(57)【要約】【課題】広い入力電流域および出力電流域を持ち、広い範囲での入力電流の変動に対応して効率よく電力を出力し、過電流が起こりにくく安全に使用でき、かつ、小型化・低コスト化が可能な電力変換装置を提供する。【解決手段】直流電力である入力電力を電力変換する電力変換装置１００であって、入力電流を検出する入力電流検出部２と、入力電力を電力変換するものであり、入力電流範囲が互いに異なりかつ隣合う入力電流範囲とは重複する部分を有する複数の電力変換回路部４〜６と、電力変換回路部４〜６のうち、入力電流検出部２により検出された入力電流において最も大きい出力電力が得られる１つの電力変換回路部を選択する電力変換制御部１とを備え、電力変換制御部１は、検出された入力電流より所定量だけ大きい電流値において最も大きい出力電力が得られる電力変換回路部を１つの電力変換回路部として選択する。【選択図】図２
2012191823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電力として入力される入力電力を電力変換して出力する電力変換装置であって、
前記入力電力の電流である入力電流を検出する入力電流検出部と、
前記入力電力を電力変換するものであり、入力電流範囲が互いに異なりかつ隣合う入力電流範囲とは重複する部分を有する複数の電力変換回路部と、
前記複数の電力変換回路部のうち、前記入力電流検出部により検出された入力電流に基づいて１つの電力変換回路部を選択し、選択した電力変換回路部に対して最も大きい出力電力が得られる制御条件で制御を行う、電力変換制御部と、を備え、
前記電力変換制御部は、前記入力電流検出部により検出された入力電流より所定量だけ大きい電流値において最も大きい出力電力が得られる電力変換回路部を前記１つの電力変換回路部として選択する、
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記電力変換制御部は、
前記複数の電力変換回路部のうち、現在選択されている電力変換回路部、および、この電力変換回路部の入力電流範囲と隣合う入力電流範囲を有する電力変換回路から、前記入力電流検出部により検出された入力電流に基づいて１つの電力変換回路部を選択する、
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記所定量は、所定時間における当該電力変換装置への入力電流の変動量に基づいて設定される、
請求項１または２記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記所定量は、前記複数の電力変換回路部における前記入力電流範囲の重複部分ごとに設定される、
請求項１ないし３のいずれかに記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記所定量は、前記電力変換制御部が制御を行うタイミングに応じて設定される、
請求項１ないし４のいずれかに記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電力として入力される入力電力を、電力変換して出力する電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料の枯渇に対応するため、環境への配慮の必要性等から、再生可能な自然エネルギーの普及が望まれている。特に太陽電池は、環境への影響が少なく、今後の一層の発展が期待される。太陽電池により発電された電力は、蓄電池に蓄電されたり、電力会社に売電されることにより、有効に利用されている。太陽電池は日射量により出力が変動することから、天候等により出力が左右されるため、電力の供給量を制御することは困難である。太陽電池は、出力の変動幅の全域において、高い変換効率で出力が取り出されることが好ましい。
【０００３】
図１４は、一般的な太陽電池の特性の例を示すグラフである。図１４において、横軸は、太陽電池の出力電圧を示し、縦軸は太陽電池の出力電流を示す。図１４に示されているように、太陽電池の出力特性は、日射量により大きく変動する。出力電流幅が特に大きく変動することから、太陽電池に接続してその出力を取り出す電力変換装置は、広い入力電流域において高い変換効率を有することが好ましい。
【０００４】
電力変換回路において、広い入力電流域に対して高い変換効率を維持するためには、出力電流域が広い場合であっても高い変換効率が要求される。出力電圧を一定の値に維持する場合には、所定の範囲の出力電流において高い変換効率を有する電力変換回路を作製することは可能であるが、広い出力電流域において高い変換効率を維持する電力変換回路を作製することは困難である。従来の電力変換回路においては、出力電流が所定の範囲から外れると、電力変換回路の変換効率が低下することになる。つまり、出力電流として大電流が必要な場合には、出力電流が大電流である場合に高い変換効率を有する電力変換回路を用いればよいが、その電力変換回路により小電流を出力させる場合には、変換効率が低下する可能性がある。
【０００５】
単一の電力変換回路により、大電流の出力電流および小電流の出力電流のいずれにおいても高い変換効率を実現するために、出力電流の範囲に応じて電力変換における周波数、制御方式（ＰＷＭ・ＰＦＭ）等の制御条件を変更することが行われている。例えば、出力電流が大きい場合は周波数一定のＰＷＭ制御とし、出力電流が小さい場合にはＯＮ幅一定のＰＦＭ制御として回路を制御する。
【０００６】
また、特許文献１には、同じ構成の電力変換回路を複数持ち、出力電流に応じて、使用する回路数を増減する電源装置が開示されている。この電源装置は、複数の回路を組み合わせることで、出力電流に応じた電力変換回路を構成し、単一の電力変換回路を用いる場合よりも広い出力電流域において高い変換効率を維持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２３２５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、単一の電力変換回路において、周波数、制御方式（ＰＷＭ・ＰＦＭ）等を変更することで、ある程度の範囲の出力電流域において高い変換効率を維持することは可能である。しかし、その出力電流域の範囲には限界があり、太陽電池の出力を効率よく取り出すには十分な範囲とは言えない。
【０００９】
特許文献１の電源装置は、組み合わせる回路の数を増やすことにより、高い変換効率を維持できる出力電流域の範囲を広げることができるが、その範囲にも限界があり、太陽電池の出力を効率よく取り出すには十分な範囲とは言えない。特許文献１の電源装置は、同じ構成の回路を組み合わせることから、必要とする回路の数が比較的多くなるため、電源装置が大型化、高コスト化するという問題がある。また、同じ構成の回路を組み合わせることにより、広い出力電流域において最適の電力変換回路を構成するには、回路の設計が複雑になり、回路設計にかかる時間が長くなるという問題がある。
【００１０】
さらに、従来の電力変換回路においては、許容範囲値以上の電流が流れ込むこと（過電流）によりコイル等の回路部品が破損することを防ぐために、電流制限回路等を設けて過電流による事故を防止していた。そのため、電力変換回路の部品点数が増え、電流制限回路の大型化、高コスト化につながっていた。
【００１１】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされた発明であり、その目的は、広い入力電流域および出力電流域を持ち、広い範囲での入力電流の変動に対応して効率よく電力を出力し、過電流が起こりにくく安全に使用でき、かつ、小型化・低コスト化が可能な電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の電力変換装置は、直流電力として入力される入力電力を電力変換して出力する電力変換装置であって、前記入力電力の電流である入力電流を検出する入力電流検出部と、前記入力電力を電力変換するものであり、入力電流範囲が互いに異なりかつ隣合う入力電流範囲とは重複する部分を有する複数の電力変換回路部と、前記複数の電力変換回路部のうち、前記入力電流検出部により検出された入力電流に基づいて１つの電力変換回路部を選択し、選択した電力変換回路部に対して最も大きい出力電力が得られる制御条件で制御を行う、電力変換制御部と、を備え、前記電力変換制御部は、前記入力電流検出部により検出された入力電流より所定量だけ大きい電流値において最も大きい出力電力が得られる電力変換回路部を前記１つの電力変換回路部として選択することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電力変換装置によれば、広い入力電流域および出力電流域を持ち、広い範囲での入力電流の変動に対応して効率よく電力を出力し、過電流が起こりにくく安全に使用でき、かつ、小型化・低コスト化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る電力変換装置を用いた太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る電力変換装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係る電力変換装置の構成の一例の一部を回路図とした説明図である。
【図４】本実施形態に係る電力変換装置の各電力変換回路部の入力電流と出力電力との関係を示すグラフである。
【図５】電力変換回路部における出力電流と変換効率との関係の例を示すグラフである。
【図６】第１電力変換回路部に関する効率対出力電流データの一例を示す図である。
【図７】第２電力変換回路部に関する効率対出力電流データの一例を示す図である。
【図８】第３電力変換回路部に関する効率対出力電流データの一例を示す図である。
【図９】電力変換回路部の切換え処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】電力変換回路部の選択処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】電力変換回路部の切換えのタイミングを示すための、入力電流と出力電力との関係を示すグラフである。
【図１２】電力変換回路部の選択処理の他の一例を示すフローチャートである。
【図１３】電力変換回路部の選択処理のさらに他の一例を示すフローチャートである。
【図１４】太陽電池の特性の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本実施形態に係る電力変換装置を用いた太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る電力変換装置１００および太陽電池ＰＶを用いて、商用電力系統と連系して使用される太陽光発電システムを実現することができる。この太陽光発電システムは、太陽電池ＰＶと、太陽電池ＰＶに接続された電力変換装置１００と、電力変換装置１００により電力変換された出力をさらに変圧したり、直流−交流変換等することで商用電力系統に整合させるための連系用整合装置２００とを備え、連系用整合装置２００は商用電力系統に接続されている。
【００１６】
太陽電池ＰＶは日射量に応じて発電を行い、電力を出力する。
【００１７】
電力変換装置１００は、入力された電力を高い変換効率で変換して出力する。電力変換装置１００の詳細については、後述する。
【００１８】
連系用整合装置２００は、例えばＤＣ−ＡＣインバータ回路を備え、電力変換装置１００からの出力を商用電力系統に送電できるように、１００Ｖ程度の交流電圧へと変換する。
【００１９】
太陽光が入射されることで発電した太陽電池ＰＶから出力された電力が、電力変換装置１００に入力される。電力変換装置１００では、太陽電池ＰＶからの出力を入力とし、その入力電流値の範囲にかかわらず高い変換効率で電力変換して出力する。電力変換装置１００により変換された電力は連系用整合装置２００に入力され、商用電力系統で伝送されるように適宜変換され、商用電力系統へと送電される。このように、太陽電池ＰＶからの出力を有効に売電することができる。
【００２０】
本実施形態に係る電力変換装置１００を用いることにより、太陽電池ＰＶからの出力を高い変換効率で取り出すことができる太陽光発電システムを構成することができる。本実施形態に係る電力変換装置１００について、図面を参照して説明する。
【００２１】
図２は本実施形態に係る電力変換装置の構成の一例を示すブロック図である。図３は本実施形態に係る電力変換装置の構成の一例の一部を回路図とした説明図であって、電力変換装置１００に太陽電池ＰＶが接続されている。図２に示すように、電力変換装置１００は、電力変換制御部１と、入力電力Ｐｉｎの電流である入力電流Ｉｉｎを検出する入力電流検出部２と、入力電力Ｐｉｎの電圧である入力電圧Ｖｉｎを検出する入力電圧検出部３と、電力変換を行う第１電力変換回路部４、第２電力変換回路部５および第３電力変換回路部６と、出力電力Ｐｏｕｔの電流である出力電流Ｉｏｕｔを検出する出力電流検出部７と、出力電力Ｐｏｕｔの電圧である出力電圧Ｖｏｕｔを検出する出力電圧検出部８と、警報信号を出力する警報出力部９とを備えている。
【００２２】
第１〜３電力変換回路部４〜６は、それぞれ入力電力を変換して出力するように構成された回路であって、これらは互いに入力電流範囲が異なる。第１〜３電力変換回路部４〜６には、電力変換装置１００に入力された電力が入力されるが、その入力は電力変換制御部１により制御されている。
【００２３】
図３に示すように、第１〜３電力変換回路部４〜６は、スイッチング素子ＦＥＴ１、ＦＥＴ２、ＦＥＴ３と、転流ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３と、電力変換時にエネルギーを蓄積するためのインダクタであるコイル（リアクトル）Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３と、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３とを備えている。
【００２４】
スイッチング素子ＦＥＴ１〜３は、いずれもＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：金属−酸化物−半導体電界効果型トランジスタ）とすればよい。転流ダイオードＤ１〜３は、それぞれ通常のダイオードであってもツェナーダイオードであってもよい。第１〜３電力変換回路部４〜６は、降圧型のＤＣ／ＤＣコンバーターを構成している。スイッチング素子ＦＥＴ１〜３のゲートは、それぞれ電力変換制御部１に接続されていて、電力変換制御部１から送信される駆動信号Ｓ１〜３により、ＯＮ、ＯＦＦが制御される。電力変換制御部１が、太陽電池ＰＶの出力を変換するために、第１〜３電力変換回路部４〜６のいずれを用いるかを選択し、第１〜３電力変換回路部４〜６のそれぞれを制御する。
【００２５】
第１〜３電力変換回路部４〜６において、各コイルＬ１〜３のインダクタンスは互いに異なる値を有しており、各電力変換回路部における入力電流に対する出力電力の特性が互いに異なる。
【００２６】
図４を用いて、第１〜３電力変換回路部４〜６の入力電流Ｉｉｎと出力電力Ｐｏｕｔとの関係について説明する。図４は本実施形態に係る電力変換装置の各電力変換回路部の入力電流と出力電力との関係を示すグラフである。図４に示すように、第１〜３電力変換回路部４〜６は、それぞれ入力電流Ｉｉｎに対する出力電力Ｐｏｕｔの特性が異なる。各第１〜３電力変換回路部４〜６におけるピークの出力電力Ｐｏｕｔを得るときの入力電流Ｉｉｎの値も各電力変換回路部において互いに異なる。
【００２７】
第１〜３電力変換回路部４〜６の各入力電流範囲が互いに異なり、かつ隣合う入力電流範囲とは重複する部分を有している。つまり、図４に示しているように、第１電力変換回路部４および第２電力変換回路５の入力電流範囲は隣合っていて、これらの電流範囲は重複している（図４において破線で示した部分を参照）。同様に、第２電力変換回路部５および第３電力変換回路部６の入力電流範囲は隣合っていて、これらの電流範囲は重複している（図４において破線で示した部分を参照）。
【００２８】
第１〜３電力変換回路部４〜６のいずれか１つを用いて電力変換を行う場合に、最も大きな出力電力Ｐｏｕｔを得ることができる各電力変換回路部の入力電流Ｉｉｎの境界が、しきい値ｔｈ１〜２であり、小電流側に位置するものを小電流側しきい値ｔｈ１とし、大電流側に位置するものを大電流側しきい値ｔｈ２とする。
【００２９】
第１〜３電力変換回路部４〜６は、入力電流Ｉｉｎおよび出力電流Ｉｏｕｔの値により変換効率が変化する。特に、コイルＬ１〜３のインダクタンスおよび直流抵抗により変換効率の高低が決まってくる。図５は、電力変換回路部における出力電流と変換効率との関係の例を示すグラフである。図５（Ａ）は出力電流Ｉｏｕｔが比較的大きい場合に好ましい電力変換回路部に関するグラフであり、図５（Ｂ）は出力電流Ｉｏｕｔが比較的小さい場合に好ましい電力変換回路部に関するグラフである。変換効率ηは入力電力Ｐｉｎに対する出力電力Ｐｏｕｔの比であり、変換効率ηが大きいほど高い効率の電力変換が可能な電力変換部であるといえる。
【００３０】
図５（Ａ）および図５（Ｂ）において用いた電力変換回路部は、いずれも、第１〜３電力変換回路部４〜６と同様の回路構成を有する電力変換回路部であるが、それぞれのコイルのインダクタンスは互いに異なる。
【００３１】
図５（Ａ）の電力変換回路部は、入力電圧１２０Ｖ、出力電圧１００Ｖ、出力電流が０．２Ａ〜１０Ａ程度の条件において動作し、入力電流が１０Ａ付近において最も高い変換効率ηを得ることができるように設計されている。この電力変換回路部には、大電流出力が可能なコイルが選択される。一般的に大電流型のコイルはＬ値が０．１μＨ〜数μＨと比較的小さく、３００ＫＨｚ〜１ＭＨｚの高周波でＰＷＭスイッチング制御することにより、出力電流が１０Ａ付近で変換効率９０％以上を実現できる。しかし、出力電流が１Ａ以下では自己回路損失が大きいため５０％程度まで変換効率ηが落ちる。
【００３２】
図５（Ｂ）の電力変換回路部は、入力電圧１２０Ｖ、出力電圧１００Ｖ、出力電流０〜１Ａ程度の条件において動作し、入力電流が１Ａ付近において最も高い変換効率ηを得ることができるように設計されている。この電力変換回路部には、小電流出力が可能なコイルが選択される。一般的に小電流型のコイルはＬ値が数十μＨ〜数百μＨで、３００ＫＨｚ以下の比較的低い周波数でＰＷＭスイッチング制御することにより、０．０１Ａ〜１Ａ程度の電流域において変換効率９０％前後を実現できる。しかし、出力電流が１Ａを超えると出力が低下し、大電流を出力することができない。
【００３３】
第１〜３電力変換回路部４〜６は、それぞれ異なる入力電流域において高い変換効率の電力変換がなされ、それらの入力電流域により、電力変換装置１００に入力され得る入力電流をカバーできる。
【００３４】
なお、第１〜３電力変換回路部４〜６は、それぞれ入力電流の範囲が異なるコンバーターであればよく、図３に示した回路構成に限定されるわけではない。電力変換装置１００の使用目的に応じてそれぞれ設計されればよい。例えば、スイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴの代わりにバイポーラトランジスタを用いてもよい。また、転流ダイオードの代わりに、ＭＯＳＦＥＴまたはバイポーラトランジスタといったスイッチング素子を用いて同期整流式としても、第１〜３電力変換回路部４〜６と同様の動作をする電力変換回路部を構成することができる。また、第１〜３電力変換回路部４〜６とは異なる構成の電力変換回路部を用いてもよく、例えば昇圧型でもよい。また、電力変換回路部の数は複数であればよく、３個に限定されるわけではない。電力変換回路部の回路構成およびその数は、電力変換装置１００に接続される電力源の出力等に応じて決定される電力変換装置１００の入力電流の範囲等に応じて適宜調整すればよい。
【００３５】
入力電流検出部２は、入力電流Ｉｉｎの値を随時検出し、電力変換制御部１に送信する。入力電流検出部２は例えば電流検出用の抵抗等を用いて構成され、Ａ／Ｄ変換器を有し、アナログ信号の検出値をデジタル信号へと変換して電力変換制御部１に送信する。
【００３６】
入力電圧検出部３は、入力電圧Ｖｉｎの値を随時検出し、電力変換制御部１に送信する。入力電圧検出部３は例えば分圧抵抗等を用いて構成され、Ａ／Ｄ変換器を有し、アナログ信号の検出値をデジタル信号へと変換して電力変換制御部１に送信する。
【００３７】
出力電流検出部７は、出力電流Ｉｏｕｔの値を随時検出し、電力変換制御部１に送信する。出力電流検出部７は例えば電流検出用の抵抗等を用いて構成され、Ａ／Ｄ変換器を有し、アナログ信号の検出値をデジタル信号へと変換して電力変換制御部１に送信する。
【００３８】
出力電圧検出部８は、出力電圧Ｖｏｕｔの値を随時検出し、電力変換制御部１に送信する。出力電圧検出部８は例えば分圧抵抗等を用いて構成され、Ａ／Ｄ変換器を有し、アナログ信号の検出値をデジタル信号へと変換して電力変換制御部１に送信する。
【００３９】
図２において、電力変換制御部１は、しきい値格納部１１と、効率対出力電流データ格納部１２と、追加電流値設定部１３と、選択部１４と、制御条件決定部１５とを備えている。電力変換制御部１は、例えばＣＰＵおよび不揮発性メモリ等を用いて構成することが可能である。電力変換制御部１は、第１〜３電力変換回路部４〜６のうち、入力電流検出部２により検出された入力電流Ｉｉｎに基づいて１つの電力変換回路部を選択し、選択した電力変換回路部が最も大きい出力電力Ｐｏｕｔを得ることができるような制御条件で電力変換回路部を制御する。
【００４０】
しきい値格納部１１は、例えば不揮発性メモリであって、第１〜３電力変換回路部４〜６を用いて電力変換を行う場合に、最も大きな出力電力Ｐｏｕｔを得るために回路部を切換えることが好ましい入力電流Ｉｉｎの値であるしきい値ｔｈ１〜２が格納されている。図４に示すように、入力電流Ｉｉｎが小電流側しきい値ｔｈ１よりも小さい場合は第１電力変換回路部４を用いることが好ましいが、入力電流Ｉｉｎが小電流しきい値ｔｈ１以上であり大電流側しきい値ｔｈ２よりも小さい場合は、第２電力変換回路部５を用いることが好ましい。入力電流Ｉｉｎが大電流側しきい値ｔｈ２以上である場合は第３電力変換回路部６を用いることが好ましい。小電流側しきい値ｔｈ１および大電流側しきい値ｔｈ２については予め測定により求め、しきい値格納部１１に格納しておけばよい。
【００４１】
効率対出力電流データ格納部１２は、例えば不揮発性メモリであって、効率対出力電流データＴＤ１〜３を格納している。効率対出力電流データＴＤ１〜３は、第１〜３電力変換回路部４〜６ごとに予め測定により求められたデータであって、第１〜３電力変換回路部４〜６のそれぞれにおける変換効率ηと出力電流Ｉｏｕｔとの関係を示すデータである。効率対出力電流データＴＤ１〜３は、図６〜８に示すように入力電流Ｉｉｎおよび出力電圧Ｖｏｕｔをパラメータとするテーブル形式とされる、変換効率ηと出力電流Ｉｏｕｔとの関係を示すグラフで表すことができる。図６〜図８は、それぞれ、第１〜３電力変換回路部４〜６に関する効率対出力電流データの一例を示す図である。
【００４２】
効率対出力電流データＴＤ１〜３は、各電力変換回路部における、入力電流Ｉｉｎごとおよび出力電圧Ｖｏｕｔごとのデータであり、例えば入力電流Ｉｉｎは１〜９Ａの範囲で２Ａ刻みに５点選択され、出力電圧は８０〜１２０Ｖであり１０Ｖ刻みに５点選択されている。図６〜８に示すように、効率対出力電流データＴＤ１〜３は、入力電流Ｉｉｎおよび出力電圧Ｖｏｕｔにより区分されたテーブル形式のデータである。
【００４３】
効率対出力電流データＴＤ１〜３における入力電流Ｉｉｎの範囲は、電力変換装置１００において実際に使用することが予定されている入力電流Ｉｉｎの範囲である。効率対出力電流データＴＤ１〜３における出力電圧Ｖｏｕｔの範囲は、電力変換装置１００において実際に使用することが予定されている出力電圧Ｖｏｕｔの範囲である。これらの範囲において、上記複数のグラフが多ければ多いほど、より高精度の電力変換ができるといえる。効率対出力電流データＴＤ１〜３を測定により求める際に、入力電流Ｉｉｎの刻みの度合いおよび出力電圧Ｖｏｕｔの刻みの度合いをより小さくすることで、効率対出力電流データＴＤ１〜３の量が増加し、より高精度の電力変換が可能となる。
【００４４】
追加電流値設定部１３は、追加電流値Ｉａｄｄを設定する。電流変換装置１００では、入力電流Ｉｉｎより所定量だけ大きい電流値において最も大きい出力電力Ｉｏｕｔが得られる電力変換回路部を選択して、その電力変換回路部に切換える。この所定量が追加電流値Ｉａｄｄ１〜２である。
【００４５】
追加電流値Ｉａｄｄは過電流を起きにくくするために設定される値である。例えば、追加電流値設定部１３は、入力電流検出部２により検出される入力電流Ｉｉｎに基づいて、所定の時間における入力電流Ｉｉｎの検出値の変動量を算出し、算出した値に基づいて追加電流値Ｉａｄｄ１〜２を設定すればよい。変動量が比較的大きい場合は追加電流値Ｉａｄｄ１〜２が大きい値となるように、変動量が比較的小さい場合は追加電流値Ｉａｄｄ１〜２が小さい値となるように設定すればよい。
【００４６】
また、追加電流値設定部１３は、第１〜３電力変換回路部４〜６における入力電流範囲の重複部分ごとに追加電流値Ｉａｄｄ１〜２を設定すればよい。つまり、第１〜３電力変換回路部４〜６のそれぞれの特性に応じて、追加電流値Ｉａｄｄ１および追加電流値Ｉａｄｄ２をそれぞれ異なる値となるように設定すればよい。
【００４７】
また、追加電流値設定部１３は、電力変換制御部１が制御を行うタイミングに応じて追加電流値Ｉａｄｄを設定すればよい。例えば、朝、昼、夜のそれぞれのタイミングにおいて、太陽電池ＰＶからの出力の変動量が異なることから、所定時間当たりの入力電流Ｉｉｎの変動量が各タイミングでは異なる。そこで、追加電流値設定部１３は、朝、昼、夜のそれぞれの状態であることを検知し、各状態において好ましい追加電流値Ｉａｄｄ１〜２を設定すればよい。朝、昼、夜のそれぞれを検知する方法としては、例えば日照量に基づいて検知する方法、タイマにより検知する方法等がある。
【００４８】
選択部１４は、入力電流検出部２により検出された入力電流Ｉｉｎの検出値に、追加電流値設定部１３により設定された追加電流値Ｉａｄｄ１〜２を加えて基準電流値Ｉｒｅｆ１〜２を算出し、しきい値格納部１１に格納されたしきい値ｔｈ１〜２と、この基準電流値Ｉｒｅｆ１〜２とを比較する。Ｉｒｅｆ１＜ｔｈ１の場合は、選択部１４は第１電力変換回路部４を選択する。Ｉｒｅｆ１≧ｔｈ１かつＩｒｅｆ２＜ｔｈ２の場合は、選択部１４が第２電力変換回路部５を選択する。Ｉｒｅｆ２≧ｔｈ２の場合は、選択部１４は第３電力変換回路部６を選択する。それにより、第１〜３電力変換回路部４〜６に、基準電流値Ｉｒｅｆ１〜２が入力されたとした場合に、最も大きい出力電力が得られる１つの電力変換回路部を選択する。
【００４９】
制御条件決定部１５は、効率対出力電流データ格納部１２に格納された効率対出力電流データＴＤ１〜３に基づいて、選択された電力変換回路部に入力電流Ｉｉｎが流れた場合に、最も高い変換効率ηを得ることができる出力電圧Ｖｏｕｔを取得し、取得した出力電圧Ｖｏｕｔを出力電圧Ｖｏｕｔの目標値とする。出力電圧Ｖｏｕｔの目標値とは、選択された電力変換回路部において最も大きい出力電力Ｐｏｕｔが得られる際の出力電圧Ｖｏｕｔのことである。
【００５０】
制御条件決定部１５は、出力電圧Ｖｏｕｔの目標値が得られるように、選択された電力変換回路を制御する。具体的には、選択された電力変換回路部に入力電流Ｉｉｎが流れた場合に、ＰＷＭスイッチング制御において、出力電圧Ｖｏｕｔの目標値を得ることができるようなスイッチング周波数およびデューティー比を算出して決定する。選択された電力変換回路部は、制御条件決定部１５により決定された制御条件により制御される。それにより、選択された電力変換回路部では、最も大きな出力電力が得られる。
【００５１】
警報出力部９は、電力変換制御部１からの信号を受けて電力変換装置１００の動作に異常が生じていることを操作者に知らせるために警報信号を出力する。警報出力部９としては、警報音を鳴らすことで異常を操作者に知らせるブザー、点灯または点滅により異常を操作者に知らせる警報灯（ランプ）、異常であることを表示画面に文字等を表示することにより操作者に知らせる表示装置等とすればよい。
【００５２】
次に、電力変換装置１００の動作について説明する。図１に示す太陽光発電システムにおいて、太陽電池ＰＶで発電された電力が電力変換装置１００に入力されている。電力変換装置１００において、電力変換制御部１は、所定の時間が経過する度ごとに、第１〜３電力変換回路部４〜６のうちから１つの電力変換回路部を選択する処理（選択処理）を行う。所定の時間として、例えば１０〜１００ｍｓ、１００〜１０００ｍｓまたは１〜１０秒等とすることが可能である。電力変換制御部１は、選択した電力変換回路部に対してＰＷＭ（Pulse Width Modulation）スイッチング制御を行った場合に、最も大きい出力電力が得られる制御条件を求め、その制御条件により、選択した１つの電力変換回路部を制御する。制御条件としては、スイッチング周波数、出力電圧Ｖｏｕｔの目標値、ＯＮ−ＯＦＦのデューティー比等がある。
【００５３】
選択した電力変換回路部が、現状において使用されている電力変換回路部である場合には、電力変換制御部１は、最も大きい出力電力Ｐｏｕｔが得られるように引き続きその電力変換回路部の制御を続ける。しかし、選択した電力変換回路部が現状において使用されている電力変換回路部と異なる場合には、電力変換制御部１により、選択した電力変換回路部に入力電力Ｐｉｎが入力されるように切換えられて、最も大きい出力電力Ｐｏｕｔが得られるように、選択された電力変換回路部が制御される。
【００５４】
図９および図１０を参照して、電力変換装置１００の動作について具体的に説明する。図９は、電力変換回路部の切換え処理の一例を示すフローチャートであり、図１０は、電力変換回路部の選択処理の一例を示すフローチャートである。
【００５５】
図９に示すように、電力変換制御部１が、例えば所定の時間（１〜１０秒程度）ごとに電力変換回路部の切換えが必要か否かについて判断する（♯１１）。後述する電力変換回路部の選択処理の結果に基づいて、現状において使用している電力変換回路部とは異なる電力変換回路部を電力変換制御部１が選択した場合には、電力変換回路部の切換えが必要である（＃１１でＹｅｓ）。
【００５６】
電力変換回路部の切換えは、電力変換制御部１の駆動信号Ｓ１〜３により行われる。例えば、現状は第１電力変換回路部４が選択されているとすると、駆動信号Ｓ２および駆動信号Ｓ３がＯＦＦであり、駆動信号Ｓ１のみが発信されている。駆動信号Ｓ１は、第１電力変換回路部４がＰＷＭスイッチング制御を行うための信号であり、ＯＮとＯＦＦとを一定の周期で繰り返す信号である。駆動信号Ｓ２および駆動信号Ｓ３がＯＦＦであることから、第２電力変換回路部５および第３電力変換回路部６には入力電力Ｐｉｎは入力されない。第１電力変換回路部４にのみ入力電力Ｐｉｎが入力され、出力電力Ｐｏｕｔが出力される。
【００５７】
選択処理において、第２電力変換回路部５が選択されたとすると、電力変換制御部１は駆動信号Ｓ１をＯＦＦにし、駆動信号Ｓ２のみを発信する。駆動信号Ｓ１および駆動信号Ｓ３がＯＦＦであることから、第１電力変換回路部４および第３電力変換回路部６には入力電力Ｐｉｎは入力されない。第２電力変換回路部５にのみ入力電力Ｐｉｎが入力され、出力電力Ｐｏｕｔが出力される。このようにして、電力変換回路部の切換えが行われる。
【００５８】
電力変換制御部１は、第１電力変換回路部４に代えて第２電力変換回路部５の出力電圧Ｖｏｕｔの目標値を設定する（＃１２）。出力電圧Ｖｏｕｔの目標値とは、上述したように、選択された電力変換回路部において最も大きい出力電力Ｐｏｕｔが得られる際の出力電圧Ｖｏｕｔのことである。出力電圧Ｖｏｕｔの目標値は、選択処理において求められている。出力電圧Ｖｏｕｔの目標値を設定するとは、出力電圧Ｖｏｕｔの目標値が得られるように、この電力変換回路部を制御することをいう。
【００５９】
電力変換制御部１が、この入力電流Ｉｉｎが第２電力変換回路部５に流れた場合に、ＰＷＭスイッチング制御において、出力電圧Ｖｏｕｔの目標値を得ることができるようなスイッチング周波数およびデューティー比を算出する。電力変換制御部１は駆動信号Ｓ２を送信して、算出した制御条件（スイッチング周波数およびデューティー比）により第２電力変換回路部５を制御する。これにより、第２電力変換回路部５が、上記出力電圧Ｖｏｕｔの目標値周辺の出力電圧Ｖｏｕｔを出力することになり、最も大きい出力電力Ｐｏｕｔが得られる。
【００６０】
電力変換制御部１により、出力電圧検出部８により検出された出力電圧Ｖｏｕｔの検出値と、出力電圧Ｖｏｕｔの目標値とが比較される（＃１３）。なお、＃１１でＮｏの場合は、現状選択されている第１電力変換回路部４により電力変換を行っておけばよいので、＃１２を行わずに＃１３に進む。＃１３において、比較した結果に基づいて電力変換制御部１により、検出された出力電圧Ｖｏｕｔの検出値と、出力電圧Ｖｏｕｔの目標値とを合わせるようにフィードバック制御により、デューティー比が調整される（＃１４）。
【００６１】
デューティー比が調整された後、出力電圧Ｖｏｕｔの目標値の再設定が必要であるか、電力変換制御部１により判断される（＃１５）。具体的には、電力変換制御部１により、現在の入力電流Ｉｉｎの検出値と、第２電力変換回路部５を選択する際に用いた入力電流Ｉｉｎの検出値とが比較される。選択処理時の入力電流Ｉｉｎの検出値と、現在の入力電流Ｉｉｎの検出値とが異なり、その差が予め設定された所定値以上である場合には、出力電圧Ｖｏｕｔの目標値の再設定が必要であると判断される（＃１５のＹｅｓ）。出力電圧Ｖｏｕｔの目標値が、第２電力変換回路部５が選択された時の値に比べて大きく変化している可能性があると考えられるためである。
【００６２】
電力変換制御部１により、図７に示す第２電力変換回路部５の効率対出力電流データＴＤ２に基づいて出力電圧Ｖｏｕｔの目標値が再度取得され、再設定される（＃１６）。つまり、電力変換制御部１が、現在の入力電流Ｉｉｎの検出値が第２電力変換回路部５に入力された場合に、ＰＷＭスイッチング制御により、再度取得した出力電圧Ｖｏｕｔの目標値を得ることができるようなスイッチング周波数およびデューティー比を算出し、この制御条件により第２電力変換回路部５を制御する。
【００６３】
出力電圧Ｖｏｕｔの目標値の再設定が不要である場合（＃１５のＮｏ）、および出力電圧Ｖｏｕｔの目標値の再設定（＃１６）後は、＃１１へと戻り、上記工程を繰り返す。
【００６４】
図９において、電力変換回路部は、フィードバックにより自動制御されている。
【００６５】
図１０を参照して１つの電力変換回路部を選択する選択処理について説明する。入力電流検出部２により、入力電流Ｉｉｎが検出される（＃２１）。
【００６６】
選択部１４により、入力電流Ｉｉｎの検出値に、追加電流値設定部１３により設定された第２追加電流値Ｉａｄｄ２が加算されて第２基準電流値Ｉｒｅｆ２が算出される（＃２２）。
【００６７】
選択部１４により、算出された第２基準電流値Ｉｒｅｆ２と、しきい値格納部１１に格納された大電流側しきい値ｔｈ２とが比較される（＃２３）。第２基準電流値Ｉｒｅｆ２が大電流側しきい値ｔｈ２以上であれば（＃２３でＹｅｓ）、選択部１４により第３電力変換回路部６が選択される（＃２４）。
【００６８】
第２基準電流値Ｉｒｅｆ２が大電流側しきい値ｔｈ２よりも小さい場合は（＃２３でＮｏ）、選択部１４により、入力電流Ｉｉｎの検出値に、追加電流値設定部１３により設定された第１追加電流値Ｉａｄｄ１が加算されて第１基準電流値Ｉｒｅｆ１が算出される（＃２５）。
【００６９】
選択部１４により、算出された第１基準電流値Ｉｒｅｆ１と、しきい値格納部１１に格納された小電流側しきい値ｔｈ１とが比較される（＃２６）。第１基準電流値Ｉｒｅｆ１が小電流側しきい値ｔｈ１以上であれば（＃２６でＹｅｓ）、選択部１４により第２電力変換回路部５が選択される（＃２７）。
【００７０】
第１基準電流値Ｉｒｅｆ１が小電流側しきい値ｔｈ１よりも小さい場合は（＃２６でＮｏ）、選択部１４により第１電力変換回路部４が選択される（＃２８）。
【００７１】
＃２４、＃２７、＃２８の各工程において、第１〜３電力変換回路部４〜６がそれぞれ選択された後、制御条件決定部１５により、選択された各電力変換回路部において、最も大きい出力電力が得られる制御条件（デューティー比、出力電圧Ｖｏｕｔの目標値、スイッチング周波数等）が決定される（＃２９）。
【００７２】
制御条件決定部１５における、選択された電力変換回路部における出力電圧Ｖｏｕｔの目標値の決定方法について具体的に説明する。
【００７３】
選択部１４において第３電力変換回路部６が選択されたとし、入力電流Ｉｉｎの検出値が５Ａであり、出力電圧の取り得る範囲が８０〜１２０Ｖであるとする。出力電圧Ｖｏｕｔの取り得る範囲とは、電力変換装置１００に接続される電力源の出力等に応じて決定される値であり、電力変換装置１００において用いられる出力電圧Ｖｏｕｔの範囲である。制御条件決定部１５は、図７に示される効率対出力電流データＴＤ２から、５Ａの行の８０Ｖ、９０Ｖ、１００Ｖ、１１０Ｖ、１２０Ｖの５つのデータを抽出する。それらのデータにおいて、出力電流Ｉｏｕｔの取り得る範囲における変換効率ηが最大になるデータを選択する。出力電流Ｉｏｕｔの取り得る範囲とは、電力変換装置１００に接続される電力源の出力等に応じて決定される値であり、電力変換装置１００において用いられる出力電流Ｉｏｕｔの範囲である。変換効率ηが最大となる場合の出力電流Ｉｏｕｔが求められれば、その値から出力電圧Ｖｏｕｔの目標値を求める。
【００７４】
検出された入力電流Ｉｉｎ（５Ａ）と各入力電圧Ｖｉｎとを乗じることにより入力電力Ｐｉｎが算出される（Ｉｉｎ×Ｖｉｎ＝Ｐｉｎ）。入力電圧Ｖｉｎが固定である場合は、検出せずにその値を用いればよいし、入力電圧Ｖｉｎが変動する場合は、入力電圧検出部３により検出された値を用いればよい。算出された入力電力Ｐｉｎに、選択された最大となる変換効率ηを乗じることで、第２電力変換回路部５における最も大きい出力電力Ｐｏｕｔが算出される（Ｐｉｎ×η＝Ｐｏｕt）。このＰｏｕｔを、変換効率ηが最大になるＩｏｕｔにより除することで、出力電圧Ｖｏｕｔの目標値を求めることができる（Ｐｏｕｔ／Ｉｏｕｔ＝Ｖｏｕｔ）。
【００７５】
なお、電力変換制御部１は、効率対出力電流データＴＤ１〜３を格納せず、第１〜３電力変換回路部４〜６における、入力電流Ｉｉｎに対する最大となる出力電力Ｐｏｕｔを予め測定により求めておき、それらの値を格納していることとしてもよい。その場合は、電力変換制御部１は、入力電流Ｉｉｎの検出値により、選択された電力変換回路部において最大となる出力電力Ｐｏｕｔを取得することができ、さらに出力電流Ｉｏｕｔの検出値より、出力電圧Ｖｏｕｔの目標値を求めることができる。
【００７６】
上述の電力変換装置１００の動作における、第１〜３電力変換回路部４〜６の切換え時における入力電流Ｉｉｎと出力電力Ｐｏｕｔの関係について説明する。図１１は電力変換回路部の切換えのタイミングを示すための、入力電流と出力電力との関係を示すグラフである。図１１に示すように、電力変換装置１００において、入力電流Ｉｉｎが、小電流側しきい値ｔｈ１よりも第１追加電流値Ｉａｄｄ１だけ小さい値である小電流側切換電流値Ｉｃｈ１となったときが、第１電力変換回路部４および第２電力変換回路部５間における切換えタイミングである。また、入力電流Ｉｉｎが、大電流側しきい値ｔｈ２よりも第２追加電流値Ｉａｄｄ２だけ小さい値である大電流側切換電流値Ｉｃｈ２となったときが、第２電力変換回路部５および第３電力変換回路部６間の切換えタイミングである。
【００７７】
仮に、例えば入力電流Ｉｉｎの値がしきい値ｔｈ１になったときに電力変換回路部を切換えることとすると、第１電力変換回路部４が選択されている状態で、例えば曇りから急に晴れ間がのぞいたときのように、太陽電池ＰＶの出力が急激に上昇すると、切換えのタイミングが遅れて第１電力変換回路部４に過電流が流れる可能性が高いといえる。しかし、本実施形態では、図１１に示すように、切換電流値Ｉｃｈ１で切換えるので、入力電流Ｉｉｎが急激に増加し、切換電流値Ｉｃｈ１での切換えが間に合わなかったとしても、入力電流Ｉｉｎがしきい値ｔｈ１を超えるまでには余裕がある。したがって、第１電力変換回路部４に過電流が流れる可能性は低く、安全である。
【００７８】
電力変換装置１００は、上述の切換えタイミングにより電力変換回路部を切換えることから、電力変換回路部に不測に許容範囲以上の電流が流れ込むことがおこりにくく、安全を優先した構成であるといえる。電力変換装置１００には過電流が起こりにくいため、新たに電流制限回路等を設ける必要性も小さい。
【００７９】
なお、過電流は、入力電流Ｉｉｎが上昇する場合に起こり得るため、切換電流値Ｉｃｈ１〜２での切換えは、入力電流Ｉｉｎが上昇する場合にのみ行うこととしてもよい。つまり、入力電流Ｉｉｎが下降している場合における電力変換回路部の切換えは、しきい値ｔｈ１〜２において行うこととしてもよい。
【００８０】
電力変換装置１００において、電力変換回路部の切換えは、通常、隣合う入力電流範囲を有する電力変換回路部の間でなされる。したがって、選択処理においては、現在選択されている電力変換回路部と、その電力変換回路部の入力電流範囲と隣合う入力電流範囲を有する電力変換回路部とのなかから、１つの電力変換回路部を選択すればよい。
【００８１】
現在、第２電力変換回路部５が選択されて制御されているのであれば、上述の図１０に示すフローチャートに従って選択処理を行えばよいが、現在選択されて制御されている電力変換回路部が、第１電力変換回路部４または第３電力変換回路部６であるならば、例えばそれぞれ図１２または図１３に示すフローチャートに従って選択処理を行ってもよい。
【００８２】
つまり、第１電力変換回路部４が選択されて制御されているのであれば、第１電力変換回路部４および第２電力変換回路部５の２つだけを選択対象として選択処理を行い、第３電力変換回路部６が選択されて制御されているのであれば、第２電力変換回路部５および第３電力変換回路部６の２つだけを選択対象として選択処理を行うこととしてもよい。それにより、工程数が減少するため、選択処理の時間短縮が可能である。
【００８３】
図１２は電力変換回路部の選択処理の他の一例を示すフローチャートであり、図１３は電力変換回路部の選択処理のさらに他の一例を示すフローチャートである。
【００８４】
現在、第１電力変換回路部４が選択されている場合は、図１２に示すフローチャートに従えばよい。まず、入力電流検出部２により、入力電流Ｉｉｎが検出される（＃３１）。
【００８５】
選択部１４により、入力電流Ｉｉｎの検出値に、追加電流値設定部１３により設定された第１追加電流値Ｉａｄｄ１が加算されて第１基準電流値Ｉｒｅｆ１が算出される（＃３２）。
【００８６】
選択部１４により、算出された第１基準電流値Ｉｒｅｆ１と、しきい値格納部１１に格納された小電流側しきい値ｔｈ１とが比較される（＃３３）。第１基準電流値Ｉｒｅｆ１が小電流側しきい値ｔｈ１以上であれば（＃３３でＹｅｓ）、選択部１４により第２電力変換回路部５が選択される（＃３４）。
【００８７】
第１基準電流値Ｉｒｅｆ１が小電流側しきい値ｔｈ１よりも小さい場合は（＃３３でＮｏ）、選択部１４により第１電力変換回路部４が選択される（＃３５）。
【００８８】
＃３４および＃３５の各工程の後、制御条件決定部１５により、選択された各電力変換回路部において、最も大きい出力電力が得られる制御条件（デューティー比、出力電圧Ｖｏｕｔの目標値、スイッチング周波数等）が決定される（＃３６）。
【００８９】
また、現在、第３電力変換回路部６が選択されている場合は、図１３に示すフローチャートに従えばよい。まず、入力電流検出部２により、入力電流Ｉｉｎが検出される（＃４１）。
【００９０】
選択部１４により、入力電流Ｉｉｎの検出値に、追加電流値設定部１３により設定された第２追加電流値Ｉａｄｄ２が加算されて第２基準電流値Ｉｒｅｆ２が算出される（＃４２）。
【００９１】
選択部１４により、算出された第２基準電流値Ｉｒｅｆ２と、しきい値格納部１１に格納された大電流側しきい値ｔｈ２とが比較される（＃４３）。第２基準電流値Ｉｒｅｆ２が大電流側しきい値ｔｈ２以上であれば（＃４３でＹｅｓ）、選択部１４により第３電力変換回路部６が選択される（＃４４）。
【００９２】
第２基準電流値Ｉｒｅｆ２が大電流側しきい値ｔｈ２よりも小さい場合は（＃４３でＮｏ）、選択部１４により第２電力変換回路部５が選択される（＃４５）。
【００９３】
＃４４および＃４５の各工程の後、制御条件決定部１５によって、選択された各電力変換回路部において、最も大きい出力電力が得られる制御条件（デューティー比、出力電圧Ｖｏｕｔの目標値、スイッチング周波数等）が決定される（＃４６）。
【００９４】
上記選択処理は、所定の時間（例えば１〜１０秒程度）が経過する度ごとに行うこととすればよい。
【００９５】
電力変換装置１００において、第１〜３電力変換回路部４〜６の制御は、ＰＷＭスイッチング制御を用いたが、電力変換を行うことができればよく、ＰＦＭ制御等の他の制御法を用いてもよい。また、入力電圧Ｖｉｎが固定値である場合は入力電圧検出部３を設ける必要がないが、その場合であっても、入力電圧検出部３を設けて入力電圧Ｖｉｎを検出することにより、より正確な値を用いることができるため精度の高い制御が可能である。
【００９６】
また、入力電圧Ｖｉｎの変化が大きい場合は、なんらかの異常が発生している可能性がある。電力変換制御部１により、入力電圧検出部３で検出された入力電圧Ｖｉｎの所定時間当たりの変動幅を算出し、予め記憶されている所定の設定値と比較し、この設定値以上の場合は警報出力部９に信号を送信し、警報出力部９が警報信号を出力し、操作者に知らせることとすればよい。例えば、ランプが点灯したり、警報音が鳴ったり、表示画面に警告表示がなされることとすればよい。
【００９７】
また、電力変換制御部１により、出力電流検出部７で検出された出力電流Ｉｏｕｔと、出力電圧検出部８で検出された出力電圧Ｖｏｕｔとを乗じることで出力電力Ｐｏｕｔを随時算出しておき、出力電力Ｐｏｕｔの値が予め設定された所定の値よりも小さくなった場合には、警報出力部９に信号が送信されることとしてもよい。
【００９８】
上述の電力変換装置１００の説明では、電力変換制御部１は、第１〜３電力変換回路部４〜６のいずれかを選択する選択処理を所定時間ごとに行うこととしたが、これ以外のタイミングでこの処理を実行することとしてもよい。例えば、電力変換制御部１は、前回に新しい１つの電力変換回路部を選択する選択処理を実行したときに入力電流検出部２により検出された入力電流と、最新に検出された入力電流Ｉｉｎとの差異を算出し、この差異の値が所定の設定値を越えた場合に、電力変換回路部の選択処理を実行することとしてもよい。
【００９９】
図１に示すように、太陽電池ＰＶに接続された電力変換装置１００を、連系用整合装置２００を介して商用電力系統に接続して用いてもよいが、電力変換装置１００をこれ以外の用途に用いてもよく、例えば、電力変換装置１００の入力側を太陽電池ＰＶに接続し、出力側を充電池に接続して、太陽電池ＰＶにより発電された電力を蓄電池に蓄電してもよい。
【０１００】
本実施形態に係る電力変換装置１００によれば、異なる入力電流−出力電力特性を有する電力変換回路部を持ち、それらを切換えることで広い入力電流域において高い変換効率を維持することができる。そのため、構成が複雑でなく、簡素化でき、回路設計も容易である。また、同一の回路を複数有して、それらを組み合わせることで広い入力電流域に対応する電力変換装置に比べて、回路を構成するための部品点数の増加量を抑えて、広い入力電流域に対して、効率よく出力を得ることができる。そのため、小型化・低コスト化が可能である。また、過電流がおこりにくく、安全な電力変換を行うことができる。
【０１０１】
上に述べた実施形態において、電力変換装置１００の全体または各部の構造、形状、寸法、個数、材質、組成などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【０１０２】
上に述べた実施形態の電力変換装置１００、広い入力電流域および出力電流域を持ち、広い範囲の入力電流の変動に対応して全電流域で最大電力を出力することができる。また、小型化・低コスト化が可能である。例えば、太陽電池に接続することで、太陽電池により発電された電力をより有効に取り出すことができる。したがって、太陽光発電システムの構成部品として好適に使用することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１  電力変換制御部
２  入力電流検出部
３  入力電圧検出部
４  第１電力変換回路部
５  第２電力変換回路部
６  第３電力変換回路部
７  出力電流検出部
８  出力電圧検出部
９  警報出力部
１１  しきい値格納部
１２  効率対出力電流データ格納部
１３  追加電流値設定部
１４  選択部
１５  制御条件決定部
１６  追加電流値格納部
１００  電力変換装置
２００  連系用整合装置
Ｌ１〜３  コイル
Ｃ１〜３  コンデンサ
ＦＥＴ１〜３  スイッチング素子
Ｄ１〜３  転流ダイオード
ＤＴ１〜３  効率対出力電流データ
ＰＶ  太陽電池
【図１】
2012191823.tif 000003
【図２】
2012191823.tif 000004
【図３】
2012191823.tif 000005
【図４】
2012191823.tif 000006
【図５】
2012191823.tif 000007
【図６】
2012191823.tif 000008
【図７】
2012191823.tif 000009
【図８】
2012191823.tif 000010
【図９】
2012191823.tif 000011
【図１０】
2012191823.tif 000012
【図１１】
2012191823.tif 000013
【図１２】
2012191823.tif 000014
【図１３】
2012191823.tif 000015
【図１４】
2012191823.tif 000016