(57)【要約】【課題】複雑な制御を使用することなく、３レベルインバータを安定して出力動作させることを可能とするＤＣ／ＤＣコンバータ等を提供する。【解決手段】直列接続されたハイサイド側の第１平滑コンデンサ及びローサイド側の第２平滑コンデンサと、２次巻線にセンタータップが設けられたトランスと、前記２次巻線に発生する交流電圧を前記センタータップにより分割した電圧を整流して第１平滑コンデンサ及び第２平滑コンデンサの各々に入力させる整流部と、を備え、第１平滑コンデンサ及び第２平滑コンデンサの後段側に３レベルインバータを接続可能であることを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータとする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続されたハイサイド側の第１平滑コンデンサ及びローサイド側の第２平滑コンデンサと、
２次巻線にセンタータップが設けられたトランスと、
前記２次巻線に発生する交流電圧を前記センタータップにより分割した電圧を整流して第１平滑コンデンサ及び第２平滑コンデンサの各々に入力させる整流部と、を備え、
第１平滑コンデンサ及び第２平滑コンデンサの後段側に３レベルインバータを接続可能であることを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項２】
前記整流部は、第１ダイオード、第２ダイオード、第３ダイオード及び第４ダイオードを有しており、
前記２次巻線の一端は第１ダイオードのアノードと第２ダイオードのカソードに共通接続され、
前記２次巻線の他端は第４ダイオードのアノードと第３ダイオードのカソードに共通接続され、
第１ダイオードのカソードは、第４ダイオードのカソードと第１平滑コンデンサの一端に共通接続され、
第１平滑コンデンサの他端は、前記センタータップと第２平滑コンデンサの一端に共通接続され、
第２平滑コンデンサの他端は、第２ダイオードのアノードと第３ダイオードのアノードの接続点に接続されることを特徴とする請求項１に記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のＤＣ／ＤＣコンバータと、当該ＤＣ／ＤＣコンバータの後段側に接続される３レベルインバータと、を備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電力変換装置と、当該電力変換装置が有するＤＣ／ＤＣコンバータの前段側に接続される太陽電池と、を備えることを特徴とする分散電源システム。
【請求項５】
請求項３に記載の電力変換装置と、当該電力変換装置が有するＤＣ／ＤＣコンバータの前段側に接続される燃料電池と、を備えることを特徴とする分散電源システム。
【請求項６】
請求項３に記載の電力変換装置と、当該電力変換装置が有するＤＣ／ＤＣコンバータの前段側に接続される蓄電池と、を備えることを特徴とする分散電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３レベル電力変換装置に係り、中間点電位を安定化させて出力動作を安定にすることができる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、３つ以上の複数の電圧レベルを有するパルス電圧波形を生成することにより、直流を交流に電力変換する所謂マルチレベルインバータが種々開発されている（例えば特許文献１）。前記マルチレベルインバータにおいて、３つの電圧レベルを有するものを３レベルインバータと称する。
【０００３】
このような３レベルインバータの従来例を図４に示す。図４は分散電源を直流電源とする商用電力系統と連系して交流電力を出力する電力変換装置を示す。図４に示すインバータ回路は、３つの電圧レベルを出力する３レベルインバータ１５０であり、３レベル変換部１５０Ａと、ＬＣフィルタ部１５０Ｂから成る。３レベル変換部１５０Ａの入力側には、直流電源Ｖｄｃが入力側に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ１００の出力側が接続される。また、ＬＣフィルタ部１５０Ｂの出力側には商用系統２００が接続される。電力変換装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００と３レベルインバータ１５０から構成される。
【０００４】
３レベル変換部１５０Ａは、平滑コンデンサＣ１及びＣ２と、ＭＯＳＦＥＴから構成されるスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３及びＱ４と、ＩＧＢＴから構成されるスイッチング素子Ｑ５、Ｑ６、Ｑ７及びＱ８を有している。ＬＣフィルタ部１５０Ｂは、リアクトルＬ１及びＬ２と、出力コンデンサＣ３を有している。
【０００５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１００のプラス出力端子Ｔ１０には、ハイサイド側の平滑コンデンサＣ１の一端が接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００のマイナス出力端子Ｔ２０には、ローサイド側の平滑コンデンサＣ２の一端が接続され、平滑コンデンサＣ１とＣ２は直列に接続される。
【０００６】
また、プラス出力端子Ｔ１０には、スイッチング素子Ｑ１のドレインが接続され、マイナス出力端子Ｔ２０には、スイッチング素子Ｑ２のソースが接続され、スイッチング素子Ｑ１のソースとスイッチング素子Ｑ２のドレインが接続される。なお、各スイッチング素子Ｑ１及びＱ２のドレイン・ソース間には逆並列ダイオードが接続される。
【０００７】
平滑コンデンサＣ１とＣ２の接続点と、スイッチング素子Ｑ１とＱ２の接続点の間には、スイッチング素子Ｑ５とＱ６が逆直列に接続される。各スイッチング素子Ｑ５及びＱ６のコレクタ・エミッタ間には逆並列ダイオードが接続されており、スイッチング素子Ｑ５及びＱ６と逆並列ダイオードから双方向スイッチが構成される。
【０００８】
また、プラス出力端子Ｔ１０には、スイッチング素子Ｑ３のドレインが接続され、マイナス出力端子Ｔ２０には、スイッチング素子Ｑ４のソースが接続され、スイッチング素子Ｑ３のソースとスイッチング素子Ｑ４のドレインが接続される。なお、各スイッチング素子Ｑ３及びＱ４のドレイン・ソース間には逆並列ダイオードが接続される。
【０００９】
平滑コンデンサＣ１とＣ２の接続点と、スイッチング素子Ｑ３とＱ４の接続点の間には、スイッチング素子Ｑ７とＱ８が逆直列に接続される。各スイッチング素子Ｑ７及びＱ８のコレクタ・エミッタ間には逆並列ダイオードが接続されており、スイッチング素子Ｑ７及びＱ８と逆並列ダイオードから双方向スイッチが構成される。
【００１０】
そして、スイッチング素子Ｑ１とＱ２の接続点がリアクトルＬ１の一端に接続され、スイッチング素子Ｑ３とＱ４の接続点がリアクトルＬ２の一端に接続される。
【００１１】
ここで、平滑コンデンサＣ１とＣ２の直列接続された組の両端電圧をＶｉｎとし、ハイサイド側の平滑コンデンサＣ１の両端電圧Ｖ１とローサイド側の平滑コンデンサＣ２の両端電圧Ｖ２が、中間点電位（コンデンサＣ１とＣ２の接続点の電位）が中間値で安定することにより、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖｉｎ／２の関係であるとする。
【００１２】
この場合、スイッチング素子Ｑ１及びＱ４をオンとすることにより、３レベル変換部１５０Ａの出力電圧ＶｏｕｔはＶｉｎとなる。また、スイッチング素子Ｑ６及びＱ４をオンとすることにより、３レベル変換部１５０Ａの出力電圧ＶｏｕｔはＶｉｎ／２となる。また、スイッチング素子Ｑ６及びＱ７をオンとすることにより、３レベル変換部１５０Ａの出力電圧Ｖｏｕｔはゼロとなる。
【００１３】
さらに、スイッチング素子Ｑ３及びＱ２をオンとすることにより、３レベル変換部１５０Ａの出力電圧Ｖｏｕｔは−Ｖｉｎとなる。また、スイッチング素子Ｑ８及びＱ２をオンとすることにより、３レベル変換部１５０Ａの出力電圧Ｖｏｕｔは−Ｖｉｎ／２となる。
【００１４】
このようなスイッチ素子のスイッチングパターンを切り替えることにより、例えば図５に示すように、３つのレベルを有した３レベル変換部１５０Ａの出力電圧Ｖｏｕｔを得ることができる。そして、出力電圧ＶｏｕｔをＬＣフィルタ部１５０Ｂによりフィルタリングすることにより、正弦波状の出力電流波形を商用系統２００へ出力することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２０１１−１０９７８９号公報
【特許文献２】特開２０００−２７０５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上述した従来の３レベルインバータでは、図６に示すように、平滑コンデンサＣ１及びＣ２への前段のＤＣ／ＤＣコンバータ１００からの充電は、同じ電流経路による充電であり、各コンデンサ間で容量にバラツキがあると、中間点電位がＤＣ／ＤＣコンバータ１００の出力電圧の中間値よりずれてしまい、ハイサイド側の平滑コンデンサＣ１の両端電圧Ｖ１とローサイド側の平滑コンデンサＣ２の両端電圧Ｖ２のバランスが崩れてしまう。この場合、インバータが出力するパルス電圧はレベルがアンバランスとなる波形を出力してしまい、３レベルインバータ１５０の出力電流Ｉｏｕｔが正常な波形とならない。
【００１７】
ここで、特許文献２に開示された技術を用いれば、平滑コンデンサＣ１及びＣ２のそれぞれに対応して前段にコンバータを設けることにより、各平滑コンデンサの両端電圧のバランスをとることが考えられる。しかしながら、この場合は、各々のコンバータにおける出力電圧制御が必要であり、複雑な制御を要するという問題がある。
【００１８】
そこで、本発明は、複雑な制御を使用することなく、３レベルインバータを安定して出力動作させることを可能とするＤＣ／ＤＣコンバータ、電力変換装置及び分散電源システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するために本発明のＤＣ／ＤＣコンバータは、直列接続されたハイサイド側の第１平滑コンデンサ及びローサイド側の第２平滑コンデンサと、
２次巻線にセンタータップが設けられたトランスと、
前記２次巻線に発生する交流電圧を前記センタータップにより分割した電圧を整流して第１平滑コンデンサ及び第２平滑コンデンサの各々に入力させる整流部と、を備え、
第１平滑コンデンサ及び第２平滑コンデンサの後段側に３レベルインバータを接続可能である構成とする。
【００２０】
このような構成によれば、複雑な制御を使用することなく、第１平滑コンデンサの両端電圧と第２平滑コンデンサの両端電圧のバランスをほぼ保つことができ、後段側に接続された３レベルインバータは、正常な３レベルのパルス電圧を生成して安定した交流出力を行うことができる。
【００２１】
また、上記構成において、前記整流部は、第１ダイオード、第２ダイオード、第３ダイオード及び第４ダイオードを有しており、
前記２次巻線の一端は第１ダイオードのアノードと第２ダイオードのカソードに共通接続され、
前記２次巻線の他端は第４ダイオードのアノードと第３ダイオードのカソードに共通接続され、
第１ダイオードのカソードは、第４ダイオードのカソードと第１平滑コンデンサの一端に共通接続され、
第１平滑コンデンサの他端は、前記センタータップと第２平滑コンデンサの一端に共通接続され、
第２平滑コンデンサの他端は、第２ダイオードのアノードと第３ダイオードのアノードの接続点に接続される構成としてもよい。
【００２２】
また、本発明の電力変換装置は、上記いずれかの構成のＤＣ／ＤＣコンバータと、当該ＤＣ／ＤＣコンバータの後段側に接続される３レベルインバータと、を備える。
【００２３】
また、本発明の分散電源システムは、上記電力変換装置と、当該電力変換装置が有するＤＣ／ＤＣコンバータの前段側に接続される太陽電池、燃料電池または蓄電池と、を備える。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、複雑な制御を使用することなく、３レベルインバータを安定して出力動作させることを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＤＣ／ＡＣ変換システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータの内部構成を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るＤＣ／ＡＣ変換システムの構成を示す図である。
【図４】ＤＣ／ＡＣ変換システムの従来例を示す図である。
【図５】３レベル変換部の出力電圧波形と３レベルインバータの出力電流波形の一例を示す図である。
【図６】従来におけるハイサイド側の平滑コンデンサ及びローサイド側の平滑コンデンサへの充電を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（第１実施形態）
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態に係る系統連系を目的としたＤＣ／ＡＣ変換システムの構成を図１に示す。
【００２７】
図１に示すＤＣ／ＡＣ変換システムは、直流電源Ｖｄｃと、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０と、３レベルインバータ１５を備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の入力側には直流電源Ｖｄｃが接続される。３レベルインバータ１５は、３レベル変換部１５Ａと、ＬＣフィルタ部１５Ｂを有し、３レベル変換部１５Ａの入力側にはＤＣ／ＤＣコンバータ１０の出力側が接続される。ＬＣフィルタ部１５Ｂの出力側には商用系統２０が接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０と３レベルインバータ１５とから電力変換装置が構成される。
【００２８】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１０は、直流電源Ｖｄｃから入力される直流電力を所定の電圧の直流電力に変換して出力する。３レベルインバータ１５Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０から出力される直流電力を３つのレベルを有した電圧信号に変換する。ＬＣフィルタ部１５Ｂは、３レベルインバータ１５Ａから出力される電圧信号をフィルタリングして正弦波状の出力電流波形を商用系統２０に出力する。
【００２９】
直流電源Ｖｄｃを例えば太陽電池とした場合は、図１に示すＤＣ／ＡＣ変換システムは、太陽光発電システムに相当することとなる。
【００３０】
３レベル変換部１５Ａの構成は、上述した図４に示す従来の３レベル変換部１５０Ａのうち平滑コンデンサＣ１及びＣ２より後段の構成と同様であり、ＬＣフィルタ部１５Ｂも図４に示す従来のＬＣフィルタ部１５０Ｂと同様の構成であるので、ここでは詳述を省く。
【００３１】
ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の内部構成を図２に示す。図２に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０は、入力コンデンサＣ１００と、ＭＯＳＦＥＴで構成されるスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３及びＳＷ４と、共振コンデンサＣｒと、２次巻線にセンタータップＣＴを設けたトランスＴｒ１と、整流部を構成するダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４と、ハイサイド側の平滑コンデンサＣ１０１と、ローサイド側の平滑コンデンサＣ１０２と、入力端子Ｔｉｎ１及びＴｉｎ２と、出力端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４を備えており、所謂フルブリッジ型のＬＬＣ共振を用いたＤＣ／ＤＣコンバータである。
【００３２】
直流電源Ｖｄｃのプラス側が入力端子Ｔｉｎ１に接続され、マイナス側が入力端子Ｔｉｎ２に接続される。コンデンサＣ１００の一端が入力端子Ｔｉｎ１に接続され、他端が入力端子Ｔｉｎ２に接続される。
【００３３】
スイッチング素子ＳＷ１とＳＷ２の直列接続された組と、スイッチング素子ＳＷ３とＳＷ４の直列接続された組が入力コンデンサＣ１００と並列接続される。各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４のドレイン・ソース間には、逆並列ダイオードが接続される。
【００３４】
スイッチング素子ＳＷ３のソースとスイッチング素子ＳＷ４のドレインの接続点に共振コンデンサＣｒ１の一端が接続され、共振コンデンサＣｒ１の他端にトランスＴｒ１の１次巻線の一端が接続される。１次巻線の他端は、スイッチング素子ＳＷ１のソースとスイッチング素子ＳＷ２のドレインの接続点に接続される。
【００３５】
トランスＴｒ１の２次巻線にはセンタータップＣＴが設けられる。２次巻線の一端はダイオードＤ１のアノードとダイオードＤ２のカソードに共通接続される。２次巻線の他端はダイオードＤ４のアノードとダイオードＤ３のカソードに共通接続される。
【００３６】
ダイオードＤ１のカソードは、ダイオードＤ４のカソード、コンデンサＣ１０１の一端及び出力端子Ｔ１に共通接続される。平滑コンデンサＣ１０１の他端は、出力端子Ｔ３、センタータップＣＴ、出力端子Ｔ４及び平滑コンデンサＣ１０２の一端に共通接続される。平滑コンデンサＣ１０２の他端は、ダイオードＤ２のアノードとダイオードＤ３のアノードの接続点と、出力端子Ｔ２に共通接続される。
【００３７】
出力端子Ｔ１は、スイッチング素子Ｑ１及びＱ３（図１）のドレインに共通接続される。出力端子Ｔ２は、スイッチング素子Ｑ２及びＱ４（図１）のソースに共通接続される。出力端子Ｔ３はスイッチング素子Ｑ５のエミッタに接続され、出力端子Ｔ４はスイッチング素子Ｑ７のエミッタに接続される。
【００３８】
このような構成のＤＣ／ＤＣコンバータ１０では、スイッチング素子ＳＷ１とＳＷ４の組と、スイッチング素子ＳＷ２とＳＷ３の組をデッドタイム（全てのスイッチング素子をオフとする期間）を設けつつ相補的にスイッチングさせることにより、トランスＴｒ１の１次巻線に交流電流を発生させる。すると、電磁誘導によってトランスＴｒ１の２次巻線に交流電圧が発生するが、センタータップＣＴによって交流電圧が等分に２分割される。
【００３９】
そして、２分割された交流電圧がダイオードＤ１〜Ｄ４によって整流され、整流された電圧が平滑コンデンサＣ１０１及びＣ１０２それぞれに入力される。従って、平滑コンデンサＣ１０１及びＣ１０２によりそれぞれ平滑された後の電圧はほぼ同レベルとなる。即ち、平滑コンデンサＣ１０１の両端電圧とコンデンサＣ１０２の両端電圧はほぼ同レベルとなってバランスが保たれ、中間点電位は中間値で安定する。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の後段に接続された３レベルインバータ１５Ａは、正常な３レベルのパルス電圧波形を安定して出力することができ、ＬＣフィルタ１５Ｂによって高次の高調波成分をフィルタリングして、図示しないインバータ制御部によって出力電流波形をフィードバック制御することにより、正弦波状の出力電流Ｉｏｕｔを商用系統２０に出力することができる。
【００４０】
このように、本実施形態によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０において、センタータップＣＴを設けたトランスＴｒ１を用いた回路を用いることにより、ハイサイド側の平滑コンデンサＣ１０１の両端電圧とローサイド側の平滑コンデンサＣ１０２の両端電圧のバランスを保つことができ、複雑な制御を必要としない。
【００４１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係るＤＣ／ＡＣ変換システムの構成を図３に示す。図３に示すＤＣ／ＡＣ変換システムは、直流電源Ｖｄｃと、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０’と、３レベルインバータ２５から構成される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０’と３レベルインバータ２５とから電力変換装置が構成される。なお、直流電源Ｖｄｃを例えば太陽電池とすれば太陽光発電システムを構成できる点は上述した第１実施形態と同様である。
【００４２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１０’の入力側に直流電源Ｖｄｃが接続される。３レベルインバータ２５は、３レベル変換部２５ＡとＬＣフィルタ部２５Ｂから成り、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０’の出力側に３レベル変換部２５Ａが接続される。また、ＬＣフィルタ部２５Ｂの出力側には商用系統３０が接続される。
【００４３】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１０’は、上述した第１実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータ１０（図２）と同様の構成をしている。ハイサイド側の平滑コンデンサ（図２の平滑コンデンサＣ１０１に相当）の一端が出力端子Ｔ１’に接続され、他端はＴ３’に接続される。ローサイド側の平滑コンデンサ（図２の平滑コンデンサＣ１０２に相当）の一端が出力端子Ｔ４’に接続される。そして、ローサイド側の平滑コンデンサの他端が出力端子Ｔ２’に接続される。
【００４４】
３レベルインバータ２５の一部を構成する３レベル変換部２５Ａは、図３に示すように、ＩＧＢＴで構成されるスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４と、ダイオードＤ５及びＤ６を有しており、各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４のコレクタ・エミッタ間には逆並列ダイオードが接続される。同様に、ＩＧＢＴで構成されるスイッチング素子Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７及びＳ８と、ダイオードＤ７及びＤ８を有しており、各スイッチング素子Ｓ５〜Ｓ８のコレクタ・エミッタ間には逆並列ダイオードが接続される。
【００４５】
スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４は直列接続されており、出力端子Ｔ１’はスイッチング素子Ｓ１のコレクタに接続され、スイッチング素子Ｓ４のエミッタには出力端子Ｔ２’が接続される。
【００４６】
出力端子Ｔ３’は、ダイオードＤ５のアノードとダイオードＤ６のカソードに共通接続される。ダイオードＤ５のカソードは、スイッチング素子Ｓ１のエミッタとスイッチング素子Ｓ２のコレクタの接続点に接続される。ダイオードＤ６のアノードは、スイッチング素子Ｓ３のエミッタとスイッチング素子Ｓ４のコレクタの接続点に接続される。
【００４７】
スイッチング素子Ｓ２のエミッタとスイッチング素子Ｓ３のコレクタの接続点は、ＬＣフィルタ部２５Ｂの一部を構成するリアクトルＬ３の一端に接続される。
【００４８】
また、スイッチング素子Ｓ５〜Ｓ８は直列接続されており、出力端子Ｔ１’はスイッチング素子Ｓ５のコレクタに接続され、スイッチング素子Ｓ８のエミッタには出力端子Ｔ２’が接続される。
【００４９】
出力端子Ｔ４’は、ダイオードＤ７のアノードとダイオードＤ８のカソードに共通接続される。ダイオードＤ７のカソードは、スイッチング素子Ｓ５のエミッタとスイッチング素子Ｓ６のコレクタの接続点に接続される。ダイオードＤ８のアノードは、スイッチング素子Ｓ７のエミッタとスイッチング素子Ｓ８のコレクタの接続点に接続される。
【００５０】
そして、スイッチング素子Ｓ６のエミッタとスイッチング素子Ｓ７のコレクタの接続点は、ＬＣフィルタ部２５Ｂの一部を構成するリアクトルＬ４の一端に接続される。
【００５１】
３レベル変換部２５Ａにおいては、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ８のオン・オフの状態の組み合わせにより３レベル変換部２５Ａの出力電圧Ｖｏｕｔの電圧レベルを制御することができる。例えばＤＣ／ＤＣコンバータ１０’の出力電圧（端子Ｔ１’とＴ２’の間の電圧）をＶｉｎとした場合、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ７、Ｓ８をオンとすると、ＶｏｕｔはＶｉｎとなる。また、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ７をオン、あるいはＳ２、Ｓ７、Ｓ８をオンとすれば、ＶｏｕｔはＶｉｎ／２となる。更に、Ｓ２、Ｓ７をオンとすればＶｏｕｔはゼロ電圧となる。そして、この出力された３レベルのパルス電圧波形をＬＣフィルタ部２５Ｂによってフィルタリングして、図示しないインバータ制御部によって出力電流波形をフィードバック制御することにより、正弦波状の出力電流Ｉｏｕｔを商用系統３０へ出力することができる。
【００５２】
３レベルインバータ２５の前段に接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ１０’においては、上述した第１実施形態と同様に、センタータップを設けたトランスを用いた回路を用いるので、複雑な制御を使用することなく、ハイサイド側の平滑コンデンサの両端電圧（＝出力端子Ｔ１’とＴ３’間の電圧）と、ローサイド側の平滑コンデンサの両端電圧（＝出力端子Ｔ４’とＴ２’間の電圧）のバランスを保つことができる。従って、３レベルインバータ２５は、正常な交流波形を安定して出力する動作を行うことができる。
【００５３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば実施形態は種々変形が可能である。上記実施形態では分散電源システムにおける系統連系を目的とした、インバータの電圧形電流制御方式の電力変換装置としたが、独立して交流出力することが可能な電圧形電圧制御によっても同じで、インバータ制御方法に関わらず本発明の効果は同一である。また、直流電源Ｖｄｃは太陽電池以外に、蓄電池、燃料電池などの直流電源であってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０  ＤＣ／ＤＣコンバータ
１５  ３レベルインバータ
１５Ａ  ３レベル変換部
１５Ｂ  ＬＣフィルタ部
２０  商用系統
２５  ３レベルインバータ
２５Ａ  ３レベル変換部
２５Ｂ  ＬＣフィルタ部
３０  商用系統
Ｖｄｃ  直流電源
Ｑ１〜Ｑ８  スイッチング素子
ＳＷ１〜ＳＷ４  スイッチング素子
Ｓ１〜Ｓ４  スイッチング素子
Ｌ１〜Ｌ３  リアクトル
Ｃ３、Ｃ４  出力コンデンサ
Ｃ１００  入力コンデンサ
Ｃ１０１、Ｃ１０２  平滑コンデンサ
Ｃｒ１  共振コンデンサ
Ｔｒ１  トランス
ＣＴ  センタータップ
Ｄ１〜Ｄ６  ダイオード
Ｔ１〜Ｔ４、Ｔ１’〜Ｔ４ ’  出力端子
Ｔｉｎ１、Ｔｉｎ２、Ｔｉｎ１’、Ｔｉｎ２’  入力端子
【図１】
2013188057.tif 000003
【図２】
2013188057.tif 000004
【図３】
2013188057.tif 000005
【図４】
2013188057.tif 000006
【図５】
2013188057.tif 000007
【図６】
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