(57)【要約】【課題】１個のリアクトルを用いて系統連系出力のフィルタ回路と自立出力のフィルタ回路とを構成することができるパワーコンディショナを提供する。【解決手段】系統連系出力と自立出力とを備えたパワーコンディショナ２０であって、直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を系統連系出力もしくは自立出力として出力する電力変換部１１と、途中点Ｘからの引き出し線が設けられたリアクトルＬ３と、自立出力時には非導通状態にされ、系統連系出力時には導通される連系リレー１２と、系統連系出力時には非導通状態にされ、自立出力時には導通される自立リレー１３と、を具備し、系統連系出力は、リアクトルＬ３の全長と連系リレー１２とを介して出力され、自立電力は、途中点ＸまでのリアクトルＬ３と自立リレー１３とを介して出力される。【選択図】図１
2019068584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
系統連系出力と自立出力とを備えたパワーコンディショナであって、
直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を前記系統連系出力もしくは前記自立出力として出力する電力変換部と、
途中点からの引き出し線が設けられたリアクトルと、
前記自立出力時には非導通状態にされ、前記系統連系出力時には導通される連系リレーと、
前記系統連系出力時には非導通状態にされ、前記自立出力時には導通される自立リレーと、を具備し、
前記系統連系出力は、前記リアクトルの全長と前記連系リレーとを介して出力され、
前記自立電力は、前記途中点までの前記リアクトルと前記自立リレーとを介して出力されることを特徴とするパワーコンディショナ。
【請求項２】
前記リアクトルと前記連系リレーとの接続点には第１のコンデンサーが、前記リアクトルの前記途中点と前記自立リレーとの接続点には第２のコンデンサーがそれぞれ接続され、
前記第１のコンデンサー及び前記第２のコンデンサーは、前記リアクトルの全長と共に前記系統連系出力のフィルタ回路として機能すると共に、前記途中点までの前記リアクトルと共に前記自立出力のフィルタ回路として機能することを特徴とする請求項１記載のパワーコンディショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、系統連系運転機能と自立運転機能とを備えたパワーコンディショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽電池等の直流電源の直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するパワーコンディショナを用いて電力系統と連系させた分散電源システムが実用化されている。
【０００３】
パワーコンディショナには、電力系統と連系する系統連系運転機能と共に、電力系統と切り離して、交流電力を専用の自立出力端子（例えば、専用のコンセント）に接続された負荷（以下、自立負荷と称す）に供給する自立運転機能を備えたものがある。
【０００４】
系統連系運転機能と自立運転機能とを備えた一般的なパワーコンディショナ１０を図３に示す。パワーコンディショナ１０は、入力端子Ｔ１に接続された直流電源１の直流電力を交流電力に変換する電力変換部１１を備えている。そして、系統連系運転時には、連系リレー１２が導通状態、自立リレー１３が非導通状態にされ、電力変換部１１によって変換された交流電力は、リアクトルＬ１とコンデンサーＣ１からなるフィルタ回路１４を介して電力系統２に接続された連系出力端子Ｔ２から出力される。また、自立運転時には、自立リレー１３が導通状態、連系リレー１２が非導通状態にされ、電力変換部１１によって変換された交流電力は、リアクトルＬ２とコンデンサーＣ２からなるフィルタ回路１５を介して自立負荷３が接続された自立出力端子Ｔ３から出力される。
【０００５】
系統連系出力のフィルタ回路１４には、電流リプルを低減するため高インダクタンス値のリアクトルＬ１が必要となる。一方、自立出力のフィルタ回路１５に高インダクタンス値のリアクトルＬ１を適用した場合、尖頭電流による電圧ドロップが大きくなり、特性が劣化する。そのため、図３のように、系統連系出力のフィルタ回路１４に用いるリアクトルＬ１と、自立出力のフィルタ回路１５に用いるリアクトルＬ２とは個々に接続されるのが一般的である。
【０００６】
また、１つまたは複数の連系リアクトルを備え、連系時と自立時のインダクタンス値を調節可能な連系リアクトル回路を設け、自立運転を行う場合のインダクタンス値を、系統連系運転を行う場合のインダクタンス値よりも小さくする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１００５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来技術では、リアクトルが２個必要になるため、装置の大型化の要因となってしまうという問題点があった。
【０００９】
本発明の目的は、１個のリアクトルを用いて系統連系出力のフィルタ回路と自立出力のフィルタ回路とを構成することができるパワーコンディショナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のパワーコンディショナは、系統連系出力と自立出力とを備えたパワーコンディショナであって、直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を前記系統連系出力もしくは前記自立出力として出力する電力変換部と、途中点からの引き出し線が設けられたリアクトルと、前記自立出力時には非導通状態にされ、前記系統連系出力時には導通される連系リレーと、前記系統連系出力時には非導通状態にされ、前記自立出力時には導通される自立リレーと、を具備し、前記系統連系出力は、前記リアクトルの全長と前記連系リレーとを介して出力され、前記自立電力は、前記途中点までの前記リアクトルと前記自立リレーとを介して出力されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、１個のリアクトルを用いて系統連系出力のフィルタ回路と自立出力のフィルタ回路とを構成することができ、装置の低コスト化及び小型化を実現することができるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るパワーコンディショナの第１の実施の形態の回路構成を示す回路構成図である。
【図２】本発明に係るパワーコンディショナの第２の実施の形態の回路構成を示す回路構成図である。
【図３】従来のパワーコンディショナの回路構成を示す回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態において、同様の機能を示す構成には、同一の符号を付して適宜説明を省略する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態のパワーコンディショナ２０は、図１を参照すると、電力変換部１１と、連系リレー１２と、自立リレー１３、リアクトルＬ３と、コンデンサーＣ１、Ｃ２と、入力端子Ｔ１と、連系出力端子Ｔ２と、自立出力端子Ｔ３とを備えている。
【００１５】
電力変換部１１は、スイッチング素子を有するインバータ回路であり、入力端子Ｔ１に接続された直流電源１の直流電力を交流電力に変換する。
【００１６】
電力変換部１１の出力端子は、リアクトルＬ３と、自立運転時には非導通状態にされ、系統連系運転時には導通される連系リレー１２とを介して連系出力端子Ｔ２に接続されている。また、連系リレー１２と連系出力端子Ｔ２との接続点には、コンデンサーＣ１が連系出力端子Ｔ２に接続される図示しない負荷に対して並列接続されている。
【００１７】
リアクトルＬ３には、途中点Ｘから引き出された引き出し線が設けられており、リアクトルＬ３の途中点Ｘは、系統連系運転時には非導通状態にされ、自立運転時には導通される自立リレー１３を介して自立出力端子Ｔ３に接続されている。また、自立リレー１３と自立出力端子Ｔ３との接続点には、コンデンサーＣ２が自立出力端子Ｔ３に接続される自立負荷３に対して並列接続されている。
【００１８】
これにより、系統連系運転時には、リアクトルＬ３の全長と、コンデンサーＣ１とがフィルタ回路２４として機能すると共に、自立運転時には、途中点ＸまでのリアクトルＬ３と、コンデンサーＣ２とがフィルタ回路２５として機能する。
【００１９】
従って、系統連系出力用にインダクタンス値を高く設定したリアクトルＬ３を、スイッチ等で切り換えることなく低いインダクタンス値にして自立出力用のフィルタ回路２５に用いることができ、装置の低コスト化及び小型化を実現することができる。
【００２０】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態のパワーコンディショナ３０は、図２を参照すると、第２の実施の形態のコンデンサーＣ１、Ｃ２の代わりに、コンデンサーＣ３がリアクトルＬ３と連系リレー１２との接続点に、連系出力端子Ｔ２に接続される図示しない負荷に対して並列接続され、コンデンサーＣ４がリアクトルＬ３の途中点Ｘと自立リレー１３との接続点に、自立出力端子Ｔ３に接続される自立負荷３に対して並列接続されている。
【００２１】
これにより、系統連系運転時には、リアクトルＬ３の全長と、コンデンサーＣ3、Ｃ4とがフィルタ回路３４として機能すると共に、自立運転時には、途中点ＸまでのリアクトルＬ３と、コンデンサーＣ3、Ｃ4とがフィルタ回路３５として機能する。
【００２２】
従って、第１の実施の形態と同様に、系統連系出力用にインダクタンス値を高く設定したリアクトルＬ３を、スイッチ等で切り換えることなく低いインダクタンス値にして自立出力用のフィルタ回路３５に用いることができる。
【００２３】
また、コンデンサーＣ3、Ｃ4は、第１の実施の形態における系統連系出力のコンデンサーＣ１の機能を分担して担当すると共に、第１の実施の形態における系統連系出力のコンデンサーＣ２の機能も分担して担当することになる。従って、コンデンサーＣ3、Ｃ4は、第１の実施のコンデンサーＣ１、Ｃ２に比べて容量の小さいものを採用することができ、装置のさらなる低コスト化及び小型化を実現することができる。
【００２４】
以上説明したように、本実施の形態は、系統連系出力と自立出力とを備えたパワーコンディショナ２０であって、直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を系統連系出力もしくは自立出力として出力する電力変換部１１と、途中点Ｘからの引き出し線が設けられたリアクトルＬ３と、自立出力時には非導通状態にされ、系統連系出力時には導通される連系リレー１２と、系統連系出力時には非導通状態にされ、自立出力時には導通される自立リレー１３と、を具備し、系統連系出力は、リアクトルＬ３の全長と連系リレー１２とを介して出力され、自立電力は、途中点ＸまでのリアクトルＬ３と自立リレー１３とを介して出力される。
この構成により、１個のリアクトルＬ３を用いて系統連系出力のフィルタ回路２４と自立出力のフィルタ回路２５とを構成することができ、装置の低コスト化及び小型化を実現することができる。すなわち、系統連系出力用にインダクタンス値を高く設定したリアクトルＬ３に途中点Ｘからの引き出し線を設けることで、スイッチ等で切り換えることなく低いインダクタンス値にして自立出力用のフィルタ回路２５に用いることができる。
【００２５】
さらに、本実施の形態において、リアクトルＬ３と連系リレー１２との接続点にはコンデンサーＣ３（第１のコンデンサー）が、リアクトルＬ３の途中点Ｘと自立リレー１３との接続点にはコンデンサーＣ４（第２のコンデンサー）がそれぞれ接続され、
コンデンサーＣ３、Ｃ４は、リアクトルＬ３の全長と共に系統連系出力のフィルタ回路３４として機能すると共に、途中点ＸまでのリアクトルＬ３と共に自立出力のフィルタ回路３５として機能する。
この構成により、コンデンサーＣ3、Ｃ4は、第１の実施のコンデンサーＣ１、Ｃ２に比べて容量の小さいものを採用することができ、装置のさらなる低コスト化及び小型化を実現することができる。
【００２６】
以上、本発明を具体的な実施形態で説明したが、上記実施形態は一例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更して実施できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２７】
１  直流電源
２  電力系統
３  自立負荷
１０、２０、３０  パワーコンディショナ
１１  電力変換部
１２  連系リレー
１３  自立リレー
１４、１５、２４、２５、３４、３５  フィルタ回路
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ3、Ｃ4  コンデンサー
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３  リアクトル
Ｔ１  入力端子
Ｔ２  連系出力端子
Ｔ３  自立出力端子
【図１】
2019068584.tif 000003
【図２】
2019068584.tif 000004
【図３】
2019068584.tif 000005