(57)【要約】【課題】系統連系インバータ装置の電力変換効率を向上させる。【解決手段】系統連系インバータ装置１０１は、直流入力電圧を所定の直流電圧に変換する昇圧コンバータ１０４と、昇圧コンバータ１０４の出力電圧を商用電力系統１０２に連系可能な交流に変換するインバータ１０６と、商用電力系統１０２の交流電圧を検出する系統電圧検出手段１０９と、昇圧コンバータ１０４の出力電圧が系統電圧検出手段１０９により検出した系統電圧のピーク電圧値より高く且つ昇圧コンバータ１０４の出力電圧と系統電圧検出手段１０９により検出した系統電圧との差が所定範囲内になるように昇圧コンバータ１０４の出力電圧を調整する制御手段１１０とを備え、昇圧コンバータ１０４の出力電圧が、商用電力系統１０２のピーク電圧より商用電力系統１０２から系統連系インバータ装置１０１への逆流を防止するのに必要十分な電圧である３０Ｖだけ高くなるように調整される。【選択図】図１
2010252596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流入力電圧を所定の直流電圧に変換するコンバータと、前記コンバータの出力電圧を系統に連系可能な交流に変換するインバータと、前記系統の交流電圧を検出する系統電圧検出手段と、前記コンバータの出力電圧が前記系統電圧検出手段により検出した系統電圧のピーク電圧値より高く且つ前記コンバータの出力電圧と前記系統電圧検出手段により検出した前記系統電圧との差が所定範囲内になるように前記コンバータの出力電圧を調整する制御手段とを備えた系統連系インバータ装置。
【請求項２】
コンバータは、直流入力電圧を昇圧する請求項１記載の系統連系インバータ装置。
【請求項３】
コンバータは、燃料電池の発電電力を入力とする請求項２記載の系統連系インバータ装置。
【請求項４】
コンバータの出力電圧の調整範囲に上下限を設けた請求項１〜３のいずれか１項記載の系統連系インバータ装置。
【請求項５】
系統電圧検出手段が検出した電圧をフィルタリングするフィルタ手段を備えた請求項１〜４のいずれか１項記載の系統連系インバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池、太陽電池などの直流電力を交流電力に変換し、系統に連系して出力する系統連系インバータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の系統連系インバータ装置は、燃料電池などの直流入力電圧を、一旦所定の電圧に昇圧し、その高電圧を交流に変換して、商用電力系統に連系出力している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下に、特許文献１に記載された系統連系インバータ装置について、図を用いて説明する。
【０００４】
図６は、従来の系統連系インバータ装置の回路ブロック図である。図６に示すように、系統連系インバータ装置１は、商用電力系統２と連系して、エアコンや冷蔵庫などの家庭内負荷３に接続されている。
【０００５】
このとき、商用電力系統２と系統連系インバータ装置１は、単相３線（ＵＯＷ相）のＡＣ２００Ｖで接続されている。そして、家庭内負荷３は、一般的に単相２線で接続され、接続方法としては、Ｕ−Ｏ間のＡＣ１００Ｖ、Ｗ−Ｏ間のＡＣ１００Ｖ、Ｕ−Ｗ間のＡＣ２００Ｖがある。
【０００６】
そして、系統連系インバータ装置１は、昇圧コンバータ４、インバータ６と解列リレー８で少なくとも構成される。
【０００７】
ここで、昇圧コンバータ４は、燃料電池１１などの入力電圧を平滑する入力コンデンサ１２、エネルギー蓄積用のリアクトル１３、昇圧コンバータ用スイッチング素子１４、昇圧用ダイオード１５、平滑コンデンサ５で構成され、入力電圧を系統電圧より高い所定の電圧に昇圧する。
【０００８】
また、インバータ６は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を４石使用したフルブリッジ回路と、高周波ノイズ除去用リアクトル１６と出力コンデンサ１７で構成され、平滑コンデンサ５に蓄えられた電力を商用電力系統２と同期した交流正弦波として出力する。また、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４には転流ダイオードＤ１〜Ｄ４がそれぞれ内蔵されている。
【０００９】
このとき、昇圧コンバータ用スイッチング素子１４およびスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、制御手段１０のドライブ信号に基づいて動作する。また、解列リレー８は、制御手段１０の制御信号に従い系統連系インバータ装置１を商用電力系統２と連系／解列する。なお、一般的に、商用電力系統２と接続された状態を連系、切り離された状態を解列と記し、以下でも同様に記載して説明する。
【００１０】
以下に、燃料電池１１と商用電力系統２がともに家庭内負荷３に電力供給を行っている場合の系統連系インバータ装置１の動作について具体的に説明する。
【００１１】
昇圧コンバータ４の出力電圧が商用電力系統２よりも低くなると、転流ダイオードＤ１，Ｄ４を介して、もしくは転流ダイオードＤ２，Ｄ３を介して商用電力系統２より平滑コンデンサ５へ電流が流入してくるため、安定した出力が行えない。そこで、昇圧コンバータ４の出力電圧は、商用電力系統２よりも高い電圧で維持される必要がある。具体的には商用電力系統２の電圧がＡＣ２００Ｖの場合、電圧のピークは２８３Ｖに達するため、それ以上の出力電圧が必要である。
【００１２】
ここで、商用電力系統２の変動やインバータ６の制御応答性を考慮し、たとえば２８２Ｖに対して４０％のマージンを確保しようとすると、昇圧コンバータ４の出力電圧としては約４００Ｖもの高電圧が必要ということになる。
【００１３】
このとき、例えば定格出力が４０Ｖ程度の燃料電池１１を入力電源として用いる場合、約１０倍程度の昇圧が必要となる。そこで、制御手段１０により昇圧コンバータ用スイッチング素子１４をＯＮしてリアクトル１３にエネルギーを蓄積し、昇圧コンバータ用スイッチング素子１４をＯＦＦした際にリアクトル１３に蓄えられたエネルギーが昇圧用ダイオード１５を介して平滑コンデンサ５に電力として蓄える。
【００１４】
以上の動作を高周波で繰り返すことにより、昇圧コンバータ４の出力電圧はＤＣ４００Ｖ程度に昇圧されて一定に維持される。
【００１５】
つぎに、インバータ６は、制御手段１０により、４石のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を高周波でスイッチング動作させることで、平滑コンデンサ５に一時的に蓄えられた電力を略正弦波として出力する。この略正弦波の出力電流には高周波成分が含まれているが、高周波ノイズ除去用リアクトル１６と出力コンデンサ１７で平滑されて滑らかな正弦波となり、制御手段１０により閉状態に保たれた解列リレー８を介して家庭内負荷３に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００２−２５２９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、従来の系統連係インバータ装置１は、商用電力系統２の実際の電圧にはかかわらず、昇圧コンバータ４の出力電圧を高い値に一定に維持していたので、常に大きな損失を発生し続けていた。
【００１８】
すなわち、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４がスイッチング動作を１回行う毎に、スイッチング損失Ｐｊが生じる。また、スイッチング周波数を高くすると、高周波ノイズ除去用リアクトル１６を小型化できるため、スイッチングの高周波化が求められるが、スイッチング損失Ｐｊの発生頻度は多くなる。昇圧コンバータ４の出力電圧をＶｄｃとすると、スイッチング損失Ｐｊは式（１）のような関係がある。
【００１９】
Ｐｊ∝Ｖｄｃ２  …  （１）
従って、インバータ６はスイッチング動作を行うたびに大きな損失を発生するという課題を有していた。
【００２０】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、インバータのスイッチング動作時の損失を低減し、電力変換効率を向上させた系統連係インバータ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明の系統連系インバータ装置は、直流入力電圧を所定の直流電圧に変換するコンバータと、コンバータの出力電圧を系統に連系可能な交流に変換するインバータと、系統の交流電圧を検出する系統電圧検出手段と、コンバータの出力電圧が系統電圧検出手段により検出した系統電圧のピーク電圧値より高く且つコンバータの出力電圧と系統電圧検出手段により検出した系統電圧との差が所定範囲内になるようにコンバータの出力電圧を調整する制御手段とを備えたのである。
【００２２】
これによって、コンバータの出力電圧を系統電圧に応じて適切な値に調整し、インバータで発生するスイッチング損失を低減するので、電力変換効率を高めた系統連係インバータ装置を実現できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の系統連系インバータ装置は、コンバータの出力電圧を系統電圧よりも高く且つ系統電圧との差が所定の範囲内になるように調整する構成としたので、インバータのスイッチング素子に印加される電圧を必要最低限にすることができる。その結果、スイッチング損失を低減して、電力変換効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１における系統連系インバータ装置の回路ブロック図
【図２】同実施の形態の系統連系インバータ装置における昇圧コンバータの出力電圧と商用電力系統の関係を示す特性図
【図３】同実施の形態の系統連系インバータ装置における昇圧コンバータの出力電圧と商用電力系統の関係を示す特性図
【図４】同実施の形態の系統連系インバータ装置における昇圧コンバータの出力電圧と商用電力系統の関係を示す特性図
【図５】本発明の実施の形態２における系統連系インバータ装置の回路ブロック図
【図６】従来の系統連系インバータ装置の回路ブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
第１の発明は、直流入力電圧を所定の直流電圧に変換するコンバータと、コンバータの出力電圧を系統に連系可能な交流に変換するインバータと、系統の交流電圧を検出する系統電圧検出手段と、コンバータの出力電圧が系統電圧検出手段により検出した系統電圧のピーク電圧値より高く且つコンバータの出力電圧と系統電圧検出手段により検出した系統電圧との差が所定範囲内になるようにコンバータの出力電圧を調整する制御手段とを備えた系統連系インバータ装置である。
【００２６】
この構成によって、コンバータの出力電圧を系統電圧に応じて適切な値に調整し、インバータのスイッチング素子に印加される電圧を必要最小限にすることができる。その結果、インバータ部分のスイッチング損失を低減し、系統連系インバータ装置の電力変換効率を向上することができる。また、インバータの損失が低減されると、その分だけコンバータの出力電力が低減される。すなわちコンバータの入力電流が低減されることによって、コンバータの損失が低減される。その結果、系統連系インバータ装置の電力変換効率を向上することができる。
【００２７】
第２の発明は、特に、第１の発明におけるコンバータが、直流入力電圧を昇圧するものであり、コンバータが直流入力電圧を昇圧することにより、コンバータの昇圧比を必要最低限にすることができる。その結果、コンバータの昇圧動作時の損失が低減され、系統連系インバータ装置の電力変換効率を向上することができる。
【００２８】
第３の発明は、特に、第２の発明におけるコンバータが、燃料電池の発電電力を入力とするものであり、コンバータは燃料電池の発電電力を入力とするので、燃料電池の出力電圧は数十Ｖ程度と低いためにコンバータの昇圧比が数〜数十倍と大きくなる。そのため、コンバータの昇圧比を必要最低限にすることによるコンバータの昇圧動作時の損失低減の効果がより大きく現れる。
【００２９】
第４の発明は、特に、第１から第３のいずれかの発明において、コンバータの出力電圧の調整範囲に上下限を設けたものであり、コンバータの出力電圧の調整範囲に上下限を設けたので、系統の異常で系統電圧が異常に高く、もしくは低くなった場合でも、コンバータを安定して動作させることができる。
【００３０】
第５の発明は、特に、第１から４のいずれかの発明に加えて、系統電圧検出手段が検出した電圧をフィルタリングするフィルタ手段を備えたものであり、系統電圧検出手段が検出した電圧をフィルタリングするフィルタ手段を備えたので、系統にノイズが重畳された場合にも、系統電圧を正しく制御手段に伝えることができる。その結果、コンバータの出力電圧の調整を安定して行うことができる。
【００３１】
以下、本発明の系統連系インバータ装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によって、この発明が限定されるものではない。
【００３２】
（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１における系統連系インバータ装置について、図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１における系統連系インバータ装置の回路ブロック図である。
【００３３】
図１に示すように、系統連系インバータ装置１０１は、昇圧コンバータ１０４、インバータ１０６、系統電圧検出手段１０９、とで少なくとも構成される。
【００３４】
ここで、昇圧コンバータ１０４は、燃料電池１１１などの直流入力電圧を平滑する入力コンデンサ１１２、エネルギー蓄積用のリアクトル１１３、昇圧コンバータ用スイッチング素子１１４、昇圧用ダイオード１１５、平滑コンデンサ１０５で構成され、入力電圧を系統電圧より高い所定の電圧に昇圧する。
【００３５】
また、インバータ１０６は、スイッチング素子Ｑ１０１〜Ｑ１０４を４石使用したフルブリッジ回路と、高周波ノイズ除去用リアクトル１１６と出力コンデンサ１１７とで構成され、平滑コンデンサ１０５に蓄えられた電力を商用電力系統１０２と同期した交流正弦波として出力する。
【００３６】
また、スイッチング素子１０１〜Ｑ１０４には、転流ダイオードＤ１０１〜Ｄ１０４がそれぞれ内蔵されている。このとき、昇圧コンバータ用スイッチング素子１１４およびスイッチング素子Ｑ１０１〜Ｑ１０４は、制御手段１１０のドライブ信号に基づいて動作する。また、解列リレー１０８は、系統連系インバータ装置１０１を商用電力系統１０２と連系／解列する。系統電圧検出手段１０９は、商用電力系統１０２の電圧を検出して制御手段１１０に入力する。
【００３７】
そして、本実施の形態の系統連系インバータ装置１０１は、商用電力系統１０２と連系して、例えばエアコンや冷蔵庫などの家庭内負荷１０３に接続されている。このとき、商用電力系統１０２と系統連系インバータ装置１０１は、単相３線（ＵＯＷ相）のＡＣ２００Ｖで接続されている。また、一般に家庭内負荷１０３は単相２線で接続され、接続方法としては、Ｕ−Ｏ間のＡＣ１００Ｖ、Ｗ−Ｏ間のＡＣ１００Ｖ、Ｕ−Ｗ間のＡＣ２００Ｖがある。
【００３８】
以下に、上記構成の本実施の形態の系統連系インバータ装置１０１の動作および作用について、詳細に説明する。
【００３９】
はじめに、燃料電池１１１が、商用電力系統１０２とともに、家庭内負荷１０３に対して電力供給を行っている場合の動作について説明する。
【００４０】
燃料電池１１１の出力電圧は、昇圧コンバータ１０４に入力され、入力コンデンサ１１２で平滑される。そして、制御手段１１０により昇圧コンバータ用スイッチング素子１１４がＯＮされることにより、リアクトル１１３にエネルギーが蓄積される。
【００４１】
そして、昇圧コンバータ用スイッチング素子１１４をＯＦＦした時に、リアクトル１１３に蓄えられたエネルギーが、昇圧用ダイオード１１５を介して平滑コンデンサ１０５に電力として蓄えられる。
【００４２】
さらに、昇圧コンバータ用スイッチング素子１１４のＯＮ／ＯＦＦの動作を高周波で繰り返して平滑コンデンサ１０５に電力を蓄えることにより、昇圧コンバータ１０４の出力電圧が高電圧に昇圧されて、制御手段１１０により所定の電圧を維持するように制御される。
【００４３】
そして、インバータ１０６は、４石のスイッチング素子Ｑ１０１〜Ｑ１０４を制御手段１１０により高周波でスイッチング動作させて平滑コンデンサ１０５に一時的に蓄えられた電力を略正弦波として出力する。
【００４４】
このとき、略正弦波の出力電流に含まれる高周波成分は、高周波ノイズ除去用リアクトル１１６と出力コンデンサ１１７で除去されて滑らかな正弦波となる。そして、平滑化された正弦波は、制御手段１１０により閉状態に保たれた解列リレー１０８を介して家庭内負荷１０３に供給される。そして連系しているときには、商用電力系統１０２の電圧は系統電圧検出手段１０９によって検出されて制御手段１１０に入力される。
【００４５】
つぎに、昇圧コンバータ１０４の出力電圧の調整について説明する。昇圧コンバータ１０４の出力電圧は、系統電圧検出手段１０９によって検出された商用電力系統１０２の電圧に基づき調整される。
【００４６】
図２は、昇圧コンバータ１０４の出力電圧と商用電力系統１０２の電圧との関係を示した特性図である。横軸は商用電力系統１０２の実効値電圧Ｖｒｍｓである。実線のグラフが昇圧コンバータ１０４の出力電圧を示している。また、点線のグラフは商用電力系統１０２のピーク電圧を示している。
【００４７】
まず、商用電力系統１０２の実効値電圧が１８０Ｖ〜２００Ｖの範囲では、昇圧コンバータ１０４の出力電圧Ｖｄｃは式（２）に基づいて設定される。
【００４８】
Ｖｄｃ＝Ｖｐｋ＋Ｖ１＋Ｖ２
＝Ｖｒｍｓ×√２＋Ｖ１＋Ｖ２  …  （２）
ここで、Ｖｐｋは商用電力系統のピーク電圧である。Ｖ１は昇圧コンバータ１０４の制御性に対するマージンである。
【００４９】
例えば、昇圧コンバータ１０４の出力電圧を図示しない昇圧コンバータ出力電圧検出手段で検出して、その検出電圧に応じて制御手段１１０がフィードバック制御を行っている場合には、昇圧コンバータ出力電圧検出手段の誤差や制御の応答遅れなどによって制御性が決まる。
【００５０】
よって、Ｖ１の値は実験的に設定されるのが望ましく、本実施の形態では１０Ｖとしている。また、Ｖ２は商用電力系統１０２の電圧急変、具体的には先に述べた昇圧コンバータ１０４のフィードバック制御が追従できないようなごく短時間の間に発生する電圧変動に対するマージンである。
【００５１】
よってＶ２の値は実際に系統連系インバータ装置１０１が設置される商用電力系統１０２および家庭内負荷１０３を考慮して設定するのが望ましく、本実施の形態では２０Ｖとしている。これより、昇圧コンバータ１０４の出力電圧は商用電力系統１０２のピーク電圧Ｖｐｋに対して３０Ｖだけ高くなるように調整される。
【００５２】
続いて、商用電力系統１０２の実効値電圧が１８０Ｖ以下および２２０Ｖ以上の場合には、昇圧コンバータ１０４の出力電圧は、それぞれ２８５Ｖおよび３４１Ｖ一定に調整される。
【００５３】
以上で説明したように、本実施の形態の系統連系インバータ装置１０１は、直流入力電圧を所定の直流電圧に変換する昇圧コンバータ１０４と、昇圧コンバータ１０４の出力電圧を商用電力系統１０２に連系可能な交流に変換するインバータ１０６と、商用電力系統１０２の交流電圧を検出する系統電圧検出手段１０９と、昇圧コンバータ１０４の出力電圧が系統電圧検出手段１０９により検出した系統電圧のピーク電圧値より高く且つ昇圧コンバータ１０４の出力電圧と系統電圧検出手段１０９により検出した系統電圧との差が所定範囲内になるように昇圧コンバータ１０４の出力電圧を調整する制御手段１１０とを備えたので、昇圧コンバータ１０４の出力電圧が、商用電力系統１０２のピーク電圧よりも、商用電力系統１０２から系統連系インバータ装置１０１への逆流を防止するのに必要十分な電圧である３０Ｖだけ高くなるように調整される。
【００５４】
そのため、インバータ１０６のスイッチング素子Ｑ１０１〜Ｑ１０４への印加電圧が不要に高く保たれることがないので、スイッチング損失を必要最小限に抑えることができる。その結果、系統連系インバータ装置１０１の安定動作性確保と電力変換効率向上を両立することができる。
【００５５】
また、本実施の形態によれば、昇圧コンバータ１０４の出力電圧は必要最小限の電圧に保たれるので、昇圧コンバータ１０４の昇圧比を必要最小限にすることができる。その結果、昇圧コンバータ１０４の昇圧動作時の損失が低減され、系統連系インバータ装置１０１の電力変換効率を向上することができる。
【００５６】
また、本実施の形態によれば、インバータ１０６のスイッチング損失が低減されるので、昇圧コンバータ１０４の出力電力が低減される。すなわち燃料電池１１１から昇圧コンバータ１０４への入力電流が低減されるので、昇圧コンバータ１０４の動作時の損失が低減される。その結果、系統連系インバータ装置１０１の電力変換効率を向上することができる。
【００５７】
また、本実施の形態によれば、商用電力系統１０２の実効値電圧が、例えば１８０Ｖ以下のように極端に低下した場合には、出力電圧を２８５Ｖ一定で制御するので、昇圧コンバータ１０４の出力電圧範囲を不必要に広げる必要がなく、昇圧コンバータ１０４の設計への制約を緩和し、低コストおよび高効率な系統連系インバータ装置を実現することができる。
【００５８】
また、本実施の形態によれば、商用電力系統１０２の実効値電圧が、例えば２２０Ｖ以上のように極端に上昇した場合には、出力電圧を３４１Ｖ一定で制御するので、昇圧コンバータ１０４の出力電圧が無制限に上昇することを防止できる。その結果、昇圧コンバータ１０４の出力端にある平滑コンデンサ１０５の耐圧破壊の危険性を回避し、系統連系インバータ装置１０１の安全性を向上することができる。
【００５９】
なお、本実施の形態では、昇圧コンバータ１０４の出力電圧を、商用電力系統１０２のピーク値に対して所定の電圧を加えるようにして設定したが、商用電力系統１０２のピーク電圧よりも相対的に高い電圧となるように、そして電圧の絶対値としては、できるだけ低くなるように設定できれば問題ない。
【００６０】
例えば、図３に示すように、商用電力系統１０２の電圧に対して所定の割合だけ増加させるようにして設定してもよい。この場合、商用電力系統１０２の実効値電圧Ｖｒｍｓからピーク電圧Ｖｐｋへの変換係数である√２を含めて増加割合を設定できるので、演算式を簡易にすることができる（式（３））。
【００６１】
Ｖｄｃ＝Ｖｐｋ×１．２
＝Ｖｒｍｓ×√２×１．２
＝Ｖｒｍｓ×１．７                …  （３）
また、例えば、出力電圧を商用電力系統１０２の電圧に応じて段階的に調整するようにしてもよい。
【００６２】
図４は、３段階に調整した場合の昇圧コンバータ１０４の出力電圧と商用電力系統１０２の電圧との関係を示した特性図である。商用電力系統１０２の実効値電圧Ｖｒｍｓを１９０Ｖ以下と、１９０Ｖ〜２１０Ｖの間、２１０Ｖ以上の３つの範囲に分けて、それぞれに対応した出力電圧値３００Ｖ，３２０Ｖ，３４０Ｖに調整する。この場合、商用電力系統１０２が微動しても出力電圧値が変更されないので、昇圧コンバータ１０４の出力電圧制御安定性を向上することができる。
【００６３】
なお、本実施の形態では、系統連系インバータ装置への入力を燃料電池１１１としたが、例えば太陽電池のようなその他の直流電圧であってもよい。さらに、太陽電池のように直流電圧が高電圧である場合には、昇圧コンバータ１０４を降圧コンバータとして構成してもよい。
【００６４】
（実施の形態２）
以下に、本発明の実施の形態２における系統連系インバータ装置について、図を用いて説明する。図５は、本発明の実施の形態２における系統連系インバータ装置の回路ブロック図である。
【００６５】
つまり、図５に示すように、本実施の形態は、系統電圧検出手段１０９の検出信号がフィルタリング手段１１８にてノイズ除去されてから制御手段１１０に入力される点で、実施の形態１と異なる。他の構成は、実施の形態１と同様であり、説明を省略する。
【００６６】
フィルタリング手段１１８は、本実施の形態では、制限抵抗Ｒ１０１とノイズ除去用コンデンサＣ１０１で構成されるパッシブのローパスフィルタである。ここで、系統電圧検出手段１０９の検出対象である商用電力系統１０２には雷サージ、瞬時電圧低下などの外部ノイズが発生する。
【００６７】
また、系統連系インバータ装置１０１内部の昇圧コンバータ１０４とインバータ１０６のスイッチング動作によって発生する自己ノイズも存在する。ここで外部ノイズ、自己ノイズともに高周波のノイズであるので、フィルタリング手段１１８のローパスフィルタによって除去される。
【００６８】
以上で説明したように、本実施の形態によれば、系統電圧検出手段１０９の検出した信号に重畳している系統連系インバータ装置１０１の外部ノイズと内部で発生する自己ノイズを、フィルタリング手段１０８で除去してから制御手段１１０に入力するので、昇圧コンバータ１０４の出力電圧をノイズによって誤って設定される恐れが低減する。その結果、ノイズ環境下での系統連系インバータ装置１０１の動作安定性を向上させることができる。
【００６９】
なお、本実施の形態では、フィルタリング手段１１８は、抵抗とコンデンサのパッシブフィルタで構成したが、例えば、オペアンプ等を使用したアクティブフィルタで構成しても良い。この場合、フィルタリング性能の向上および部品の小型化ができる。また、例えばソフトウェアでフィルタ処理を実現してもよい。この場合、フィルタリング手段として部品が不要となるので製品のコストを低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の系統連系インバータ装置は、昇圧コンバータの出力電圧を必要十分な電圧に適切に調整することにより、電力変換効率を向上することができる。そのため、ガスエンジン発電装置や太陽光発電装置のような系統連系インバータを搭載する家庭用設置型発電装置などの技術分野において有用である。
【符号の説明】
【００７１】
１０１    系統連系インバータ装置
１０２    商用電力系統
１０４    昇圧コンバータ
１０６    インバータ
１０９    系統電圧検出手段
１１０    制御手段
１１１    燃料電池
１１８    フィルタリング手段
【図１】
2010252596.tif 000003
【図２】
2010252596.tif 000004
【図３】
2010252596.tif 000005
【図４】
2010252596.tif 000006
【図５】
2010252596.tif 000007
【図６】
2010252596.tif 000008