JP2018026910A - Power converter and power conversion system - Google Patents
Power converter and power conversion system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018026910A JP2018026910A JP2016155862A JP2016155862A JP2018026910A JP 2018026910 A JP2018026910 A JP 2018026910A JP 2016155862 A JP2016155862 A JP 2016155862A JP 2016155862 A JP2016155862 A JP 2016155862A JP 2018026910 A JP2018026910 A JP 2018026910A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- node
- power
- circuit
- voltage
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、共振回路を備える電力変換装置および電力変換システムに関する。 The present invention relates to a power conversion device and a power conversion system including a resonance circuit.
ＬＬＣ方式ＤＣ／ＤＣコンバータは、共振回路を用いてソフトスイッチングを行う回路であり、一般的に２ｋＷ程度までの出力電力に適している。ＬＬＣ方式ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力を増加させる場合、共振回路に流れる電流が増加するため、共振回路の回路定数の選定が困難になり、共振回路の設計が困難になる。特許文献１には、ハーフブリッジ回路の２つのスイッチング素子のそれぞれに共振回路が並列接続されたＬＬＣ方式ＤＣ／ＤＣコンバータが開示されている。この技術では、出力電流は２つの共振回路に流れるため、各共振回路に流れる電流を半減させることができる。そのため、より高い出力電力に対応する場合にも共振回路を容易に設計することができる。
The LLC DC / DC converter is a circuit that performs soft switching using a resonance circuit, and is generally suitable for output power up to about 2 kW. When the output power of the LLC type DC / DC converter is increased, the current flowing through the resonance circuit is increased, which makes it difficult to select the circuit constants of the resonance circuit and makes the resonance circuit design difficult.
上記ＤＣ／ＤＣコンバータでは、共振回路をさらに追加することは困難であるため、共振回路の設計を困難にすることなく、より高い出力電力に対応することは困難である。 In the DC / DC converter, since it is difficult to add a resonance circuit, it is difficult to cope with a higher output power without making the design of the resonance circuit difficult.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、共振回路の設計を困難にすることなく、より高い出力電力に対応できる電力変換装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a power converter that can cope with higher output power without making the design of a resonance circuit difficult.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の電力変換装置は、太陽電池の出力電圧を交流電圧に変換して、当該交流電圧を第１ノードと第２ノードとの間から出力するブリッジ回路と、第１ノードと第２ノードとの間に並列接続されたｎ（ｎは３以上の整数）個の共振回路と、ｎ個の共振回路のそれぞれの出力信号を整流および平滑して共通の直流電圧を出力する整流平滑回路と、を備える。各共振回路は、第１ノードに接続された一端を有するキャパシタと、キャパシタの他端に接続された一端を有するインダクタと、インダクタの他端に接続された一端と、第２ノードに接続された他端とを有する一次側コイルと、出力信号を出力する二次側コイルと、を含むトランスと、を有する。ｎは、太陽電池の仕様に基づいて、各共振回路に入力される電力が所定値以下になるように設定されている。 In order to solve the above-described problem, a power converter according to an aspect of the present invention is a bridge that converts an output voltage of a solar cell into an AC voltage and outputs the AC voltage from between a first node and a second node. The circuit, and n (n is an integer of 3 or more) resonance circuits connected in parallel between the first node and the second node, and the output signals of the n resonance circuits are rectified and smoothed to be shared. And a rectifying / smoothing circuit that outputs a direct current voltage. Each resonant circuit is connected to a capacitor having one end connected to the first node, an inductor having one end connected to the other end of the capacitor, one end connected to the other end of the inductor, and a second node. A transformer including a primary side coil having the other end and a secondary side coil for outputting an output signal. n is set based on the specifications of the solar cell so that the power input to each resonance circuit is equal to or less than a predetermined value.
本発明の別の態様は、電力変換システムである。この電力変換システムは、太陽電池と、太陽電池の出力電圧を異なる値の直流電圧に変換して、当該変換された直流電圧を直流バスに出力する電力変換装置と、直流バスの直流電力を交流電力に変換して、当該交流電力を負荷に出力するインバータと、を備える。電力変換装置は、太陽電池の出力電圧を交流電圧に変換して、当該交流電圧を第１ノードと第２ノードとの間から出力するブリッジ回路と、第１ノードと第２ノードとの間に並列接続されたｎ（ｎは３以上の整数）個の共振回路と、ｎ個の共振回路のそれぞれの出力信号を整流および平滑して共通の直流電圧を直流バスに出力する整流平滑回路と、を備える。各共振回路は、第１ノードに接続された一端を有するキャパシタと、キャパシタの他端に接続された一端を有するインダクタと、インダクタの他端に接続された一端と、第２ノードに接続された他端とを有する一次側コイルと、出力信号を出力する二次側コイルと、を含むトランスと、を有する。ｎは、太陽電池の仕様に基づいて、各共振回路に入力される電力が所定値以下になるように設定されている。 Another aspect of the present invention is a power conversion system. This power conversion system includes a solar cell, a power converter that converts the output voltage of the solar cell into a DC voltage of a different value, and outputs the converted DC voltage to the DC bus, and the DC power of the DC bus is AC An inverter that converts the electric power into electric power and outputs the AC electric power to a load. The power conversion device converts the output voltage of the solar cell into an AC voltage, and outputs the AC voltage from between the first node and the second node, and between the first node and the second node. N (n is an integer greater than or equal to 3) resonance circuits connected in parallel; and rectifying and smoothing circuits that rectify and smooth the output signals of the n resonance circuits and output a common DC voltage to the DC bus; Is provided. Each resonant circuit is connected to a capacitor having one end connected to the first node, an inductor having one end connected to the other end of the capacitor, one end connected to the other end of the inductor, and a second node. A transformer including a primary side coil having the other end and a secondary side coil for outputting an output signal. n is set based on the specifications of the solar cell so that the power input to each resonance circuit is equal to or less than a predetermined value.
本発明によれば、共振回路の設計を困難にすることなく、より高い出力電力に対応できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can respond to higher output electric power, without making the design of a resonant circuit difficult.
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る電力変換システム１の構成を示すブロック図である。電力変換システム１は、太陽電池１０と、接続箱２０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ（電力変換装置）３０と、直流バス４０と、インバータ５０と、制御部８０とを備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a
太陽電池１０の出力電力は、接続箱２０を介してＤＣ／ＤＣコンバータ３０に供給される。接続箱２０は、逆流防止ダイオードなどを含み、太陽電池１０を複数台接続することもできる。
The output power of the
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、ＬＬＣ方式ＤＣ／ＤＣコンバータであり、太陽電池１０の出力電圧を異なる値の直流電圧Ｖｂｕｓに変換して、当該変換された直流電圧Ｖｂｕｓを直流バス４０に出力する。インバータ５０は、直流バス４０の直流電力を交流電力に変換して、当該交流電力を、電力線ＰＬ１を介して負荷６０に出力する。
The DC /
電力線ＰＬ１は、電力系統７０にも接続されている。インバータ５０から出力される交流電力が負荷６０の消費電力より高い場合、インバータ５０から出力される交流電力は電力系統７０に逆潮流される。インバータ５０から出力される交流電力が負荷６０の消費電力より低い場合、電力系統７０からも負荷６０に電力が供給される。制御部８０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０とインバータ５０の動作を制御する。
Power line PL1 is also connected to
図２は、図１のＤＣ／ＤＣコンバータ３０の回路図である。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、入力端子Ｔ１と、入力端子Ｔ１ａと、キャパシタＣｉｎと、ブリッジ回路３２と、ｎ（ｎは３以上の整数）個の共振回路３４１〜３４３と、整流平滑回路３６と、出力端子Ｔ２と、出力端子Ｔ２ａと、を備える。ここではｎ＝３の一例について説明する。
FIG. 2 is a circuit diagram of the DC /
キャパシタＣｉｎは、入力端子Ｔ１と入力端子Ｔ１ａとの間に接続されている。入力端子Ｔ１には、太陽電池１０の出力電圧が供給される。入力端子Ｔ１ａは、接地される。図１では、入力端子Ｔ１ａは図示を省略している。
The capacitor Cin is connected between the input terminal T1 and the input terminal T1a. The output voltage of the
ブリッジ回路３２は、太陽電池１０の出力電圧を交流電圧に変換して、当該交流電圧を第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間から出力する。ブリッジ回路３２は、ハーフブリッジ回路であり、スイッチング素子Ｑ１と、スイッチング素子Ｑ２とを有する。スイッチング素子Ｑ１は、Ｎ型ＭＯＳトランジスタであり、入力端子Ｔ１に接続されたドレインと、制御部８０から駆動信号が供給されるゲートと、第１ノードＮ１に接続されたソースとを含む。スイッチング素子Ｑ２は、Ｎ型ＭＯＳトランジスタであり、第１ノードＮ１に接続されたドレインと、制御部８０から駆動信号が供給されるゲートと、第２ノードＮ２および入力端子Ｔ１ａに接続されたソースとを含む。
The
ダイオードＤＱ１とキャパシタＣＱ１は、スイッチング素子Ｑ１の寄生素子であり、それぞれスイッチング素子Ｑ１のソースとドレインとの間に接続されている。ダイオードＤＱ２とキャパシタＣＱ２は、スイッチング素子Ｑ２の寄生素子であり、それぞれスイッチング素子Ｑ２のソースとドレインとの間に接続されている。 The diode DQ1 and the capacitor CQ1 are parasitic elements of the switching element Q1, and are connected between the source and drain of the switching element Q1, respectively. Diode DQ2 and capacitor CQ2 are parasitic elements of switching element Q2, and are connected between the source and drain of switching element Q2, respectively.
３個の共振回路３４１〜３４３は、第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間に並列接続されている。共振回路３４１〜３４３は、それぞれ、第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間の交流信号に基づいて、交流信号である出力信号を出力する。
The three
共振回路３４１〜３４３の数（ｎ）は、太陽電池１０の仕様に基づいて、各共振回路３４１〜３４３に入力される電力が所定値以下になるように設定されている。太陽電池１０の発電電力は、太陽電池１０を構成する太陽電池パネルの数、太陽電池１０の数、および、日射量などに応じて、比較的大きく変動する。そこで、共振回路３４１〜３４３の数（ｎ）は、太陽電池１０の出力電力が最大のときに各共振回路３４１〜３４３に入力される電力が所定値以下になるように設定されている。所定値は、例えば２ｋＷである。
The number (n) of the
共振回路３４１は、ＬＬＣ共振回路であり、キャパシタＣｒ１と、インダクタＬｒ１と、トランスＴｒ１とを有する。キャパシタＣｒ１は、第１ノードＮ１に接続された一端を有する。インダクタＬｒ１は、キャパシタＣｒ１の他端に接続された一端を有する。トランスＴｒ１は、インダクタＬｒ１の他端に接続された一端と、第２ノードＮ２に接続された他端とを有する一次側コイルＣｏ１ａと、出力信号を出力する二次側コイルＣｏ１ｂと、を含む。
The
インダクタＬｒ１は、トランスＴｒ１の漏れインダクタンスであってもよいし、漏れインダクタンスにインダクタを組み合わせて構成してもよい。トランスＴｒ１の一次側コイルＣｏ１ａの両端間にインダクタを設けてもよい。 The inductor Lr1 may be a leakage inductance of the transformer Tr1, or may be configured by combining an inductor with the leakage inductance. An inductor may be provided between both ends of the primary coil Co1a of the transformer Tr1.
共振回路３４２は、ＬＬＣ共振回路であり、キャパシタＣｒ２と、インダクタＬｒ２と、一次側コイルＣｏ２ａおよび二次側コイルＣｏ２ｂを含むトランスＴｒ２とを有する。共振回路３４３は、ＬＬＣ共振回路であり、キャパシタＣｒ３と、インダクタＬｒ３と、一次側コイルＣｏ３ａおよび二次側コイルＣｏ３ｂを含むトランスＴｒ３とを有する。共振回路３４１〜３４３は、それぞれ同一の回路構成を有しているため、共振回路３４２と３４３の構成要素の接続の説明は省略する。
The
キャパシタＣｒ１〜Ｃｒ３は、それぞれ同一特性を有し、インダクタＬｒ１〜Ｌｒ３は、それぞれ同一特性を有し、トランスＴｒ１〜Ｔｒ３はそれぞれ同一特性を有することが好ましい。これにより、各共振回路３４１〜３４３の出力電力の偏りを抑制できる。また、同一の部品を用いることにより、コストを削減できる。 It is preferable that the capacitors Cr1 to Cr3 have the same characteristics, the inductors Lr1 to Lr3 have the same characteristics, and the transformers Tr1 to Tr3 have the same characteristics. Thereby, the deviation of the output power of each resonance circuit 341-343 can be suppressed. Moreover, cost can be reduced by using the same components.
整流平滑回路３６は、３個の共振回路３４１〜３４３のそれぞれの出力信号を整流および平滑して、出力端子Ｔ２と出力端子Ｔ２ａの間から共通の直流電圧Ｖｂｕｓを出力する。出力端子Ｔ２ａは、接地される。図１では、出力端子Ｔ２ａは図示を省略している。
The rectifying / smoothing
整流平滑回路３６は、整流回路３６１〜３６３と、キャパシタＣｏｕｔとを有する。整流回路３６１は、共振回路３４１の出力信号を整流して、整流された信号をキャパシタＣｏｕｔの両端間に供給する。
The rectifying / smoothing
整流回路３６１は、フルブリッジ整流回路であり、ダイオードＤ１１〜Ｄ１４を有する。ダイオードＤ１１は、二次側コイルＣｏ１ｂの一端に接続されたアノードと、出力端子Ｔ２に接続されたカソードとを有する。ダイオードＤ１２は、二次側コイルＣｏ１ｂの他端に接続されたアノードと、出力端子Ｔ２に接続されたカソードとを有する。ダイオードＤ１３は、二次側コイルＣｏ１ｂの一端に接続されたカソードと、出力端子Ｔ２ａに接続されたアノードとを有する。ダイオードＤ１４は、二次側コイルＣｏ１ｂの他端に接続されたカソードと、出力端子Ｔ２ａに接続されたアノードとを有する。
The
整流回路３６２は、共振回路３４２の出力信号を平滑して、平滑された信号をキャパシタＣｏｕｔの両端間に供給する。整流回路３６２は、ダイオードＤ２１〜Ｄ２４を有する。整流回路３６３は、共振回路３４３の出力信号を平滑して、平滑された信号をキャパシタＣｏｕｔの両端間に供給する。整流回路３６３は、ダイオードＤ３１〜Ｄ３４を有する。整流回路３６１〜３６３は、それぞれ同一の回路構成を有しているため、整流回路３６２と３６３の構成要素の接続の説明は省略する。ダイオードＤ１１〜Ｄ１４，Ｄ２１〜Ｄ２４，Ｄ３１〜Ｄ３４は、それぞれ同一特性を有していることが好ましい。
The
キャパシタＣｏｕｔは、出力端子Ｔ２と出力端子Ｔ２ａの間に接続されており、整流回路３６１〜３６３で整流された信号を平滑して、直流電圧Ｖｂｕｓを生成する。
The capacitor Cout is connected between the output terminal T2 and the output terminal T2a, and smoothes the signals rectified by the
次に、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の動作について説明する。制御部８０は、直流電圧Ｖｂｕｓが目標電圧に近づくようにＤＣ／ＤＣコンバータ３０のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング周波数を制御する。スイッチング動作によりブリッジ回路３２から出力される交流電圧は、並列接続された３個の共振回路３４１〜３４３に供給される。共振回路３４１〜３４３の出力信号は、それぞれ整流および平滑され、所望の直流電圧Ｖｂｕｓが得られる。このような動作のため、ブリッジ回路３２から出力される電力は、３個の共振回路３４１〜３４３で分割される。
Next, the operation of the DC /
このように本実施形態によれば、３個の共振回路３４１〜３４３が設けられ、共振回路３４１〜３４３の数（ｎ）は、太陽電池１０の仕様に基づいて、各共振回路３４１〜３４３に入力される電力が所定値以下になるように設定されている。そのため、１つの共振回路を用いる場合と比較して、各共振回路３４１〜３４３に流れる電流が１／ｎになり、各共振回路３４１〜３４３の出力電力も低減する。従って、共振回路３４１〜３４３の回路定数の選定が容易になり、共振回路３４１〜３４３の設計を困難にすることなく、より高い出力電力に対応できる。
As described above, according to the present embodiment, the three
即ち、発電電力の範囲が比較的大きいという特性を有する太陽電池１０に、より適切に対応することができる。この点に関して、２個の共振回路を用いたＬＬＣ方式ＤＣ／ＤＣコンバータでは、太陽電池１０の電力が最大のときに対応できない可能性がある。
That is, it is possible to more appropriately cope with the
また、比較的低容量のトランスＴｒ１〜Ｔｒ３を用いることができるので、コストの増加を抑制できる。 In addition, since relatively low-capacity transformers Tr1 to Tr3 can be used, an increase in cost can be suppressed.
ところで、複数台の既存のＬＬＣ方式ＤＣ／ＤＣコンバータを並列接続することによっても、出力電力を増加させることができる。しかし、この場合には複数のブリッジ回路のスイッチング動作を制御する必要があるため、制御が複雑になり、スイッチング動作の制御のための信号線も増加する。これに対して本実施形態では、ブリッジ回路３２を共用しているので、出力電力の大きさ、即ち共振回路３４１〜３４３の数（ｎ）に拘わらず、１つのブリッジ回路３２のスイッチング動作を制御するだけでよい。そのため、制御を簡略化でき、スイッチング動作の制御のための信号線を増やす必要もない。共振回路３４１〜３４３の数（ｎ）が増加するほど、この効果が大きい。
By the way, output power can also be increased by connecting a plurality of existing LLC DC / DC converters in parallel. However, in this case, since it is necessary to control the switching operations of a plurality of bridge circuits, the control becomes complicated, and the number of signal lines for controlling the switching operations increases. On the other hand, in this embodiment, since the
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、センタータップ方式の整流回路を採用している。以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, a center tap type rectifier circuit is employed. Below, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment.
図３は、第２の実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータ３０Ａの回路図である。共振回路３４１Ａ〜３４３Ａにおいて、トランスＴｒ１Ａ〜Ｔｒ３Ａの二次側コイルＣｏ１Ａｂ〜Ｃｏ３Ａｂは、それぞれセンタータップを有している。二次側コイルＣｏ１Ａｂ〜Ｃｏ３Ａｂのセンタータップは、出力端子Ｔ２ａに共通に接続されている。
FIG. 3 is a circuit diagram of a DC /
整流平滑回路３６Ａにおいて、整流回路３６１Ａは、ダイオードＤ１１とＤ１２を有する。ダイオードＤ１１は、二次側コイルＣｏ１Ａｂの一端に接続されたアノードと、出力端子Ｔ２に接続されたカソードとを有する。ダイオードＤ１２は、二次側コイルＣｏ１Ａｂの他端に接続されたアノードと、出力端子Ｔ２に接続されたカソードとを有する。整流回路３６２Ａは、ダイオードＤ２１とＤ２２を有する。整流回路３６３Ａは、ダイオードＤ３１とＤ３２を有する。整流回路３６１Ａ〜３６３Ａは、それぞれ同一の回路構成を有しているため、整流回路３６２Ａと３６３Ａの構成要素の接続の説明は省略する。
In the rectifying /
本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。 Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、倍電圧整流回路を採用している。以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Third embodiment)
In the third embodiment, a voltage doubler rectifier circuit is employed. Below, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment.
図４は、第３の実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータ３０Ｂの回路図である。整流平滑回路３６Ｂにおいて、整流回路３６１Ｂは、キャパシタＣ１と、ダイオードＤ１１とＤ１２を有する。キャパシタＣ１の一端は、二次側コイルＣｏ１ｂの他端に接続されている。ダイオードＤ１１は、二次側コイルＣｏ１ｂの一端および出力端子Ｔ２に接続されたカソードと、キャパシタＣ１の他端に接続されたアノードとを有する。ダイオードＤ１２は、キャパシタＣ１の他端に接続されたカソードと、出力端子Ｔ２ａに接続されたアノードとを有する。
FIG. 4 is a circuit diagram of a DC /
整流回路３６２Ｂは、キャパシタＣ２と、ダイオードＤ２１とＤ２２を有する。整流回路３６３Ｂは、キャパシタＣ３と、ダイオードＤ３１とＤ３２を有する。整流回路３６１Ｂ〜３６３Ｂは、それぞれ同一の回路構成を有しているため、整流回路３６２Ｂと３６３Ｂの構成要素の接続の説明は省略する。
The
本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。 Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、フルブリッジ回路を採用している。以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, a full bridge circuit is employed. Below, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment.
図５は、第４の実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータ３０Ｃの回路図である。ブリッジ回路３２Ｃは、フルブリッジ回路であり、図２の構成に加え、スイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４とを含む。スイッチング素子Ｑ３は、Ｎ型ＭＯＳトランジスタであり、入力端子Ｔ１に接続されたドレインと、制御部８０から駆動信号が供給されるゲートと、第２ノードＮ２に接続されたソースとを含む。スイッチング素子Ｑ４は、Ｎ型ＭＯＳトランジスタであり、第２ノードＮ２に接続されたドレインと、制御部８０から駆動信号が供給されるゲートと、入力端子Ｔ１ａに接続されたソースとを含む。ダイオードＤＱ３とキャパシタＣＱ３は、スイッチング素子Ｑ３の寄生素子であり、ダイオードＤＱ４とキャパシタＣＱ４は、スイッチング素子Ｑ４の寄生素子である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a DC /
本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、フルブリッジ回路を採用することにより、第１の実施形態よりも高い出力電力に対応できる。 Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, by adopting a full bridge circuit, it is possible to cope with output power higher than that of the first embodiment.
以上、本発明について、実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 In the above, this invention was demonstrated based on the Example. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the respective components or combinations of the respective treatment processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. is there.
例えば、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４として、絶縁ゲートバイポーラトランジスタを用いてもよい。 For example, insulated gate bipolar transistors may be used as the switching elements Q1 to Q4.
なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。 The embodiment may be specified by the following items.
［項目１］
太陽電池（１０）の出力電圧を交流電圧に変換して、当該交流電圧を第１ノード（Ｎ１）と第２ノード（Ｎ２）との間から出力するブリッジ回路（３２，３２Ｃ）と、
前記第１ノード（Ｎ１）と前記第２ノード（Ｎ２）との間に並列接続されたｎ（ｎは３以上の整数）個の共振回路（３４１〜３４３，３４１Ａ〜３４３Ａ）と、
前記ｎ個の共振回路（３４１〜３４３，３４１Ａ〜３４３Ａ）のそれぞれの出力信号を整流および平滑して共通の直流電圧を出力する整流平滑回路（３６，３６Ａ，３６Ｂ）と、を備え、
各共振回路（３４１〜３４３，３４１Ａ〜３４３Ａ）は、
前記第１ノード（Ｎ１）に接続された一端を有するキャパシタ（Ｃｒ１〜Ｃｒ３）と、
前記キャパシタ（Ｃｒ１〜Ｃｒ３）の他端に接続された一端を有するインダクタ（Ｌｒ１〜Ｌｒ３）と、
前記インダクタ（Ｌｒ１〜Ｌｒ３）の他端に接続された一端と、前記第２ノード（Ｎ２）に接続された他端とを有する一次側コイル（Ｃｏ１ａ，Ｃｏ２ａ，Ｃｏ３ａ）と、前記出力信号を出力する二次側コイル（Ｃｏ１ｂ，Ｃｏ２ｂ，Ｃｏ３ｂ，Ｃｏ１Ａｂ，Ｃｏ２Ａｂ，Ｃｏ３Ａｂ）と、を含むトランス（Ｔｒ１〜Ｔｒ３，Ｔｒ１Ａ〜Ｔｒ３Ａ）と、を有し、
ｎは、前記太陽電池（１０）の仕様に基づいて、各共振回路（３４１〜３４３，３４１Ａ〜３４３Ａ）に入力される電力が所定値以下になるように設定されていることを特徴とする電力変換装置（３０，３０Ａ〜３０Ｃ）。
［項目２］
ｎは、前記太陽電池（１０）の出力電力が最大のときに各共振回路（３４１〜３４３，３４１Ａ〜３４３Ａ）に入力される電力が２ｋＷ以下になるように設定されていることを特徴とする項目１に記載の電力変換装置（３０，３０Ａ〜３０Ｃ）。
［項目３］
太陽電池（１０）と、
前記太陽電池（１０）の出力電圧を異なる値の直流電圧に変換して、当該変換された直流電圧を直流バス（４０）に出力する電力変換装置（３０，３０Ａ〜３０Ｃ）と、
前記直流バス（４０）の直流電力を交流電力に変換して、当該交流電力を負荷（６０）に出力するインバータ（５０）と、を備え、
前記電力変換装置（３０，３０Ａ〜３０Ｃ）は、
前記太陽電池（１０）の出力電圧を交流電圧に変換して、当該交流電圧を第１ノード（Ｎ１）と第２ノード（Ｎ２）との間から出力するブリッジ回路（３２，３２Ｃ）と、
前記第１ノード（Ｎ１）と前記第２ノード（Ｎ２）との間に並列接続されたｎ（ｎは３以上の整数）個の共振回路（３４１〜３４３，３４１Ａ〜３４３Ａ）と、
前記ｎ個の共振回路（３４１〜３４３，３４１Ａ〜３４３Ａ）のそれぞれの出力信号を整流および平滑して共通の直流電圧を前記直流バス（４０）に出力する整流平滑回路（３６，３６Ａ，３６Ｂ）と、を備え、
各共振回路（３４１〜３４３，３４１Ａ〜３４３Ａ）は、
前記第１ノード（Ｎ１）に接続された一端を有するキャパシタ（Ｃｒ１〜Ｃｒ３）と、
前記キャパシタ（Ｃｒ１〜Ｃｒ３）の他端に接続された一端を有するインダクタ（Ｌｒ１〜Ｌｒ３）と、
前記インダクタ（Ｌｒ１〜Ｌｒ３）の他端に接続された一端と、前記第２ノード（Ｎ２）に接続された他端とを有する一次側コイル（Ｃｏ１ａ，Ｃｏ２ａ，Ｃｏ３ａ）と、前記出力信号を出力する二次側コイル（Ｃｏ１ｂ，Ｃｏ２ｂ，Ｃｏ３ｂ，Ｃｏ１Ａｂ，Ｃｏ２Ａｂ，Ｃｏ３Ａｂ）と、を含むトランス（Ｔｒ１〜Ｔｒ３，Ｔｒ１Ａ〜Ｔｒ３Ａ）と、を有し、
ｎは、前記太陽電池（１０）の仕様に基づいて、各共振回路（３４１〜３４３，３４１Ａ〜３４３Ａ）に入力される電力が所定値以下になるように設定されていることを特徴とする電力変換システム（１）。
［項目４］
ｎは、前記太陽電池（１０）の出力電力が最大のときに各共振回路（３４１〜３４３，３４１Ａ〜３４３Ａ）に入力される電力が２ｋＷ以下になるように設定されていることを特徴とする項目３に記載の電力変換システム（１）。
[Item 1]
A bridge circuit (32, 32C) that converts the output voltage of the solar cell (10) into an AC voltage and outputs the AC voltage from between the first node (N1) and the second node (N2);
N (n is an integer of 3 or more) resonant circuits (341 to 343, 341A to 343A) connected in parallel between the first node (N1) and the second node (N2);
A rectifying / smoothing circuit (36, 36A, 36B) for outputting a common DC voltage by rectifying and smoothing the output signals of the n resonance circuits (341-343, 341A-343A),
Each resonance circuit (341-343, 341A-343A)
Capacitors (Cr1-Cr3) having one end connected to the first node (N1);
An inductor (Lr1 to Lr3) having one end connected to the other end of the capacitor (Cr1 to Cr3);
A primary coil (Co1a, Co2a, Co3a) having one end connected to the other end of the inductors (Lr1 to Lr3) and the other end connected to the second node (N2), and outputs the output signal A secondary coil (Co1b, Co2b, Co3b, Co1Ab, Co2Ab, Co3Ab) that includes a transformer (Tr1 to Tr3, Tr1A to Tr3A),
n is set based on the specifications of the solar cell (10) such that the power input to each of the resonance circuits (341 to 343, 341A to 343A) is less than or equal to a predetermined value. Conversion device (30, 30A-30C).
[Item 2]
n is set such that the power input to each of the resonance circuits (341 to 343, 341A to 343A) is 2 kW or less when the output power of the solar cell (10) is maximum. Item 3. The power converter (30, 30A to 30C) according to
[Item 3]
A solar cell (10);
A power converter (30, 30A-30C) for converting the output voltage of the solar cell (10) into a DC voltage of a different value and outputting the converted DC voltage to the DC bus (40);
An inverter (50) for converting DC power of the DC bus (40) into AC power and outputting the AC power to a load (60),
The power converter (30, 30A to 30C)
A bridge circuit (32, 32C) for converting the output voltage of the solar cell (10) into an AC voltage and outputting the AC voltage from between the first node (N1) and the second node (N2);
N (n is an integer of 3 or more) resonant circuits (341 to 343, 341A to 343A) connected in parallel between the first node (N1) and the second node (N2);
Rectifying and smoothing circuits (36, 36A, 36B) for rectifying and smoothing output signals of the n resonance circuits (341 to 343, 341A to 343A) and outputting a common DC voltage to the DC bus (40). And comprising
Each resonance circuit (341-343, 341A-343A)
Capacitors (Cr1-Cr3) having one end connected to the first node (N1);
An inductor (Lr1 to Lr3) having one end connected to the other end of the capacitor (Cr1 to Cr3);
A primary coil (Co1a, Co2a, Co3a) having one end connected to the other end of the inductors (Lr1 to Lr3) and the other end connected to the second node (N2), and outputs the output signal A secondary coil (Co1b, Co2b, Co3b, Co1Ab, Co2Ab, Co3Ab) that includes a transformer (Tr1 to Tr3, Tr1A to Tr3A),
n is set based on the specifications of the solar cell (10) such that the power input to each of the resonance circuits (341 to 343, 341A to 343A) is less than or equal to a predetermined value. Conversion system (1).
[Item 4]
n is set such that the power input to each of the resonance circuits (341 to 343, 341A to 343A) is 2 kW or less when the output power of the solar cell (10) is maximum. Item 4. The power conversion system (1) according to item 3.
１…電力変換システム、１０…太陽電池、３０，３０Ａ〜３０Ｃ…ＤＣ／ＤＣコンバータ（電力変換装置）、３２，３２Ｃ…ブリッジ回路、３４１〜３４３，３４１Ａ〜３４３Ａ…共振回路、３６，３６Ａ，３６Ｂ…整流平滑回路、４０…直流バス、５０…インバータ、６０…負荷、Ｎ１…第１ノード、Ｎ２…第２ノード、Ｃｒ１〜Ｃｒ３…キャパシタ、Ｌｒ１〜Ｌｒ３…インダクタ、Ｔｒ１〜Ｔｒ３，Ｔｒ１Ａ〜Ｔｒ３Ａ…トランス、Ｃｏ１ａ，Ｃｏ２ａ，Ｃｏ３ａ…一次側コイル、Ｃｏ１ｂ，Ｃｏ２ｂ，Ｃｏ３ｂ，Ｃｏ１Ａｂ，Ｃｏ２Ａｂ，Ｃｏ３Ａｂ…二次側コイル。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第１ノードと前記第２ノードとの間に並列接続されたｎ（ｎは３以上の整数）個の共振回路と、
前記ｎ個の共振回路のそれぞれの出力信号を整流および平滑して共通の直流電圧を出力する整流平滑回路と、を備え、
各共振回路は、
前記第１ノードに接続された一端を有するキャパシタと、
前記キャパシタの他端に接続された一端を有するインダクタと、
前記インダクタの他端に接続された一端と、前記第２ノードに接続された他端とを有する一次側コイルと、前記出力信号を出力する二次側コイルと、を含むトランスと、を有し、
ｎは、前記太陽電池の仕様に基づいて、各共振回路に入力される電力が所定値以下になるように設定されていることを特徴とする電力変換装置。 A bridge circuit that converts the output voltage of the solar cell into an alternating voltage and outputs the alternating voltage from between the first node and the second node;
N (n is an integer of 3 or more) resonant circuits connected in parallel between the first node and the second node;
A rectifying / smoothing circuit that outputs a common DC voltage by rectifying and smoothing the output signals of the n resonance circuits,
Each resonant circuit
A capacitor having one end connected to the first node;
An inductor having one end connected to the other end of the capacitor;
A transformer including a primary side coil having one end connected to the other end of the inductor and the other end connected to the second node; and a secondary side coil outputting the output signal. ,
n is a power conversion device characterized in that, based on the specifications of the solar cell, the power input to each resonance circuit is set to be a predetermined value or less.
前記太陽電池の出力電圧を異なる値の直流電圧に変換して、当該変換された直流電圧を直流バスに出力する電力変換装置と、
前記直流バスの直流電力を交流電力に変換して、当該交流電力を負荷に出力するインバータと、を備え、
前記電力変換装置は、
前記太陽電池の出力電圧を交流電圧に変換して、当該交流電圧を第１ノードと第２ノードとの間から出力するブリッジ回路と、
前記第１ノードと前記第２ノードとの間に並列接続されたｎ（ｎは３以上の整数）個の共振回路と、
前記ｎ個の共振回路のそれぞれの出力信号を整流および平滑して共通の直流電圧を前記直流バスに出力する整流平滑回路と、を備え、
各共振回路は、
前記第１ノードに接続された一端を有するキャパシタと、
前記キャパシタの他端に接続された一端を有するインダクタと、
前記インダクタの他端に接続された一端と、前記第２ノードに接続された他端とを有する一次側コイルと、前記出力信号を出力する二次側コイルと、を含むトランスと、を有し、
ｎは、前記太陽電池の仕様に基づいて、各共振回路に入力される電力が所定値以下になるように設定されていることを特徴とする電力変換システム。 Solar cells,
A power converter that converts the output voltage of the solar cell into a DC voltage of a different value and outputs the converted DC voltage to a DC bus;
An inverter that converts the DC power of the DC bus into AC power and outputs the AC power to a load; and
The power converter is
A bridge circuit that converts the output voltage of the solar cell into an alternating voltage and outputs the alternating voltage from between the first node and the second node;
N (n is an integer of 3 or more) resonant circuits connected in parallel between the first node and the second node;
A rectifying / smoothing circuit that rectifies and smoothes the output signals of the n resonance circuits and outputs a common DC voltage to the DC bus, and
Each resonant circuit
A capacitor having one end connected to the first node;
An inductor having one end connected to the other end of the capacitor;
A transformer including a primary side coil having one end connected to the other end of the inductor and the other end connected to the second node; and a secondary side coil outputting the output signal. ,
n is a power conversion system characterized in that, based on the specifications of the solar cell, the power input to each resonance circuit is set to a predetermined value or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016155862A JP2018026910A (en) | 2016-08-08 | 2016-08-08 | Power converter and power conversion system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016155862A JP2018026910A (en) | 2016-08-08 | 2016-08-08 | Power converter and power conversion system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018026910A true JP2018026910A (en) | 2018-02-15 |
Family
ID=61194784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016155862A Pending JP2018026910A (en) | 2016-08-08 | 2016-08-08 | Power converter and power conversion system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018026910A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7372203B2 (en) | 2020-05-18 | 2023-10-31 | 新電元工業株式会社 | power supply |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09322533A (en) * | 1996-05-30 | 1997-12-12 | Sanken Electric Co Ltd | Resonance-type switching power supply device |
| JP2011164964A (en) * | 2010-02-10 | 2011-08-25 | Tabuchi Electric Co Ltd | Power converter |
| JP2016086581A (en) * | 2014-10-28 | 2016-05-19 | 株式会社ノーリツ | Dc/dc converter and power conditioner |
-
2016
- 2016-08-08 JP JP2016155862A patent/JP2018026910A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09322533A (en) * | 1996-05-30 | 1997-12-12 | Sanken Electric Co Ltd | Resonance-type switching power supply device |
| JP2011164964A (en) * | 2010-02-10 | 2011-08-25 | Tabuchi Electric Co Ltd | Power converter |
| JP2016086581A (en) * | 2014-10-28 | 2016-05-19 | 株式会社ノーリツ | Dc/dc converter and power conditioner |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7372203B2 (en) | 2020-05-18 | 2023-10-31 | 新電元工業株式会社 | power supply |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4995277B2 (en) | Bidirectional DC / DC converter | |
| JP4525817B2 (en) | Switching power supply | |
| US8780585B2 (en) | Double phase-shifting full-bridge DC-to-DC converter | |
| US7969752B2 (en) | Switching power supply device using current sharing transformer | |
| EP3654516B1 (en) | Power supply device | |
| US20170005584A1 (en) | Multi-output power converter with phase-shift control | |
| EP3678274A1 (en) | Traction power supply system and energy feedback apparatus therefor | |
| JP5280766B2 (en) | DCDC converter, switching power supply and uninterruptible power supply | |
| EP2975753B1 (en) | A three-level converter | |
| US6999325B2 (en) | Current/voltage converter arrangement | |
| Badstübner | Ultra-high performance telecom dc-dc converter | |
| US8711588B1 (en) | Power supply device | |
| JP6409515B2 (en) | Insulated AC-DC converter | |
| JP2018026910A (en) | Power converter and power conversion system | |
| JP6380895B2 (en) | Power circuit | |
| US9407150B2 (en) | High efficiency zero-voltage switching (ZVS) assistance circuit for power converter | |
| KR20170064076A (en) | Shared flux type of power supply device | |
| US9800174B2 (en) | Power supply for an inverter and method for operating power supply for an inverter | |
| JP2015154525A (en) | bidirectional flyback converter | |
| JP6642014B2 (en) | Power system | |
| US20170331382A1 (en) | Electric power converter | |
| JP6314734B2 (en) | Power converter | |
| WO2018061077A1 (en) | Power conversion device | |
| JP6706791B2 (en) | Power supply circuit | |
| JP2015226356A (en) | Power converter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190225 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191217 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191218 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200210 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20200428 |