作為Ico的話，為Iin.i＊=((Iinv＊×Vinv＊)+Ico×Vo＊)×Ig.i＊/Σ〈Ig.i＊×Vg.i〉．．．(8b)
在式(8)、(8a)、(8b)中，被加法運算到換流電流指令值Iinv*、與換流輸出電壓指令值Vinv*之積的項，為考慮了通過電容19之無效電力之值。亦即，利用加到換流電路11的電力目標值，並考慮無效電力的方式，可以更正確地求取Iin.i*之值。
更進一步，預先測定換流裝置1的電力損失PLOSS的話，上述式(8a)，可以表示成如以下般。
Iin.i＊=((Iinv＊×Vinv＊)+(Co×dVo＊/dt)×Vo＊+PLOSS)×Ig.i＊/Σ〈Ig.i＊×Vg.i〉．．．(8c)
同樣，上述式(8b)，可以表示成如以下般。
Iin.i＊=((Iinv＊×Vinv＊)+Ico×Vo＊+PLOSS)×Ig.i*/Σ〈Ig.i＊×Vg.i〉．．．(8d)。
該情況下，經由加到換流電路11的電力目標值，並考慮無效電力及電力損失PLOSS的方式，可以更嚴謹地求取Iin.i*之值。
尚且，在電容19的電容值Co及電力損失PLOSS相比於(Iinv*×Vinv*)為十分小的情況下，下述式(9)成立。根據該式(9)，可以簡樸化演算處理，可以縮短演算時間。
升壓電路電流指令值Iin.i＊=(Iinv＊×Vinv＊)×Ig.i＊/Σ〈Ig.i＊×Vg.i〉．．．(g)
式(9)右邊的係數{Ig.i*/Σ<Ig.i*×Vg.i>}，為更進一步把乃是與讓各升壓電路10、41之直流電力予以合計的電力值合計之Σ<Ig.i*×Vg.i>所相對之各升壓電路10、41的各個直流電力的電力值(Ig.i*Vg.i)的比例之{Ig.i*×Vg.i/Σ<Ig.i*×Vg.i>}，以除掉直流輸入電壓檢測值Vg.i的方式，來作為用以求取Iin.i*之分配係數者。亦即，{Ig.i＊×Vg.i/Σ〈Ig.i＊×Vg.i〉}/Vg.i=Ig.i＊/Σ〈Ig.i＊×Vg.i〉．．．(10)。
尚且，式(10)亦可作為下述式(11)。
〈Iin.i〉/Σ〈Iin.i×Vg.i〉．．．(11)
第2演算部61，係如上述般，求取升壓電路電流指令值Iin.i*(升壓電路電流指令值Iin.1*，Iin.2*)。第2演算部61把升壓電路電流指令值Iin.1*給予到第3加法器62。
第1升壓電路10，係藉由該升壓電路電流指令值Iin.1*，而被回饋控制。
於第3加法器62，除了升壓電路電流指令值Iin.1*之外，給予現在狀態的第1升壓電路電流檢測值Iin.1。
第3加法器62，係演算升壓電路電流指令值Iin.1*、與現在狀態的第1升壓電路電流檢測值Iin.1的差量，把該演算結果給予到補償器63。
補償器63給予有上述差量的話，根據比例常數等，求取使該差量收斂並把第1升壓電路電流檢測值Iin.1作為升壓電路電流指令值Iin.1*所得之第1升壓電路電壓參考值Vbc1#。補償器63，係以把該第1升壓電路電壓參考值Vbc1#給予到第1升壓電路控制部32的方式，於第1升壓電路10，使依照了升壓電路電壓目標值Vo*的電力予以輸出。
第1升壓電路10所輸出的電力，係在藉由第4加法器64減掉直流輸入電壓檢測值Vg.1之下給予到直流電抗器15，作為新的第1升壓電路電流檢測值Iin.1而被回 饋。接著，藉由第3加法器62再度演算升壓電路電流指令值Iin.1*與第1升壓電路電流檢測值Iin.1之間的差量，與上述同樣，根據該差量控制第1升壓電路10。
如以上般，第1升壓電路10，係藉由升壓電路電流指令值Iin.1*、與第1升壓電路電流檢測值Iin.1，進行回饋控制(步驟S8)。
而且，第2演算部61把升壓電路電流指令值Iin.2*給予到第5加法器72。
第2升壓電路41，係藉由該升壓電路電流指令值Iin.2*，而被回饋控制。
於第5加法器72，除了升壓電路電流指令值Iin.2*之外，給予現在狀態的第2升壓電路電流檢測值Iin.2。
第5加法器72，係演算升壓電路電流指令值Iin.2*、與現在狀態的第2升壓電路電流檢測值Iin.2的差量，把該演算結果給予到補償器73。
補償器73給予有上述差量的話，根據比例常數等，求取使該差量收斂並把第2升壓電路電流檢測值Iin.2作為升壓電路電流指令值Iin.2*所得之第2升壓電路電壓參考值Vbc2#。補償器73，係以把該第2升壓電路電壓參考值Vbc2#給予到第2升壓電路控制部35的方式，於第2升壓電路41，使依照了升壓電路電壓目標值Vo*的電力予以輸出。
如這樣般，第2升壓電路41，係藉由升壓電 路電流指令值Iin.2*、與第2升壓電路電流檢測值Iin.2，與第1升壓電路10同樣，進行回饋控制(步驟S8)。
在上述步驟S8之後，控制處理部30，係根據上述式(1)，求取現在狀態的輸入電力平均值<Pin.i>(步驟S9)。
控制處理部30，係與前次演算時的輸入電力平均值<Pin.i>相比較後，設定直流輸入電流指令值Ig.i*，使得輸入電力平均值<Pin.i>成為最大值(追蹤到最大電力點)。
藉由以上，控制處理部30，係一邊進行對第1陣列2、及第2陣列之MPPT控制，一邊控制兩升壓電路10、41及換流電路11。
圖8為表示換流輸出電壓指令值Vinv*之其中一例之圖。圖中，縱軸表示電壓；橫軸表示時間。虛線表示商用電力系統3的電壓波形；實線表示換流輸出電壓指令值Vinv*的波形。
換流裝置1，係藉由依照圖7的流程之控制，把於圖8所示之換流輸出電壓指令值Vinv*作為電壓目標值而輸出電力。
因此，換流裝置1，係輸出依照於圖8所示之換流輸出電壓指令值Vinv*的波形之電壓的電力。
如圖所示般，兩波係電壓值及頻率為相互大致相同，但換流輸出電壓指令值Vinv*的相位方面，是相對於商用電力系統3的電壓相位而數次相位超前。
本實施方式的控制處理部30，係如上述般，在執行升壓電路10及換流電路11的回饋控制中，把換流輸出電壓指令值Vinv*的相位，相對於商用電力系統3的電壓相位相位超前約3度。
使換流輸出電壓指令值Vinv*的相位相對於商用電力系統3的電壓相位而相位超前的角度，為數次的話是可以的；如後述般，在與商用電力系統3的電壓波形之間求取差量時所得到的電壓波形，是被設定在成為相對於商用電力系統3的電壓波形前進90度的相位的範圍內。例如，被設定在比0度大且比10度小的範圍內。
[3 有關升壓電路的電壓指令值]
本實施方式中，被連接到第2升壓電路41之第2陣列40，係如上述般，構成：以比第1陣列2所輸出的電力之電壓還要小的電壓輸出電力。
其另一方面，如上述式(6)、(7)、及圖7中的步驟S6所示般，兩升壓電路10、41所輸出的電力之是為電壓指令值之升壓電路電壓目標值Vo*，係如以下般做設定。
亦即，比較因第1陣列2所致的第1直流輸入電壓檢測值Vg.1、與因第2陣列40所致的第2直流輸入電壓檢測值Vg.2，選擇是為更高的電壓之第1直流輸入電壓檢測值Vg.1(上述式(7))。
接著，構成為：以比較所選擇出的第1直流輸入電壓 檢測值Vg.1、與換流輸出電壓指令值Vinv*的絕對值後採用較高的那一方的值的方式，求取升壓電路電壓目標值Vo*。
圖9為表示升壓電路電壓目標值Vo*的求取方式之示意圖；圖9(a)為表示換流輸出電壓指令值Vinv*、第1直流輸入電壓檢測值Vg.1的比較之圖。圖中，縱軸表示電壓；橫軸表示時間。
控制處理部30，係比較第1直流輸入電壓檢測值Vg.1、與換流輸出電壓指令值Vinv*的絕對值後採用較高的一方的值的緣故，升壓電路電壓目標值Vo*，係變成在換流輸出電壓指令值Vinv*的絕對值之內，有關第1直流輸入電壓檢測值Vg.1以上的部分，倣效成換流輸出電壓指令值Vinv*般的波形，有關第1直流輸入電壓檢測值Vg.1以下的部分，仿效成第1直流輸入電壓檢測值Vg.1般的波形。
圖9(b)為表示升壓電路電壓目標值Vo*的波形之圖。升壓電路電壓目標值Vo*，係如圖所示般，有關第1直流輸入電壓檢測值Vg.1以上的部分，被作為倣效換流輸出電壓指令值Vinv*的絕對值之波形，有關換流輸出電壓指令值Vinv*為第1直流輸入電壓檢測值Vg.1以下的部分，被作為倣效第1直流輸入電壓檢測值Vg.1之波形。
從而，升壓電路電壓目標值Vo*，係如圖所示，最低電壓值為第1直流輸入電壓檢測值Vg.1的緣故，比起第 2直流輸入電壓檢測值Vg.2其電壓常態性變得較大，可以防止低過第1直流輸入電壓檢測值Vg.1。
亦即，第2升壓電路41，係為了輸出有依照了升壓電路電壓目標值Vo*的電壓之電力，進行常態性升壓。
例如，以第2直流輸入電壓檢測值Vg.2為基準升壓了第2升壓電路41所輸出的電力的話，第2升壓電路41所輸出的電力，係在圖9(c)中，於範圍K中，其電壓值變得比第1直流輸入電壓檢測值Vg.1還要低，在僅來自於第1陣列2的電力供給時，變成無法得到來自第2陣列40的電力供給。為此，產生有使作為兩陣列2、40全體的電源效率下降之虞。
這一點，在本實施方式中，如圖9(c)所示般，換流輸出電壓指令值Vinv*，為在變成為第1直流輸入電壓檢測值Vg.1以下的範圍K中，控制第2升壓電路41使得從第2升壓電路41所輸出的電力的電壓值大致與第1直流輸入電壓檢測值Vg.1一致的緣故，可以使從第2升壓電路41所輸出的電力的最低電壓值，大致與第1直流輸入電壓檢測值Vg.1一致。
經此，可以防止第2升壓電路41所被輸出的電力的電壓值，低到比第1升壓電路10所輸出的電力的電壓值還要大。其結果、可以防止產生無法得到來自通過第2升壓電路41的第2陣列40之電力供給那樣的期間K，可以抑制電源效率的下降。
而且，在本實施方式中，為了求取乃是各升 壓電路之各個的電流目標值之升壓電路電流指令值Iin.i*，如上述式(8)所示般，於換流電路11所輸出的交流電力的功率值，乘上了合計了各升壓電路10、41的電力之功率值合計所相對之各升壓電路10、41各個的功率值的比例後所得的緣故，可以適宜地得到各升壓電路10、41各個的電流目標值。其結果，從第2升壓電路41所輸出的電力之最低電壓值，大致與第1直流輸入電壓檢測值Vg.1一致。
根據升壓電路電流指令值Iin.1控制第1升壓電路10的話，在換流輸出電壓指令值Vinv*比第1直流輸入電壓檢測值Vg.1還要低的期間停止升壓，在換流輸出電壓指令值Vinv*比第1直流輸入電壓檢測值Vg.1還要高的期間進行升壓。
尚且，所謂從第2升壓電路41所輸出的電力的電壓值(第2直流輸入電壓檢測值Vg.2)、與第1直流輸入電壓檢測值Vg.1大致為一致的狀態，就是在從第1升壓電路10、與第2升壓電路41供給電力時，於從雙方得到電力供給的程度下電壓為一致的狀態。
圖10為把利用模擬求出直流輸入電壓檢測值Vg.1、Vg.2、及升壓電路電壓目標值Vo*的時程變化的結果，連同各指令值一塊表示之圖表。
圖10中，上段的圖表為表示換流輸出電壓指令值Vinv*與系統電壓檢測值Va的關係之圖表，中段的圖表為表示直流輸入電壓值Vg.1、Vg.2與升壓電路電壓目標值 Vo*的關係之圖表，下段的圖表為表示升壓電路電流指令值Iin.1*、Iin.2*之圖表。
如圖所示般，可以確認升壓電路電壓目標值Vo*，係有關第1直流輸入電壓檢測值Vg.1以上的部分，被作為倣效換流輸出電壓指令值Vinv*的絕對值之波形，有關換流輸出電壓指令值Vinv*為第1直流輸入電壓檢測值Vg.1以下的部分，被作為倣效第1直流輸入電壓檢測值Vg.1之波形。
[4 有關第1升壓電路及換流電路的控制]
第1升壓電路控制部32(圖3)控制第1升壓電路10的切換元件Qb1。而且，換流電路控制部33控制換流電路11的切換元件Q1~Q4。
第1升壓電路控制部32及換流電路控制部33，係分別產生第1升壓電路用載波及換流電路用載波，以乃是來自控制處理部30所給予的指令值之第1升壓電路電壓參考值Vbc1#、及換流電壓參考值Vinv#調變這些載波，生成用以驅動各切換元件之驅動波形。
第1升壓電路控制部32及換流電路控制部33，係以根據上述驅動波形控制各切換元件的方式，使近似於換流輸出電壓指令值Vinv*的波形之電壓波形的交流電力輸出到第1升壓電路10及換流電路11。
圖11(a)為比較第1升壓電路用載波、與第1升壓電路電壓參考值Vbc1#的波形之圖表。圖中，縱軸 表示電壓；橫軸表示時間。尚且，在圖11(a)中，為了容易理解，把第1升壓電路用載波的波長延的比實際還長而表示著。
第1升壓電路控制部32所生成之升壓電路用載波，乃是極小值為「0」之三角波，振幅A1被當作是從控制處理部30所給予的升壓電路電壓目標值Vo*。
而且，升壓電路用載波的頻率，係藉由控制處理部30的控制命令，利用升壓電路控制部32被設定成指定的工作比。
尚且，升壓電路電壓目標值Vo*，係如上述般，換流輸出電壓指令值Vinv*的絕對值，為變化成：大致在成為第1直流輸入電壓檢測值Vg.1以上的期間W1，是仿效到換流輸出電壓指令值Vinv*的絕對值，在此以外的期間是仿效到第1直流輸入電壓檢測值Vg.1。因此，第1升壓電路用載波的振幅A1也隨著升壓電路電壓目標值Vo*而變化。
尚且，在本實施方式中，第1直流輸入電壓檢測值Vg.1為250伏特，商用電力系統3的電壓振幅為288伏特。
第1升壓電路電壓參考值Vbc1#的波形(以下，也稱為第1升壓電路用參考波Vbc1#)，為控制處理部30根據升壓電路電流指令值Iin.1*所求得的值，在換流輸出電壓指令值Vinv*的絕對值比第1直流輸入電壓檢測值Vg.1還要大的期間W1，為正的值。第1升壓電路用 參考波Vbc1#，係在期間W1，讓升壓電路電壓目標值Vo*近似成為波形狀的波形，相對於第1升壓電路用載波而交叉。
第1升壓電路控制部32，係比較第1升壓電路用載波與第1升壓電路用參考波Vbc1#，以在乃是直流電抗器15的兩端電壓的目標值之第1升壓電路用參考波Vbc1#成為第1升壓電路用載波以上的部分為開啟、在成為載波以下的部分為關閉的方式，生成用以驅動切換元件Qb1的驅動波形。
圖11(b)為用以驅動第1升壓電路控制部32所生成之切換元件Qb1之驅動波形。圖中，縱軸為電壓，橫軸為時間。橫軸表示成與圖11(a)的橫軸一致。
該驅動波形表示切換元件Qb1的切換動作，以給予到切換元件Qb1的方式，可以執行依照該驅動波形的切換動作。驅動波形係構成以電壓為0伏特來關閉切換元件的開關、以電壓為為正電壓來開啟切換元件的開關之控制命令。
第1升壓電路控制部32生成驅動波形，使得：在換流輸出電壓指令值Vinv*的電壓值的絕對值成為第1直流輸入電壓檢測值Vg.1以上的範圍W1進行切換動作。因此，在第1直流輸入電壓檢測值Vg.1以下的範圍，控制切換元件Qb1成使切換動作停止。
而且，各脈衝寬度，係藉由乃是三角波之第1升壓電路用載波的切片來決定。因此，電壓為較高的部分越多的 話脈衝寬度越大。
如以上般而為之，第1升壓電路控制部32，係以第1升壓電路用參考波Vbc1#調變第1升壓電路用載波，生成用以表示切換的脈衝寬度之驅動波形。第1升壓電路控制部32，係根據所生成的驅動波形，對第1升壓電路10的切換元件Qb1進行PWM控制。
在設置有與二極體16並聯且導通於二極體的順方向之切換元件Qbu的情況下，切換元件Qbu使用反轉成切換元件Qb的驅動波形之驅動波形。但是，為了防止切換元件Qb與切換元件Qbu同時導通，在切換元件Qbu的驅動脈衝從關閉轉移到開啟時，設有1微秒程度的截止時間。
圖12(a)為比較換流電路用載波、與換流電壓參考值Vinv#的波形之圖表。圖中，縱軸表示電壓；橫軸表示時間。尚且，也在圖12(a)中，為了理解容易，把換流電路用載波的波長延的比實際還長而表示著。
換流電路控制部33所生成的換流電路用載波，其振幅中央為0伏特的三角波，其單側振幅被設定成升壓電路電壓目標值Vo*(電容23的電壓目標值)。因此，換流電路用載波的振幅A2，具有：第1直流輸入電壓檢測值Vg.1之2倍(500伏特)的期間、與商用電力系統3的電壓之2倍(最大576伏特)的期間。
而且，頻率，係藉由因控制處理部30所致的控制命令等，利用換流電路控制部33被設定成指定的工作比。
尚且，升壓電路電壓目標值Vo*，係如上述般，換流輸出電壓指令值Vinv*的絕對值，為變化成：大致在成為第1直流輸入電壓檢測值Vg.1以上的期間W1，是仿效到換流輸出電壓指令值Vinv*的絕對值，於在此以外的期間之期間W2，是仿效到第1直流輸入電壓檢測值Vg.1。因此，換流電路用載波的振幅A2也隨著升壓電路電壓目標值Vo*而變化。
換流電壓參考值Vinv#的波形(以下，也稱為換流電路用參考波Vinv#)，為控制處理部30根據換流電流指令值Iinv*所求得的值，被設定成大致與商用電力系統3的電壓振幅(288伏特)相同。因此，換流電路用參考波Vinv#，係在電壓值為-Vg.1~+Vg.1的範圍的部分，相對於換流電路用載波而交叉。
換流電路控制部33，係比較換流電路用載波與換流電路用參考波Vinv#，以在換流電路用參考波Vinv#成為換流電路用載波以上的部分為開啟、在成為載波以下的部分為關閉的方式，生成用以驅動切換元件Q1~4的驅動波形。
圖12(b)為用以驅動換流電路控制部33所生成之切換元件Q1之驅動波形。圖中，縱軸為電壓，橫軸為時間。橫軸表示成與圖12(a)的橫軸一致。
換流電路控制部33，係生成驅動波形，使得換流電路用參考波Vinv#的電壓在-Vg.1~+Vg.1的範圍W2下進行切換動作。因此，在其以外的範圍，控制切換元件Q1 使得切換動作停止。
圖12(c)為用以驅動換流電路控制部33所生成之切換元件Q3之驅動波形。圖中，縱軸為電壓，橫軸為時間。
換流電路控制部33，係有關於切換元件Q3，是比較圖中以虛線所表示的換流電路用參考波Vinv#的反轉波、與載波，生成驅動波形。
也在該情況下，換流電路控制部33，係生成驅動波形，使得換流電路用參考波Vinv#(之反轉波)的電壓在-Vg.1~+Vg.1的範圍W2下進行切換動作。因此，在其以外的範圍，控制切換元件Q3使得切換動作停止。
尚且，換流電路控制部33，係有關於切換元件Q2的驅動波形，是生成使切換元件Q1的驅動波形反轉者，有關於切換元件Q4的驅動波形，是生成使切換元件Q3的驅動波形反轉者。
如以上般，換流電路控制部33，係以換流電路用參考波Vinv#調變換流電路用載波，生成用以表示切換的脈衝寬度之驅動波形。換流電路控制部33，係根據所生成的驅動波形，對換流電路11的切換元件Q1~Q4進行PWM控制。
本實施方式的第1升壓電路控制部32，係使電力輸出，使得在直流電抗器15所流動的電流一致於升壓電路電流指令值Iin.1*。其結果，在換流輸出電壓指令值Vinv*的絕對值大致成為第1直流輸入電壓檢測值Vg.1 以上的期間W1(圖11)，於第1升壓電路10進行切換動作。第1升壓電路10，係在期間W1輸出電力，使得把第1直流輸入電壓檢測值Vg.1以上的電壓近似到換流輸出電壓指令值Vinv*的絕對值。另一方面，在換流輸出電壓指令值Vinv*的絕對值大致成為第1直流輸入電壓檢測值Vg.1以下的期間，升壓電路控制部32使升壓電路10的切換動作停止。因此，在第1直流輸入電壓檢測值Vg.1以下的範圍，第1升壓電路10，係不會對第1陣列2所輸出的直流電力進行升壓，而輸出到換流電路11。
而且，本實施方式的換流電路控制部33，係使電力輸出，使得在交流電抗器22所流動的電流一致於換流電流指令值Iinv*。其結果，在換流輸出電壓指令值Vinv*為大致-Vg.1~+Vg.1的範圍W2(圖12)，於換流電路11進行切換動作。亦即，在換流輸出電壓指令值Vinv*的電壓的絕對值為第1直流輸入電壓檢測值Vg.1以下的期間，於換流電路11進行切換動作。
因此，換流電路11，係在第1升壓電路10停止切換動作之間，進行切換動作，輸出近似於換流輸出電壓指令值Vinv*的交流電壓。
另一方面，在換流輸出電壓指令值Vinv*的電壓大致成為-Vg.1~+Vg.1的期間W2以外的期間，換流電路控制部33，使換流電路11的切換動作停止。在這之間，於換流電路11，利用第1升壓電路10給予被升壓的電力。因此、停止著切換動作的換流電路11，係不用降壓從第1 升壓電路10所給予的電力，而進行輸出。
亦即，本實施方式的換流裝置1，係以進行切換動作使第1升壓電路10與換流電路11交互切換，並把各自所輸出的電力予以重疊的方式，輸出近似於換流輸出電壓指令值Vinv*的電壓波形之交流電力。
如以上般，在本實施方式中，是被控制成：在換流裝置1所輸出的交流電力之內，在輸出比第1直流輸入電壓檢測值Vg.1還要高的部分的電壓之際使第1升壓電路10動作，在輸出比第1直流輸入電壓檢測值Vg.1還要低的部分的電壓之際使換流電路11動作。因此，換流電路11，是不用把藉由第1升壓電路10而被升壓的電力予以降壓的緣故，可以把對電壓予以降壓之際的電位差抑制下來的緣故，減低因升壓電路的切換所致的損失，可以以更高效率輸出交流電力。
更進一步，第1升壓電路10及換流電路11，係一塊根據控制部12所設定的換流電流指令值Iinv*而演算換流輸出電壓指令值Vinv*的緣故，在以交互切換所輸出的升壓電路的電力、與換流電路的電力之間，可以抑制錯位或畸變的產生。
尚且，控制處理部30的第1升壓電路控制部32亦可控制成：一直到比第1直流輸入電壓檢測值Vg.1還要稍低的電壓值為止使第1升壓電路10動作，在成為比第1直流輸入電壓檢測值Vg.1還要稍低的電壓值以下時，使切換動作停止。
在該情況，以積極地設有第1升壓電路10所輸出的電力、與換流電路11所輸出的電力重疊的部分的方式，可以滑順地連結第1升壓電路10、與換流電路11所進行切換的部分之電流波形。
在此，所謂比第1直流輸入電壓檢測值Vg.1稍低的電壓值，乃是為了能夠把第1升壓電路10所輸出的電流波形與換流電路11所輸出的電流波形予以滑順地連結所設定之電壓值，是所謂為了把兩電流波形予以滑順地連結，並得以讓僅重疊必要的第1升壓電路10的輸出、與換流電路11的輸出，來設定成比第1直流輸入電壓檢測值Vg.1還要低的電壓值。
圖13為表示參考波、及各切換元件Qb1、Q1~Q4的驅動波形之其中一例之圖。
在圖13中，表示著從最上段依順序，把換流電路的參考波Vinv#及載波、切換元件Q1的驅動波形、第1升壓電路的參考波Vbc1#及載波、切換元件Qb的驅動波形、及換流裝置1所輸出的交流電力的電流波形的指令值及實測值，予以顯示之圖表。這些各圖表的橫軸，係表示時間，並表示成相互一致。
如圖所表示般，了解到輸出電流的實測值Ia被控制成與指令值Ia*一致。
而且，了解到第1升壓電路10的切換元件Qb1之切換動作的期間、與換流電路11的切換元件Q1~Q4之切換動作的期間，係被控制成相互交替切換。
[5 有關第2升壓電路的控制]
第2升壓電路控制部35(圖3)控制第2升壓電路41的切換元件Qb2。
第2升壓電路控制部35生成第2升壓電路用載波，把該載波以從控制處理部30所給予的第2升壓電路電壓參考值Vbc2#來予以變調，生成用以驅動切換元件Qb2的驅動波形。
第2升壓電路控制部35及換流電路控制部33，係以根據上述驅動波形控制各切換元件的方式，使近似於換流輸出電壓指令值Vinv*的波形之電壓波形的交流電力輸出到換流電路11。
圖14(a)為比較第2升壓電路用載波、與第2升壓電路電壓參考值Vbc2#的波形之圖表。圖中，縱軸表示電壓；橫軸表示時間。
第2升壓電路控制部35所生成的第2升壓電路用載波為三角波，其振幅被設定成與升壓電路電壓目標值Vo*的電壓振幅的幅度相同的值(振幅A1)。頻率，係藉由因控制處理部30所致的控制命令等，利用第2升壓電路控制部35被設定成指定的工作比。
尚且，在本實施方式中，令第2直流輸入電壓檢測值Vg.2為150伏特。
升壓電路電壓目標值Vo*，係如上述般，換流輸出電壓指令值Vinv*的絕對值，為變化成：大致在成為 第1直流輸入電壓檢測值Vg.1以上的期間，是仿效到換流輸出電壓指令值Vinv*的絕對值，在此以外的期間是仿效到第1直流輸入電壓檢測值Vg.1。因此，第2升壓電路用載波的振幅也隨著升壓電路電壓目標值Vo*而變化。
第2升壓電路電壓參考值Vbc2#的波形(以下，也稱為第2升壓電路用參考波Vbc2#)，為控制處理部30根據升壓電路電流指令值Iin.2*所求得的值，成為與第1升壓電路用參考波Vbc1#相異，涵蓋全域大致為正的值。因此，第2升壓電路電壓參考值Vbc2#，係大致涵蓋第2升壓電路用載波之全域而交叉著。
第2升壓電路控制部35，係比較第2升壓電路用載波與第2升壓電路電壓參考值Vbc2#，讓第2升壓電路電壓參考值Vbc2#在成為第2升壓電路用載波以上的部分為開啟，在成為第2升壓電路用載波以下的部分為關閉那樣般，去生成用以驅動切換元件Qb2的驅動波形。
圖14(b)為用以驅動第2升壓電路控制部35所生成之切換元件Qb2之驅動波形。圖中，縱軸為電壓，橫軸為時間。橫軸表示成與圖14(a)的橫軸一致。
第2升壓電路電壓參考值Vbc2#，係如上述般，涵蓋到全域交叉到第2升壓電路用載波。因此，第2升壓電路控制部35，係生成驅動波形，使得涵蓋到全域進行因切換元件Qb2所致的切換動作。
如以上般而為之，第2升壓電路控制部35，係以第2升壓電路電壓參考值Vbc2#調變第2升壓電路用 載波，生成用以表示切換的脈衝寬度之驅動波形。第2升壓電路控制部35，係根據所生成的驅動波形，對第2升壓電路41的切換元件Qb2進行PWM控制。
藉由根據上述驅動波形的控制，第2升壓電路41輸出近似於第2升壓電路電流指令值Iin2*的電流波形。藉此，從第2升壓電路41所輸出的電力的最低電壓值，是與第1直流輸入電壓檢測值Vg.1大致一致的緣故(參閱圖9(b))，可以防止從第2升壓電路41所輸出的電力的電壓值，低到比第1升壓電路10所輸出的電力的電壓值還要大。其結果、可以防止產生無法得到來自通過第2升壓電路41的第2陣列40之電力供給的期間，可以抑制電源效率的下降。
第2升壓電路41給予到換流電路11的電力的電壓，係與第1升壓電路10給予到換流電路11的電力(第1升壓電路10所升壓的電力、及第1陣列2所輸出的直流電力)的電壓為大致一致。因此，第2升壓電路41給予到換流電路11的電力，係被重疊到第1升壓電路10給予到換流電路11的電力後，給予到換流電路11。
換流電路11，係藉由從兩升壓電路10，41所給予的電力，如上述般，輸出近似到換流輸出電壓指令值Vinv*的電壓波形的交流電力。
[6 有關被輸出之交流電力的電流相位]
本實施方式的兩升壓電路10、41及換流電路11，係 藉由控制部12所致的控制，把近似於換流輸出電壓指令值Vinv*之電壓波形的交流電力，輸出到被連接到其之後段的濾波電路21。換流裝置1，係透過濾波電路21輸出交流電力到商用電力系統3。
在此，換流輸出電壓指令值Vinv*，係如上述般，藉由控制處理部30，生成作為相對於商用電力系統3的電壓相位而數次相位超前之電壓相位。
從而，兩升壓電路10、41及換流電路11所輸出的交流電壓，也作為相對於商用電力系統3的電壓相位而數次相位超前之電壓相位。
這麼一來，於濾波電路21的交流電抗器22(圖2)的兩端，其中一方成為有關兩升壓電路10、41及換流電路11的交流電壓；另一方成為有關與商用電力系統3相互數次電壓相位錯位的電壓。
圖15(a)，為表示從換流電路11所輸出的交流電壓、商用電力系統3、及交流電抗器22的兩端電壓之各自的電壓波形的圖表。圖中，縱軸表示電壓；橫軸表示時間。
如圖所示般，有關到交流電抗器22的兩端相互數次電壓相位錯位的電壓的話，交流電抗器22的兩端電壓，係成為有關到交流電抗器22的兩端之相互數次電壓相位錯位的電壓彼此間的差量。
因此、如圖所示般，交流電抗器22之兩端電壓的相位，為相對於商用電力系統3的電壓相位前進90 度的相位。
圖15(b)為表示在交流電抗器22所流動的電流波形之圖表。圖中，縱軸表示電流；橫軸表示時間。橫軸表示成與圖15(a)的橫軸一致。
交流電抗器22的電流相位，係相對於該電壓相位延遲90度。因此、如圖所示般，通過交流電抗器22而被輸出的交流電力的電流相位，變成相對於商用電力系統3的電流相位而同步。
從而，換流電路11所輸出的電壓相位，係相對於商用電力系統3而數次相位超前著，但電流相位，係相對於商用電力系統3的電流相位而一致。
因此，換流裝置1所輸出的交流電力的電流波形，成為與商用電力系統3的電壓相位一致者。
其結果，可以輸出與商用電力系統3的電壓同相位之交流電力。
[7 其他]
尚且，本發明並不限於上述實施方式。在上述實施方式中，例示了把第1陣列2及第2陣列40之二個太陽能電池陣列相對於換流電路11做並聯連接之情況，但例如，也可以把連接有更多數的太陽能電池陣列及太陽能電池陣列之升壓電路予以連接。在該情況，可以在連接了多數的太陽能電池陣列之內，把輸出電力的電壓值之最高的太陽能電池陣列，作為上述實施方式之第1陣列2，把其 他的陣列作為上述實施方式的第2陣列40。
也在該情況，令電壓值最高的太陽能電池陣列之最佳動作點的電壓值為第1輸入電壓設定值Vset1，控制其他的太陽能電池陣列，使得從其他的太陽能電池陣列所輸出的電力之最低電壓值與第1輸入電壓設定值Vset1大致為一致。
也在該情況，可以防止產生有得不到來自多數的太陽能電池陣列之電力供給的期間，可以抑制該換流裝置1的效率下降。
而且，也可以在上述實施方式中把換流電路、第1升壓電路及第2升壓電路的載波的振幅作為升壓電路電壓目標值Vo*，但設置用以檢測電容19的兩端電壓之電壓感測器而得到升壓電路電壓檢測值Vo，並使用該值進行控制。
在該情況，作為載波的振幅可以使用升壓電路電壓檢測值Vo。藉此，也在系統電壓或直流電源的輸出電壓變動時，可以輸出畸變更少的交流電流。
[8 附註]
尚且，有關上述實施方式之各個模擬，被確認到即便使用了實體機器檢驗也得到同樣的結果。
尚且，應考慮到此次揭示之實施方式係全部的特點皆為例示而並非為有所限制者。本發明的範圍，其意圖並非僅為上述之意涵，而是包含到藉由申請專利範圍所明示、 與申請專利範圍均等之意涵、及在範圍內之全部的變更。

Claims (19)

  1. 一種換流裝置，係包含：把分別從第1電源、及以比前述第1電源還要低的電壓來輸出電力之第2電源所給予的直流電力變換成交流電力之電路構成；其特徵為具備：第1升壓電路，係針對從前述第1電源所給予的直流電力進行升壓；第2升壓電路，係針對從前述第2電源所給予的直流電力進行升壓；換流電路，係被連接到相互並聯連接之前述兩升壓電路，並把從前述兩升壓電路所給予的電力變換成交流電力；以及控制部，係將包含從前述換流電路輸出的交流電力之功率值與下述比值相乘，所述比值是每一個升壓電路的直流電力的功率值比上兩個升壓電路的直流電力的合計總功率值，根據經該乘法運算所得的值，分別設定各升壓電路的電流目標值。
  2. 如請求項1之換流裝置，其中，在各個前述第1升壓電路及前述第2升壓電路與前述換流電路之間設有平滑電容；包含有前述換流電路所輸出的交流電力之功率值，係也包含有通過前述平滑電容的無效電力。
  3. 如請求項1之換流裝置，其中，在各個前述第1升壓電路及前述第2升壓電路與前述換流電路之間設有平滑電容；包含有前述換流電路所輸出的交流電力之功率值，係也包含有通過前述平滑電容的無效電力及該換流裝置之電力損失。
  4. 如請求項1之換流裝置，其中，令對應到前述「第1」、「第2」之數字為i(=1、2)，令各升壓電路的電流目標值為Iin.i*，令前述換流電路的電流目標值為Iinv*，令前述換流電路的電壓目標值為Vinv*，令來自各電源的直流輸入電壓值為Vg.i，令前述直流電力的輸入電流指令值為Ig.i*，且「<>」的表現係表示括弧內的值之平均值時，Iin.i*=(Iinv*×Vinv*)×Ig.i*/Σ<Ig.i*×Vg.i>。
  5. 如請求項2之換流裝置，其中，令對應到前述「第1」、「第2」之數字為i(=1、2)，令各升壓電路的電流目標值為Iin.i*，令前述換流電路的電流目標值為Iinv*，令前述換流電路的電壓目標值為Vinv*，令前述平滑電容的電容值為Co，令於各升壓電路所共通的電壓目標值為Vo*，令來自各電源的直流輸入電壓值為Vg.i，令前述直流電力的輸入電流指令值為Ig.i*，且「<>」的表現係表示括弧內的值之平均值時，Iin.i*=((Iinv*×Vinv*)+(Co×dVo*/dt)×Vo*)×Ig.i*/Σ<Ig.i*×Vg.i>。
  6. 如請求項2之換流裝置，其中，令對應到前述「第1」、「第2」之數字為i(=1、2)，令各升壓電路的電流目標值為Iin.i*，令前述換流電路的電流目標值為Iinv*，令前述換流電路的電壓目標值為Vinv*，令於各升壓電路所共通的電壓目標值為Vo*，令來自各電源的直流輸入電壓值為Vg.i，令前述直流電力的輸入電流指令值為Ig.i*，令在前述平滑電容所流動的電流為Ico，且「<>」的表現係表示括弧內的值之平均值時，Iin.i*=((Iinv*×Vinv*)+Ico×Vo*)×Ig.i*/Σ<Ig.i*×Vg.i>。
  7. 如請求項3之換流裝置，其中，令對應到前述「第1」、「第2」之數字為i(=1、2)，令各升壓電路的電流目標值為Iin.i*，令前述換流電路的電流目標值為Iinv*，令前述換流電路的電壓目標值為Vinv*，令前述平滑電容的電容值為Co，令於各升壓電路所共通的電壓目標值為Vo*，令來自各電源的直流輸入電壓值為Vg.i，令前述直流電力的輸入電流指令值為Ig.i*，令該換流裝置的電力損失為PLOSS，且「<>」的表現係表示括弧內的值之平均值時，Iin.i*=((Iinv*×Vinv*)+(Co×dVo*/dt)×Vo*+PLOSS)×Ig.i*/Σ<Ig.i*×Vg.i>。
  8. 如請求項3之換流裝置，其中，令對應到前述「第1」、「第2」之數字為i(=1、2)，令各升壓電路的電流目標值為Iin.i*，令前述換流電路的電流目標值為Iinv*，令前述換流電路的電壓目標值為Vinv*，令於各升壓電路所共通的電壓目標值為Vo*，令來自各電源的直流輸入電壓值為Vg.i，令前述直流電力的輸入電流指令值為Ig.i*，令於前述平滑電容所流動的電流為Ico，令該換流裝置的電力損失為PLOSS，且「<>」的表現係表示括弧內的值之平均值時，Iin.i*=((Iinv*×Vinv*)+Ico×Vo*+PLOSS)×Ig.i*/Σ<Ig.i*×Vg.i>。
  9. 如請求項1~8中任1項之換流裝置，其中，前述換流電路，係透過被連接到該換流電路的輸出端之電抗器把變換過的交流電力輸出到交流系統；前述控制部，係進行作為使比前述交流系統的電壓相位還要數次相位超前的電壓相位之交流電力輸出到前述換流電路之控制。
  10. 如請求項9之換流裝置，其中，前述控制部，係讓本裝置所輸出的交流電力之電流相位與前述交流系統電壓為同相位那般來控制前述升壓電路及前述換流電路，同時，根據電流目標值，其用以讓本裝置所輸出的交流電力之電流相位與前述交流系統電壓為同相位那般去控制前述換流電路，來設定前述換流電路的電壓目標值。
  11. 如請求項1~8中任1項之換流裝置，其中，前述控制部控制前述第1升壓電路，在前述換流電路的電壓目標值小於前述直流輸入電壓值或者稍微低於前述輸入電壓值時，停止前述第1升壓電路的升壓動作，並且前述控制部控制前述換流電路，在前述電壓目標值大於前述直流輸入電壓值以上時，停止前述換流電路的變換動作。
  12. 如請求項1~8中任1項之換流裝置，其中，前述控制部，係把根據對來自前述第1電源所給予的直流電力的電壓值做過複數次測定後的結果所求取的平均值，作為前述直流輸入電壓值。
  13. 如請求項12之換流裝置，其中，前述控制部，係根據對來自前述第1電源及前述第2電源所給予的直流電力做過複數次測定後的結果，求取前述第1電源的電流值、前述第2電源的電壓值、及前述第2電源的電流值之各個的平均值，更進一步具有：根據前述直流輸入電壓值、及前述各平均值，對於各個前述第1電源及前述第2電源進行最大功率點追蹤控制的功能。
  14. 如請求項13之換流裝置，其中，前述換流電路，為把變換過的交流電力輸出到交流系統者；前述直流輸入電壓值、及前述各平均值，乃是於前述交流系統的1/2週期的整數倍期間，根據對各個前述直流電力的電壓值及電流值以比前述交流系統的1/2週期還要短的時間間隔做過複數次測定後的結果所得到的值。
  15. 如請求項13之換流裝置，其中，前述直流輸入電壓值及前述各平均值，乃是於前述換流電路所變換過的交流電力的1/2週期的整數倍期間之間，根據對各個前述直流電力的電壓值及電流值以比前述交流電力的1/2週期還要短的時間間隔做過複數次測定後的結果所得到的值。
  16. 如請求項1~8中任1項之換流裝置，其中，複數設置有：前述第2電源及前述第2電源所連接的第2升壓電路。
  17. 一種換流裝置，係包含：把分別從第1電源、及以比前述第1電源還要低的電壓來輸出電力之第2電源所給予的直流電力變換成交流電力之電路構成；其特徵為，具備：針對從前述第1電源所給予的直流電力進行升壓之第1升壓電路；針對從前述第2電源所給予的直流電力進行升壓之第2升壓電路；以及被連接到相互並聯連接之前述兩升壓電路，把從前述兩升壓電路所給予的電力變換成交流電力之換流電路；在前述第1升壓電路之電壓下降的範圍內，從前述第2升壓電路所輸出的電力之最低電壓值與作為從前述第1電源所給予的直流電力的電壓值之直流輸入電壓值一致。
  18. 如請求項17之換流裝置，其中，在前述第1升壓電路的電壓目標值小於前述第1升壓電路的直流輸入電壓值的範圍中，在前述第1升壓電路之電壓下降的範圍內，從前述第2升壓電路所輸出的電力的電壓值與前述第1升壓電路的直流輸入電壓值一致。
  19. 如請求項9之換流裝置，其中，該換流裝置為從前述交流系統輸出直流電力到前述電源者。
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