(57)【要約】【課題】トランスを小型化し、かつ、シンプルな構成で低コストで製作できるＤＣ／ＤＣコンバータを提供することを通じて、小型で安価なパワーコンディショナを提供する。【解決手段】ＤＣ／ＤＣコンバータ１と、３レベルインバータ２を備えたパワーコンディショナにおいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１が、発電部Ｖｄｃから供給される直流電力を、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４でスイッチングして２基の絶縁トランスＴ１，Ｔ２に供給する。そして、２基の絶縁トランスＴ１，Ｔ２の出力を、それぞれダイオードＤ１〜Ｄ４で整流して、上部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ３と下部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ４とに供給することで、ＤＣリンクコンデンサＣ３，Ｃ４を均等に充電して、３レベルインバータの入力電圧とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブリッジ型にスイッチング素子を配列してなるスイッチング部でスイッチングされた交流電力を絶縁トランスで昇圧して、整流・平滑するＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
前記スイッチング部の後段に、２次巻線が直列に接続された２基の絶縁トランスを設け、この絶縁トランスの後段に、それぞれ整流回路と平滑コンデンサとを備えさせ、
前記平滑コンデンサ同士を直列接続するとともに、その接続点を前記絶縁トランスの２次巻線同士の接続点と接続することによって出力側の中間電位点を構成する
ことを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項２】
前記２基の絶縁トランスの１次巻線は、前記スイッチング部に並列に接続されてい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２に記載のＤＣ／ＤＣコンバータの後段に３レベルインバータを備えてなり、この３レベルインバータの中性線が前記ＤＣリンク部の中間電位点に接続されていることを特徴とするパワーコンディショナ。
【請求項４】
前記３レベルインバータは、中性点クランプ方式またはアドバンスド中性点クランプ方式で構成されていることを特徴とする請求項３に記載のパワーコンディショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はＤＣ／ＤＣコンバータおよびパワーコンディショナに関し、より詳細には、マルチレベルインバータに直流電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、マルチレベルインバータを備えたパワーコンディショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光発電装置や燃料電池発電装置などの直流発電装置（発電部）を備えた発電システムが提供されている。この種の発電システムは、発電部が直流電力を発電することから、発電された電力を商用電源などの電力系統に連系させる場合には、直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナ（電力変換装置）が用いられている。
【０００３】
このようなパワーコンディショナにおいて、交流電力の生成にはインバータが用いられるが、このインバータとして、最近では、３レベルインバータなどのマルチレベルインバータが採用されるようになっている。
【０００４】
ところで、パワーコンディショナのインバータとして、３レベルインバータを用いる場合、インバータの入力側に設けられるＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を精度よく２分割する必要があり、上部電圧と下部電圧をそれぞれ定電圧制御する必要がある。
【０００５】
そのため、従来のパワーコンディショナでは、ＤＣ／ＤＣコンバータの絶縁トランスの２次巻線にセンタータップを設け、このセンタータップを、直列接続されたＤＣリンクコンデンサの中間の接続点に接続する構成が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１８８０５７号公報の図２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来の構成には以下のような問題があり、その改善が望まれていた。
【０００８】
（１）ＤＣ／ＤＣコンバータの絶縁トランスにセンタータップを設ける構成では、絶縁トランスが１基で構成されることから、トランスが大型化してしまい、絶縁トランスを基板に実装するのが困難になるという問題があった。
【０００９】
すなわち、近年、パワーコンディショナが収容される筐体の小型化が図られているが、絶縁トランスを１基で構成すると、トランスに流れる電流が多くなることからトランスが大型化し、トランスを収容するスペースを確保するのが難しかった。また、トランスが大型になると、振動対策上不利になるとともに、トランスの固定を別途考慮する必要が生じるため、この点でも筐体の小型化を困難にしていた。
【００１０】
（２）また、絶縁トランスにセンタータップを設ける構成では、電流および電圧共振を行う場合、２次巻線の特性を揃える必要があり、トランスの構造が複雑化し、コストアップを招くという問題もあった。
【００１１】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、トランスを小型化し、かつ、シンプルな構成で低コストで製作できるＤＣ／ＤＣコンバータを提供することを通じて、小型で安価なパワーコンディショナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載のＤＣ／ＤＣコンバータは、ブリッジ型にスイッチング素子を配列してなるスイッチング部でスイッチングされた交流電力を絶縁トランスで昇圧して、整流・平滑するＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、上記スイッチング部の後段に、２次巻線が直列に接続された２基の絶縁トランスを設け、この絶縁トランスの後段に、それぞれ整流回路と平滑コンデンサとを備えさせ、上記平滑コンデンサ同士を直列接続するとともに、その接続点を上記絶縁トランスの２次巻線同士の接続点と接続することによって出力側の中間電位点を構成することを特徴とする。
【００１３】
そして、請求項２に記載のＤＣ／ＤＣコンバータは、請求項１に記載のＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、上記２基の絶縁トランスの１次巻線は、上記スイッチング部に並列に接続されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るＤＣ／ＤＣコンバータによれば、ブリッジ型コンバータを構成する絶縁トランスが２基で構成されるので、絶縁トランスを１基で構成する場合に比して、絶縁トランスに流れる電流が少なくなり、絶縁トランスを小型化することができる。しかも、各絶縁トランスは、センタータップが不要であるため、回路構成がシンプルになり安価に製造することができる。
【００１５】
また、本発明の請求項３に記載のパワーコンディショナは、請求項１または２に記載のＤＣ／ＤＣコンバータの後段に３レベルインバータを備えてなり、この３レベルインバータの中性線が上記ＤＣリンク部の中間電位点に接続されていることを特徴とする。
【００１６】
そして、請求項４に記載のパワーコンディショナは、請求項３に記載のパワーコンディショナにおいて、上記３レベルインバータは、中性点クランプ方式またはアドバンスド中性点クランプ方式で構成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係るパワーコンディショナによれば、ＤＣ／ＤＣコンバータを小型、かつ、安価に製造できるので、小型かつ安価なパワーコンディショナを提供することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、絶縁トランスを小型化し、かつ、シンプルな構成で低コストで製作可能なＤＣ／ＤＣコンバータを提供することができる。そのため、パワーコンディショナを小型かつ安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るパワーコンディショナの一例の概略構成を示す回路図である。
【図２】同パワーコンディショナの他の実施態様の一例を示す回路図である。
【図３】同パワーコンディショナの他の実施態様の一例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
実施形態１
図１は、本発明に係るパワーコンディショナの概略構成を示している。
この図１に示すパワーコンディショナは、太陽光発電装置や燃料電池発電装置などの直流の発電部Ｖｄｃの出力電力を、商用電源などの交流の電力系統Ｖａｃに連系させるための電力変換装置であって、ＤＣ／ＤＣコンバータ１と、３レベルインバータ２と、フィルタ部３と、制御部４とを主要部として備えている。
【００２１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータで構成されており、発電部Ｖｄｃの出力電圧を所定の電圧に昇圧して、後段の３レベルインバータ２に供給するように構成されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ１は、ＦＥＴなどの半導体素子で構成される４基のスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４と、２基の共振コンデンサＣ１，Ｃ２と、２基の絶縁トランスＴ１，Ｔ２と、４基の整流素子Ｄ１〜Ｄ４と、２基の平滑コンデンサ（ＤＣリンクコンデンサ）Ｃ３，Ｃ４とを主要部として備えており、フルブリッジ型のコンバータ回路を構成している。
【００２２】
具体的には、スイッチング素子（スイッチング部）ＳＷ１〜ＳＷ４は、直列接続されたスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２と、直列接続されたスイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４とで構成されており、発電部Ｖｄｃの正極がスイッチング素子Ｓ１，ＳＷ３のドレインに共通接続され、発電部Ｖｄｃの負極がスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４のソースに共通接続されている。なお、各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４のドレイン・ソース間には、それぞれ逆並列ダイオードが接続されている。
【００２３】
そして、スイッチング素子ＳＷ１のソースとスイッチング素子ＳＷ２のドレインとの接続点と、スイッチング素子ＳＷ３のソースとスイッチング素子ＳＷ４のドレインとの接続点とには、絶縁トランスＴ１，Ｔ２の１次巻線が並列に接続されている。なお、絶縁トランスＴ１，Ｔ２の１次側巻線には、それぞれ共振コンデンサＣ１またはＣ２が直列に接続されている。
【００２４】
絶縁トランスＴ１，Ｔ２は、上部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ３および下部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ４に電圧を分割して供給するための変圧器であって、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４の後段に配置されている。これら絶縁トランスＴ１，Ｔ２には、電気的特性が同じトランス（具体的には、巻数比が同じトランス）が用いられている。たとえば、絶縁トランスＴ１として巻数比が１．１４倍のトランスを用いる場合、絶縁トランスＴ２にも巻数比が１．１４倍のトランスが用いられる。
【００２５】
そして、絶縁トランスＴ１，Ｔ２の２次巻線は直列に接続され（図示例では、トランスＴ１，Ｔ２のＢ点とＣ点が接続され）、この２次巻線の接続点が、上部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ３と下部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ４の接続点に接続されている。
【００２６】
整流素子Ｄ１〜Ｄ４は、絶縁トランスＴ１，Ｔ２の２次巻線の出力を整流する整流回路（ダイオードブリッジ回路）を構成しており、このダイオードブリッジ回路では、ダイオードＤ１のアノードとダイオードＤ２のカソードの接続点が絶縁トランスＴ２のＤ点に、ダイオードＤ３のアノードとダイオードＤ４のカソードの接続点が絶縁トランスＴ１のＡ点に、それぞれ接続されている。
【００２７】
そして、ダイオードＤ１，Ｄ３のカソードが上部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ３の正極に、ダイオードＤ２，Ｄ４のアノードが下部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ４の負極側に接続されている。
【００２８】
平滑コンデンサＣ３，Ｃ４は、ダイオードブリッジ回路で整流された電圧を平滑する電解コンデンサであって、これらの平滑コンデンサＣ３，Ｃ４は、３レベルインバータ２とのＤＣリンクを構成するＤＣリンクコンデンサとしても機能するようになっている。つまり、平滑コンデンサＣ３が上部電圧用のＤＣリンクコンデンサを構成し、平滑コンデンサＣ４が下部電圧用のＤＣリンクコンデンサを構成している。
【００２９】
具体的には、平滑コンデンサＣ３，Ｃ４は、電気的特性が同じコンデンサ（具体的には、同じ静電容量のコンデンサ）で構成されており、平滑コンデンサＣ３の負極と平滑コンデンサＣ４の正極とが直列接続されている。そして、上述したように、平滑コンデンサＣ３の正極にダイオードＤ１，Ｄ３のカソードが、平滑コンデンサＣ４の負極にダイオードＤ２，Ｄ４のアノードがそれぞれ接続されるとともに、平滑コンデンサＣ３，Ｃ４の接続点に、絶縁トランスＴ１，Ｔ２の２次巻線の接続点が接続されている。
【００３０】
本発明では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１がこのような構成を備えることにより、上部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ３と下部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ４には、均等に電圧が充電され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力側からは均等に分割された２つの電圧が出力される。
【００３１】
すなわち、発電部Ｖｄｃから直流電力が供給され、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４がスイッチング動作を開始すると、それに伴って、絶縁トランスＴ１，Ｔ２の１次巻線側がスイッチングされる。そして、このスイッチングにより、絶縁トランスＴ１，Ｔ２の２次巻線側に同じ電圧の交流電力が発生し、この交流電力がダイオードブリッジ回路に供給され、ダイオードブリッジ回路で整流されて、上部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ３と下部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ４とに供給される。
【００３２】
たとえば、絶縁トランスＴ１，Ｔ２の巻数比が１．１４倍、発電部Ｖｄｃからの入力電圧がＤＣ１４０Ｖとすると、絶縁トランスＴ１，Ｔ２の２次巻線側にはそれぞれ１５９．６Ｖの交流電圧が発生し、この電圧によって、上部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ３と下部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ４とがそれぞれ充電される。つまり、上部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ３と下部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ４の全体では３１９ＶのＤＣリンク電圧が発生し、各ＤＣリンクコンデンサＣ３，Ｃ４はそれぞれ均等に（それぞれ１５９．６Ｖ）に充電される。また、上部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ３と下部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ４が均等に充電されるので、その接続点は、ＤＣリンク部（出力側）の中間電位点を構成する。
【００３３】
３レベルインバータ２は、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ１から出力される直流電力を所定の交流電力に変換してフィルタ部３に供給するインバータ回路で構成されている。本実施形態では、この３レベルインバータ２は、直流電源の中間電位点に中性線が結線されるＮＰＣ（Neutral-Point-Clamped：中性点クランプ）方式のインバータ回路で構成されている。
【００３４】
この３レベルインバータ２は、ドレイン・ソース間にダイオードが逆並列接続された８基のＦＥＴからなるスイッチング素子ＳＷ５〜ＳＷ１２と、４基のダイオードＤ５〜Ｄ８とで構成されており、その中性線が、上述したＤＣ／ＤＣコンバータ１の上部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ３と下部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ４との接続点（中間電位点）に接続されている。
【００３５】
具体的には、３レベルインバータ２は、スイッチング素子ＳＷ５〜ＳＷ８を直列接続してなる第１素子群と、スイッチング素子ＳＷ９〜ＳＷ１２を直列接続してなる第２素子群とを有しており、スイッチング素子ＳＷ５，ＳＷ９のドレインが上部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ３の正極側に共通接続されるとともに、スイッチング素子ＳＷ８，ＳＷ１２のソースが下部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ４の負極側に共通接続されている。
【００３６】
そして、スイッチング素子ＳＷ５，ＳＷ６の接続点と、スイッチング素子ＳＷ９，ＳＷ１０の接続点が、ダイオードＤ５またはＤ７を介して中性線と接続され、さらに、スイッチング素子ＳＷ７，ＳＷ８の接続点と、スイッチング素子ＳＷ１１，ＳＷ１２の接続点が、ダイオードＤ６またはＤ８を介して中性線と接続されている。
【００３７】
そして、スイッチング素子ＳＷ１０，ＳＷ１１の接続点と、スイッチング素子ＳＷ６，ＳＷ７の接続点とから交流出力が取り出されるようになっている。
【００３８】
フィルタ部３は、３レベルインバータ２から出力される交流電力から高周波ノイズを除去するためのフィルタ回路であって、このフィルタ部３は、２基のリアクトルＬ１，Ｌ２と、コンデンサＣ５とで構成された公知のＬＣフィルタで構成されている。
【００３９】
制御部４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１および３レベルインバータ２の動作を制御する制御装置であって、この制御部４によって、ＤＣ／ＤＣコンバータ１のスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４および３レベルインバータ２のスイッチング素子ＳＷ５〜ＳＷ１２のスイッチング動作が制御されるようになっている。すなわち、この制御部４には、これらスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４,ＳＷ５〜ＳＷ１２のドライバ回路（図示せず）が備えられている。
【００４０】
しかして、このように構成されたパワーコンディショナでは、発電部Ｖｄｃの発電中、制御部４がＤＣ／ＤＣコンバータ１および３レベルインバータ２を動作させることによって、フィルタ部３から電力系統Ｖａｃに連系可能な交流電力が出力される。
【００４１】
このように、本発明に係るパワーコンディショナでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の絶縁トランスとして２基の絶縁トランスＴ１，Ｔ２を用いるので、絶縁トランスを１基で構成した場合に比べて、絶縁トランスＴ１，Ｔ２の小型化を図ることができ、基板への実装時の低背化を図ることが容易にできる。また、絶縁トランスＴ１，Ｔ２の小型化に伴って、基板への取り付けも容易となり、振動対策上も有利なＤＣ／ＤＣコンバータを提供することができる。
【００４２】
また、絶縁トランスＴ１，Ｔ２は、センタータップを必要としないので、回路構成を簡素化することができ、安価にパワーコンディショナを製造することができる。
【００４３】
実施形態２
次に、本発明の第２の実施形態を図２に基づいて説明する。
図２に示すパワーコンディショナは、３レベルインバータ２の回路構成を改変したものであって、その他の構成は、上述した実施形態１に示すパワーコンディショナと共通する。したがって、構成が共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４４】
この図２に示すパワーコンディショナは、３レベルインバータ２として、Ａ−ＮＰＣ（Advanced-ＮＰＣ：アドバンスド中性点クランプ）方式のインバータ回路を用いている。
【００４５】
具体的には、本実施形態の３レベルインバータ２は、ドレイン・ソース間にダイオードが逆並列接続された８基のＥＥＴからなるスイッチング素子ＳＷ１３〜ＳＷ２０で構成されている。
【００４６】
すなわち、スイッチング素子ＳＷ１３，ＳＷ１４を直列接続してなる第１素子群と、スイッチング素子ＳＷ１５，ＳＷ１６を直列接続してなる第２素子群とを有しており、スイッチング素子ＳＷ１３，ＳＷ１５のドレインが上部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ３の正極側に共通接続されるとともに、スイッチング素子ＳＷ１４，ＳＷ１６のソースが下部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ４の負極側に共通接続されている。
【００４７】
そして、スイッチング素子ＳＷ１５のソースとスイッチング素子ＳＷ１６のドレインの接続点、およびスイッチング素子ＳＷ１３のソースとスイッチング素子ＳＷ１４のドレインの接続点が、スイッチング素子ＳＷ１７，ＳＷ１８の直列回路またはスイッチング素子ＳＷ１９，ＳＷ２０の直列回路を介して、上部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ３と下部電圧用のＤＣリンクコンデンサＣ４との接続点（中間電位点）に接続されている。すなわち、本実施形態においても、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力側の中間電位点は、３レベルインバータ２の中性線に接続されている。
【００４８】
そして、スイッチング素子ＳＷ１５，ＳＷ１６の接続点と、スイッチング素子ＳＷ１３，ＳＷ１４の接続点とから交流出力が取り出され、フィルタ部３に供給される。
【００４９】
しかして、このように構成された本実施形態のパワーコンディショナにおいても、上述した実施形態１のパワーコンディショナと同様に、発電部Ｖｄｃの発電中、制御部４がＤＣ／ＤＣコンバータ１および３レベルインバータ２を動作させることによって、フィルタ部３から電力系統Ｖａｃに連系可能な交流電力が出力される。
【００５０】
そして、本実施形態のパワーコンディショナでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の構成が実施形態１に示すＤＣ／ＤＣコンバータ１と同じ構成であるので、絶縁トランスＴ１，Ｔ２の小型化ならびに基板への実装時の低背化を図ることができる。また、絶縁トランスＴ１，Ｔ２の小型化に伴って、基板への取り付けも容易となり、振動対策上も有利になる。また、絶縁トランスＴ１，Ｔ２は、センタータップを必要とせず、回路構成を簡素化でき、安価にパワーコンディショナを製造することができる。
【００５１】
実施形態３
次に、本発明の第３の実施形態を図３に基づいて説明する。
図３に示すパワーコンディショナは、３レベルインバータ２に代えて５レベルインバータ２’を採用している。そして、５レベルインバータ２’を採用したことに伴って、ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４から後段の構成を改変している。なお、その他の構成（具体的には、フィルタ部３および制御部４）の構成は、上述した実施形態１と共通するので、構成が共通する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
本実施形態に示すＤＣ／ＤＣコンバータ１’は、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４より後段の回路を１組追加している。すなわち、実施形態１に示すＤＣ／ＤＣコンバータ１に対して、２基の共振コンデンサ１１，１２と、２基の絶縁トランスＴ１１,Ｔ１２と、４基の整流素子Ｄ１１〜Ｄ１４と、２基の平滑コンデンサ（ＤＣリンクコンデンサ）Ｃ１３，Ｃ１４とを追加している。
【００５３】
そして、追加された絶縁トランスＴ１１，Ｔ１２の１次巻線を、スイッチング素子ＳＷ１のソースとスイッチング素子ＳＷ２のドレインとの接続点と、スイッチング素子ＳＷ３のソースとスイッチング素子ＳＷ４のドレインとの接続点とに並列に接続するとともに、直列接続された平滑コンデンサＣ１３，Ｃ１４を平滑コンデンサＣ３，Ｃ４に直列に接続して、平滑コンデンサＣ３，Ｃ４，Ｃ１３，Ｃ１４でＤＣリンク部を構成している。
【００５４】
そして、絶縁トランスＴ１１，Ｔ１２の２次巻線同士の接続点を、ＤＣリンクコンデンサＣ１３，Ｃ１４の接続点に接続している。なお、ＤＣリンクコンデンサＣ１３，Ｃ１４を追加接続したことにより、ＤＣリンクコンデンサＣ４とＣ１３の接続点が、ＤＣ／ＤＣコンバータ１’の出力全体の中間電位点を構成する。つまり、本実施形態に示すＤＣ／ＤＣコンバータ１’では、ＤＣリンクコンデンサＣ３とＣ４の接続点、ＤＣリンクコンデンサＣ４とＣ１３の接続点、および、ＤＣリンクコンデンサＣ１３とＣ１４の接続点の３か所が５レベルインバータ２’の中性線に接続される。
【００５５】
５レベルインバータ２’は、ＮＰＣ方式の５レベルインバータ回路であって、ドレイン・ソース間にダイオードが逆並列接続されたＦＥＴからなるスイッチング素子ＳＷ２１〜ＳＷ３６と、ダイオードＤ２０〜Ｄ３１で構成されている。なお、この５レベルインバータ２’の構成は公知であるので詳細な説明は省略するが、この５レベルインバータ２’の中性線は、ＤＣリンクコンデンサＣ３とＣ４の接続点、ＤＣリンクコンデンサＣ４とＣ１３の接続点、および、ＤＣリンクコンデンサＣ１３とＣ１４の接続点にそれぞれ接続されている。
【００５６】
このように、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１のスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４より後段の回路を追加することで、インバータ回路に３レベル以上のマルチレベルインバータを採用することができる。なお、本実施形態では、５レベルインバータ２’としてＮＰＣ方式のインバータ回路を示したが、Ａ−ＮＰＣ方式のインバータ回路にも適用可能である。
【００５７】
なお、上述した実施形態は本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく発明の範囲内で種々の設計変更が可能である。
【００５８】
たとえば、上述した実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１における絶縁トランスＴ１，Ｔ２の１次巻線を並列に接続した場合を示したが、発電部Ｖｄｃからの入力電圧の値によっては、絶縁トランスＴ１，Ｔ２の１次巻線を直列に接続するように構成してもよい。
【００５９】
また、上述した実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１としてフルブリッジ型のコンバータ回路を用いたが、ＤＣ／ＤＣコンバータ１には、ブリッジ型のコンバータが用いられればよく、ハーフブリッジ型のコンバータ回路を用いることも可能である。
【００６０】
さらに、上述した実施形態では、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ２０などにＦＥＴを用いる構成を示したが、ＩＧＢＴなどの他の半導体素子を用いることも可能である。
【００６１】
また、上述した実施形態では、インバータ回路として、３レベルインバータ２を用いた場合と、５レベルインバータ２’を用いた場合を示したが、インバータ回路には、５レベル以上のマルチレベルインバータを採用することも可能である。なお、インバータ回路のレベル数を５レベル以上にする場合、それに伴って、ＤＣ／ＤＣコンバータの絶縁トランス、ダイオードブリッジ回路および平滑コンデンサ（ＤＣリンクコンデンサ）の数は、インバータ回路のレベル数に応じて増加する。
【符号の説明】
【００６２】
１，１’            ＤＣ／ＤＣコンバータ
２                  ３レベルインバータ
２’                ５レベルインバータ
３                  フィルタ部
４                  制御部
Ｖｄｃ              発電部
Ｖａｃ              電力系統
ＳＷ１〜ＳＷ３６    スイッチング素子
Ｄ１〜Ｄ８，Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ２０〜Ｄ３１    ダイオード
Ｃ１〜Ｃ４，Ｃ１３，Ｃ１４    コンデンサ
Ｌ１，Ｌ２                    リアクトル
【図１】
2016086581.tif 000003
【図２】
2016086581.tif 000004
【図３】
2016086581.tif 000005