(57)【要約】  入力において太陽光発電パネルに接続され、出力において公共電力網及びユーザーに接続されるように適合された太陽光発電インバータ装置であって、前記インバータ装置は、前記太陽光発電パネルによって生成されたＤＣ電気を受け取るように適合されたＤＣ入力段；前記ＤＣ電気を交流電気に変換し、それを出力において供給するように適合された、前記入力段に連結された交流変換段であって、前記交流電気エネルギーの流れを選択的に変換するように構成される交流変換段；単相若しくは２線式、又は三相式で前記交流変換段を電力網又は孤立した負荷に選択的に接続する接続手段を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣ電源に接続されるように適合された第一の端子（１８）及び公共電力網又はユーザー装置に電気的に接続されるように適合された第二の端子（１９）；入力において、前記第一の端子（１８）によって、ＤＣ電圧及び電流を受け取り、直流及び制御されたＤＣ電圧（ＤＣリンク）を出力するように適合されたＤＣ／ＤＣ変換モジュール（２０ａ）；前記ＤＣ／ＤＣ変換モジュール（２０ａ）と動作的に関連付けられ、前記直流及び前記制御されたＤＣ電圧（ＤＣリンク）を交流電流及び電圧に変換し、前記交流電流及び電圧を出力において前記第二の端子（１９）によって供給するように適合されたＤＣ／ＡＣ変換モジュール（２１）を備えるインバータ装置であって、複数の動作モードから選択可能な少なくとも一つの動作モードで前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール（２１）を前記電力網（３０）又は負荷（４０）に選択的に接続する接続手段；前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール（２１）を前記電力網（３０）又は負荷（４０）に選択的に接続し、前記動作モードのうちの少なくとも一つを選択するために、前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール（２１）及び前記接続手段を制御するように適合された制御ユニット（３１）；前記選択された動作モードに従って、前記ＤＣ／ＤＣ変換モジュール（２０ａ）及び前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール（２１）の動作を調整するように適合された、前記ＤＣ／ＤＣ変換モジュール（２０ａ）の制御手段及び前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール（２１）の制御手段を備えることを特徴とする、インバータ装置。
【請求項２】
前記動作モードを選択するように適合された選択ユニット（２７）を備え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】
前記選択ユニットにユーザーインターフェースが設けられていることを特徴とする、請求項２に記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記複数の動作モードが、前記インバータ装置の出力において、基準電圧に参照された単相交流電圧を発生させるように適合された第一の動作モード、前記インバータ装置の出力において、基準電圧に参照された１対の単相交流電圧を発生させるように適合された第二の動作モード、前記インバータ装置の出力において、三相交流電圧を発生させるように適合された第三の動作モードを含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のインバータ装置。
【請求項５】
前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール（２１）の前記制御手段が、前記制御されたＤＣ電圧（ＤＣリンク）の第一のレギュレータ及び前記変換段（２１）によって出力されるＡＣ電圧のレギュレータを備え、前記入力段（２０ａ）の前記制御手段が、前記入力段（２０ａ）の入力におけるＤＣ電圧レギュレータ及び前記制御されたＤＣ電圧（ＤＣリンク）の第二のレギュレータを備えることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のインバータ装置。
【請求項６】
前記接続手段が、前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール（２１）と前記電力網（３０）の間に配置された第一の電気的インターフェース（２５）、及び前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール（２１）と前記負荷（４０）の間に配置された第二の電気的インターフェース（２６）を備え、前記電気的インターフェース（２５、２６）は、適当な調節手段（３２）と関連付けられた少なくとも一つのリレーを備え、前記調節手段（３２）は、前記制御ユニット（３１）と関連付けられていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のインバータ装置。
【請求項７】
前記ＤＣ／ＤＣ変換モジュール（２０ａ）が、ブースタータイプのコンバータを備えることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のインバータ装置。
【請求項８】
前記入力段（２０ａ）の入力における前記ＤＣ電圧レギュレータが、適当なＭＰＰＴアルゴリズムを実行することによって、前記太陽光発電パネルからの電力伝送を最大化するように適合されることを特徴とする、請求項５から７のいずれか一項に記載のインバータ装置。
【請求項９】
前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール（２１）が、三相電圧発生器を備え、前記三相電圧発生器が、３つの独立した変換セル（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）を備え、各々が、ＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴタイプの半導体制御スイッチで作られたハーフブリッジ又はフルブリッジを含むことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のインバータ装置。
【請求項１０】
前記変換セル（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）が、交流三相電圧を前記電力網（３０）に供給するように、前記制御ユニット（３１）によって設定されることができることを特徴とする、請求項９に記載のインバータ装置。
【請求項１１】
前記変換セル（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）が、交流三相電圧を前記負荷（４０）に供給するように、前記制御ユニット（３１）によって設定されることができることを特徴とする、請求項９又は１０に記載のインバータ装置。
【請求項１２】
前記３つの変換セル（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）のうちの２つが、１ＰＨ／２Ｗタイプの単相交流電圧を前記負荷（４０）に供給するように適合されるように、前記変換セル（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）が、前記制御ユニット（３１）によって設定されることができることを特徴とする、請求項９から１１のいずれか一項に記載のインバータ装置。
【請求項１３】
前記３つの変換セル（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）のうちの第一のセルが、基準電圧を供給するように適合され、前記３つの変換セル（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）のうちの他の２つのセルが、前記基準電圧に参照された、相互に反転した位相を有する２つの交流電圧を供給するように適合されるように、前記変換セル（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）が、前記制御ユニット（３１）によって設定されることができることを特徴とする、請求項９から１２のいずれか一項に記載のインバータ装置。
【請求項１４】
前記直流電流の源が、少なくとも一つの太陽光発電パネルを含むことを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載のインバータ装置。
【請求項１５】
単相又は三相交流電気を発生させて、公共電力網（３０）又は負荷（４０）に供給する太陽光発電装置であって、太陽エネルギーを受け取るために、太陽放射に曝されるように適合され、前記太陽エネルギーから直流電流及び電圧を発生させるように適合された、電気的出力を備える少なくとも一つの太陽光発電パネル（１０）と、前記太陽光発電パネル（１０）の電気的出力に接続された電気的入力、及び電気的出力を備えるインバータ装置（２０）であって、前記ＤＣ電圧及び電流を単相又は三相交流電流及び電圧に変換し、それを、前記電気的出力に接続された公共電力網（３０）又は負荷（４０）による使用のために、前記電気的出力によって利用可能にするように適合されている、請求項１から１４のいずれか一項に記載のタイプのインバータ装置（２０）とを備える、太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、ＤＣ電気をＡＣ電気に変換するように適合されたインバータ装置に関し、詳細には、太陽エネルギーから電気を発生させる太陽光発電システムを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
増え続けるエネルギー需要は、新規エネルギー調達形態を必要とする。この目的のため、最近の技術開発は、自然において入手可能な再生可能資源を最も良く利用することに焦点を合わせている。自然源から電気を発生させるために、太陽エネルギーを電気に変換することを可能にする太陽光発電システムが、この数年間、開発されてきた。
【０００３】
一般に、太陽光発電システムは、太陽エネルギーを受け取り、太陽エネルギーから直流電気を発生させるために、太陽放射に曝される少なくとも一つの太陽光発電パネルを備える。インバータ装置は、（ソーラーパネルによって生成された）直流を交流に変換するために、ソーラーパネルの出力に接続される。ローカルユーザー装置及び電気負荷及び／又は公共電力網が、インバータ装置の出力に通常接続される。電力網に接続されたインバータ装置は、電力網接続システムとして知られており、他方、ローカルユーザー装置及び負荷に接続された装置は、スタンドアロンシステムとして知られている。
【０００４】
公共電力網の電気的特性は、各国において採用されている電力供給基準によって決定される。従って、インバータ装置は、生成された電気を電力網に送るために、当該基準に電気的に準拠していなければならない。
【０００５】
公共電力網の電気的特性は、時間的に実質的に一定である。電力供給基準が変わることは、実際に非常に稀である。そのため、電力網に一旦接続されると、インバータ装置が順守しなければならない、電気を電力網に送るためのパラメータは、一旦設計されると、その後の調整を必要としない。
【０００６】
同様に、ローカルユーザー装置及びエネルギー負荷は、前述の電力供給基準に従って、エネルギーを受け取るので、インバータ装置がそのようなユーザー装置に供給するときにも、インバータ装置の出力と電力網によって供給される電圧との間の同じコンパチビリティが、保証されなければならない。
【０００７】
しかしながら、供給されるべきユーザー装置と電気負荷は、非常に異なる電気的特性を有し得る。例えば、あるユーザー装置は、例えば産業ユーザー装置のように、三相電力供給を必要とすることがあり、他方、別のユーザー装置は、家庭ユーザー装置の場合のように、単純な型の単相電力供給又は２つの別々の位相を有する電力供給を必要とすることがある。一部説明して来た既知の解決策では、異なるタイプのユーザー装置に適合させるのに十分な設置の柔軟性を保証するインバータ装置を得ることはできない。上記のように、インバータ装置は、それに従って設計され製造されているところの特定のタイプのユーザー装置を満足させるように、一般に適合されている。そのような制約は、様々な使用目的に従って、様々な製品範囲を製造し使用する必要のある、インバータ装置の製造業者及びユーザーにとって問題である。
【発明の概要】
【０００８】
従って、従来技術の短所を簡単且つ費用効果の高い方法で克服することを可能にするインバータ装置及び前記インバータ装置を備える太陽光発電システムを得ることが、本発明の全般的な目的である。
【０００９】
電力網接続モードとスタンドアロンモードの両方で動作する、任意の使用目的に適合されているインバータ装置を提供することが、本発明の第一の目的である。
【００１０】
様々な動作モードの間で、特に電力網接続動作モードとスタンドアロン動作モードの間で、簡単に切り替えられ得るインバータ装置を提供することが、本発明の第二の目的である。
【００１１】
一般に、本発明によるインバータ装置は、ＤＣ電圧源及び電流源、例えば、太陽光発電パネル、に接続されるように適合された第一の端子、並びに公共電力網及びユーザー装置に接続されるように適合された第二の端子が設けられ、
前記太陽光発電パネルによって生成された直流電流を、前記第一の端子によって受け取るように適合された、入力におけるＤＣ／ＤＣタイプの変換段と、
前記直流電流を交流電流に変換し、前記交流電流を出力において前記第二の端子によって供給するように適合された、入力における前記ＤＣ／ＤＣタイプの変換段と関連付けられた、出力におけるＤＣ／ＡＣタイプの変換段と、
前記ＤＣ／ＤＣタイプの変換段を、電力網又は孤立した負荷に、単相若しくは２線式（一方の電線が交流電圧を備え、他方の電線が基準電圧を備える）、単相若しくは３線式（２本の電線が、２つのオフセットされた交流電圧を備え、残りの１本の電線が基準電圧を備える）又は三相式で、選択的に接続する手段と、を備える。
【００１２】
本発明によるインバータ装置は、任意の入力ＤＣ電圧源で、特に、限定しないが、太陽光発電システムによって生成されたＤＣ電圧で、動作するように適合される。
【００１３】
本発明は、上記タイプのインバータ装置を備える太陽光発電システムに、更に関する。
【００１４】
従って、本発明の設定可能なインバータ装置の目的は、前述のシステム、及び供給すべき負荷の条件に従って選択された動作モードを管理するように適合された適当な制御手段の両方の特徴を備える革新的な構造により、電力網接続タイプ及びスタンドアロンタイプのシステムの異なる要求を調和させることを可能にする。
【００１５】
本発明の更なる特徴及び利点は、添付の図面中の図を参照して、非限定的な実施形態についての以下の記載から、明らかになるであろう。それらの図は、図式的であり、様々な回路の解に従って作られるように適合された機能ブロックを示す。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による装置が意図される太陽光発電システムのブロック図を示す。
【図２】本発明による装置を備える太陽光発電システムのブロック図を示す。
【図３】第一の動作モードに設定された、本発明による装置を示す。
【図４】第二の動作モードに設定された、本発明による装置を示す。
【図５】第三の動作モードに設定された、本発明による装置を示す。
【図６】第四の動作モードに設定された、本発明による装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本明細書及び添付の図面は、本発明の非限定的な例としてのみ提供され、それらの例は、他の様々な実施形態に従って実施され得、常に添付の特許請求の範囲内にある。
【００１８】
図１は、ユーザー装置４０及び公共電力網３０に接続された太陽光発電システムを示す。太陽光発電システムは、太陽エネルギーを受け取り、太陽エネルギーからＤＣ電気を発生させるために、太陽放射に曝されるように適合された太陽光発電パネル１０を備える。そのようなパネル１０は、電気的出力を備え、それによって、本発明によるインバータ装置２０と接続される。
【００１９】
次に、そのようなインバータ装置２０は、パネル１０の電気的出力と接続され得る電気的入力を備える。インバータ装置２０は、パネル１０から受け取った直流電流を交流電流に変換するように適合される。そのような交流電流は、インバータ装置２０に設けられた電気的出力によって入手可能になる。インバータ装置２０は、選択された動作モードに従って、電力網３０及びユーザー装置４０の両方に、生成された電流を供給し得る。この目的のため、電気的インターフェース２５及び２６が、インバータ装置２０と電力網３０の間、及びインバータ装置２０とユーザー装置４０の間に、それぞれ配置されて、設けられる。
【００２０】
図２は、本発明によるインバータ装置２０を含む装置を備える太陽光発電システムを示す。
【００２１】
そのようなインバータ装置２０は、太陽光発電パネルに接続されるように適合された第一の端子１８、並びに公共電力網及び／又はユーザー装置に接続されるように適合された第二の端子１９が設けられている。インバータ装置２０は、
太陽光発電パネル１０によって生成されたＤＣ電圧及び電流を、第一の端子１８によって受け取り、電流、及びバルク電圧又はＤＣリンクと呼ばれる制御されたＤＣ電圧を出力において供給するように適合された、入力におけるＤＣ／ＤＣ変換モジュール２０であって、いわゆるブースタータイプのコンバータを好ましくは含むＤＣ／ＤＣ変換モジュール２０ａと、
ＤＣ／ＤＣ変換モジュール２０ａと動作的に関連付けられ、ＤＣ／ＤＣ変換モジュール２０ａから受け取った直流電流及び前記ＤＣバルク電圧を、交流電圧及び電流に変換し、前記交流電流及び前記交流電圧を、第二の端子１９によって出力において供給するように適合された、出力におけるＤＣ／ＡＣ変換モジュール２１であって、ＤＣ／ＡＣインバータを好ましくは含むＤＣ／ＡＣ変換モジュール２１と、
前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール２１を電力網又は負荷に、単相若しくは２線式、又は三相式で選択的に接続する接続手段であって、例えば、それぞれ、インバータ装置２０と電力網３０の間、及びインバータ装置２０とユーザー装置４０の間に配置された、前述の電気的インターフェース２５及び２６を含む、前記接続手段と、
前記インバータ装置２０の動作モードに従って、前記モジュールの動作を調整するように適合された、前記ＤＣ／ＤＣ変換モジュール２０ａの制御手段及び前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール２１の制御手段と、を更に備える。
【００２２】
ＤＣ／ＡＣ変換モジュール２１は、前記ＤＣ／ＤＣ変換モジュール２０ａと動作的に連結され、そこから直流電流を受け取り、それを交流電流に変換する。実施形態によれば、そのような連結は、２つのモジュールＤＣ／ＤＣ２０ａとＤＣ／ＡＣ２１の間の電気的接続回路によって得られる。図に示される第二の端子１９は、公共電力網３０及びユーザー装置４０への２つの接続付属物であり、ＤＣ／ＡＣモジュール２１を電力網３０及びユーザー装置４０に接続する電気的出力において得られる。
【００２３】
ＤＣ／ＡＣ変換モジュール２１は、第一の電気的インターフェース２５によって電力網３０に、また第二の電気的インターフェース２６によってユーザー装置４０に、好ましくは接続される。本発明の実施形態によれば、第一の電気的インターフェース２５と第二の電気的インターフェース２６の両方が、開状態から閉状態に切り替えることによって、電気的接続を遮断する又は可能にする少なくとも一つのリレーを含む。
【００２４】
電力網接続タイプ及びスタンドアロンタイプのシステムの異なる制御要求を調和させるために、本発明の好適な実施形態において、前記変換手段の前記制御手段は、電力網接続タイプシステムの制御ループ及びスタンドアロンタイプシステムの制御ループの両方によって必要とされる特徴を備える。詳細には、前記変換段２１の前記制御手段は、前記ＤＣバルク電圧（又はＤＣリンク）の第一のレギュレータ及び出力ＡＣ電圧レギュレータを備え、一方、前記入力段２０ａの前記制御手段は、例えば、上流で用いられる太陽光発電パネル（複数可）から来るＤＣ電圧の入力レギュレータ、及び第二のＤＣバルク電圧レギュレータ（又はＤＣリンク）を備える。
【００２５】
電力網接続動作モードにおける本発明による装置の動作の場合に、前記変換段２１に含まれる前記第一のＤＣバルク電圧レギュレータは、利用可能な電力による前記変換段２１の入力電圧値を、電力網電圧の値のピークに適するレベルに調整し、このレベルが、この動作モードにおいて設定され固定される。実際、この動作モードにおいて、バルク電圧の最小値は、電力網電圧の名目ピーク値より、決して低くなってはならない。
【００２６】
更に、電力網接続動作モードにおける本発明による装置の動作の場合に、前記入力段２０ｓに含まれる前記入力ＤＣ電圧レギュレータは、例えば、当技術分野において既知の技法により、適当なＭＰＰＴ（最大電力点追従）アルゴリズムを実施することによって、太陽光発電パネルからの電力伝送を最大化するように、本発明による装置２０の入力における電圧を調整する。
【００２７】
スタンドアロン動作モードにおける本発明による装置の動作の場合に、前記変換段２１によって出力されるＡＣ電圧の前記レギュレータは、前記出力ＡＣ電圧を、設定値及び所望のレベルに従って調整する。この動作モードにおいて、ＤＣバルク電圧（又はＤＣリンク）は、前記第二のＤＣ電圧バルクレギュレータによって調整される。
【００２８】
前記変換段２１における前記第一のＤＣバルク電圧レギュレータの存在は、装置２０への入力において利用可能な電力が負荷の要求を満たすことができない動作状況を管理することを、可能にする。
【００２９】
より詳細には、インバータ装置２０の入力における利用可能な電力が、負荷によって要求される電力より大きい場合、インバータ装置２０は全ての利用可能な入力電力を負荷に伝送できるとは限らないという事実の結果として、ＤＣバルク電圧は増加する傾向がある。この動作条件において、前記第二のＤＣバルク電圧レギュレータは、間に入って、前記第一のＤＣバルク電圧レギュレータの基準値Ｖｂｕｌｋ＿ｒｅｆ＿ｉｎｖｅｒｔｅｒより大きい基準値Ｖｂｕｌｋ＿ｒｅｆ＿ｂｏｏｓｔｅｒに従って、前記ＤＣバルク電圧を調整する。
【００３０】
要するに、上記条件において、前記第二のＤＣバルク電圧レギュレータは、前記第一のＤＣバルク電圧レギュレータに対して優先する。
【００３１】
そうではなく、インバータ装置２０の入力において利用可能な電力が、負荷によって要求される電力より小さい場合、ＤＣバルク電圧は減少して、前記第一のＤＣバルク電圧レギュレータの基準値Ｖｂｕｌｋ＿ｒｅｆ＿ｉｎｖｅｒｔｅｒに達する傾向がある。従って、この点において、前記入力段２０ａに含まれる前記入力ＤＣ電圧レギュレータが、本発明によるインバータ装置２０の入力における電圧を調整し続けている間に、前記第一のＤＣバルク電圧レギュレータは、そのような電圧を、必要とされる動作範囲より低いが、全ての場合において適合する、より低い電圧になるように調整することを引き受けるであろう。
【００３２】
図３、図４、図５及び図６は、本発明による装置の４つの異なる動作モードに関する、前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール２１の実施形態を示す。
【００３３】
好ましくは、前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール２１は、三相電圧発生器を備え、これは、次に、３つの変換セル２１ａ，２１ｂ，２１ｃを備え、例えば、各々が、ＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴタイプの半導体制御スイッチで作られたハーフブリッジ又はフルブリッジを含む。
【００３４】
当該３つのセル２１ａ，２１ｂ，２１ｃが、対応する位相の対応する交流電圧を、それぞれの３つの出力２２ａ，２２ｂ及び２２ｃに供給する。前記三相電圧発生器は、ＤＣ／ＤＣ変換モジュール２０ｓと動作的に連結され、入力で直流電流を受け取り、そのような直流電流を交流電流に変換し、端子２１ａ，２１ｂ及び２１ｃのうちの一つ以上によって利用可能にする。
【００３５】
実施形態によれば、本発明によるインバータ装置２０は、前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール２１に接続された制御ユニット３１を備える。当該制御ユニット３１は、前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール２１、及び前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール２１を電力網３０又は孤立した負荷４０に選択的に接続し、一つ以上の動作モードを選択する前記接続手段を制御するように、適合される。当該態様は、ユニット３１によって設定された３つの異なる動作モードを示す図４、図５及び図６を参照すると、より明らかであろう。
【００３６】
実施形態によれば、リレーグループ２５及び２６を選択的に制御する調節手段３２が設けられる。好ましくは、調節手段３２は、接続部（添付図面には示されていない）によって制御ユニット３１と関連付けられ、それにより、選択された動作モードに従って同期した方式でリレーグループ２５及び２６を制御する。
【００３７】
図３は、制御ユニット３１が第一の動作モードを選択する、本発明によるインバータ装置２０の実施形態を示す。
【００３８】
この第一の動作モードによれば、制御ユニット３１は、三相交流電圧及び電流を電力網３０に供給するように、前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール２１を動作させる。詳細には、３つの変換セル２１ａ，２１ｂ，２１ｃが、各々がその位相を有する３つの対応する電圧を、３つの接続部２２ａ  ２２ｂ及び２２ｃによって供給するように、活性化される。本発明による装置は、交流電流発生器として働く。
【００３９】
図４は、制御ユニット３１の第二の動作モードに設定された前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール２１を示す。
【００４０】
前記第二の動作モードにおいて、三相交流電圧及び電流が、ユーザー装置４０に供給される。またこの場合に、３つの変換セル２１ａ，２１ｂ，２１ｃが、各々がその位相を有する３つの対応する電圧を、３つの端子２２ａ  ２２ｂ及び２２ｃによって供給するように、活性化される。この場合、本発明による装置は、前記第一の動作モードに関する名目電力と同等な電力定格を有する交流電圧発生器として働き、それに関して、前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール２１の動作ハードウェアは不変のままであり、前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール２１の出力は、電力網３０から単に分離されており、前記ユーザー装置４０に接続される。
【００４１】
図５は、制御ユニット３１の第三の動作モードに設定された前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール２１を示す。
【００４２】
上記で単相又は２線式として示された前記第三の動作モードにおいて、出力相の一つを完全に不活性化して（例えば、対応するセル２１ｃのＰＷＭ制御を不活性化して）、単相タイプのインバータ装置２０を実際に実際に作り、故に、前記第一の動作モードに関する名目電力の３分の１に等しい電力定格を有する１ＰＨ／２Ｗ（単相又は２線式）タイプのスタンドアロン出力を利用可能にすることによって、単相交流電圧及び電流が、ユーザー装置４０に供給される。この第三の動作モードにおいて、例えば、前記制御ユニット３１は、所定の位相を有する所定の出力電圧を設定することによって、変換セル２１ａを活性に維持し、安全上の理由のため、グランドに設定された電圧を参照するために、セル２１ｂ（図５において破線で示される）を更に活性化する。セル２１ｃが最後に不活性化される。それにより、単相電圧及びそれぞれのグランド基準が、端子２２ａ及び２２ｂによって、ユーザー装置４０に供給される。
【００４３】
図６は、制御ユニット３１の第四の動作モードに設定された前記ＤＣ／ＡＣ変換モジュール２１を示す。
【００４４】
前記第四の動作モードにおいて、倍の電圧及び単相交流電流が、ユーザー装置４０に供給される。
【００４５】
上記で単相又は２線式として示されたこの第四の動作モードにおいて、制御ユニット３１は、例えば、第二のセル２１ｂ（破線で示される）を活性化し、平均基準電圧値（例えば、ＤＣ／ＤＣ変換モジュール２０によって供給される半分の値に等しい）を生成する。第一のセル２１ａ及び第三のセル２１ｃが、第二のセル２１ｂの平均基準電圧値に対して生成され、従って、それぞれの位相が反転した２つの電圧を得る。例えば、端子２２ａにおける電圧の位相が、端子２２ｃに対して１８０°だけオフセットされる。
【００４６】
より詳細には、例えば、第二のセル２１ｂは、前記第一のセル２１ａ及び前記第三のセル２１ｃによって生成される他の２つの位相に対する中性点を作るために、利用することができる。前記第二のセル２１ｂによって出力される電圧をＶｏｕｔ２で示し、この位相に対して動作デューティサイクルδ２を一定に０．５に等しく設定すると、以下になる：
Ｖｏｕｔ２＝δ２ ｘ Ｖｂｕｌｋ＝Ｖｂｕｌｋ／２
ここで、Ｖｂｕｌｋは、ＤＣ／ＤＣ変換モジュール２０ａによって供給される値である。
【００４７】
スタンドアロン単相又は２線式出力における所要電圧をＶｏｕｔ＿ｒｅｆで示すと、第一のセル２１ａの出力における変調指数（δ１）及び前記第三のセル２１ｃの出力における変調指数（δ３）は、それぞれ以下のように定義することができる（制御ループレギュレータからの寄与を差し引く）：
δ１＝Ｖｏｕｔ＿ｒｅｆ／（Ｖｂｕｌｋ／２）
δ３＝−Ｖｏｕｔ＿ｒｅｆ／（Ｖｂｕｌｋ／２）
【００４８】
それにより、２つの単相出力が、このようにして第二のセル２１ｂの出力電圧に対して得られる。第二のセル２１ｂの出力電圧は、中性基準を表し、そのようなものとしてグランドに参照されるであろう。
【００４９】
より高い制御の正確さが求められる場合、フィードバックを用いて、動作デューティサイクル値を変調することにより、動的制御が用いられ得る。
【００５０】
実施形態によれば、本発明による装置は、所望の動作モードを選択するための選択ユニット２７を備える。
【００５１】
前記選択ユニット２７は、有利には、制御部から及び本発明による装置のユーザーインターフェースからアクセス可能であってよく、又は有線接続又は無線接続によって、前記装置及び前記制御ユニット３１に対して遠隔且つ外部であってもよい。
【００５２】
更に、前記選択ユニット２７は、有利には、前記電力網３０及び前記ユーザー装置４０に供給されるべき交流電圧及び電流に従って、三相交流電圧発生器、又は単相交流電圧発生器若しくは２つの独立した単相交流電圧発生器を活性化するように構成される。実際に、この実施形態において、ユーザーは、供給されるべき電圧及び電流に従って、活性化されるべき動作モードを選択し得る。
【００５３】
本発明は、公共電力網３０及びユーザー装置４０に接続されるタイプの太陽光発電システムであって、
太陽エネルギーを受け取るために、太陽放射に曝されるように適合され、前記太陽エネルギーから直流電流及び電圧を発生させるように適合された、電気的出力を備える少なくとも一つの太陽光発電パネル１０と、
前記太陽光発電パネル１０の電気的出力に接続された電気的インバータ入力、及び電気的インバータ出力を備えるインバータ装置２０であって、前記インバータ装置２０は、前記ＤＣ電圧及び電流を交流電流及び電圧に変換し、それを、前記電気的インバータ出力に接続された公共電力網３０及び／又はユーザー装置４０による使用のために、前記電気的インバータ出力によって利用可能にするように適合されている、前述のタイプであるインバータ装置と、を備える太陽光発電システムに、更に関する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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