(57)【要約】【課題】分離回路を有し、ブリッジ回路の還流ダイオードの耐圧を低下させて低コスト化を実現できる高効率インバータ回路を提供する。【解決手段】直流電源に並列接続された平滑コンデンサと、直流電力を交流電力に変換するスイッチング素子、逆並列接続の還流ダイオード、還流ダイオードに直列接続された、還流ダイオードを兼用する還流兼用分離用ダイオードを有するブリッジ回路と、ブリッジ回路と交流電源とを接続する交流出力線に配置された出力側の連系リアクトルと、還流ダイオードの還流期間に平滑コンデンサと連系リアクトルとの間を分離する分離回路とを備え、分離回路は、分離用スイッチング素子と還流兼用分離用ダイオードとを有し、還流ダイオードと還流兼用分離用ダイオードの２つの直列接続点と２つの交流出力線との間に交流出力線を短絡するように各分離用スイッチング素子がそれぞれ接続されている。【選択図】図１
2016152710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を含む電力系統に連系させるように直流電源の直流電力を交流電力に変換するインバータ回路であって、
直流電源に直列接続された入力側の平滑コンデンサと、直流電力を交流電力に変換する、４個のスイッチング素子、これらと逆並列に接続された４個の還流ダイオード、およびこれら還流ダイオードの２個または４個にそれぞれ直列接続された、還流ダイオードを兼用する２個または４個の還流兼用分離用ダイオードを有するブリッジ回路と、前記ブリッジ回路と前記交流電源とを接続する２つの交流出力線に配置された出力側の連系リアクトルと、前記ブリッジ回路の還流ダイオードの還流期間に前記平滑コンデンサと前記連系リアクトルとの間を分離する分離回路とを備え、
前記分離回路は、２個の分離用スイッチング素子と、前記２個または４個の還流兼用分離用ダイオードとを備え、
前記還流兼用分離用ダイオードが２個の場合、前記還流ダイオードと前記還流兼用分離用ダイオードの２つの直列接続点と２つの交流出力線との間に当該交流接続線を短絡するように各分離用スイッチング素子がそれぞれ接続され、前記還流兼用分離用ダイオードが４個の場合は、前記還流ダイオードと前記還流兼用分離用ダイオードの４つの直列接続点間を各分離用スイッチング素子を介した２本の接続線で互いに交差されて接続させたうえで、各分離用スイッチング素子と前記交流接続線とが当該交流接続線を短絡するように前記還流兼用分離用ダイオードを介して接続されている、高効率インバータ回路。
【請求項２】
請求項１において、
前記直列接続された前記還流ダイオードと前記還流兼用分離用ダイオードは、前記ブリッジ回路の直流入力線側に当該還流ダイオードが配置されて、前記交流出力線側に当該還流兼用分離用ダイオードが配置されており、
前記還流兼用分離用ダイオードの耐圧以下に前記還流ダイオードの耐圧が設定されている、高効率インバータ回路。
【請求項３】
請求項１において、
前記還流ダイオードがファーストリカバリダイオードであり、前記還流兼用分離用ダイオードがＳｉＣ−ショットキーバリアダイオードまたはＧａＮ−ショットキーバリアダイオードである、高効率インバータ回路。
【請求項４】
請求項１において、
前記分離用スイッチング素子が、寄生しているまたは逆並列接続されているダイオードを有する、高効率インバータ回路。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の高効率インバータ回路を含み、
前記直流電源が分散型電源である、分散型電源システム。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１項に記載の高効率インバータ回路を含み、
前記直流電源が分散型電源であり、さらにその発電電力の有効利用を図る蓄電池を備えた、蓄電池付き分散型電源システム。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか１項に記載の高効率インバータ回路が高効率コンバータとして動作する、高効率インバータ回路。
【請求項８】
前記直流電源が分散型電源であり、さらにその発電電力の有効利用を図る蓄電池と双方向性コンバータとを備え、前記直流電源および／または前記蓄電池と前記交流電源との間で電力交換を行う、コンバータ／インバータが請求項１から４のいずれか１項に記載の高効率インバータ回路である、無停電電源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商用の電力系統へ連系させるように、分散型電源である太陽電池や燃料電池などの直流電力を交流電力に高効率で変換する高効率インバータ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、太陽電池のような分散型電源で発電された直流電力を、インバータ回路により商用の電力系統に合った交流電力に変換して、電力系統へ供給することが知られている。変圧器なしのインバータ回路は、太陽電池に並列接続された入力側の平滑コンデンサ、４個のスイッチング素子およびそれぞれ逆並列に接続された４個の還流ダイオードを有し、スイッチングにより直流電力を交流電力に変換するブリッジ回路、出力電流を正弦波電流に変換する出力側の連系リアクトルとコンデンサ、および電力系統に連系する交流電源を有する。
【０００３】
しかし、平滑コンデンサと連系リアクトル間の電流の戻りによりエネルギー損失が発生することから、電力変換効率が低下する。このため、還流の際に平滑コンデンサと連系リアクトルの間を分離する分離回路を設けることにより、インバータ回路の電力変換効率を向上させることが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
図１３は、従来の分離回路を有するインバータ回路（ＨＥＲＩＣ：登録商標）を示す。ブリッジ回路１０４は、４個のスイッチング素子Ｑ１０１〜Ｑ１０４およびそれぞれ逆並列に接続された４個の還流ダイオードＤ１０１〜Ｄ１０４を有する。分離回路１０６は、ブリッジ回路１０４の２つの交流出力線１１、１２の間に２つの逆並列接続路が設けられて、各逆並列接続路にそれぞれ、分離用スイッチング素子Ｑ１０５と分離用ダイオードＤ１０５が直列接続され、Ｑ１０６とＤ１０６が直列接続されて構成されるものであり、各分離用ダイオードＤ１０５、Ｄ１０６は互いに逆の方向の電流を流す。プラスの還流電流が分離用スイッチング素子Ｑ１０５および分離用ダイオードＤ１０５に流れ、マイナスの還流電流が分離用スイッチング素子Ｑ１０６および分離用ダイオードＤ１０６に流れて、この還流電流が流れている期間に、平滑コンデンサ３と連系リアクトル５の間が分離されて、エネルギー損失が低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７０４６５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、図１３の従来回路において、ブリッジ回路１０４の還流ダイオードＤ１０１〜Ｄ１０４および分離回路１０６の分離用ダイオードＤ１０５、Ｄ１０６に要求される耐圧はすべて、平滑コンデンサ３にかかる電圧以上が要求されるため高コストとなり、分離回路を有する高効率インバータ回路全体の低コスト化が図れないという問題があった。
【０００７】
また、本回路で一般的なダイオードを使用したのでは、ダイオードの逆回復期間におけるエネルギー損失が存在するという問題もある。
【０００８】
本発明は、平滑コンデンサと連系リアクトルの間を分離させるとともに、ブリッジ回路の一部または全部の還流ダイオードの耐圧を低下させて低コスト化を実現し、また、ダイオードの逆回復期間のエネルギー損失を可及的に低減させて、高い電力変換効率を実現できる高効率インバータ回路およびこれを含む分散型電源システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る高効率インバータ回路は、交流電源を含む電力系統に連系させるように直流電源の直流電力を交流電力に変換するものであって、直流電源に並列接続された入力側の平滑コンデンサと、直流電力を交流電力に変換する、４個のスイッチング素子、これらと逆並列に接続された４個の還流ダイオード、およびこれら還流ダイオードの２個または４個にそれぞれ直列接続された、還流ダイオードを兼用する２個または４個の還流兼用分離用ダイオードを有するブリッジ回路と、前記ブリッジ回路と前記交流電源とを接続する２つの交流出力線に配置された出力側の連系リアクトルと、前記ブリッジ回路の還流ダイオードの還流期間に前記平滑コンデンサと前記連系リアクトルとの間を分離する分離回路とを備えている。
前記分離回路は、２個の分離用スイッチング素子と、前記２個または４個の還流兼用分離用ダイオードとを備え、前記還流兼用分離用ダイオードが２個の場合、前記還流ダイオードと前記還流兼用分離用ダイオードの２つの直列接続点と２つの交流出力線との間に当該交流接続線を短絡するように各分離用スイッチング素子がそれぞれ接続され、前記還流兼用分離用ダイオードが４個の場合は、前記還流ダイオードと前記還流兼用分離用ダイオードの４つの直列接続点間を各分離用スイッチング素子を介した２本の接続線で互いに交差されて接続させたうえで、各分離用スイッチング素子と前記交流接続線とが当該交流接続線を短絡するように前記還流兼用分離用ダイオードを介して接続されている。
【００１０】
この構成によれば、直列接続された還流ダイオードと還流兼用分離用ダイオードのうち平滑コンデンサの正極側または負極側に接続されている例えば還流ダイオードにかかる電圧は、平滑コンデンサにかかる直流電圧をＥとした場合、インバータ動作におけるＰＷＭ制御でオンオフ信号が付与されているスイッチング素子（付与スイッチング素子）にオン信号を付与しているとき、これに逆並列接続されている還流ダイオードにかかる電圧は０Ｖである。付与スイッチング素子にオフ信号を付与しているとき、分離用スイッチング素子にオン信号を付与しているので、還流兼用分離用ダイオードに直列接続された還流ダイオードにかかる電圧は、両ダイオードのオン抵抗を同程度とするとＥ／２である。還流期間のうち、すべてのスイッチング素子にオフ信号を付与しているとき、分離用スイッチング素子にはオン信号を付与しているので、還流兼用分離用ダイオードに直列接続された還流ダイオードにかかる電圧は同様にＥ／２である。このように、還流兼用分離用ダイオードに直列接続された還流ダイオードにはインバータ動作においてＥ／２を超える電圧はかからず、当該還流ダイオードの耐圧を低下させることが可能となる。これにより、分離回路で平滑コンデンサと連系リアクトルの間を分離させるとともに、ブリッジ回路の一部または全部の還流ダイオードの耐圧を低下させて、低コスト化を実現することが可能となる。
【００１１】
好ましくは、前記直列接続された還流兼用分離用ダイオードと前記還流ダイオードは、前記ブリッジ回路の直流入力線側に当該還流ダイオードが配置されて、前記交流出力線側に当該還流兼用分離用ダイオードが配置されており、前記還流兼用分離用ダイオードの耐圧以下の前記還流ダイオードの耐圧が設定されている。したがって、直流入力線側（平滑コンデンサの正極側または負極側）の例えば耐圧を半減させた還流ダイオードと、還流兼用分離用ダイオードとでブリッジ回路を構成することが可能となるので、より低コスト化を実現することができる。
【００１２】
好ましくは、前記還流ダイオードがファーストリカバリダイオードであり、前記還流兼用分離用ダイオードがＳｉＣ−ショットキーバリアダイオードまたはＧａＮ−ショットキーバリアダイオードである。したがって、一般的なダイオードの逆回復期間のエネルギー損失を可及的に低減させて、高い電力変換効率を実現できる。また、前記高効率インバータ回路を高効率コンバータとして動作させてもよいし、分離用トランジスタが、寄生しているまたは逆並列接続されているダイオードを有してもよい。
【００１３】
本発明に係る分散型電源システムは、前記高効率インバータ回路を含み、前記直流電源が分散型電源である。この構成によれば、分散型電源の直流電力が高効率インバータ回路により高効率で交流電力に変換されるので、高い電力変換効率を有する分散型電源システムが得られる。
【００１４】
本発明の他の構成に係る蓄電池付き太陽光発電システムは、前記高効率インバータ回路を含み、前記直流電源が分散型電源であり、さらにその発電電力の有効利用を図る蓄電池を備えている。分散型電源の直流電力が高効率インバータ回路により高効率で交流電力に変換されるので、高い電力変換効率を有する蓄電池付き分散型電源システムが得られる。
【００１５】
本発明のまた他の構成に係る無停電電源は、前記直流電源が分散型電源であり、さらにその発電電力の有効利用を図る蓄電池と双方向性コンバータとを備え、前記直流電源および／または前記蓄電池と前記交流電源との間で電力交換を行う、コンバータ／インバータが前記高効率インバータ回路である。これにより、高い電力変換効率を有する無停電電源が得られる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、ブリッジ回路の還流ダイオードと分離回路の還流兼用分離用ダイオードとが直列接続されているので、分離回路で平滑コンデンサと連系リアクトルの間を分離させるとともに、ブリッジ回路における還流兼用分離用ダイオードに直列接続された還流ダイオードの耐圧を低下させて、低コスト化を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る高効率インバータ回路を含む分散型電源システムを示す回路構成図である。
【図２】図１の高効率インバータ回路の各モードを示す波形図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は図１の高効率インバータ回路の動作を示す回路図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は図１の高効率インバータ回路の動作を示す回路図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は図１の高効率インバータ回路の動作を示す回路図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は図１の高効率インバータ回路の動作を示す回路図である。
【図７】図１の高効率インバータ回路の動作におけるダイオード電圧を示す特性図である。
【図８】変形例１に係る高効率インバータ回路を示す回路構成図である。
【図９】変形例２に係る高効率インバータ回路を示す回路構成図である。
【図１０】変形例３に係る高効率インバータ回路を示す回路構成図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る高効率インバータ回路を含む分散型電源システムを示す回路構成図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る高効率インバータ回路を含む蓄電池付き分散型電源システムを示す回路構成図である。
【図１３】従来の高効率インバータ回路を示す回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は本発明の第１実施形態に係る高効率インバータ回路を含む分散型電源システムを示す回路構成図である。この高効率インバータ回路１は、変圧器なしで、分散型電源である太陽電池や燃料電池などの直流電源８の直流電力を交流電力に変換して商用の電力系統へ連系するものである。
【００１９】
高効率インバータ回路１は、太陽電池２に並列接続されて、その直流電力を平滑化、安定化するために中間的に蓄電する入力側にある平滑コンデンサ３、４個のスイッチング素子（トランジスタ）Ｑ１〜Ｑ４、これらと逆並列に接続された４個の還流ダイオードＤ１〜Ｄ４およびこれら還流ダイオードＤ１〜Ｄ４のうち２個にそれぞれ直列接続された、還流ダイオードを兼用する２個の還流兼用分離用ダイオードＤ５、Ｄ６を有し、トランジスタＱ１〜Ｑ４のスイッチングにより直流電力を交流電力に変換するブリッジ（フルブリッジ）回路４、出力電流を正弦波電流に変換する出力側にある連系リアクトル５、コンデンサＣ、平滑コンデンサ３と連系リアクトル５の間を分離する分離回路６、電力系統に連系する交流電源７、およびブリッジ回路４に対して例えばパルス幅を可変させるＰＷＭ制御を行うとともに、システム全体を制御する制御部１０を有する。
【００２０】
分離回路６は、２個の分離用スイッチング素子（トランジスタ）Ｑ５、Ｑ６と２個の還流ダイオードを兼用する還流兼用分離用ダイオードＤ５、Ｄ６とを有し、還流ダイオードＤ１〜Ｄ４のうち、還流ダイオードＤ１と還流兼用分離用ダイオードＤ５とが、還流ダイオードＤ２と還流兼用分離用ダイオードＤ６とがそれぞれ直列接続されるとともに、これらの直列接続点と２つの交流出力線１１、１２との間に当該交流出力線１１、１２を短絡させるようにそれぞれ分離用トランジスタＱ５、Ｑ６が接続されている。
【００２１】
好ましいスイッチング素子として、この例では、ブリッジ回路４および分離回路６のスイッチング素子にＩＧＢＴのようなトランジスタが使用されているが、ＭＯＳＦＥＴ等でもよい。また、好ましいダイオードとして、ブリッジ回路４の還流ダイオードＤ１〜Ｄ４にはファーストリカバリダイオード（ＦＲＤ）が使用され、分離回路６の還流兼用分離用ダイオードＤ５、Ｄ６にはＳｉＣ−ショットキーバリアダイオード（ＳｉＣ−ＳＢＤ）またはＧａＮ−ショットキーバリアダイオード（ＧａＮ−ＳＢＤ）が使用されている。一般的なダイオードに比べて、ＳｉＣ−ＳＢＤまたはＧａＮ−ＳＢＤは高速で逆回復電流がきわめて小さい、また、ＦＲＤは逆回復時間が短く逆回復電流も小さい。さらに、ＦＲＤは、逆電圧がかかったときの逆電流は、ＳｉＣ−ＳＢＤまたはＧａＮ−ＳＢＤよりも小さい。なお、上記使用に何ら限定されず、ブリッジ回路４と分離回路６でＦＲＤとＳｉＣ−ＳＢＤまたはＧａＮ−ＳＢＤとを逆に使用してもよいし、すべてのダイオードをＳｉＣ−ＳＢＤまたはＧａＮ−ＳＢＤにしてもよく、またはＦＲＤにしてもよい。
【００２２】
この例では、還流ダイオードＤ１と還流兼用分離用ダイオードＤ５が直列に接続され、還流ダイオードＤ２と還流兼用分離用ダイオードＤ６が直列に接続される。これとともに、還流ダイオードＤ１と還流兼用分離用ダイオードＤ５の直列接続点Ｎ３と分離用トランジスタＱ５のコレクタが接続され、還流ダイオードＤ２と還流兼用分離用ダイオードＤ６の直列接続点Ｎ４と分離用トランジスタＱ６のエミッタが接続される。分離用トランジスタＱ５のエミッタと分離用トランジスタＱ６のコレクタが接続され、この接続点Ｎ５と、トランジスタＱ３のエミッタとトランジスタＱ４のコレクタの接続点Ｎ２とに交流出力線１２が接続されている。トランジスタＱ１のエミッタとトランジスタＱ２のコレクタが接続され、この接続点Ｎ１に交流出力線１１が接続されている。つまり、直列接続された還流ダイオードと還流兼用分離用ダイオードのＤ１、Ｄ５とＤ２、Ｄ６は、ブリッジ回路４の直流入力線９側に当該還流ダイオードＤ１、Ｄ２（平滑コンデンサ３の正極側にＤ１、負極側にＤ２）が配置されて、交流出力線１１、１２側に還流兼用分離用ダイオードＤ５、Ｄ６が配置されている。還流兼用分離用ダイオードＤ５は、前記交流出力線１１、１２において、交流出力線１１が１２より高い半周期のときで、トランジスタＱ２、Ｑ３にオフ信号を与え、Ｑ１、Ｑ４にオン信号を与えているとき、オンできる状態にあり、還流兼用分離用ダイオードＤ６は、交流出力線１２が１１より高い半周期のときで、トランジスタＱ１、Ｑ４にオフ信号を与え、Ｑ２、Ｑ３にオン信号を与えているとき、オンできる状態にある。また、トランジスタＱ１〜Ｑ４がすべてオフのとき、還流兼用分離用ダイオードＤ５、Ｄ６はオンできる状態にある。
【００２３】
すなわち、ブリッジ回路４の上下４個のアームのうち、この例では、左側の上下一対の２個のアームについてその還流ダイオードＤ１、Ｄ２とそれぞれ直列に還流兼用分離用ダイオードＤ５、Ｄ６が接続されている。
【００２４】
制御部１０は、フルブリッジ回路を構成する４個のスイッチング素子（トランジスタ）Ｑ１〜Ｑ４において、トランジスタＱ１およびＱ４をスイッチペアとし、トランジスタＱ２およびＱ３をスイッチペアとして、各スイッチペアを交互にオンオフさせる。つまりバイポーラスイッチングを行う。
【００２５】
図２は、トランジスタＱ１およびＱ４をスイッチングするモードI、還流期間のモードII、トランジスタＱ２およびＱ３をスイッチングするモードIII、還流期間のモードIVを示す。図３〜図６は、図２の各モードI〜IVにおける高効率インバータ回路１の動作を示す回路図である。図７は、高効率インバータ回路１の動作におけるダイオード電圧を示す特性図である。
【００２６】
図２における交流出力半周期の一部のモードIでは、トランジスタＱ２およびＱ３のスイッチペアをオフ状態とし、トランジスタＱ１およびＱ４のスイッチペアを所定のデューティー比でオンオフさせる。このモードIでは、図３（Ａ）における実線の矢印αのように、オンオフ信号が付与されたトランジスタ（付与トランジスタ）Ｑ１およびＱ４のオン期間にトランジスタＱ１およびＱ４を通って交流電源７側へ電流が流れることにより、直流側から交流側へ通電する。このとき、電流Ｉ≧０、電圧Ｖ≧０である。
【００２７】
一般に、インバータ回路では、ブリッジ回路の上下アームの短絡防止のため、オンオフ切替タイミングに、上下のスイッチング素子を同時にオフさせる期間であるデッドタイムを設けている。このモードIでは、ＰＷＭ制御におけるトランジスタＱ１のオンオフ時に、分離回路６の分離用スイッチング素子（トランジスタ）Ｑ６を常時オン状態とし、トランジスタＱ１のオフ時に、リアクトルＬ１、Ｌ２間（交流接続線１１、１２）の短絡により、上記デッドタイムを不要としている。トランジスタＱ１のオン時には、分離用トランジスタＱ５はオフである。分離用トランジスタＱ６がオン状態でも、トランジスタＱ１を通る電流は、還流兼用分離用ダイオードＤ６で阻止されて、このＤ６と分離用トランジスタＱ６の間を導通しない。トランジスタＱ１のオフ時では、図３（Ｂ）の破線の矢印α１のように、分離用トランジスタＱ６のオンにより、還流兼用分離用ダイオードＤ６と分離用トランジスタＱ６の間が導通して、リアクトルＬ１、Ｌ２間を短絡する。これにより、上記デッドタイムを設定する必要がないので、より良好な正弦波波形に近づいた交流出力波形が得られる。
【００２８】
また、従来のブリッジ回路の還流ダイオードには常時トランジスタのオンオフによる逆回復期間が存在するが、トランジスタＱ１のオンオフ時に、還流兼用分離用ダイオードＤ６に逆電圧がかかっても、還流兼用分離用ダイオードＤ６にＳｉＣ−ＳＢＤを使用しているので、還流兼用分離用ダイオードＤ６から分離用トランジスタＱ６への逆回復時間はほとんど存在せず逆回復電流もほとんど流れず、これによるエネルギー損失がほとんど発生しない。また還流ダイオードＤ１〜Ｄ４にＦＲＤを使用しているので、逆回復電流およびエネルギー損失も小さい。
【００２９】
図２のモードIでは、図３（Ａ）のように、直列接続された還流ダイオードと還流兼用分離用ダイオードのＤ１とＤ５、Ｄ２とＤ６のうち、平滑コンデンサ３の正極側に接続されている還流ダイオードＤ１にかかる電圧は、平滑コンデンサ３にかかる直流電圧をＥとした場合、オンオフ信号を付与されているトランジスタ（付与トランジスタ）Ｑ１にオン信号を付与しているとき、これに逆並列接続されている還流ダイオードＤ１にかかる電圧は０Ｖである（図７の（１））。その一方、トランジスタＱ２はオフであり、分離用トランジスタＱ６がオンであるので、還流兼用分離用ダイオードＤ６に電圧Ｅがかかり、平滑コンデンサ３の負極側に接続されている還流ダイオードＤ２にかかる電圧は、０Ｖである（図７の（１））。
【００３０】
図３（Ｂ）のように、付与トランジスタＱ１にオフ信号を付与しているとき、分離用トランジスタＱ５、Ｑ６にはオン信号を付与しているので、還流兼用分離用ダイオードＤ５、Ｄ６に直列接続された還流ダイオードＤ１、Ｄ２にかかる電圧は、還流兼用分離用ダイオードと還流ダイオードのオン抵抗を同程度とすると、それぞれＥ／２である（図７の（１））。
【００３１】
図２のモードIIでは、図４（Ａ）の実線の矢印βのように、トランジスタＱ２およびＱ３にオンオフ信号が付与され、分離用トランジスタＱ５が常時オンであり、還流ダイオードＤ２、Ｄ３および還流兼用分離用ダイオードＤ６を使用した還流期間に電流平滑用の連系リアクトル中の電磁エネルギーが交流電源７とダイオードＤ２、Ｄ６、Ｄ３とを通って直流側へ還流される。この還流期間に電流平滑用の連系リアクトル中の電磁エネルギーが減少していくと、回路の通電は行われなくなる。このとき、電流Ｉ≧０、電圧Ｖ≦０である。分離用トランジスタＱ６がオフで、付与トランジスタＱ２にオン信号を付与しているとき、これに逆並列接続されている平滑コンデンサ３の負極側の還流ダイオードＤ２にかかる電圧は０Ｖである（図７の（３））。その一方、トランジスタＱ１はオフであり、分離用トランジスタＱ６がオンであるので、平滑コンデンサ３の正極側の還流ダイオードＤ１にかかる電圧は、０Ｖである（図７の（３））。
【００３２】
図４（Ｂ）の破線の矢印β１のように、トランジスタＱ１〜Ｑ４がともにオフで分離用トランジスタＱ６がオンしているとき、連系リアクトルＬ２→分離用トランジスタＱ６→還流兼用分離用ダイオードＤ６→連系リアクトルＬ１と導通して、還流期間に平滑コンデンサ３と連系リアクトル５の間が分離される。すべてのトランジスタＱ１〜Ｑ４にオフ信号を付与しているとき、分離用トランジスタＱ５、Ｑ６にはオン信号を付与しているので、還流兼用分離用ダイオードＤ５、Ｄ６に直列接続された還流ダイオードＤ１、Ｄ２にかかる電圧は、それぞれＥ／２である（図７の（４））。
【００３３】
図２における次の交流出力半周期の一部のモードIIIでは、図５（Ａ）のように、トランジスタＱ１およびＱ４のスイッチペアをオフ状態とし、トランジスタＱ２およびＱ３のスイッチペアを所定のデューティー比でオンオフさせる。この場合、実線の矢印γのように、オンオフ信号が付与されたトランジスタ（付与トランジスタ）Ｑ２およびＱ３のオン期間にトランジスタＱ２およびＱ３を通って交流電源７側へ電流が流れることにより、直流側から交流側へ通電する。分離用トランジスタＱ５は常時オン状態である。このとき、電流Ｉ≦０、電圧Ｖ≦０である。トランジスタＱ２にオン信号を付与しているとき、これに逆並列接続されている平滑コンデンサ３の負極側の還流ダイオードＤ２にかかる電圧は０Ｖである（図７の（５））。その一方、トランジスタＱ１はオフであり、分離用トランジスタＱ５がオンであるので、還流兼用分離用ダイオードＤ５に電圧Ｅがかかり、平滑コンデンサ３の正極側に接続されている還流ダイオードＤ１にかかる電圧は、０Ｖである（図７の（５））。
【００３４】
図５（Ｂ）の破線の矢印γ１のように、付与トランジスタＱ２のオフ時では、分離用トランジスタＱ５のオンにより、還流兼用分離用ダイオードＤ５と分離用トランジスタＱ５の間が導通して、リアクトルＬ１、Ｌ２間を短絡する。これにより、上記と同様にデッドタイムを設定する必要がない。また、付与トランジスタＱ２のオフ時には分離用トランジスタＱ５、Ｑ６にオン信号を付与しているので、還流兼用分離用ダイオードＤ５、Ｄ６に直列接続された還流ダイオードＤ１、Ｄ２にかかる電圧は、それぞれＥ／２である（図７の（６））。
【００３５】
図２のモードIVでは、図６（Ａ）の実線の矢印εのように、トランジスタＱ１およびＱ４にオンオフ信号が付与され、分離用トランジスタＱ６が常時オンであり、還流ダイオードＤ１、Ｄ４および還流兼用分離用ダイオードＤ５を使用した還流期間に連系リアクトル中の電磁エネルギーが交流電源７とダイオードＤ１、Ｄ５、Ｄ４とを通って直流側へ還流される。この還流期間に電流平滑用の連系リアクトル中の電磁エネルギーが減少していくと、回路の通電は行われなくなる。このとき、電流Ｉ≦０、電圧Ｖ≧０である。分離用トランジスタＱ５がオフで、付与トランジスタＱ１にオン信号を付与しているとき、これに逆並列接続されている平滑コンデンサ３の正極側の還流ダイオードＤ１にかかる電圧は０Ｖである（図７の（７））。その一方、トランジスタＱ２はオフであり、分離用トランジスタＱ６がオンであるので、平滑コンデンサ３の負極側の還流ダイオードＤ２にかかる電圧は、０Ｖである（図７の（７））。
【００３６】
図６（Ｂ）の破線の矢印ε１のように、トランジスタＱ１〜Ｑ４がともにオフで分離用トランジスタＱ５がオンしているとき、連系リアクトルＬ１→分離用トランジスタＱ５→還流兼用分離用ダイオードＤ５→連系リアクトルＬ２と導通して、還流期間に平滑コンデンサ３と連系リアクトル５の間が分離される。すべてのトランジスタＱ１〜Ｑ４にオフ信号を付与しているとき、分離用トランジスタＱ５、Ｑ６にはオン信号を付与しているので、還流兼用分離用ダイオードＤ５、Ｄ６に直列接続された還流ダイオードＤ１、Ｄ２にかかる電圧は、それぞれＥ／２である（図７の（８））。
【００３７】
以上のように、図７において、（１）、（３）、（５）、（７）におけるモードI〜IVの実線では、ＰＷＭ制御でオンオフ信号が付与されている付与トランジスタＱ１、Ｑ２にオン信号を付与しているとき、これに逆並列接続されている還流ダイオードＤ１、Ｄ２にかかる電圧は０Ｖである。（２）、（６）におけるモードI、IIIの破線のように、付与トランジスタＱ１、Ｑ２にオフ信号を付与しているとき、分離用トランジスタＱ５、Ｑ６にはオン信号を付与しているので、還流兼用分離用ダイオードＤ５、Ｄ６に直列接続された還流ダイオードＤ１、Ｄ２にかかる電圧は、両ダイオードのオン抵抗を同程度とすると、それぞれＥ／２である。還流期間のうち、（４）、（８）におけるモードII、IVの破線のように、すべてのトランジスタＱ１〜Ｑ４にオフ信号を付与しているとき、分離用トランジスタＱ５、Ｑ６にはオン信号を付与しているので、還流兼用分離用ダイオードＤ５、Ｄ６に直列接続された還流ダイオードＤ１、Ｄ２にかかる電圧は同様にそれぞれＥ／２である。このように、還流兼用分離用ダイオードＤ５、Ｄ６に直列接続された還流ダイオードＤ１、Ｄ２にはインバータ動作においてＥ／２を超える電圧はかからず、当該還流ダイオードＤ１、Ｄ２の耐圧を低下させることが可能となる。
【００３８】
また、ブリッジ回路４の２個のスイッチペアを交互にオンオフさせ、連系リアクトル５（Ｌ１、Ｌ２）を通すことによって、正弦波の出力波形を有する交流電力を出力するとともに、分離回路６により、還流期間に平滑コンデンサ３と連系リアクトル５を分離することができる。
【００３９】
こうして、本発明では、ブリッジ回路の還流ダイオードと分離回路の還流兼用分離用ダイオードとが直列接続されているので、分離回路で平滑コンデンサと連系リアクトルの間を分離させるとともに、ブリッジ回路における還流兼用分離用ダイオードに直列接続された還流ダイオードの耐圧を低下させることが可能となる。また、分散型電源である太陽電池の直流電力が高効率インバータ回路により高効率で交流電力に変換されるので、高い電力変換効率を有する分散型電源システムが得られる。
【００４０】
図８〜図１０は、図１の第１実施形態に係る高効率インバータ回路１の変形例１〜３を示す。各変形例１〜３において、高効率インバータ回路１以外の構成は図１と同一であるので、その説明を省略する。
【００４１】
図８の変形例１では、還流ダイオードＤ３と還流兼用分離用ダイオードＤ１５が直列に接続され、還流ダイオードＤ４と還流兼用分離用ダイオードＤ１６が直列に接続される。これとともに、還流ダイオードＤ３と還流兼用分離用ダイオードＤ１５の直列接続点Ｎ６と分離用トランジスタＱ１５のコレクタが接続され、還流ダイオードＤ４と還流兼用分離用ダイオードＤ１６の直列接続点Ｎ７と分離用トランジスタＱ１６のエミッタが接続される。分離用トランジスタＱ１５のエミッタと分離用トランジスタＱ１６のコレクタが接続され、この接続点Ｎ８と、トランジスタＱ１のエミッタとトランジスタＱ２のコレクタの接続点Ｎ１とに交流出力線１１が接続されている。トランジスタＱ３のエミッタとトランジスタＱ４のコレクタが接続され、この接続点Ｎ２に交流出力線１２が接続されている。つまり、図８では、図１のようにブリッジ回路４の左側の上下一対の２個のアームについてではなく、右側の上下一対の２個のアームについてその還流ダイオードＤ３、Ｄ４とそれぞれ直列に還流兼用分離用ダイオードＤ１５、Ｄ１６が接続されている。
【００４２】
モードIIのとき、分離用トランジスタＱ１５がオンし、連系リアクトルＬ２→還流兼用分離用ダイオードＤ１５→分離用トランジスタＱ１５→連系リアクトルＬ１と導通して、還流期間に平滑コンデンサ３と連系リアクトル５の間が分離される。モードIVのとき、分離用トランジスタＱ１６がオンし、連系リアクトルＬ１→分離用トランジスタＱ１６→還流兼用分離用ダイオードＤ１６→連系リアクトルＬ２と導通して、還流期間に平滑コンデンサ３と連系リアクトル５の間が分離される。
【００４３】
第１実施形態と同様に、変形例１では、還流ダイオードＤ３、Ｄ４と還流兼用分離用ダイオードＤ１５、Ｄ１６をそれぞれ直列接続することにより、還流ダイオードＤ３、Ｄ４の耐圧を低下することができ、エネルギー損失が可及的に低減されて、低コストで高い電力変換効率のインバータ回路が得られる。
【００４４】
図９の変形例２では、還流ダイオードＤ１と還流兼用分離用ダイオードＤ３５が直列に接続され、還流ダイオードＤ３と還流兼用分離用ダイオードＤ３６が直列に接続される。これとともに、還流ダイオードＤ１と還流兼用分離用ダイオードＤ３５の直列接続点Ｎ１３と分離用トランジスタＱ３５のコレクタが接続され、還流ダイオードＤ３と還流兼用分離用ダイオードＤ３６の直列接続点Ｎ１４と分離用トランジスタＱ１６のコレクタが接続される。分離用トランジスタＱ３５のエミッタと、トランジスタＱ３のエミッタとトランジスタＱ４のコレクタの接続点Ｎ２に交流出力線１２が接続されている。分離用トランジスタＱ３６のエミッタと、トランジスタＱ１のエミッタとトランジスタＱ２のコレクタの接続点Ｎ１とに交流出力線１１が接続されている。つまり、ブリッジ回路４の上下４個のアームのうち、この例では、上側の左右一対の２個のアームについてその還流ダイオードＤ１、Ｄ３とそれぞれ直列に還流兼用分離用ダイオードＤ３５、Ｄ３６が接続されている。
【００４５】
モードIIのとき、分離用トランジスタＱ３６がオンし、連系リアクトルＬ２→還流兼用分離用ダイオードＤ３６→分離用トランジスタＱ３６→連系リアクトルＬ１と導通して、還流期間に平滑コンデンサ３と連系リアクトル５の間が分離される。モードIVのとき、分離用トランジスタＱ３５がオンし、連系リアクトルＬ１→還流兼用分離用ダイオードＤ３５→分離用トランジスタＱ３５→連系リアクトルＬ２と導通して、還流期間に平滑コンデンサ３と連系リアクトル５の間が分離される。
【００４６】
第１実施形態と同様に、変形例２では、還流ダイオードＤ１、Ｄ３と還流兼用分離用ダイオードＤ３５、Ｄ３６をそれぞれ直列接続することにより、還流ダイオードＤ１、Ｄ３の耐圧が低下され、エネルギー損失が可及的に低減されて、低コストで高い電力変換効率のインバータ回路が得られる。
【００４７】
図１０の変形例３では、還流ダイオードＤ２と還流兼用分離用ダイオードＤ４５が直列に接続され、還流ダイオードＤ４と還流兼用分離用ダイオードＤ４６が直列に接続される。これとともに、還流ダイオードＤ２と還流兼用分離用ダイオードＤ４５の直列接続点Ｎ１５と分離用トランジスタＱ４５のエミッタが接続され、還流ダイオードＤ４と還流兼用分離用ダイオードＤ４６の直列接続点Ｎ１６と分離用トランジスタＱ４６のエミッタが接続される。分離用トランジスタＱ４５のコレクタと、トランジスタＱ３のエミッタとトランジスタＱ４のコレクタの接続点Ｎ２とに交流出力線１２が接続されている。分離用トランジスタＱ４６のコレクタと、トランジスタＱ１のエミッタとトランジスタＱ２のコレクタの接続点Ｎ１とに交流出力線１１が接続されている。つまり、図１０では、図９のようにブリッジ回路４の上側の左右一対の２個のアームについてではなく、下側の左右一対の２個のアームについてその還流ダイオードＤ２、Ｄ４とそれぞれ直列に還流兼用分離用ダイオードＤ４５、Ｄ４６が接続されている。
【００４８】
モードIIのとき、分離用トランジスタＱ４５がオンし、連系リアクトルＬ２→分離用トランジスタＱ４５→還流兼用分離用ダイオードＤ４５→連系リアクトルＬ１と導通して、還流期間に平滑コンデンサ３と連系リアクトル５の間が分離される。モードIVのとき、分離用トランジスタＱ４６がオンし、連系リアクトルＬ１→分離用トランジスタＱ４６→還流兼用分離用ダイオードＤ４６→連系リアクトルＬ２と導通して、還流期間に平滑コンデンサ３と連系リアクトル５の間が分離される。
【００４９】
第１実施形態と同様に、変形例３では、還流ダイオードＤ２、Ｄ４と還流兼用分離用ダイオードＤ４５、Ｄ４６をそれぞれ直列接続することにより、還流ダイオードＤ２、Ｄ４の耐圧が低下され、エネルギー損失が可及的に低減されて、低コストで高い電力変換効率のインバータ回路が得られる。
【００５０】
図１１は、第２実施形態に係る高効率インバータ回路を含む分散型電源システムを示す回路構成図である。この第２実施形態では、分離回路６は、２個の分離用スイッチング（トランジスタ）素子Ｑ２５、Ｑ２６と、４個の還流兼用分離用ダイオードＤ２５〜Ｄ２８とを備え、還流ダイオードＤ１〜Ｄ４と還流兼用分離用ダイオードＤ２５〜Ｄ２８の４つの直列接続点Ｎ９〜Ｎ１１間を各分離用トランジスタＱ２５、Ｑ２６を介した２本の接続線で互いに交差されて接続させたうえで、各分離用トランジスタＱ２５、Ｑ２６と交流接続線１１、１２とが当該交流接続線１１、１２を短絡するように還流兼用分離用ダイオードＤ２６、Ｄ２８を介して接続されている。
【００５１】
図１１のように、還流ダイオードＤ１と還流兼用分離用ダイオードＤ２５が直列に接続され、還流ダイオードＤ２と還流兼用分離用ダイオードＤ２６が直列に接続され、還流ダイオードＤ３と還流兼用分離用ダイオードＤ２７が直列に接続され、還流ダイオードＤ４と還流兼用分離用ダイオードＤ２８が直列に接続される。これとともに、還流ダイオードＤ１と還流兼用分離用ダイオードＤ２５の直列接続点Ｎ９と分離用トランジスタＱ２５のコレクタが接続され、分離用トランジスタＱ２５のエミッタが還流ダイオードＤ４と還流兼用分離用ダイオードＤ２８の直列接続点Ｎ１２と接続される。また、還流ダイオードＤ３と還流兼用分離用ダイオードＤ２７の直列接続点Ｎ１１と分離用トランジスタＱ２６のコレクタが接続され、分離用トランジスタＱ２６のエミッタが還流ダイオードＤ２と還流兼用分離用ダイオードＤ２６の直列接続点Ｎ１０と接続される。つまり、４つの直列接続点Ｎ９〜Ｎ１１間を各分離用トランジスタＱ２５、Ｑ２６を介した２本の接続線で互いに交差されて接続させている。トランジスタＱ１のエミッタとトランジスタＱ２のコレクタの接続点Ｎ１に交流出力線１１が接続され、トランジスタＱ３のエミッタとトランジスタＱ４のコレクタの接続点Ｎ２に交流出力線１２が接続されている。
【００５２】
モードIIのとき、分離用トランジスタＱ２６がオンし、連系リアクトルＬ２→還流兼用分離用ダイオードＤ２７→分離用トランジスタＱ２５→還流兼用分離用ダイオードＤ２６→連系リアクトルＬ１と導通して、還流期間に平滑コンデンサ３と連系リアクトル５の間が分離される。モードIVのとき、分離用トランジスタＱ２５がオンし、連系リアクトルＬ１→還流兼用分離用ダイオードＤ２５→分離用トランジスタＱ２５→還流兼用分離用ダイオードＤ２８→連系リアクトルＬ２と導通して、還流期間に平滑コンデンサ３と連系リアクトル５の間が分離される。
【００５３】
この第２実施形態では、還流ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４と還流兼用分離用ダイオードＤ２５、Ｄ２６、Ｄ２７、Ｄ２８をそれぞれ直列接続することにより、第１実施形態と同様に、分離回路６で平滑コンデンサ３と連系リアクトル５の間を分離させるとともに、還流ダイオードＤ１〜Ｄ４の耐圧を低下させることができ、エネルギー損失を可及的に低減されて、低コストで高い電力変換効率のインバータ回路が得られる。
【００５４】
なお、例えば図１における還流兼用分離用ダイオードＤ５に平滑コンデンサ３の直流電圧Ｅがかかる図３（Ａ）のモードIおよび図６（Ａ）のモードIVにおいて、実際には還流兼用分離用ダイオードＤ５に大きくはないが逆電流が流れる場合がある。この逆電流は還流ダイオードＤ２および分離用トランジスタＱ６に分流し逆電流として流れる。この結果、還流ダイオードＤ２および分離用トランジスタＱ６に逆電圧が発生する。この逆電圧を抑止するために、分離用トランジスタＱ６にダイオードを逆並列接続することがある。分離用トランジスタＱ６がＭＯＳＦＥＴのように寄生ダイオードを有する場合は当該寄生ダイオードがその機能を果たす。分離用トランジスタＱ６が逆並列ダイオードを内蔵していないＩＧＢＴ単体などの場合は還流兼用分離用ダイオードＤ５に流れる逆電流を流すためのダイオードをこのＩＧＢＴ単体などに逆並列ダイオードを接続する。
【００５５】
以上で述べたことは分離用トランジスタＱ６にかかわらず、分離用トランジスタＱ５、図８の分離用トランジスタＱ１５、Ｑ１６、図９の分離用トランジスタＱ３５、Ｑ３６、図１０の分離用トランジスタＱ４５、Ｑ４６、図１１の分離用トランジスタＱ２５、Ｑ２６も同様である。
【００５６】
図１２は、本発明の第３実施形態に係る高効率インバータ回路を含む蓄電池付き分散型電源システムを示す回路構成図である。このシステムは、例えば、消費電力のピークが上限値を超えそうなときに蓄電池に蓄電した電力で補填してピークカットする場合等のように、太陽電池の発電電力の有効利用を図る蓄電池を備えている。この例では、分散型電源である太陽電池の直流電力が高効率インバータ回路により高効率で交流電力に変換されるので、高い電力変換効率を有する蓄電池付き分散型電源システムが得られる。
【００５７】
また、上記した高効率インバータ回路１を使用する無停電電源として、図示しないが、直流電源が分散型電源であり、さらにその発電電力の有効利用を図る蓄電池と双方向性コンバータとを備え、直流電源および／または蓄電池と交流電源との間で電力交換を行う、コンバータ／インバータが当該高効率インバータ回路１であってもよい。これにより、高い電力変換効率を有する無停電電源が得られる。
【００５８】
なお、上記各実施形態では、分散型電源として太陽電池を使用しているが、燃料電池等を使用してもよい。
【００５９】
なお、高効率インバータ回路を高効率コンバータとして動作させてもよい。
【００６０】
本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１：高効率インバータ回路
２：太陽電池（分散型電源）
３：平滑コンデンサ
４：ブリッジ回路
５：連系リアクトル
６：分離回路
７：交流電源
８：蓄電池
１０：制御部
Ｄ１〜Ｄ４：ブリッジ回路の還流ダイオード
Ｑ１〜Ｑ４：ブリッジ回路のスイッチング素子（トランジスタ）
Ｑ５、Ｑ６：分離用スイッチング素子（分離用トランジスタ）
Ｄ５、Ｄ６：還流兼用分離用ダイオード
【図１】
2016152710.tif 000003
【図２】
2016152710.tif 000004
【図３】
2016152710.tif 000005
【図４】
2016152710.tif 000006
【図５】
2016152710.tif 000007
【図６】
2016152710.tif 000008
【図７】
2016152710.tif 000009
【図８】
2016152710.tif 000010
【図９】
2016152710.tif 000011
【図１０】
2016152710.tif 000012
【図１１】
2016152710.tif 000013
【図１２】
2016152710.tif 000014
【図１３】
2016152710.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月16日(2016.2.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
交流電源を含む電力系統に連系させるように直流電源の直流電力を交流電力に変換するインバータ回路であって、
直流電源に並列接続された入力側の平滑コンデンサと、直流電力を交流電力に変換する、４個のスイッチング素子、これらと逆並列に接続された４個の還流ダイオード、およびこれら還流ダイオードの２個または４個にそれぞれ直列接続された、還流ダイオードを兼用する２個または４個の還流兼用分離用ダイオードを有するブリッジ回路と、前記ブリッジ回路と前記交流電源とを接続する２つの交流出力線に配置された出力側の連系リアクトルと、前記ブリッジ回路の還流ダイオードの還流期間に前記平滑コンデンサと前記連系リアクトルとの間を分離する分離回路とを備え、
前記分離回路は、２個の分離用スイッチング素子と、前記２個または４個の還流兼用分離用ダイオードとを備え、
前記還流兼用分離用ダイオードが２個の場合、前記還流ダイオードと前記還流兼用分離用ダイオードの２つの直列接続点と２つの交流出力線との間に当該交流出力線を短絡するように各分離用スイッチング素子がそれぞれ接続され、前記還流兼用分離用ダイオードが４個の場合は、前記還流ダイオードと前記還流兼用分離用ダイオードの４つの直列接続点間を各分離用スイッチング素子を介した２本の接続線で互いに交差されて接続させたうえで、各分離用スイッチング素子と前記交流出力線とが当該交流出力線を短絡するように前記還流兼用分離用ダイオードを介して接続されている、高効率インバータ回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る高効率インバータ回路は、交流電源を含む電力系統に連系させるように直流電源の直流電力を交流電力に変換するものであって、直流電源に並列接続された入力側の平滑コンデンサと、直流電力を交流電力に変換する、４個のスイッチング素子、これらと逆並列に接続された４個の還流ダイオード、およびこれら還流ダイオードの２個または４個にそれぞれ直列接続された、還流ダイオードを兼用する２個または４個の還流兼用分離用ダイオードを有するブリッジ回路と、前記ブリッジ回路と前記交流電源とを接続する２つの交流出力線に配置された出力側の連系リアクトルと、前記ブリッジ回路の還流ダイオードの還流期間に前記平滑コンデンサと前記連系リアクトルとの間を分離する分離回路とを備えている。
前記分離回路は、２個の分離用スイッチング素子と、前記２個または４個の還流兼用分離用ダイオードとを備え、前記還流兼用分離用ダイオードが２個の場合、前記還流ダイオードと前記還流兼用分離用ダイオードの２つの直列接続点と２つの交流出力線との間に当該交流出力線を短絡するように各分離用スイッチング素子がそれぞれ接続され、前記還流兼用分離用ダイオードが４個の場合は、前記還流ダイオードと前記還流兼用分離用ダイオードの４つの直列接続点間を各分離用スイッチング素子を介した２本の接続線で互いに交差されて接続させたうえで、各分離用スイッチング素子と前記交流出力線とが当該交流出力線を短絡するように前記還流兼用分離用ダイオードを介して接続されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
図１１は、第２実施形態に係る高効率インバータ回路を含む分散型電源システムを示す回路構成図である。この第２実施形態では、分離回路６は、２個の分離用スイッチング（トランジスタ）素子Ｑ２５、Ｑ２６と、４個の還流兼用分離用ダイオードＤ２５〜Ｄ２８とを備え、還流ダイオードＤ１〜Ｄ４と還流兼用分離用ダイオードＤ２５〜Ｄ２８の４つの直列接続点Ｎ９〜Ｎ１２間を各分離用トランジスタＱ２５、Ｑ２６を介した２本の接続線で互いに交差されて接続させたうえで、各分離用トランジスタＱ２５、Ｑ２６と交流接続線１１、１２とが当該交流接続線１１、１２を短絡するように還流兼用分離用ダイオードＤ２６、Ｄ２８を介して接続されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
図１１のように、還流ダイオードＤ１と還流兼用分離用ダイオードＤ２５が直列に接続され、還流ダイオードＤ２と還流兼用分離用ダイオードＤ２６が直列に接続され、還流ダイオードＤ３と還流兼用分離用ダイオードＤ２７が直列に接続され、還流ダイオードＤ４と還流兼用分離用ダイオードＤ２８が直列に接続される。これとともに、還流ダイオードＤ１と還流兼用分離用ダイオードＤ２５の直列接続点Ｎ９と分離用トランジスタＱ２５のコレクタが接続され、分離用トランジスタＱ２５のエミッタが還流ダイオードＤ４と還流兼用分離用ダイオードＤ２８の直列接続点Ｎ１２と接続される。また、還流ダイオードＤ３と還流兼用分離用ダイオードＤ２７の直列接続点Ｎ１１と分離用トランジスタＱ２６のコレクタが接続され、分離用トランジスタＱ２６のエミッタが還流ダイオードＤ２と還流兼用分離用ダイオードＤ２６の直列接続点Ｎ１０と接続される。つまり、４つの直列接続点Ｎ９〜Ｎ１２間を各分離用トランジスタＱ２５、Ｑ２６を介した２本の接続線で互いに交差されて接続させている。トランジスタＱ１のエミッタとトランジスタＱ２のコレクタの接続点Ｎ１に交流出力線１１が接続され、トランジスタＱ３のエミッタとトランジスタＱ４のコレクタの接続点Ｎ２に交流出力線１２が接続されている。