(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ対応する直流電源の出力電圧を、スイッチング動作により異なる値の電圧に変換し、当該変換された電圧を共通の直流バスに出力する複数のＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータを、それぞれ異なる位相でスイッチング動作させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、複数の直流電源と前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの動作状態に応じて前記位相を再設定し、
前記制御部は、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの総数から、出力電流が一定な前記ＤＣ／ＤＣコンバータの数を減じた数に応じて前記位相を再設定する、ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの総数に応じて前記位相の初期値を設定する、ことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの総数から、出力電流が異常な前記ＤＣ／ＤＣコンバータ及び出力電流が一定な前記ＤＣ／ＤＣコンバータの数を減じた数に応じて前記位相を再設定する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記制御部は、出力電流が異常な前記ＤＣ／ＤＣコンバータ及び出力電流が一定な前記ＤＣ／ＤＣコンバータ以外の前記ＤＣ／ＤＣコンバータを、再設定された位相でスイッチング動作させる、ことを特徴とする請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの総数から、出力電流が異常な前記ＤＣ／ＤＣコンバータ及び出力電流が一定な前記ＤＣ／ＤＣコンバータの数を減じた数に応じて、スイッチング動作させる前記ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング周期を短く変更する、ことを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記制御部は、対応する直流電源から供給される入力電流が予め定められた基準値より大きい前記ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング動作と、当該スイッチング動作のタイミングにスイッチング動作のタイミングが時間的に隣接している前記ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング動作との位相差が初期値より大きくなるように前記位相を再設定する、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項７】
それぞれ対応する直流電源の出力電圧を、スイッチング動作により異なる値の電圧に変換し、当該変換された電圧を共通の直流バスに出力する複数のＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータを、それぞれ異なる位相でスイッチング動作させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、複数の直流電源と前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの動作状態に応じて前記位相を再設定し、
前記制御部は、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの総数から、出力電流が異常な又は出力電流が一定な前記ＤＣ／ＤＣコンバータの数を減じた数に応じて前記位相を再設定し、
前記制御部は、出力電流が異常な又は出力電流が一定な前記ＤＣ／ＤＣコンバータ以外の前記ＤＣ／ＤＣコンバータを、再設定された位相でスイッチング動作させ、
前記制御部は、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの総数から、出力電流が異常な又は出力電流が一定な前記ＤＣ／ＤＣコンバータの数を減じた数に応じて、スイッチング動作させる前記ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング周期を短く変更する、ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項８】
それぞれ対応する直流電源の出力電圧を、スイッチング動作により異なる値の電圧に変換し、当該変換された電圧を共通の直流バスに出力する複数のＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータを、それぞれ異なる位相でスイッチング動作させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、複数の直流電源と前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの動作状態に応じて前記位相を再設定し、
前記制御部は、対応する直流電源から供給される入力電流が予め定められた基準値より大きい前記ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング動作と、当該スイッチング動作のタイミングにスイッチング動作のタイミングが時間的に隣接している前記ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング動作との位相差が初期値より大きくなるように前記位相を再設定する、ことを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共通の直流バスに電力を供給する複数のＤＣ／ＤＣコンバータを備える電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
共通の直流バスに電力を供給する複数のＤＣ／ＤＣコンバータを備える電力変換装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この電力変換装置では、各ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング動作のタイミングはそれぞれ異なる。そのため、複数のＤＣ／ＤＣコンバータを同時にスイッチング動作させる場合と比較して、直流バスの出力電流の変動量を小さくできるので、直流バスに設けられる平滑用のキャパシタを小型化できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１７１１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような電力変換装置において、出力電流の平滑化には改善の余地がある。【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、出力電流をより適切に平滑化できる電力変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の電力変換装置は、それぞれ対応する直流電源の出力電圧を、スイッチング動作により異なる値の電圧に変換し、当該変換された電圧を共通の直流バスに出力する複数のＤＣ／ＤＣコンバータと、複数のＤＣ／ＤＣコンバータを、それぞれ異なる位相でスイッチング動作させる制御部と、を備える。制御部は、複数の直流電源と複数のＤＣ／ＤＣコンバータの動作状態に応じて位相を再設定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、出力電流をより適切に平滑化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る電力変換装置の構成を示す図である。
【図２】図１の駆動信号を示す波形図である。
【図３】図３（ａ）は、図１の電力変換装置の出力電流を示す波形図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に対応する出力電流を示す波形図である。
【図４】太陽電池が接続されていない場合の電力変換装置の動作を説明するための図である。
【図５】第２の実施形態に係る電力変換装置の構成を示す図である。
【図６】図６（ａ）は、図５の電力変換装置の位相の再設定前の出力電流を示す波形図であり、図６（ｂ）は、図５の電力変換装置の位相の再設定後の出力電流を示す波形図である。
【図７】図７（ａ）は、第３の実施形態に係る電力変換装置の出力電流が正常な場合の駆動信号を示す波形図であり、図７（ｂ）は、図１の電力変換装置の出力電流が異常な場合の駆動信号を示す波形図であり、図７（ｃ）は、第３の実施形態に係る電力変換装置の出力電流が異常な場合の駆動信号を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る電力変換装置１の構成を示す図である。電力変換装置１は、複数の太陽電池（直流電源）１０−１〜１０−４と、並列接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４と、直流バス３０と、キャパシタＣ１と、制御部４０と、を備える。
【００１０】
電力変換装置１は、複数系統の太陽電池１０−１〜１０−４を備えるマルチストリング型である。太陽電池１０−１〜１０−４は、それぞれ、直列接続された複数の太陽電池パネルをグループ化した太陽電池ストリングである。太陽電池１０−１〜１０−４の直列接続された太陽電池パネルの数は、それぞれ等しいとする。ここでは４台の太陽電池１０−１〜１０−４と４台のＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４が設けられている一例について説明するが、台数は特に限定されない。
【００１１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４のそれぞれの入力端子は、対応する太陽電池１０−１〜１０−４に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４のそれぞれの出力端子は、直流バス３０に共通に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４は、例えばチョッパ回路であり、それぞれ、対応する太陽電池１０−１〜１０−４の出力電圧を、スイッチング動作により異なる値の直流電圧に変換し、当該変換された直流電圧を共通の直流バス３０に出力する。直流バス３０の電圧は、バス電圧Ｖｂｕｓである。直流バス３０には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４の出力電流Ｉ１〜Ｉ４の総和である出力電流Ｉｏが流れる。
【００１２】
キャパシタＣ１は、直流バス３０に接続された一端と、接地された他端とを有する。キャパシタＣ１は、出力電流Ｉｏとバス電圧Ｖｂｕｓとを平滑化する。直流バス３０には、さらに、図示しないインバータなどの負荷が接続される。
【００１３】
制御部４０は、バス電圧Ｖｂｕｓに基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４にＰＷＭ（Pulse Width Modulaion）信号である駆動信号Ｓ１〜Ｓ４を供給し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４を制御する。具体的には、制御部４０は、駆動信号Ｓ１によって、バス電圧Ｖｂｕｓが目標電圧に近づくようにＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１をＰＷＭ制御する。制御部４０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−２〜２０−４についても同様に、個々にＰＷＭ制御する。
【００１４】
制御部４０は、それぞれ位相が異なる駆動信号Ｓ１〜Ｓ４を用いて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４を、それぞれ異なる位相でスイッチング動作させる。制御部４０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４の総数（ｎ：ｎは２以上の整数）に応じて、位相差が３６０°／ｎになるよう位相の初期値を設定する。ここではｎ＝４であるため、位相差は、３６０°／４＝９０°である。従って、駆動信号Ｓ１〜Ｓ４の位相の初期値は、それぞれ０°、９０°、１８０°、２７０°に設定され、各ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４は、それぞれ０°、９０°、１８０°、２７０°の位相でスイッチング動作する。即ち、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−２、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−３、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−４の順番に、繰り返しスイッチング動作が行われる。
【００１５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４の総数（ｎ）は、例えば、工場出荷時に制御部４０に予め設定されてもよいし、電力変換装置１の設置時に、作業者などにより制御部４０に設定されてもよい。
【００１６】
制御部４０は、太陽電池１０−１〜１０−４とＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４の動作状態に応じて位相を再設定する。この再設定については、後述する。
【００１７】
制御部４０の構成は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてアナログ素子、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＦＰＧＡ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてファームウェア等のプログラムを利用できる。
【００１８】
図２は、図１の駆動信号Ｓ１〜Ｓ４を示す波形図である。前述のように、駆動信号Ｓ１〜Ｓ４の位相は、それぞれ０°、９０°、１８０°、２７０°である。即ち、駆動信号Ｓ１と駆動信号Ｓ２の位相差、駆動信号Ｓ２と駆動信号Ｓ３の位相差、駆動信号Ｓ３と駆動信号Ｓ４の位相差、および、駆動信号Ｓ４と駆動信号Ｓ１の位相差は、それぞれ９０°である。
【００１９】
図３（ａ）は、図１の電力変換装置１の出力電流Ｉ１〜Ｉ４を示す波形図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に対応する出力電流Ｉｏを示す波形図である。図３（ａ）に示すように、出力電流Ｉ１〜Ｉ４は、それぞれ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４のスイッチング動作に基づいて流れ、リップルを有する。出力電流Ｉ１の位相は駆動信号Ｓ１の位相と等しく、０°である。出力電流Ｉ２の位相は駆動信号Ｓ２の位相と等しく、９０°である。出力電流Ｉ３の位相は駆動信号Ｓ３の位相と等しく、１８０°である。出力電流Ｉ４の位相は駆動信号Ｓ４の位相と等しく、２７０°である。このように位相が設定されていることにより、全ての出力電流Ｉ１〜Ｉ４が同時に流れないようになっている。
【００２０】
図３（ｂ）に示すように、出力電流Ｉ１〜Ｉ４の総和である出力電流Ｉｏでは、リップルが平均されている。ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４を同時にスイッチング動作させたと仮定した場合、全ての出力電流Ｉ１〜Ｉ４が同時に流れるため、出力電流Ｉｏの変動量は、図３（ｂ）の変動量よりも大きくなる。そのため、本実施形態の図３（ｂ）では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４を同時にスイッチング動作させた場合と比較して、出力電流Ｉｏの変動量を小さくでき、その結果、キャパシタＣ１を小型化かつ小容量化できる。
【００２１】
太陽電池１０−１〜１０−４とＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４の動作状態に変化が無ければ、電力変換装置１は、初期値の位相を保ち、図３（ａ）および（ｂ）に示す動作を継続する。一方、制御部４０は、太陽電池１０−１〜１０−４とＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４の動作状態が初期状態から変化した場合、位相を再設定する。太陽電池１０−１〜１０−４とＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４の動作状態が変化した場合について、いくつかの例を以下に説明する。
【００２２】
［例１］太陽電池が接続されていない場合
図４は、太陽電池が接続されていない場合の電力変換装置１の動作を説明するための図である。図４では、図１の太陽電池１０−４が取り外されている。太陽電池が接続されていないＤＣ／ＤＣコンバータ２０−４の出力電流Ｉ４は、ゼロになる。即ち、出力電流Ｉ４は異常になる。そのため、初期設定された位相では、出力電流Ｉｏにリップルが現れないタイミングが周期的に存在するため、リップルが時間的に偏る。従って、このままでは出力電流Ｉｏの平滑化は不十分である。
【００２３】
そこで、制御部４０は、太陽電池が接続されていないＤＣ／ＤＣコンバータ２０−４、即ち出力電流Ｉ４が異常なＤＣ／ＤＣコンバータ２０−４を除外して、位相を再設定する。太陽電池が接続されていない場合、太陽電池とＤＣ／ＤＣコンバータ２０−４との間の接続箱のスイッチ（図示せず）が開放されている。制御部４０は、このスイッチの状態を監視して、開放されているスイッチが接続されているＤＣ／ＤＣコンバータ２０−４を、太陽電池が接続されていないＤＣ／ＤＣコンバータ２０−４として判定する。あるいは、制御部４０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４の入力電圧、入力電流または出力電流Ｉ１〜Ｉ４に基づいて、太陽電池が接続されていないＤＣ／ＤＣコンバータ２０−４を判定してもよい。
【００２４】
制御部４０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４の総数（ｎ）から、出力電流Ｉ４が異常なＤＣ／ＤＣコンバータ２０−４の数（ｋ）を減じた数（ｎ−ｋ）に応じて位相を再設定する。また、制御部４０は、出力電流Ｉ４が異常なＤＣ／ＤＣコンバータ２０−４以外のＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−３を、再設定された位相でスイッチング動作させ、出力電流Ｉ４が異常なＤＣ／ＤＣコンバータ２０−４をスイッチング動作させない。制御部４０は、位相差が３６０°／（ｎ−ｋ）になるよう駆動信号Ｓ１〜Ｓ３の位相を再設定する。ここではｎ＝４，ｋ＝１であるため、再設定される位相差は、３６０°／３＝１２０°である。従って、図４に示すように、駆動信号Ｓ１〜Ｓ３の位相は、それぞれ０°、１２０°、２４０°に再設定され、各ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−３は、それぞれ０°、１２０°、２４０°の位相でスイッチング動作する。これにより、出力電流Ｉ１〜Ｉ３が時間的に偏らず分散するので、出力電流Ｉｏをより適切に平滑化できる。
【００２５】
［例２］ＤＣ／ＤＣコンバータが故障した場合
制御部４０は、故障しているＤＣ／ＤＣコンバータ、即ち出力電流が異常なＤＣ／ＤＣコンバータを除外して、位相を再設定する。位相の再設定の方法は、上記［例１］の場合と同様である。制御部４０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４の出力電流Ｉ１〜Ｉ４に基づいて、故障しているＤＣ／ＤＣコンバータを判定できる。
【００２６】
［例３］太陽電池の発電が停止した場合
太陽電池１０−１〜１０−４をそれぞれ離れた場所に設置した場合、日没や日射量変動などで１つの太陽電池の発電が停止することがある。そこで、制御部４０は、発電が停止した太陽電池に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ、即ち出力電流が異常なＤＣ／ＤＣコンバータを除外して、位相を再設定する。位相の再設定の方法は、上記［例１］の場合と同様である。制御部４０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４の入力電圧、入力電流または出力電流Ｉ１〜Ｉ４に基づいて、発電が停止した太陽電池を判定できる。
【００２７】
［例４］太陽電池の出力電圧がバス電圧Ｖｂｕｓ以上の場合
出力電圧がバス電圧Ｖｂｕｓ以上の太陽電池に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータは、スイッチング動作を行わず、入力電圧および入力電流をスルーしてそのまま出力する。このようなＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流は、リップルを有さず、ほぼ一定である。そのため、［例１］と同様に、初期設定された位相では、出力電流Ｉｏのリップルが時間的に偏り、このままでは出力電流Ｉｏの平滑化は不十分である。
【００２８】
そこで、制御部４０は、出力電圧がバス電圧Ｖｂｕｓ以上の太陽電池に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ、即ち出力電流がほぼ一定なＤＣ／ＤＣコンバータを除外して、位相を再設定する。位相の再設定の方法は、上記［例１］の場合と同様である。
［例２］〜［例４］の場合にも、［例１］の場合と同様の効果が得られる。
【００２９】
このように、本実施形態によれば、太陽電池１０−１〜１０−４とＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４の動作状態に応じて位相を再設定する。そのため、太陽電池１０−１〜１０−４とＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４の動作状態が変化して、出力電流Ｉｏのリップルが時間的に偏った場合であっても、再度、出力電流Ｉｏのリップルを時間的に分散させることができる。従って、様々な動作状態に対応して、出力電流Ｉｏをより適切に平滑化できる。
【００３０】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、太陽電池の太陽電池パネルの数が増加した場合に位相を再設定する点において第１の実施形態と異なる。以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００３１】
図５は、第２の実施形態に係る電力変換装置１Ａの構成を示す図である。図５では、例えば、太陽電池１０−２の直列接続された太陽電池パネルの数が、図１よりも増えている。他の太陽電池１０−１，１０−３，１０−４と比較して、太陽電池１０−２の太陽電池パネルの数は多いため、同じ日射量であっても太陽電池１０−２の出力電圧は高い。そのため、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１，２０−３，２０−４の入力電流および出力電流Ｉ１，Ｉ３，Ｉ４と比較して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−２の入力電流および出力電流Ｉ２は大きい。
【００３２】
制御部４０Ａは、太陽電池パネルの数が増えた太陽電池１０−２を、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４の入力電圧、入力電流または出力電流Ｉ１〜Ｉ４に基づいて判定できる。あるいは、太陽電池パネルの数が増えた太陽電池１０−２は、太陽電池の交換時などに、作業者などにより制御部４０Ａに設定されてもよい。
【００３３】
本実施形態でも、制御部４０Ａは、太陽電池１０−１〜１０−４とＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４の動作状態に応じて位相を再設定する。制御部４０Ａは、対応する太陽電池から供給される入力電流が予め定められた基準値より大きいＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング動作と、当該スイッチング動作のタイミングにスイッチング動作のタイミングが時間的に隣接しているＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング動作との位相差が初期値より大きくなるように位相を再設定する。基準値は、実験等により適宜設定できる。
【００３４】
図６（ａ）は、図５の電力変換装置１Ａの位相の再設定前の出力電流Ｉ１〜Ｉ４を示す波形図であり、図６（ｂ）は、図５の電力変換装置１Ａの位相の再設定後の出力電流Ｉ１〜Ｉ４を示す波形図である。図６（ａ）に示すように、位相の再設定前では、出力電流Ｉ２は他の出力電流Ｉ１，Ｉ３，Ｉ４より大きいが、出力電流Ｉ１〜Ｉ４の位相は均等に設定されている。
【００３５】
図６（ａ）と（ｂ）の例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−２の入力電流が基準値より大きい。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１のスイッチング動作のタイミング、および、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−３のスイッチング動作のタイミングが、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−２のスイッチング動作のタイミングに時間的に隣接している。
【００３６】
制御部４０Ａは、入力電流が基準値より大きいＤＣ／ＤＣコンバータ２０−２のスイッチング動作の１つ前のＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１のスイッチング動作の位相を初期値の０°より小さくし、（０−α）°に再設定する。また制御部４０Ａは、入力電流が基準値より大きいＤＣ／ＤＣコンバータ２０−２のスイッチング動作の１つ後のＤＣ／ＤＣコンバータ２０−３のスイッチング動作の位相を初期値の１８０°より大きくし、（１８０＋α）°に再設定する。αは、固定値であってもよいし、出力電流Ｉ１〜Ｉ４の差に応じて変更してもよい。αの最適値は、実験などによって適宜求めることができる。
【００３７】
従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−２のスイッチング動作と、当該スイッチング動作のタイミングにスイッチング動作のタイミングが時間的に隣接しているＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１，２０−３のスイッチング動作との位相差は、初期値の９０°より大きい（９０＋α）°に再設定される。
【００３８】
よって、図６（ｂ）に示すように、位相の再設定後では、出力電流Ｉ２が流れている期間と、出力電流Ｉ１が流れている期間との重複期間は、図６（ａ）の場合より短くなっている。出力電流Ｉ２が流れている期間と、出力電流Ｉ３が流れている期間との重複期間も、図６（ａ）の場合より短くなっている。重複期間では出力電流Ｉｏが最大となるが、図６（ａ）の場合と比較して、位相の再設定により重複期間が短くなっているので、出力電流Ｉｏが最大となる期間が短くなる。従って、位相の再設定により、出力電流Ｉｏをより平滑化できる。
【００３９】
制御部４０Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−２のスイッチング動作と、当該スイッチング動作の時間的に１つ前のＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１のスイッチング動作との位相差のみを（９０＋α）°に再設定してもよい。あるいは、制御部４０Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−２のスイッチング動作と、当該スイッチング動作の時間的に１つ後のＤＣ／ＤＣコンバータ２０−３のスイッチング動作との位相差のみを（９０＋α）°に再設定してもよい。このような場合、制御を簡略化できるが、出力電流Ｉｏをより平滑化できる効果は上述の例よりも低減する。
【００４０】
このように本実施形態によれば、太陽電池１０−１〜１０−４とＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４の動作状態に応じて位相を再設定する。そのため、太陽電池１０−２の太陽電池パネルの数が増加して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−２の出力電流Ｉ２が大きくなり、出力電流Ｉｏのリップルが大きくなった場合であっても、出力電流Ｉｏをより適切に平滑化できる。
【００４１】
なお、第２の実施形態を第１の実施形態に組み合わせてもよい。これにより、より多くの動作状態の変化に対応することができる。
【００４２】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、太陽電池が接続されていない場合などに位相を再設定することに加えてスイッチング周期を短くすることが、第１の実施形態と異なる。以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００４３】
第３の実施形態の電力変換装置１は、制御部４０の機能以外、第１の実施形態と同一である。そのため、電力変換装置１の図示は省略する。制御部４０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４の総数（ｎ）から、出力電流が異常な及び／又は出力電流が一定なＤＣ／ＤＣコンバータの数（ｋ）を減じた数（ｎ−ｋ）に応じて、位相を再設定するとともにスイッチング動作させるＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング周期を短く変更する。具体的には、制御部４０は、第１の実施形態と同様に位相を再設定するとともに、スイッチング周期を（ｎ−ｋ）／ｎ倍に変更する。例えば、ｎ＝４，ｋ＝１の場合、スイッチング周期は、３／４倍される。制御部４０は、出力電流が異常な及び／又は出力電流が一定なＤＣ／ＤＣコンバータ以外のＤＣ／ＤＣコンバータを、再設定された位相および変更されたスイッチング周期でスイッチング動作させる。
【００４４】
図７（ａ）は、第３の実施形態に係る電力変換装置１の出力電流Ｉ１〜Ｉ４が正常な場合の駆動信号Ｓ１〜Ｓ４を示す波形図である。図７（ｂ）は、図１の電力変換装置１の出力電流Ｉ４が異常な場合の駆動信号Ｓ１〜Ｓ４を示す波形図である。図７（ｃ）は、第３の実施形態に係る電力変換装置１の出力電流Ｉ４が異常な場合の駆動信号Ｓ１〜Ｓ４を示す波形図である。
【００４５】
図７（ａ）において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４のスイッチング周期をＴｆとすると、あるＤＣ／ＤＣコンバータがスイッチング動作してから、別のＤＣ／ＤＣコンバータがスイッチング動作するまでの制御周期はＴｆ／４である。即ち、Ｔｆ／４毎に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４が１台ずつ順番にスイッチング動作する。
【００４６】
図７（ｂ）に示すように、第１の実施形態では、出力電流Ｉ４が異常な場合、スイッチング周期はＴｆから変更されず、位相差は１２０°に再設定される。そのため、あるＤＣ／ＤＣコンバータがスイッチング動作してから、次のＤＣ／ＤＣコンバータがスイッチング動作するまでの制御周期は、Ｔｆ／４からＴｆ／３に長くなる。
【００４７】
これに対して、本実施形態の図７（ｃ）では、スイッチング周期は３／４Ｔｆに変更され、位相差は１２０°に再設定される。そのため、あるＤＣ／ＤＣコンバータがスイッチング動作してから、次のＤＣ／ＤＣコンバータがスイッチング動作するまでの制御周期はＴｆ／４であり、出力電流Ｉ４の異常発生前後において変化しない。つまり、出力電流Ｉ４の異常発生前にＤＣ／ＤＣコンバータ２０−４が駆動信号Ｓ４によりスイッチング動作していたタイミングで、別のＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１が駆動信号Ｓ１によりスイッチング動作する。この場合、第１の実施形態と比較して、制御周期が短いので、出力電流Ｉｏのリップルの周波数が高い。従って、第１の実施形態と比較して、出力電流ＩｏのリップルはキャパシタＣ１により平滑化されやすく、出力電流Ｉｏの変動量、即ち出力電流Ｉｏのリップルの大きさを小さくできる。
【００４８】
このように、本実施形態によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４の総数から、出力電流が異常な及び／又は出力電流が一定なＤＣ／ＤＣコンバータの数を減じた数に応じて、位相を再設定するとともにスイッチング周期を短く変更する。これにより、太陽電池１０−１〜１０−４とＤＣ／ＤＣコンバータ２０−１〜２０−４の動作状態が変化して、出力電流Ｉｏのリップルが時間的に偏った場合であっても、出力電流Ｉｏのリップルを時間的に分散させることができるとともに、そのリップルの大きさを第１の実施形態よりも小さくできる。
【００４９】
なお、第３の実施形態を第２の実施形態に組み合わせてもよい。これにより、より多くの動作状態の変化に対応することができる。
【００５０】
以上、本発明について、実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５１】
例えば、直流電源として、太陽電池１０−１〜１０−４に替えて蓄電装置などを用いてもよい。
【００５２】
なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。
【００５３】
［項目１］
それぞれ対応する直流電源（１０−１〜１０−４）の出力電圧を、スイッチング動作により異なる値の電圧に変換し、当該変換された電圧を共通の直流バス（３０）に出力する複数のＤＣ／ＤＣコンバータ（２０−１〜２０−４）と、
前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータ（２０−１〜２０−４）を、それぞれ異なる位相でスイッチング動作させる制御部（４０，４０Ａ）と、
を備え、
前記制御部（４０，４０Ａ）は、複数の直流電源（１０−１〜１０−４）と前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータ（２０−１〜２０−４）の動作状態に応じて前記位相を再設定することを特徴とする電力変換装置（１，１Ａ）。
［項目２］
前記制御部（４０，４０Ａ）は、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータ（２０−１〜２０−４）の総数に応じて前記位相の初期値を設定する、ことを特徴とする項目１に記載の電力変換装置（１，１Ａ）。
［項目３］
前記制御部（４０，４０Ａ）は、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータ（２０−１〜２０−４）の総数から、出力電流が異常な及び／又は出力電流が一定な前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２０−１〜２０−４）の数を減じた数に応じて前記位相を再設定する、ことを特徴とする項目１または２に記載の電力変換装置（１，１Ａ）。
［項目４］
前記制御部（４０，４０Ａ）は、出力電流が異常な及び／又は出力電流が一定な前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２０−１〜２０−４）以外の前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２０−１〜２０−４）を、再設定された位相でスイッチング動作させる、ことを特徴とする項目３に記載の電力変換装置（１，１Ａ）。
［項目５］
前記制御部（４０，４０Ａ）は、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータ（２０−１〜２０−４）の総数から、出力電流が異常な及び／又は出力電流が一定な前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２０−１〜２０−４）の数を減じた数に応じて、スイッチング動作させる前記ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング周期を短く変更する、ことを特徴とする項目４に記載の電力変換装置（１，１Ａ）。
［項目６］
前記制御部（４０，４０Ａ）は、対応する直流電源（１０−１〜１０−４）から供給される入力電流が予め定められた基準値より大きい前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２０−１〜２０−４）のスイッチング動作と、当該スイッチング動作のタイミングにスイッチング動作のタイミングが時間的に隣接している前記ＤＣ／ＤＣコンバータ（２０−１〜２０−４）のスイッチング動作との位相差が初期値より大きくなるように前記位相を再設定する、ことを特徴とする項目１から５のいずれか一項に記載の電力変換装置（１，１Ａ）。
【符号の説明】
【００５４】
１，１Ａ…電力変換装置、１０−１〜１０−４…太陽電池、２０−１〜２０−４…ＤＣ／ＤＣコンバータ、３０…直流バス、４０，４０Ａ…制御部。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、共通の直流バスに電力を供給する複数のＤＣ／ＤＣコンバータを備える電力変換装置に利用可能である。
【図１】
0006688998.tif 000002
【図２】
0006688998.tif 000003
【図３】
0006688998.tif 000004
【図４】
0006688998.tif 000005
【図５】
0006688998.tif 000006
【図６】
0006688998.tif 000007
【図７】
0006688998.tif 000008