(57)【要約】太陽エネルギーを交流三相幹線（Ｍ）に変換するための変換回路が、太陽電池（ＳＣ）からの電力を単極の変換器出力電圧に変換し、該電圧が該変換器の第一および第二の変換器出力端子間に与えられるようにするための変換器（Ｃｏｎｖ）を有しており、該変換器は定電力出力制御を有する。本変換回路はさらに、３つの三相出力端子のうちの一つを第一の変換器出力端子に、一つを第二の変換器出力端子に、一つを断続的に前記第一および第二の変換器出力端子に切り換えるインバーター（Ｉｎｖ）を有する。この変換回路および方法により、本変換回路では大容量エネルギー蓄積要素（大容量をもつコンデンサのような）を避けることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池によって与えられる電力を交流三相幹線電力に変換するための変換回路であって：
・太陽電池によって与えられる電力を単極の変換器出力電圧に変換する変換器であって、該電圧が該変換器の第一および第二の変換器出力端子間に与えられるようにするための変換器と、
・前記変換器出力電圧を三相幹線電力に変換するための、３つのスイッチ組立体を有するインバーターであって、３つのスイッチ組立体のそれぞれが３つの三相出力端子のうちの一つを前記第一または第二の変換器出力端子に切り換えるためであり、前記スイッチ組立体は一つの切り換え制御ユニットによって制御されているようなインバーター、
とを有しており、
・前記変換器が、変換器出力電圧の範囲にわたって一定の変換器出力電力を与えるための定電力出力制御を有し、
・前記切り換え制御ユニットが、前記三相出力端子の一つを第一の変換器出力端子に、一つを第二の変換器出力端子に、一つを断続的に前記第一および第二の変換器出力端子に切り換え、三相出力端子の循環的な切り換えにより、三相出力端子のそれぞれが幹線の１サイクル時間内に逐次、第一の変換器出力端子に、断続的に第一および第二の変換器出力端子に、第二の変換器出力端子に、そして再び断続的に第一および第二の変換器出力端子に切り換えられることが達成されるよう構成されている、
ことを特徴としている変換回路。
【請求項２】
前記制御ユニットが、断続的な切り換えを、それぞれのスイッチ組立体を流れる電流が実質的に0のところで実行するよう構成されていることを特徴とする、請求項１記載の変換回路。
【請求項３】
前記変換器が該変換器に与えられる変換器入力電力を測定するための入力電力測定回路と、変換器出力電力を変換器入力電力に等しくなるよう適応させるための制御回路とを有することを特徴とする、請求項１または２記載の変換回路。
【請求項４】
前記入力電力測定回路がさらに、変換器入力電圧と変換器入力電流を太陽電池の最大電力点に調整するために、太陽電池の最大電力追跡のために適応されていることを特徴とする、請求項１ないし３のうちいずれか一項記載の変換回路。
【請求項５】
前記制御ユニットが、前記断続的な切り換えを三相幹線のサイクル周波数の少なくとも十倍の周波数で実行するよう構成されていることを特徴とする、請求項１ないし４のうちいずれか一項記載の変換回路。
【請求項６】
出力端子が並列に接続された複数の変換器を有することを特徴とする、請求項１ないし５のうちいずれか一項記載の変換回路。
【請求項７】
太陽の放射エネルギーを電力に変換するための太陽電池と、該電力を交流三相幹線電力に変換するための請求項１ないし６のうちいずれか一項記載の変換回路とを有することを特徴とする太陽発電機。
【請求項８】
太陽電池および変換器を含む屋外ユニットとインバーターを含む屋内ユニットとを有することを特徴とする、請求項７記載の太陽発電機。
【請求項９】
直流エネルギー源と請求項１ないし６のうちいずれか一項記載の変換回路とを有することを特徴とする、対称三相公共ネットワークにエネルギーを供給するためのエネルギー供給システム。
【請求項１０】
太陽電池によって与えられる電力を交流三相幹線電力に変換するための方法であって：
・太陽電池によって与えられる電力を、単極の変換器出力電圧に変換し、該電圧は該変換器の第一および第二の変換器出力端子間に与えられ、
・前記変換器出力電圧を、３つの三相出力端子において与えられる三相幹線電力に変換することを、３つの三相出力端子のそれぞれを前記第一または第二の変換器出力端子に切り換えることによって行い、スイッチ組立体は一つの切り換え制御ユニットによって制御される、
ことを含んでおり、
・太陽電池によって与えられる電力を単極の変換器出力電圧に変換するステップが：
変換器出力電圧の範囲にわたって一定の変換器出力電力を与えることを含んでいることと、
変換器出力電圧を三相幹線電力に変換するステップが：
・三相出力端子の一つを第一の変換器出力端子に、一つを第二の変換器出力端子に、一つを断続的に前記第一および第二の変換器出力端子に切り換え、
・三相出力端子の循環的な切り換えにより、三相出力端子のそれぞれが幹線の１サイクル時間内に逐次、第一の変換器出力端子に、断続的に第一および第二の変換器出力端子に、第二の変換器出力端子に、そして断続的に第一および第二の変換器出力端子に切り換えられることを達成する、
ことを含んでいることとを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽電池によって与えられる電力を交流三相幹線電力に変換するための変換回路であって：
・太陽電池によって与えられる電力を単極の変換器出力電圧に変換し、該電圧が該変換器の第一および第二の変換器出力端子間に与えられるようにするための変換器と、
・前記変換器出力電圧を三相幹線電力に変換するための、３つのスイッチ組立体を有するインバーターであって、３つのスイッチ組立体のそれぞれが３つの三相出力端子のうちの一つを前記第一または第二の変換器出力端子に切り換えるためであり、前記スイッチ組立体は一つの切り換え制御ユニットによって制御されているようなインバーターとを有する変換回路に関係する。さらに、本発明は太陽の放射エネルギーを電力に変換するための太陽電池とそのような変換回路とを有する太陽発電機に関する。さらに、本発明は、対称三相公共ネットワーク（utility  network）（三相幹線電力ネットワークのような）にエネルギーを供給するための、直流エネルギー源とそのような変換回路とを有するエネルギー供給システムに関する。さらに、本発明は、太陽電池によって与えられる電力を交流三相幹線電力に変換するための方法であって：
・太陽電池によって与えられる電力を、単極の変換器出力電圧に変換し、該電圧は該変換器の第一および第二の変換器出力端子間に与えられ、
・前記変換器出力電圧を、三相出力端子において与えられる３つの三相幹線電力に変換することを、３つの三相出力端子のそれぞれを前記第一または第二の変換器出力端子に切り換えることによって行い、スイッチ組立体は一つの切り換え制御ユニットによって制御される、
ことを含む方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
DE195-19-369は負荷に電力を提供するための電気回路を記載している。三相負荷（三相誘導電動機）はインバーターによって電力を与えられ、該インバーター中では二つの出力が中間電圧または大地のいずれかに接続される。残りの出力は、高周波数で切り換えることによるパルス幅変調を利用して中間電圧に設定される。出力は循環的な仕方で切り換えられる。時間的な各瞬間には、三つの出力のうち一つのみが高周波数で切り換えられるので、それに伴う切り換え損は比較的低い。
【０００３】
現状技術に基づく回路に付随する問題は、インバーターが三相出力信号の基本周波数の高調波を生成することである。これらの高調波を抑制することは、大きなフィルタ・コイルを必要とし、それはインバーターの費用価格および大きさを増すことになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目標は、改善された変換回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目標およびその他の目標を達成するため、本発明に基づく変換回路は：
・前記変換器が、変換器出力電圧の範囲にわたって一定の変換器出力電力を与えるための定電力出力制御を有し、
・前記切り換え制御ユニットが、前記三相出力端子の一つを第一の変換器出力端子に、一つを第二の変換器出力端子に、一つを断続的に前記第一および第二の変換器出力端子に切り換え、三相出力端子の循環的な切り換えにより、三相出力端子のそれぞれが幹線電力の１サイクル時間内に逐次、第一の変換器出力端子に、断続的に第一および第二の変換器出力端子に、第二の変換器出力端子に、そして再び断続的に第一および第二の変換器出力端子に切り換えられることが達成されるよう構成されている、ことを特徴としている。変換器が一定の直流出力電圧を生成する現状技術からの本発明の変化として、変換器は一定の電力出力を生成する。こうして、変換器上の負荷電流が増すと、変換器出力電圧は低下する。逆に、変換器の負荷電流が低下すると、変換器出力電圧が上昇する。よって、変換器出力電圧と変換器から引き出される変換器負荷電流との積は、変換器の出力電圧の範囲にわたって一定にされる。変換器の出力電圧の範囲は好ましくは、最小変換器出力電力と最大変換器出力電力との間の動作電圧範囲に対応する。そのような変換器は、本発明に基づくインバーターと組み合わされるとき、リプルを示す単極の出力電圧を生成し、このリプルは負荷電流のリプルに、よってインバーターが変換器から引き出す電流に反比例する。インバーターが変換器から引き出す負荷電流が上がれば、定電力出力制御のため変換器出力電圧の低下を引き起こすのである。本発明人は、そのような変換器が本発明に基づくインバーターと組み合わされる場合には、きわめて有利な変換回路ができるという洞察を得るに至った。まず、本発明に基づく変換回路を用いると、実質的に高調波が生成されない。定電力出力制御のため、発生させられるべき三相正弦信号のピークの波形に対応する変換器出力電圧のリプルが生成される。本発明に基づくインバーターを用いると、出力端子のそれぞれの、第一の変換器出力端子（正弦信号のピーク値周辺の領域で）、第二の変換器出力端子（正弦信号の負のピーク周辺の領域で）に、そして第一の変換器出力端子および第二の変換器出力端子の間での断続的な切り換えといった適切な循環的切り換えによって、これらの波形が有利に利用される。それにより実効的に、正負のピークの間の時間期間における正弦信号が生成されるよう時間とともに変化する電圧が生成される。
【０００６】
本発明に基づく変換回路のあるさらなる利点は、本発明に基づく変換回路では大エネルギー蓄積要素（コンデンサやインダクタのような）が必要とされないことである。よって、本発明に基づく変換回路で適用される変換器が定電力出力を与えるという事実は、本発明に基づくインバーターと組み合わせて、望ましくない高調波を実質的に含まない波形を生成するよう使用される有利な波形を提供するのみならず、変換器中に一つまたは複数の大きなコンデンサを含める必要をなくすという利点をも提供する。また、本発明に基づく変換回路に含まれるインバーターは、いかなる実質的なエネルギー蓄積をも（コンデンサの形であれインダクタの形であれ）必要としない。そのような大きなエネルギー蓄積要素が必要とされないので、たとえば電解コンデンサの限られた寿命に起因する諸問題がなくなり、変換回路の信頼性および寿命が増す。さらに、大きさの大きいエネルギー蓄積要素が必要とされないので本変換回路の大きさも小さくなり、費用価格も低下する。さらなる利点は、本変換回路のための必要とされる電子要素は今や大部分が「表面実装」形で、あるいは少なくともこれらの要素が自動的に実装できるよう選択でき、そうして本変換回路の生産を簡単化するので、本変換回路は今や高度に自動化された仕方で生産できるということである。
【０００７】
あるさらなる利点は、本変換回路の効率が増すことである。断続的な切り換えは、時間的な各瞬間には端子のうちの一つについてしか実行されないので、そのような切り換えに伴う電力損失は他の二つの端子に付随するスイッチでは起こらないので、そのような電力損失が減るためである。
【０００８】
ある有利な実施形態では、制御ユニットは、各スイッチ組立体を流れる電流が実質的に0の状態で断続的切り換えを行うよう構成される。このようにして、各スイッチ組立体を流れる電流が実質的に0の状態で断続的切り換えが実行されるので、電力損失がさらに軽減される。このことは、切り換え期のほぼ全体にわたる十分な電圧余裕によって支持される。これは切り換えが0をまたぐ付近で実行されるためであり、これも0をまたぐ付近でのみ切り換えを行う恩恵である。
【０００９】
有利には、変換器は、該変換器に与えられる変換器入力電力を測定するための入力電力測定回路と、変換器出力電力を変換器入力電力に等しくなるよう適応させるための制御回路とを有する。こうして、変換回路は、変換器出力電力を太陽電池によって与えられる変換器入力電力に等しくなるよう適応させるので、太陽電池によって与えられる太陽電力の量に適応される。よって、変換器にはエネルギーは蓄積されず、よって変換器中の大容量のエネルギー蓄積要素（大きなコンデンサなど）をなくす。
【００１０】
有利には、入力電力測定回路はさらに、変換器入力電圧と変換器入力電流を太陽電池の最大電力点に調整するために、太陽電池の最大電力追跡のために適応されている。現行の太陽電池はある最大電力点を示す。最大電力点とはすなわち、所与の電力において、効率が最大になる太陽電池電圧および電流の値である。前記入力電力測定回路はこの点で太陽電池を動作させるよう適応されるので、効率が最大化される。
【００１１】
有利には、制御ユニットは断続的な切り換えを、三相幹線のサイクル周波数の少なくとも10倍（より好ましくは少なくとも50倍）の周波数で実行するよう構成される。これにより三相幹線出力における切り換え周波数成分を抑制するためのフィルタ処理が容易になる。
【００１２】
ある有利な実施形態では、変換回路は、出力端子が並列に接続された複数の変換器を有する。出力端子を並列に接続することは、各変換器の独立した電力制御により容易にされる。出力電力の太陽放射エネルギーへの前記した好ましい自動調整によって、複数変換器は自動的に互いの間で入力電流を分配して太陽エネルギー分布を反映する。変換器どうしの間でもインバーターと変換器の間でも、これ以上の連絡は必要ない。本発明に基づく太陽発電機は、太陽の放射エネルギーを電力に変換するための太陽電池と、該電力を交流三相幹線電力に変換するための本発明に基づく変換回路とを有する。本太陽発電機はある有利な実施形態では、少なくとも一つの屋外ユニットおよび一つの屋内ユニットを有する。前記少なくとも一つの屋外ユニットは太陽電池と変換器を含んでおり、一方、屋内ユニットはインバーターを含んでいる。屋外ユニットは通常戸外、たとえば建物の屋根の上に設置される。最適な電力効率のため、太陽電池によって生成された電気エネルギーを変換器出力電圧に変換するための変換器は、屋外ユニットに含まれる。変換器出力電圧は、実質的な損失なしに屋内ユニットへの電気エネルギーの輸送を可能にする値となるよう、有利に選択される。屋内ユニットは変換器出力電圧を三相幹線に変換し、よって通常は（必ずではないが）屋内に、幹線ネットワーク接続の近くに設置される。上記したように、本発明に基づく変換回路に含まれる変換器は、大きなコンデンサのような大エネルギー蓄積要素を必要としない。実際上、そうした要素（たとえば大容量をもつコンデンサ）は、屋外ユニットの寿命および信頼性を制限する著しい制限要因となる傾向がある。特に変換回路の一部が戸外に、たとえば建物の屋根の上に設置される場合、そのような場所で普通に見られる高温（たとえば太陽エネルギーが強い状況の間）および大きな温度変動のために生じるようなエネルギー蓄積要素の信頼性および寿命に対する悪影響がなくなるので、信頼性および寿命が著しく改善される。本発明に基づく変換回路に含まれる変換器ではそのようなエネルギー蓄積要素は避けられるので、屋外ユニットの寿命に対するこれらの悪影響が解消され、よってその信頼性および寿命が著しく向上する。このことは、屋外ユニットは建物の屋根の上といった届きにくい場所に設置されるのが普通であるため、特に有利である。本発明に基づく変換回路の向上した寿命および信頼性は、本発明に基づく変換回路または少なくともその変換器により、長い寿命をもつ太陽電池の統合を、モジュール寿命を犠牲にすることなく可能にする。さらに、設置費用が軽減されることになり、上で論じたようにしてスケーラビリティを存分に利用することを可能にする。
【００１３】
本発明に基づく変換回路は、太陽電池からの電力を与えられてもよいし、あるいは電池、蓄電池、燃料電池などといった他のいかなる直流電源からの電力を与えられてもよい。
【００１４】
本発明に基づく方法は、太陽電池によって与えられる電力を単極の変換器出力電圧に変換するステップが：
・変換器出力電圧の範囲にわたって一定の変換器出力電力を与えることを含んでいることと、
変換器出力電圧を三相幹線電力に変換するステップが：
・三相出力端子の一つを第一の変換器出力端子に、一つを第二の変換器出力端子に、一つを断続的に前記第一および第二の変換器出力端子に切り換え、
・三相出力端子の循環的な切り換えにより、三相出力端子のそれぞれが幹線電力の１サイクル時間内に逐次、第一の変換器出力端子に、断続的に第一および第二の変換器出力端子に、第二の変換器出力端子に、そして再び断続的に第一および第二の変換器出力端子に切り換えられることを達成することを含むこととを特徴としている。本発明に基づく方法により、本発明に基づく変換回路の場合と同様または同一の効果が達成される。また、本発明に基づく変換回路を参照しつつ述べた同様または同一の好ましい実施形態も本発明に基づく方法に適用可能である。
【００１５】
本発明についてこれから、本発明の限定的でない実施形態を示す図面に基づいて記述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、太陽電池（solar  cell）ＳＣ、変換器（converter）Ｃｏｎｖ、インバーター（inverter）Ｉｎｖおよび象徴的にＭで示されている三相幹線（3-phase  mains）Ｍを有する変換回路を示している。太陽電池ＳＣは光電セル（photoelectric  cell）、光起電力セル（photovoltaic  cell）または光エネルギーを電気エネルギーに変換するその他いかなるセルであってもよい。太陽電池ＳＣはまた、そのような光電セル、光起電力セルまたはその他のセルの複数を含んでいてもよい。太陽電池によって生成される電気エネルギーは変換器Ｃｏｎｖに、具体的にはその変換器入力Ｃｉに与えられる。変換器入力は、通常は比較的低電圧または太陽電池ＳＣに対する照度に依存して変動する電圧を有する太陽発電された電気エネルギーを、変換器出力電圧に変換する。変換器出力電圧は、第一の変換器出力端子（terminal）Ｔｃ１および第二の変換器出力端子Ｔｃ２をもつ変換器出力Ｃｏに現れ、インバーターＩｎｖによる好適な切り換え動作による、三相幹線Ｍの三相幹線電圧への直流‐交流変換のために好適な値を有している。必ずではないが典型的には、変換器出力Ｃｏにおける変換器出力電圧は、変換器入力電圧Ｃｉよりも実質的に高い。太陽電池ＳＣによって与えられる電圧は三相幹線Ｍの幹線電圧よりも低いからである。しかし、太陽電池がたとえば大量の直列接続された光セルを有し、それにより高い出力電圧を与える場合、変換器出力電圧は変換器入力電圧より実質的に高くはないこともある（たとえば、同じオーダーまたはそれ以下のことも）。日照は比較的一定であるか、少なくとも幹線周波数の実質的な成分は含んでいないので、変換器入力Ｃｉで与えられる電気エネルギーは一般に（必ずではないが）比較的一定である。すなわち、50Hzまたは60Hzといった幹線周波数では成分をもたない。もちろん、太陽電池ＳＣによって与えられる電気エネルギーの厳密な形は使用される太陽電池の特定の型に依存する。使用される太陽電池は、電流源（光電流）、電圧源（光電圧生成）などでありうるのである。いずれの場合でも、変換器Ｃｏｎｖは変換器入力に与えられた電気エネルギーを変換器出力Ｃｏにおける変換器出力電圧に変換し、この変換器出力電圧は、インバーターＩｎｖによる好適な切り換え動作による、三相幹線信号への直流‐交流変換のために好適である。変換器出力電圧は単極の電圧、よって時間とともに符号の変化を示さない電圧を有し、変換器出力電圧の極性は一定のままとなる。インバーターは複数のスイッチ組立体を有しており、そのそれぞれはインバーターＩｎｖの出力端子Ｔを変換器出力Ｃｏに切り換えるスイッチを有している。スイッチ組立体は、切り換え制御ユニット（switching  control  unit）ＳＣＵの制御のもとで、端子Ｔのそれぞれを第一Ｔｃ１または第二Ｔｃ２の変換器出力端子に接続する。図１に描かれた変換回路の動作について、ここで図２および図３を参照しつつ述べる。
【００１７】
図２は、時間を水平軸に、変換器出力電圧ＶCoを縦軸にとったグラフを描いている。変換器は，変換器出力電圧の範囲にわたって一定の変換器出力電力を与えるための定電力出力制御を有する（図１には詳細に示していない）。切り換え制御ユニットＳＣＵによって制御されるインバーターＩｎｖの切り換えのため、インバーターＩｎｖの入力電流は周期的なリプルを示す。これは、変換器Ｃｏｎｖの一定の出力電力のため、変換器出力電圧ＶCoのリプルを生じる。本発明人らは、このリプルの波形が三相幹線信号の正弦波のピーク領域に対応すること、より具体的には該波形が三相信号の３つの三相成分の包絡線に対応することを着想した。インバーターＩｎｖは、その特定の端子における幹線信号が（正または負の）ピーク領域周辺にあるときに第一Ｔｃ１または第二Ｔｃ２の変換器出力端子をそれぞれの端子Ｔに切り換えることにより、この波形を利用する。波形のこれらの領域の間では、前記特定の端子は断続的に第一Ｔｃ１および第二Ｔｃ２の変換器出力端子に切り換えられ、切り換えのデューティーサイクルに依存して端子Ｔにおいて出力電圧および電流の変調を生じる。断続的な切り換えは、幹線信号のサイクル周波数よりも有利に実質的に高い周波数で実行される。切り換えのデューティーサイクルは、ピーク領域間の正弦波の0をまたぐ曲線が生成されるよう調整される。図２に描かれたような波形が変換器出力に現れるのは、変換器の定出力電力制御が本発明に基づく変換器に含まれているという事実によるのみならず、本発明に基づくインバーターＩｎｖにおいて適用される本発明に基づく特定の切り換えによるものであることを強調しておく。この特定の切り換えでは、切り換え制御ユニットは、出力端子のうちの一つを第一の変換器出力端子に、一つを第二の変換器出力端子に、一つを断続的に前記第一および第二の変換器出力端子に切り換え、端子の循環的な切り換えにより、端子のそれぞれが幹線の１サイクル時間内に逐次、第一の変換器出力端子に、断続的に第一および第二の変換器出力端子に、第二の変換器出力端子に、そして再び断続的に第一および第二の変換器出力端子に切り換えるよう構成されている。おそらく、本発明人らによって適用されたアイデアを理解する簡単な方法は、次のように表現することであろう：切り換えにより、インバーターの入力インピーダンスの変化が起こり、それが変換器の定出力電力制御と組み合わさって図２に示された波形につながる。
【００１８】
出力端子Ｔにおいて得られた電流の例が図３に描かれている。図３は、時間を水平軸に、３つの端子のそれぞれの電流を垂直軸にとったグラフを示している。図３に示すように、出力電流の３つの波形のそれぞれは、正のピーク領域および負のピーク領域とともに、出力電流が低い値をもち、0をまたぐ領域を示している。出力電流が0をまたぐ領域では、それぞれの端子が第一および第二の変換器出力端子に断続的に切り換えられる。切り換えのデューティーサイクルが出力量の実効値を決める。デューティーサイクル50%では（すなわち、50%は変換器出力電圧、50%は逆極性の変換器出力電圧）実効出力量は0という結果になる。断続的な切り換えの周波数は有利には幹線のサイクル周波数よりも有利には実質的に高い（今の例では100Hz）。時間的な各瞬間における断続的な切り換えは、幹線のサイクル時間の各部分において、出力端子のうちの一つについてのみ起こる。このことは図３の波形からも導かれる。時間的なある特定の瞬間において断続的に切り換えしていない他の端子は、時間的なその特定の瞬間においては、第一の変換器出力端子か第二の変換器出力端子のどちらかに接続されている。たいていの実際的な実装では、出力端子Ｔは、直接三相幹線に接続されるのではないこともある。幹線の低インピーダンスが大きなリプル電流につながることになるからである。したがって、断続的な切り換えから生じる残留リプルは、出力端子Ｔと直列に接続された小さなインダクタによってフィルタ処理されることができ（インダクタは図１には示していない）、その結果、断続的な切り換えによって生成される幹線信号におけるリプルの平滑化につながる。現状技術において知られているようなコンデンサおよびインダクタを有するさらなるフィルタ段によってさらなる平滑化を実現することもできる。断続的な切り換えは、端子のうちの一つについてのみ実行されるので、切り換えに関係する損失は低く、図３でＺＣによって描かれるような、零電流（zero  current）のところで切り換えをすることによりさらに減らすことができる。
【００１９】
変換器Ｃｏｎｖのある有利な実施形態は、太陽電池ＳＣによって該変換器に与えられる変換器入力電力を測定するための入力電力測定回路と、変換器出力電力を変換器入力電力に等しくなるよう適応させるための制御回路（図示せず）とを有する。その結果として、変換器出力電力の、よって変換器出力電圧において得られる波形のより最適な制御が得られる。それにより、波形、よって変換器出力電圧におけるリプルは、インバーターＩｎｖによって端子Ｔにおいて高調波がほとんどまたは全くない三相幹線信号を生成するための、最も最適な波形を与えるよう適応される。よって、太陽電池ＳＣに与えられる太陽入力エネルギーの広い範囲にわたって本変換回路による最適変換が達成される。
【００２０】
本発明に基づく太陽発電機は、太陽電池ＳＣと、本発明に基づく変換回路とを有しており、変換回路は変換器ＣｏｎｖとインバーターＩｎｖを有する。実際的な実装では、変換器Ｃｏｎｖは太陽電池ＳＣとともに屋外ユニットに含まれ、たとえば建物の屋根の上に設置され、その一方インバーターは屋内に、すなわち三相電気幹線接続の近くにある屋内ユニット内に設置される。前記したように、本発明に基づく変換回路の変換器もインバーターもいかなる大容量エネルギー蓄積要素（大コンデンサのような）も必要としないという事実のため、現状技術に基づく変換回路において起こるような、変換器およびインバーターの寿命および信頼性に関係する大容量エネルギー蓄積要素の悪影響がなくなる。本発明に基づく変換回路のさらなる有利な効果はすでに述べた。
【００２１】
上述した構成は、燃料電池、蓄電池またはバッテリーといった他の直流エネルギー源についても同じ有利な仕方で機能することを注意しておくべきであろう。このように、本発明の適用は、太陽電池に限定されず、直流エネルギー源のエネルギーを（たとえば対称的）三相幹線電圧に供給する必要のある多様な構成（エネルギー供給システム）に適用できる。
【００２２】
よって、太陽電池に与えられる太陽エネルギーが実質的に一定である（すなわち、幹線周波数の周期をもたない）ため、そしてインバーターの３つの三相出力端子の出力電力の和も実質的に一定である（すなわち、幹線の幹線周波数で周期性を示さない）ために大エネルギー蓄積要素（コンデンサなど）が変換回路内に必要とされないという洞察に基づいて、本発明人らは本発明に基づく変換回路および方法を考案することができた。それは定電力出力をもつ変換器と、出力端子の一つを第一の変換器出力端子に、出力端子の一つを第二の変換器出力端子に、端子の第三の一つを断続的に前記第一および第二の変換器出力端子に切り換えるインバーターとを有する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に基づく変換回路の高度に概略化した回路図である。
【図２】図１に基づく変換回路の変換器出力電圧のグラフである。
【図３】図１に基づく変換回路のインバーターにおける電流のグラフである。
【図１】
2008507945.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008507945.tif 000005
【国際調査報告】
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2008507945.tif 000007
2008507945.tif 000008