(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ、第１の電力網、及び第２の電力網に用いられるインバータ装置であって、
前記第１の電力網の一端に接続される第１出力ノードと、
前記第２の電力網の一端に接続される第２出力ノードと、
前記第１の電力網の他端と前記第２の電力網の他端との間に接続される第３出力ノードと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される第１ノードと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される第２ノードと、
前記第１ノードと前記第３出力ノードとの間に接続される第１コンデンサと、
前記第２ノードと前記第３出力ノードとの間に接続される第２コンデンサと、
第１端子が前記第１ノードに接続される第１スイッチと、
第１端子が前記第１ノードに接続される第２スイッチと、
第１端子が前記第１スイッチの第２端子に接続され、第２端子が前記第２ノードに接続される第３スイッチと、
第１端子が前記第２スイッチの第２端子に接続され、第２端子が前記第２ノードに接続される第４スイッチと、
一端が前記第１スイッチの第２端子と前記第３スイッチの第１端子とに接続され、他端が前記第１出力ノードに接続される第１インダクタと、
一端が前記第２スイッチの第２端子と前記第４スイッチの第１端子とに接続され、他端が前記第２出力ノードに接続される第２インダクタと、
前記第１出力ノードと前記第１の電力網の一端とに接続される第１リレースイッチと、
前記第２出力ノードと前記第２の電力網の一端とに接続される第２リレースイッチと、
前記第３出力ノードと前記第１の電力網の他端と前記第２の電力網の他端とに接続される第３リレースイッチと、
前記第１リレースイッチと前記第２リレースイッチと前記第３リレースイッチとに接続されるリレースイッチ制御器と、を含み、
前記第１出力ノードと前記第３出力ノードとの間の電圧差は、前記第１の電力網によって供給される電圧に等しく、
前記第３出力ノードと前記第２出力ノードとの間の電圧差は、前記第２の電力網によって供給される電圧に等しく、
前記第１出力ノードと前記第２出力ノードとの間の電圧差は、前記第１の電力網によって供給される電圧と前記第２の電力網によって供給される電圧との和に等しく、
前記リレースイッチ制御器が前記第１リレースイッチ、前記第２リレースイッチ、及び前記第３リレースイッチを導通にする場合、前記第１コンデンサと、前記第２コンデンサと、前記第１スイッチと、前記第３スイッチと、前記第１インダクタとは、第１電圧を出力するためのハーフブリッジインバータを構成し、且つ前記第１コンデンサと、前記第２コンデンサと、前記第２スイッチと、前記第４スイッチと、前記第２インダクタとは、第２電圧を出力するためのハーフブリッジインバータを構成し、
前記リレースイッチ制御器が前記第１リレースイッチ及び前記第２リレースイッチを導通にし、前記第３リレースイッチを非導通にする場合、前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第３スイッチ、前記第４スイッチ、前記第１インダクタ、前記第２インダクタは、第３電圧を出力するためのフルブリッジインバータを構成することを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第３スイッチ、及び前記第４スイッチが導通状態又は非導通状態になるように制御するためのスイッチ制御器と、
前記第１出力ノードと前記第３出力ノードとの間に接続される第３コンデンサと、
前記第３出力ノードと前記第２出力ノードとの間に接続される第４コンデンサと、をさらに含み、
前記スイッチ制御器が前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第３スイッチ、及び前記第４スイッチを導通又は非導通にすることにより、前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ、前記第１スイッチ、前記第３スイッチ、及び前記第１インダクタは、前記第１電圧を出力するためのハーフブリッジインバータを構成し、前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ、前記第２スイッチ、前記第４スイッチ、及び前記第２インダクタは、前記第２電圧を出力するためのハーフブリッジインバータを構成することを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記第１出力ノードと前記第２出力ノードと前記第３出力ノードとに電気的に接続され、外部負荷を導通又は非導通にするための負荷スイッチユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項４】
第１の電力網及び第２の電力網に用いられる系統連系太陽光発電システムであって、
太陽光発電装置と、
前記太陽光発電装置に電気的に接続されるＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記第１の電力網の一端に接続される第１出力ノードと、
前記第２の電力網の一端に接続される第２出力ノードと、
前記第１の電力網の他端と前記第２の電力網の他端との間に接続される第３出力ノードと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される第１ノードと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される第２ノードと、
前記第１ノードと前記第３出力ノードとの間に接続される第１コンデンサと、
前記第２ノードと前記第３出力ノードとの間に接続される第２コンデンサと、
第１端子が前記第１ノードに接続される第１スイッチと、
第１端子が前記第１ノードに接続される第２スイッチと、
第１端子が前記第１スイッチの第２端子に接続され、第２端子が前記第２ノードに接続される第３スイッチと、
第１端子が前記第２スイッチの第２端子に接続され、第２端子が前記第２ノードに接続される第４スイッチと、
一端が前記第１スイッチの第２端子と前記第３スイッチの第１端子とに接続され、他端が前記第１出力ノードに接続される第１インダクタと、
一端が前記第２スイッチの第２端子と前記第４スイッチの第１端子とに接続され、他端が前記第２出力ノードに接続される第２インダクタと、
前記第１出力ノードと前記第１の電力網の一端とに接続される第１リレースイッチと、
前記第２出力ノードと前記第２の電力網の一端とに接続される第２リレースイッチと、
前記第３出力ノードと前記第１の電力網の他端と前記第２の電力網の他端とに接続される第３リレースイッチと、
前記第１リレースイッチと前記第２リレースイッチと前記第３リレースイッチとに接続されるリレースイッチ制御器と、を含み、
前記第１出力ノードと前記第３出力ノードとの間の電圧差は、前記第１の電力網によって供給される電圧に等しく、
前記第３出力ノードと前記第２出力ノードとの間の電圧差は、前記第２の電力網によって供給される電圧に等しく、
前記第１出力ノードと前記第２出力ノードとの間の電圧差は、前記第１の電力網によって供給される電圧と前記第２の電力網によって供給される電圧との和に等しく、
前記リレースイッチ制御器が前記第１リレースイッチ、前記第２リレースイッチ、及び前記第３リレースイッチを導通にする場合、前記第１コンデンサと、前記第２コンデンサと、前記第１スイッチと、前記第３スイッチと、前記第１インダクタとは、第１電圧を出力するためのハーフブリッジインバータを構成し、且つ前記第１コンデンサと、前記第２コンデンサと、前記第２スイッチと、前記第４スイッチと、前記第２インダクタとは、第２電圧を出力するためのハーフブリッジインバータを構成し、
前記リレースイッチ制御器が前記第１リレースイッチ及び前記第２リレースイッチを導通にし、前記第３リレースイッチを非導通にする場合、前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第３スイッチ、前記第４スイッチ、前記第１インダクタ、前記第２インダクタは、第３電圧を出力するためのフルブリッジインバータを構成することを特徴とする系統連系太陽光発電システム。
【請求項５】
前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第３スイッチ、及び前記第４スイッチが導通状態又は非導通状態になるように制御するためのスイッチ制御器と、
前記第１出力ノードと前記第３出力ノードとの間に接続される第３コンデンサと、
前記第３出力ノードと前記第２出力ノードとの間に接続される第４コンデンサと、をさらに含み、
前記スイッチ制御器が前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第３スイッチ、及び前記第４スイッチを導通又は非導通にすることにより、前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ、前記第１スイッチ、前記第３スイッチ、及び前記第１インダクタは、前記第１電圧を出力するためのハーフブリッジインバータを構成し、前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ、前記第２スイッチ、前記第４スイッチ、及び前記第２インダクタは、前記第２電圧を出力するためのハーフブリッジインバータを構成することを特徴とする請求項４に記載の系統連系太陽光発電システム。
【請求項６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ及び電力網に用いられるインバータ装置であって、
前記電力網の一端に接続される第１リレースイッチと、
前記電力網の他端に接続される第２リレースイッチと、
前記電力網の他端と前記第２リレースイッチとに接続される第３リレースイッチと、
前記第１リレースイッチに接続される第１出力ノードと、
前記第２リレースイッチに接続される第２出力ノードと、
前記第３リレースイッチに接続される第３出力ノードと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される第１ノードと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される第２ノードと、
前記第１ノードと前記第３出力ノードとの間に接続される第１コンデンサと、
前記第２ノードと前記第３出力ノードとの間に接続される第２コンデンサと、
第１端子が前記第１ノードに接続される第１スイッチと、
第１端子が前記第１ノードに接続される第２スイッチと、
第１端子が前記第１スイッチの第２端子に接続され、第２端子が前記第２ノードに接続される第３スイッチと、
第１端子が前記第２スイッチの第２端子に接続され、第２端子が前記第２ノードに接続される第４スイッチと、
一端が前記第１スイッチの第２端子と前記第３スイッチの第１端子とに接続され、他端が前記第１出力ノードに接続される第１インダクタと、
一端が前記第２スイッチの第２端子と前記第４スイッチの第１端子とに接続され、他端が前記第２出力ノードに接続される第２インダクタと、
前記第１リレースイッチと前記第２リレースイッチと前記第３リレースイッチとに接続
されるリレースイッチ制御器と、を含み、
前記インバータ装置が単一の前記電力網に適用される場合、前記リレースイッチ制御器は前記第１リレースイッチ及び前記第２リレースイッチを導通にするとともに前記第３リレースイッチを非導通にし、前記第１出力ノードと前記第３出力ノードとの間の電圧差は、前記電力網によって供給される電圧に等しく、前記第１コンデンサと、前記第２コンデンサと、前記第１スイッチと、前記第３スイッチと、前記第１インダクタとは、第１電圧を出力するためのハーフブリッジインバータを構成し、前記第１コンデンサと、前記第２コンデンサと、前記第２スイッチと、前記第４スイッチと、前記第２インダクタとは、第２電圧を出力するためのハーフブリッジインバータを構成することを特徴とするインバータ装置。
【請求項７】
前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第３スイッチ、及び前記第４スイッチが導通状態又は非導通状態になるように制御するためのスイッチ制御器と、
前記第１出力ノードと前記第３出力ノードとの間に接続される第３コンデンサと、
前記第３出力ノードと前記第２出力ノードとの間に接続される第４コンデンサと、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ装置及び系統連系太陽光発電システムに関し、特に、２種類の電圧を得ることが可能なインバータ装置及び系統連系太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来の系統連系太陽光発電システムの従来例を示すブロック図である。従来の系統連系太陽光発電システム５０は、第１の電力網Ｌ１及び第２の電力網Ｌ２に適用される。従来の系統連系太陽光発電システム５０は、太陽光発電装置４０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０と、第１出力ノードＰ３と、第２出力ノードＰ４と、第１コンデンサＣ１と、第２コンデンサＣ２と、第１スイッチＱ１と、第２スイッチＱ２と、第３スイッチＱ３と、第４スイッチＱ４と、第１インダクタ１０８と、第２インダクタ１１０と、第３コンデンサＣ３と、第４コンデンサＣ４と、第１リレースイッチＲ１と、第２リレースイッチＲ２と、を含む。
第１スイッチＱ１と、第２スイッチＱ２と、第３スイッチＱ３と、第４スイッチＱ４とによって、フルブリッジインバータが構成される。第１スイッチＱ１及び第４スイッチＱ４が一緒に導通／非導通する構成であり、第２スイッチＱ２及び第３スイッチＱ３が一緒に導通／非導通する構成である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の系統連系太陽光発電システム５０は、１種類の電圧しか出力することができないという欠点がある。そのため、２種類の電圧を有する国であれば、従来の系統連系太陽光発電システム５０は、１種類の電圧しか出力することができない。
【０００４】
例えば、日本は、１０１Ｖ及び２０２Ｖの２種類の電圧を有する。従って、従来の系統連系太陽光発電システム５０が日本に用いられる場合、連系運転又は自立運転（ｓｔａｎｄ  ａｌｏｎｅ）モードにおいて、１種類の電圧しか出力することができない。図１に示すように、仮に第１の電力網Ｌ１が１０１Ｖであり、第２の電力網Ｌ２が１０１Ｖである場合、第１出力ノードＰ３と第２出力ノードＰ４との間の電圧差は２０２Ｖである。従って、第１出力ノードＰ３と第２出力ノードＰ４とに接続されるのが１０１Ｖを必要とする家電製品である場合、変圧器を追加しなければ、この１０１Ｖを必要とする家電製品に使用することができない。
【０００５】
本発明は、上記の状況に鑑み、インバータ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明は、上記の状況に鑑み、系統連系太陽光発電システムを提供することを他の目的とする。
【０００７】
本発明は、上記の状況に鑑み、インバータ装置を提供することを別の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記の目的を達成するため、本発明のインバータ装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ、第１の電力網、及び第２の電力網に用いられ、前記第１の電力網の一端に接続される第１出力ノードと、前記第２の電力網の一端に接続される第２出力ノードと、前記第１の電力網の他端と前記第２の電力網の他端との間に接続される第３出力ノードと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される第１ノードと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される第２ノードと、前記第１ノードと前記第３出力ノードとの間に接続される第１コンデンサと、前記第２ノードと前記第３出力ノードとの間に接続される第２コンデンサと、第１端子が前記第１ノードに接続される第１スイッチと、第１端子が前記第１ノードに接続される第２スイッチと、第１端子が前記第１スイッチの第２端子に接続され、第２端子が前記第２ノードに接続される第３スイッチと、第１端子が前記第２スイッチの第２端子に接続され、第２端子が前記第２ノードに接続される第４スイッチと、一端が前記第１スイッチの第２端子と前記第３スイッチの第１端子とに接続され、他端が前記第１出力ノードに接続される第１インダクタと、一端が前記第２スイッチの第２端子と前記第４スイッチの第１端子とに接続され、他端が前記第２出力ノードに接続される第２インダクタと、前記第１出力ノードと前記第１の電力網の一端とに接続される第１リレースイッチと、前記第２出力ノードと前記第２の電力網の一端とに接続される第２リレースイッチと、前記第３出力ノードと前記第１の電力網の他端と前記第２の電力網の他端とに接続される第３リレースイッチと、前記第１リレースイッチと前記第２リレースイッチと前記第３リレースイッチとに接続されるリレースイッチ制御器と、を含み、前記第１出力ノードと前記第３出力ノードとの間の電圧差は、前記第１の電力網によって供給される電圧に等しく、前記第３出力ノードと前記第２出力ノードとの間の電圧差は、前記第２の電力網によって供給される電圧に等しく、前記第１出力ノードと前記第２出力ノードとの間の電圧差は、前記第１の電力網によって供給される電圧と前記第２の電力網によって供給される電圧との和に等しく、前記リレースイッチ制御器が前記第１リレースイッチ、前記第２リレースイッチ、及び前記第３リレースイッチを導通にする場合、前記第１コンデンサと、前記第２コンデンサと、前記第１スイッチと、前記第３スイッチと、前記第１インダクタとは、第１電圧を出力するためのハーフブリッジインバータを構成し、且つ前記第１コンデンサと、前記第２コンデンサと、前記第２スイッチと、前記第４スイッチと、前記第２インダクタとは、第２電圧を出力するためのハーフブリッジインバータを構成し、前記リレースイッチ制御器が前記第１リレースイッチ及び前記第２リレースイッチを導通にし、前記第３リレースイッチを非導通にする場合、前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第３スイッチ、前記第４スイッチ、前記第１インダクタ、前記第２インダクタは、第３電圧を出力するためのフルブリッジインバータを構成する。
【００１１】
また、前記インバータ装置は、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第３スイッチ、及び前記第４スイッチが導通状態又は非導通状態になるように制御するためのスイッチ制御器と、前記第１出力ノードと前記第３出力ノードとの間に接続される第３コンデンサと、前記第３出力ノードと前記第２出力ノードとの間に接続される第４コンデンサと、をさらに含み、前記スイッチ制御器が前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第３スイッチ、及び前記第４スイッチを導通又は非導通にすることにより、前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ、前記第１スイッチ、前記第３スイッチ、及び前記第１インダクタは、前記第１電圧を出力するためのハーフブリッジインバータを構成し、前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ、前記第２スイッチ、前記第４スイッチ、及び前記第２インダクタは、前記第２電圧を出力するためのハーフブリッジインバータを構成する。
【００１３】
また、前記インバータ装置は、前記第１出力ノードと前記第２出力ノードと前記第３出力ノードとに電気的に接続される、外部負荷を導通又は非導通にするための負荷スイッチユニットをさらに含む。
【００１４】
本発明の上記の他の目的を達成するため、本発明の系統連系太陽光発電システムは、第１の電力網及び第２の電力網に用いられ、太陽光発電装置と、前記太陽光発電装置に電気的に接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ前記第１の電力網の一端に接続される第１出力ノードと、前記第２の電力網の一端に接続される第２出力ノードと、前記第１の電力網の他端と前記第２の電力網の他端との間に接続される第３出力ノードと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される第１ノードと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される第２ノードと、前記第１ノードと前記第３出力ノードとの間に接続される第１コンデンサと、前記第２ノードと前記第３出力ノードとの間に接続される第２コンデンサと、第１端子が前記第１ノードに接続される第１スイッチと、第１端子が前記第１ノードに接続される第２スイッチと、第１端子が前記第１スイッチの第２端子に接続され、第２端子が前記第２ノードに接続される第３スイッチと、第１端子が前記第２スイッチの第２端子に接続され、第２端子が前記第２ノードに接続される第４スイッチと、一端が前記第１スイッチの第２端子と前記第３スイッチの第１端子とに接続され、他端が前記第１出力ノードに接続される第１インダクタと、一端が前記第２スイッチの第２端子と前記第４スイッチの第１端子とに接続され、他端が前記第２出力ノードに接続される第２インダクタと、前記第１出力ノードと前記第１の電力網の一端とに接続される第１リレースイッチと、前記第２出力ノードと前記第２の電力網の一端とに接続される第２リレースイッチと、前記第３出力ノードと前記第１の電力網の他端と前記第２の電力網の他端とに接続される第３リレースイッチと、前記第１リレースイッチと前記第２リレースイッチと前記第３リレースイッチとに接続されるリレースイッチ制御器と、を含み、前記第１出力ノードと前記第３出力ノードとの間の電圧差は、前記第１の電力網によって供給される電圧に等しく、前記第３出力ノードと前記第２出力ノードとの間の電圧差は、前記第２の電力網によって供給される電圧に等しく、前記第１出力ノードと前記第２出力ノードとの間の電圧差は、前記第１の電力網によって供給される電圧と前記第２の電力網によって供給される電圧との和に等しく、前記リレースイッチ制御器が前記第１リレースイッチ、前記第２リレースイッチ、及び前記第３リレースイッチを導通にする場合、前記第１コンデンサと、前記第２コンデンサと、前記第１スイッチと、前記第３スイッチと、前記第１インダクタとは、第１電圧を出力するためのハーフブリッジインバータを構成し、且つ前記第１コンデンサと、前記第２コンデンサと、前記第２スイッチと、前記第４スイッチと、前記第２インダクタとは、第２電圧を出力するためのハーフブリッジインバータを構成し、前記リレースイッチ制御器が前記第１リレースイッチ及び前記第２リレースイッチを導通にし、前記第３リレースイッチを非導通にする場合、前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第３スイッチ、前記第４スイッチ、前記第１インダクタ、前記第２インダクタは、第３電圧を出力するためのフルブリッジインバータを構成する。
【００１７】
また、前記系統連系太陽光発電システムは、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第３スイッチ、及び前記第４スイッチが導通状態又は非導通状態になるように制御するためのスイッチ制御器と、前記第１出力ノードと前記第３出力ノードとの間に接続される第３コンデンサと、前記第３出力ノードと前記第２出力ノードとの間に接続される第４コンデンサと、をさらに含み、前記スイッチ制御器が前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第３スイッチ、及び前記第４スイッチを導通又は非導通にすることにより、前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ、前記第１スイッチ、前記第３スイッチ、及び前記第１インダクタは、前記第１電圧を出力するためのハーフブリッジインバータを構成し、前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ、前記第２スイッチ、前記第４スイッチ、及び前記第２インダクタは、前記第２電圧を出力するためのハーフブリッジインバータを構成する。
【００１９】
本発明の上記の別の目的を達成するため、本発明のインバータ装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ及び電力網に用いられ、前記電力網の一端に接続される第１リレースイッチと、前記電力網の他端に接続される第２リレースイッチと、前記電力網の他端と前記第２リレースイッチとに接続される第３リレースイッチと、前記第１リレースイッチに接続される第１出力ノードと、前記第２リレースイッチに接続される第２出力ノードと、前記第３リレースイッチに接続される第３出力ノードと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される第１ノードと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続される第２ノードと、前記第１ノードと前記第３出力ノードとの間に接続される第１コンデンサと、前記第２ノードと前記第３出力ノードとの間に接続される第２コンデンサと、第１端子が前記第１ノードに接続される第１スイッチと、第１端子が前記第１ノードに接続される第２スイッチと、第１端子が前記第１スイッチの第２端子に接続され、第２端子が前記第２ノードに接続される第３スイッチと、第１端子が前記第２スイッチの第２端子に接続され、第２端子が前記第２ノードに接続される第４スイッチと、一端が前記第１スイッチの第２端子と前記第３スイッチの第１端子とに接続され、他端が前記第１出力ノードに接続される第１インダクタと、一端が前記第２スイッチの第２端子と前記第４スイッチの第１端子とに接続され、他端が前記第２出力ノードに接続される第２インダクタと、前記第１リレースイッチと前記第２リレースイッチと前記第３リレースイッチとに接続されるリレースイッチ制御器と、を含み、前記インバータ装置が単一の前記電力網に適用される場合、前記リレースイッチ制御器は前記第１リレースイッチ及び前記第２リレースイッチを導通にするとともに前記第３リレースイッチを非導通にし、前記第１出力ノードと前記第３出力ノードとの間の電圧差は、前記電力網によって供給される電圧に等しく、前記第１コンデンサと、前記第２コンデンサと、前記第１スイッチと、前記第３スイッチと、前記第１インダクタとは、第１電圧を出力するためのハーフブリッジインバータを構成し、前記第１コンデンサと、前記第２コンデンサと、前記第２スイッチと、前記第４スイッチと、前記第２インダクタとは、第２電圧を出力するためのハーフブリッジインバータを構成する。
【００２１】
また、前記インバータ装置は、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第３スイッチ、及び前記第４スイッチが導通状態又は非導通状態になるように制御するためのスイッチ制御器と、前記第１出力ノードと前記第３出力ノードとの間に接続される第３コンデンサと、前記第３出力ノードと前記第２出力ノードとの間に接続される第４コンデンサと、をさらに含む。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、２種類の電圧を得ることができる。また、本発明は、シングル電力網に用いるように、２つのハーフブリッジインバータを１つのフルブリッジインバータにすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の系統連系太陽光発電システムの従来例を示すブロック図である。
【図２】本発明のインバータ装置の第１実施例を示すブロック図である。
【図３】本発明のインバータ装置の第２実施例を示すブロック図である。
【図４】本発明のインバータ装置の第３実施例を示すブロック図である。
【図５】本発明の系統連系太陽光発電システムの第１実施例を示すブロック図である。
【図６】本発明の系統連系太陽光発電システムの第２実施例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の詳細な説明及び技術内容について、図面を参照して以下に説明するが、図面は、ただ参考及び説明に用いるのみであり、本発明に制限を加えるものではない。
【００２６】
図２は、本発明のインバータ装置の第１実施例を示すブロック図である。インバータ装置１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０、第１の電力網Ｌ１、及び第２の電力網Ｌ２に用いられる。インバータ装置１０は、第１ノードＰ１と、第２ノードＰ２と、第１出力ノードＰ３と、第２出力ノードＰ４と、第３出力ノードＰ５と、第１コンデンサＣ１と、第２コンデンサＣ２と、第１スイッチＱ１と、第２スイッチＱ２と、第３スイッチＱ３と、第４スイッチＱ４と、第１インダクタ１０８と、第２インダクタ１１０と、スイッチ制御器１０２と、第３コンデンサＣ３と、第４コンデンサＣ４と、を含んでいる。
【００２７】
第１ノードＰ１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０に接続され、第２ノードＰ２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０に接続されている。第１出力ノードＰ３は、第１の電力網Ｌ１の一端に接続され、第２出力ノードＰ４は、第２の電力網Ｌ２の一端に接続され、第３出力ノードＰ５は、第１の電力網Ｌ１の他端と第２の電力網Ｌ２の他端との間に接続されている。第１コンデンサＣ１は、第１ノードＰ１と第３出力ノードＰ５との間に接続され、第２コンデンサＣ２は、第２ノードＰ２と第３出力ノードＰ５との間に接続されている。第１スイッチＱ１の第１端子は、第１ノードＰ１に接続され、第２スイッチＱ２の第１端子は、第１ノードＰ１に接続され、第３スイッチＱ３の第１端子は、第１スイッチＱ１の第２端子に接続され、第３スイッチＱ３の第２端子は、第２ノードＰ２に接続され、第４スイッチＱ４の第１端子は、第２スイッチＱ２の第２端子に接続され、第４スイッチＱ４の第２端子は、第２ノードＰ２に接続されている。第１インダクタ１０８の一端は、第１スイッチＱ１の第２端子と第３スイッチＱ３の第１端子とに接続され、第１インダクタ１０８の他端は、第１出力ノードＰ３に接続されている。第２インダクタ１１０の一端は、第２スイッチＱ２の第２端子と第４スイッチＱ４の第１端子とに接続され、第２インダクタ１１０の他端は、第２出力ノードＰ４に接続されている。スイッチ制御器１０２は、第１スイッチＱ１の第３端子と、第２スイッチＱ２の第３端子と、第３スイッチＱ３の第３端子と、第４スイッチＱ４の第３端子とに電気的に接続されている。第３コンデンサＣ３は、第１出力ノードＰ３と第３出力ノードＰ５との間に接続され、第４コンデンサＣ４は、第３出力ノードＰ５と第２出力ノードＰ４との間に接続されている。
【００２８】
第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第１スイッチＱ１、第３スイッチＱ３、及び第１インダクタ１０８は、（第１電圧を出力する）ハーフブリッジインバータを構成し、且つ第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第２スイッチＱ２、第４スイッチＱ４、及び第２インダクタ１１０は、（第２電圧を出力する）ハーフブリッジインバータを構成する。これにより、第１出力ノードＰ３と第２出力ノードＰ４との間の電圧差は、第１の電力網Ｌ１によって供給される電圧と第２の電力網Ｌ２によって供給される電圧との和に等しく、第１出力ノードＰ３と第３出力ノードＰ５との間の電圧差は、第１の電力網Ｌ１によって供給される電圧に等しく、第３出力ノードＰ５と第２出力ノードＰ４との間の電圧差は、第２の電力網Ｌ２によって供給される電圧に等しくなる。
【００２９】
スイッチ制御器１０２が第１スイッチＱ１、第２スイッチＱ２、第３スイッチＱ３、及び第４スイッチＱ４を導通又は非導通にすることにより、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第１スイッチＱ１、第３スイッチＱ３、及び第１インダクタ１０８は、（第１電圧を出力する）ハーフブリッジインバータを構成し、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第２スイッチＱ２、第４スイッチＱ４、及び第２インダクタ１１０は、（第２電圧を出力する）ハーフブリッジインバータを構成する。
【００３０】
言い換えれば、本発明は、本来のフルブリッジシステムを２つのハーフブリッジシステムに変更することが可能であり、第１の電力網Ｌ１（その第１の制御経路ＣＰ１を図２で示している）を制御するように第１スイッチＱ１及び第３スイッチＱ３が相補的に導通／非導通するように構成され、第２の電力網Ｌ２（その第２の制御経路ＣＰ２を図２で示している）を制御するように第２スイッチＱ２及び第４スイッチＱ４が相補的に導通／非導通するように構成されることにより、インバータの使い勝手の良さを上げることができる。
【００３１】
例えば、日本は、１０１Ｖ及び２０２Ｖの２種類の電圧を有する。仮に第１の電力網Ｌ１が１０１Ｖ、第２の電力網Ｌ２が１０１Ｖである場合、連系運転モードにおいては、１０１Ｖを必要とする家電製品を、第１出力ノードＰ３と第３出力ノードＰ５との間、又は第３出力ノードＰ５と第２出力ノードＰ４との間に接続することができる一方、２０２Ｖを必要とする家電製品を、第１出力ノードＰ３と第２出力ノードＰ４との間に接続することができる。これにより、変圧器を追加する必要がない。
【００３２】
図３は、本発明のインバータ装置の第２実施例を示すブロック図である。図３の説明において、図２と類似の構成については、簡略化のために、その説明を省略する。インバータ装置１０は、第１リレースイッチＲ１と、第２リレースイッチＲ２と、第３リレースイッチＲ３と、リレースイッチ制御器１０６と、をさらに含んでいる。第１リレースイッチＲ１は、第１出力ノードＰ３と第１の電力網Ｌ１の一端とに接続され、第２リレースイッチＲ２は、第２出力ノードＰ４と第２の電力網Ｌ２の一端とに接続され、第３リレースイッチＲ３は、第３出力ノードＰ５と第１の電力網Ｌ１の他端と第２の電力網Ｌ２の他端とに接続され、リレースイッチ制御器１０６は、第１リレースイッチＲ１と第２リレースイッチＲ２と第３リレースイッチＲ３とに接続されている。また、インバータ装置１０は、第１出力ノードＰ３と第２出力ノードＰ４と第３出力ノードＰ５とに電気的に接続される、外部負荷６０を導通又は非導通にするための負荷スイッチユニット１０４（複数のスイッチを有する）をさらに含んでいる。
【００３３】
一般的に、インバータを電力網に接続させようとする場合には、これらのリレースイッチが最初非導通状態にある。すべての準備が整いしだい（即ち、インバータ及び電力網の電圧と電流が系統連系の規定を満たす。これは、従来技術であるため、その説明を省略する）、これらのリレースイッチが初めて導通状態となる。このように、インバータ及び電力網を保護することができる。なお、これらのリレースイッチを非導通にして自立運転（ｓｔａｎｄ  ａｌｏｎｅ）モードで動作させることが可能である。自立運転モードにおいては、１０１Ｖを必要とする家電製品を、第１出力ノードＰ３と第３出力ノードＰ５との間、又は第３出力ノードＰ５と第２出力ノードＰ４との間に接続することができる一方、２０２Ｖを必要とする家電製品を、第１出力ノードＰ３と第２出力ノードＰ４との間に接続することができる。
【００３４】
リレースイッチ制御器１０６が第１リレースイッチＲ１、第２リレースイッチＲ２、及び第３リレースイッチＲ３を導通にする場合、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第１スイッチＱ１、第３スイッチＱ３、及び第１インダクタ１０８は、（第１電圧を出力する）ハーフブリッジインバータを構成し、且つ第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第２スイッチＱ２、第４スイッチＱ４、及び第２インダクタ１１０は、（第２電圧を出力する）ハーフブリッジインバータを構成する。リレースイッチ制御器１０６が第１リレースイッチＲ１及び第２リレースイッチＲ２を導通にし、第３リレースイッチＲ３を非導通にする場合、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第１スイッチＱ１、第２スイッチＱ２、第３スイッチＱ３、第４スイッチＱ４、第１インダクタ１０８、第２インダクタ１１０は、（第３電圧を出力する）フルブリッジインバータを構成する。
【００３５】
言い換えれば、第３リレースイッチＲ３は、モードスイッチである。本発明は、第３リレースイッチＲ３が導通状態になる場合、２つのハーフインバータ（及びその機能）を有するため、２種類の電圧を提供することができる一方、第３リレースイッチＲ３が非導通状態になる場合、１つのフルブリッジインバータ（及びその機能）を有し、１種類の電圧を提供することしかできないため、シングル電力網に適用されることができる。これにより、本発明の応用範囲を広げることができる。
【００３６】
図４は、本発明のインバータ装置の第３実施例を示すブロック図である。図４の説明において、図３と類似の構成については、簡略化のために、その説明を省略する。シングル電力網（第３の電力網Ｌ３）に用いる場合、第１リレースイッチＲ１及び第２リレースイッチＲ２は、依然として導通状態になるが、第３リレースイッチＲ３は、非導通状態になる。第３の電力網Ｌ３は、２３０Ｖであってもよいが、これに限定されない。
【００３７】
図５は、本発明の系統連系太陽光発電システムの第１実施例を示すブロック図である。系統連系太陽光発電システム３０は、第１の電力網Ｌ１、及び第２の電力網Ｌ２に用いられる。系統連系太陽光発電システム３０は、太陽光発電装置４０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０と、第１ノードＰ１と、第２ノードＰ２と、第１出力ノードＰ３と、第２出力ノードＰ４と、第３出力ノードＰ５と、第１コンデンサＣ１と、第２コンデンサＣ２と、第１スイッチＱ１と、第２スイッチＱ２と、第３スイッチＱ３と、第４スイッチＱ４と、第１インダクタ１０８と、第２インダクタ１１０と、スイッチ制御器１０２と、第３コンデンサＣ３と、第４コンデンサＣ４と、を含んでいる。
【００３８】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、太陽光発電装置４０に接続されている。第１ノードＰ１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０に接続され、第２ノードＰ２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０に接続されている。第１出力ノードＰ３は、第１の電力網Ｌ１の一端に接続され、第２出力ノードＰ４は、第２の電力網Ｌ２の一端に接続され、第３出力ノードＰ５は、第１の電力網Ｌ１の他端と第２の電力網Ｌ２の他端との間に接続されている。第１コンデンサＣ１は、第１ノードＰ１と第３出力ノードＰ５との間に接続され、第２コンデンサＣ２は、第２ノードＰ２と第３出力ノードＰ５との間に接続されている。第１スイッチＱ１の第１端子は、第１ノードＰ１に接続され、第２スイッチＱ２の第１端子は、第１ノードＰ１に接続され、第３スイッチＱ３の第１端子は、第１スイッチＱ１の第２端子に接続され、第３スイッチＱ３の第２端子は、第２ノードＰ２に接続され、第４スイッチＱ４の第１端子は、第２スイッチＱ２の第２端子に接続され、第４スイッチＱ４の第２端子は、第２ノードＰ２に接続されている。第１インダクタ１０８の一端は、第１スイッチＱ１の第２端子と第３スイッチＱ３の第１端子とに接続され、第１インダクタ１０８の他端は、第１出力ノードＰ３に接続されている。第２インダクタ１１０の一端は、第２スイッチＱ２の第２端子と第４スイッチＱ４の第１端子とに接続され、第２インダクタ１１０の他端は、第２出力ノードＰ４に接続されている。スイッチ制御器１０２は、第１スイッチＱ１の第３端子と、第２スイッチＱ２の第３端子と、第３スイッチＱ３の第３端子と、第４スイッチＱ４の第３端子とに電気的に接続されている。第３コンデンサＣ３は、第１出力ノードＰ３と第３出力ノードＰ５との間に接続され、第４コンデンサＣ４は、第３出力ノードＰ５と第２出力ノードＰ４との間に接続されている。
【００３９】
第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第１スイッチＱ１、第３スイッチＱ３、及び第１インダクタ１０８は、（第１電圧を出力する）ハーフブリッジインバータを構成し、且つ第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第２スイッチＱ２、第４スイッチＱ４、及び第２インダクタ１１０は、（第２電圧を出力する）ハーフブリッジインバータを構成する。これにより、第１出力ノードＰ３と第２出力ノードＰ４との間の電圧差は、第１の電力網Ｌ１によって供給される電圧と第２の電力網Ｌ２によって供給される電圧との和に等しく、第１出力ノードＰ３と第３出力ノードＰ５との間の電圧差は、第１の電力網Ｌ１によって供給される電圧に等しく、第３出力ノードＰ５と第２出力ノードＰ４との間の電圧差は、第２の電力網Ｌ２によって供給される電圧に等しくなる。
【００４０】
スイッチ制御器１０２が第１スイッチＱ１、第２スイッチＱ２、第３スイッチＱ３、及び第４スイッチＱ４を導通又は非導通にすることにより、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第１スイッチＱ１、第３スイッチＱ３、及び第１インダクタ１０８は、（第１電圧を出力する）ハーフブリッジインバータを構成し、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第２スイッチＱ２、第４スイッチＱ４、及び第２インダクタ１１０は、（第２電圧を出力する）ハーフブリッジインバータを構成する。図５の説明において、上記図面と類似の構成については、簡略化のために、その説明を省略する。
【００４１】
図６は、本発明の系統連系太陽光発電システムの第２実施例を示すブロック図である。系統連系太陽光発電システム３０は、第１リレースイッチＲ１と、第２リレースイッチＲ２と、第３リレースイッチＲ３と、リレースイッチ制御器１０６と、をさらに含んでいる。第１リレースイッチＲ１は、第１出力ノードＰ３と第１の電力網Ｌ１の一端とに接続され、第２リレースイッチＲ２は、第２出力ノードＰ４と第２の電力網Ｌ２の一端とに接続され、第３リレースイッチＲ３は、第３出力ノードＰ５と第１の電力網Ｌ１の他端と第２の電力網Ｌ２の他端とに接続され、リレースイッチ制御器１０６は、第１リレースイッチＲ１と第２リレースイッチＲ２と第３リレースイッチＲ３とに接続されている。
【００４２】
リレースイッチ制御器１０６が第１リレースイッチＲ１、第２リレースイッチＲ２、及び第３リレースイッチＲ３を導通にする場合、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第１スイッチＱ１、第３スイッチＱ３、及び第１インダクタ１０８は、（第１電圧を出力する）ハーフブリッジインバータを構成し、且つ第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第２スイッチＱ２、第４スイッチＱ４、及び第２インダクタ１１０は、（第２電圧を出力する）ハーフブリッジインバータを構成する。リレースイッチ制御器１０６が第１リレースイッチＲ１及び第２リレースイッチＲ２を導通にし、第３リレースイッチＲ３を非導通にする場合、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第１スイッチＱ１、第２スイッチＱ２、第３スイッチＱ３、第４スイッチＱ４、第１インダクタ１０８、第２インダクタ１１０は、（第３電圧を出力する）フルブリッジインバータを構成する。
【００４３】
上記図面において、本発明は、第１リレースイッチＲ１、第２リレースイッチＲ２、及び第３リレースイッチＲ３が非導通状態になる場合、連系運転から自立運転（自立動作）に切り替えられる。
【００４４】
本発明によれば、２種類の電圧を得ることができる。また、本発明は、シングル電力網に用いるように、２つのハーフブリッジインバータを１つのフルブリッジインバータにすることが可能である。
【００４５】
ただし、上記は、本発明の好ましい実施例の詳細な説明および図面に過ぎず、本発明の特徴がこれに限定されないため、本発明を限定するために用いられるものではなく、本発明の全ての範囲は別紙の特許請求の範囲を基準とすべきである。およそ本発明の特許請求の範囲における技術的思想およびその類似の変化の実施例に合うものは、いずれも本発明の範疇に含まれるものであって、当業者が本発明の範囲内で容易に想到し得る変化または付加はいずれも本願の特許請求の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４６】
１０  インバータ装置
２０  ＤＣ／ＤＣコンバータ
３０  系統連系太陽光発電システム
４０  太陽光発電装置
５０  従来の系統連系太陽光発電システム
６０  外部負荷
１０２  スイッチ制御器
１０４  負荷スイッチユニット
１０６  リレースイッチ制御器
１０８  第１インダクタ
１１０  第２インダクタ
Ｃ１  第１コンデンサ
Ｃ２  第２コンデンサ
Ｃ３  第３コンデンサ
Ｃ４  第４コンデンサ
ＣＰ１  第１の制御経路
ＣＰ２  第２の制御経路
Ｌ１  第１の電力網
Ｌ２  第２の電力網
Ｌ３  第３の電力網
Ｐ１  第１ノード
Ｐ２  第２ノード
Ｐ３  第１出力ノード
Ｐ４  第２出力ノード
Ｐ５  第３出力ノード
Ｑ１  第１スイッチ
Ｑ２  第２スイッチ
Ｑ３  第３スイッチ
Ｑ４  第４スイッチ
Ｒ１  第１リレースイッチ
Ｒ２  第２リレースイッチ
Ｒ３  第３リレースイッチ
【図１】
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【図２】
0006309561.tif 000003
【図３】
0006309561.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006309561.tif 000006
【図６】
0006309561.tif 000007