KR20110048002A - Grid-linked inverter device and grid-linked system - Google Patents

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KR20110048002A
KR20110048002A KR1020100106725A KR20100106725A KR20110048002A KR 20110048002 A KR20110048002 A KR 20110048002A KR 1020100106725 A KR1020100106725 A KR 1020100106725A KR 20100106725 A KR20100106725 A KR 20100106725A KR 20110048002 A KR20110048002 A KR 20110048002A
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후미이끼 요네다
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산요덴키가부시키가이샤
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Abstract

PURPOSE: A grid connected inverter device and a grid connected system are provided to improve the reliability and simply overcome electromagnetic-interference noise related problems by suppressing current leakage. CONSTITUTION: A step-up/down voltage converter(2A) outputs an intermediate voltage by controlling an input voltage from direct current power supply. A full-bridge inverter(3A) converts the intermediate voltage into alternating current power in sinusoidal wave shape. The step-up/down voltage converter shapes a part of the sinusoidal wave shape corresponding to the alternating current power.

Description

계통 연계 인버터 장치 및 계통 연계 시스템{GRID CONNECTED INVERTER DEVICE AND GRID CONNECTED SYSTEM}GRID CONNECTED INVERTER DEVICE AND GRID CONNECTED SYSTEM

본 발명은, 직류 전원으로부터의 직류 전력을 상용 주파수의 교류 전력으로 변환하여, 당해 교류 전력을 전력 계통에 연계 가능한 계통 연계 인버터 장치 및 계통 연계 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a grid-linked inverter device and a grid-linked system that converts direct-current power from a direct-current power source into alternating-current power at a commercial frequency, and which can link the alternating current power to a power system.

종래, 태양 전지 등의 직류 전원으로부터의 직류 전력을 상용 주파수의 교류 전력으로 변환하여, 당해 교류 전력을 전력 계통에 연계 가능한 계통 연계 인버터 장치가 널리 사용되고 있다.Background Art Conventionally, a grid-linked inverter device capable of converting direct current power from a direct current power source such as a solar cell into alternating current power of a commercial frequency and linking the alternating current power to a power system is widely used.

최근에는 계통 연계 인버터 장치의 소형화·고효율화를 실현하기 위해, 절연 트랜스를 구비하지 않은 회로 방식(소위, 트랜스리스 방식)의 계통 연계 인버터 장치가 주목받고 있다.In recent years, in order to realize the miniaturization and high efficiency of a grid-connected inverter device, the grid-linked inverter device of the circuit system (so-called transless system) which does not have an insulation transformer attracts attention.

트랜스리스 방식의 계통 연계 인버터 장치는, 고주파 스위칭에 의해 계통 전압보다 높은 전압까지 입력 전압을 항상 승압하고 중간 전압을 생성하는 전압 변환 회로와, 중간 전압을 고주파 스위칭에 의해 교류 전력으로 변환하는 파형 변환 회로를 갖고, 교류 전력을 전력 계통에 출력한다.The transformerless inverter system includes a voltage conversion circuit that always boosts the input voltage to a voltage higher than the grid voltage by high frequency switching and generates an intermediate voltage, and a waveform conversion that converts the intermediate voltage into AC power by high frequency switching. It has a circuit and outputs AC power to a power system.

또한, 적어도 일부의 정현파 파형의 성형을 전압 변환 회로가 행함으로써, 고주파 스위칭을 일부 생략 가능하게 하여, 고주파 스위칭에 수반하는 스위칭 손실을 저감시킨 계통 연계 인버터 장치가 제안되어 있다(특허문헌 1 및 2 참조).In addition, since a voltage conversion circuit performs shaping of at least a portion of sinusoidal waveforms, a system-linked inverter device in which a part of high frequency switching can be omitted and a switching loss accompanying high frequency switching is reduced (Patent Documents 1 and 2) has been proposed. Reference).

일본 특허 공개 제2004-104963호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2004-104963 일본 특허 공개 제2000-152661호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2000-152661

그러나 특허문헌 1 및 2 참조에 기재된 계통 연계 인버터 장치에서는, 전압 변환 회로가 적어도 일부의 정현파 파형의 성형을 행함으로써 직류 전원과 전압 변환 회로 사이의 플러스측 선로 및 마이너스측 선로 각각의 대지 전압이 변동된다.However, in the system-linked inverter device described in Patent Documents 1 and 2, the voltage conversion circuit forms at least a part of sinusoidal waveforms so that the ground voltage of each of the positive and negative lines between the DC power supply and the voltage conversion circuit changes. do.

여기서, 태양 전지 등의 직류 전원과 대지 사이에는 대지 정전 용량이 존재한다. 트랜스리스 방식의 계통 연계 인버터 장치는, 입출력이 전기적으로 절연 분리되어 있지 않기 때문에, 플러스측 선로 및 마이너스측 선로 각각의 대지 전압이 변동되면, 대지 정전 용량을 통하여 누설 전류가 흐르는 문제가 있다.Here, a ground capacitance exists between a DC power supply such as a solar cell and the ground. Since the input / output is not electrically insulated from the transformerless system-linked inverter device, a leakage current flows through the ground capacitance when the ground voltage of each of the plus side line and the minus side line changes.

따라서, 특허문헌 1 및 2 참조에 기재된 계통 연계 인버터 장치는, 안전면·보안면으로부터의 신뢰성이 충분하지 않고, 또한 EMI 노이즈 등의 노이즈에 대한 대책이 필요하게 된다는 문제가 있었다.Accordingly, the system-linked inverter device described in Patent Documents 1 and 2 has a problem that the reliability from the safety surface and the security surface is not sufficient, and a countermeasure against noise such as EMI noise is required.

따라서, 본 발명은, 전압 변환 회로가 적어도 일부의 정현파 파형의 성형을 행하는 회로 구성이라도, 대지 정전 용량을 통하여 흐르는 누설 전류를 억제할 수 있는 계통 연계 인버터 장치 및 계통 연계 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, an object of the present invention is to provide a grid-linked inverter device and a grid-linked system that can suppress a leakage current flowing through a ground capacitance, even when the voltage conversion circuit performs shaping of at least a portion of sinusoidal waveforms. do.

상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하와 같은 특징을 갖고 있다. 우선, 본 발명에 관한 계통 연계 인버터 장치의 특징은, 직류 전원(직류 전원(1))으로부터의 입력 전압(입력 전압(Vi))을 승압 혹은 강압하고 중간 전압(중간 전압(Vd))을 출력하는 전압 변환 회로(승강압 컨버터(2A) 또는 승압 컨버터(2B))와, 상기 중간 전압을 정현파 형상의 교류 전력으로 변환하는 파형 변환 회로(풀브릿지 인버터(3A 또는 3B))를 갖고, 상기 전압 변환 회로는, 상기 교류 전력에 대응하는 정현파 파형의 적어도 일부의 성형을 행하는 계통 연계 인버터 장치(계통 연계 인버터 장치(100A 또는 100B))이며, 상기 전압 변환 회로는, 상기 직류 전원의 플러스극과 상기 파형 변환 회로 사이의 플러스측 선로(플러스측 선로(Lp)) 상에 설치된 플러스측 회로(플러스측 회로(210A 또는 210B))와, 상기 직류 전원의 마이너스극과 상기 파형 변환 회로 사이의 마이너스측 선로(마이너스측 선로(Ln)) 상에 설치된 마이너스측 회로(마이너스측 회로(220A 또는 220B))를 구비하고, 상기 플러스측 회로 및 상기 마이너스측 회로는, 서로 대칭인 회로 구성을 갖는 것을 요지로 한다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the subject mentioned above, this invention has the following characteristics. First, a characteristic of the grid-linked inverter device according to the present invention is to boost or step down the input voltage (input voltage Vi) from a DC power supply (DC power supply 1) and output an intermediate voltage (middle voltage Vd). A voltage conversion circuit (step-up converter 2A or step-up converter 2B) and a waveform conversion circuit (full bridge inverter 3A or 3B) for converting the intermediate voltage into sine wave AC power. The conversion circuit is a system-linked inverter device (system-linked inverter device 100A or 100B) which forms at least a portion of a sinusoidal waveform corresponding to the AC power, and the voltage conversion circuit includes a positive pole of the DC power supply and the The positive side circuit (plus side circuit 210A or 210B) provided on the positive side line (plus side line Lp) between the waveform converting circuits, and the minus between the negative pole of the DC power supply and the waveform converting circuit. It is a summary that the negative side circuit (minus side circuit 220A or 220B) provided on the side line (minus side line Ln) is provided, and the said positive side circuit and the said negative side circuit have a symmetrical circuit structure mutually. Shall be.

이러한 특징에 의하면, 교류 전력에 대응하는 정현파 파형의 적어도 일부의 성형을 행하는 전압 변환 회로는, 서로 대칭인 회로 구성의 플러스측 회로 및 마이너스측 회로를 갖는다. 서로 대칭인 회로 구성의 플러스측 회로 및 마이너스측 회로에 의해, 대지 전압의 변동을 플러스 및 마이너스로 서로 상쇄하여, 직류 전원과 전압 변환 회로 사이의 플러스측 선로 및 마이너스측 선로 각각의 대지 전압이 일정하게 유지된다. 이에 의해, 대지 정전 용량을 통하여 흐르는 누설 전류를 억제할 수 있기 때문에 안전면·보안면으로부터의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 또한, EMI 노이즈 등의 대책을 간소화할 수 있다.According to this aspect, the voltage conversion circuit for shaping at least a portion of the sinusoidal waveform corresponding to the AC power has a positive side circuit and a negative side circuit of symmetrical circuit configurations. The positive and negative circuits of symmetrical circuit configurations compensate for the positive and negative variations in the ground voltage so that the ground voltages of the positive and negative lines between the DC power supply and the voltage conversion circuit are constant. Is maintained. As a result, leakage current flowing through the ground capacitance can be suppressed, so that reliability from the safety and security surfaces can be improved, and measures such as EMI noise can be simplified.

상기한 특징에 관한 계통 연계 인버터 장치에 있어서, 상기 플러스측 회로는, 상기 플러스측 선로 상에 있어서, 종류가 상이한 복수의 플러스측 회로 소자를 직렬로 접속하여 구성되고, 상기 마이너스측 회로는, 상기 마이너스측 선로 상에 있어서, 종류가 상이한 복수의 마이너스측 회로 소자를 직렬로 접속하여 구성되고, 상기 직류 전원측부터 세어 n번째로 접속되는 상기 플러스측 회로 소자와, 상기 직류 전원측부터 세어 n번째로 접속되는 상기 마이너스측 회로 소자는, 동일 종류의 회로 소자이다. 또한, 동일 종류의 플러스측 회로 소자 및 마이너스측 회로 소자는, 동일 특성의 회로 소자를 사용하여 구성된다.In the system-linked inverter device according to the above-mentioned feature, the positive side circuit is configured by connecting a plurality of positive side circuit elements of different types in series on the positive side line, and the negative side circuit is configured as described above. On the negative side line, a plurality of negative side circuit elements of different types are connected in series, and are connected to the positive side circuit element which is n-th-numbered from the direct-current power supply side and n-th-numbered from the direct-current power supply side. The said negative side circuit element is a circuit element of the same kind. In addition, the same type of positive side circuit element and negative side circuit element are comprised using the circuit element of the same characteristic.

이러한 특징에 의하면, 동일 종류이며 동일 특성의 회로 소자를 사용하여 플러스측 회로 및 마이너스측 회로를 구성함으로써, 플러스측 회로 및 마이너스측 회로 각각의 회로 특성의 밸런스를 균등하게 할 수 있어, 직류 전원과 전압 변환 회로 사이의 플러스측 선로 및 마이너스측 선로 각각의 대지 전압을 한층 더 안정시킬 수 있다.According to this aspect, by configuring the positive side circuit and the negative side circuit using circuit elements of the same type and the same characteristic, it is possible to balance the circuit characteristics of the positive side circuit and the negative side circuit, respectively, The ground voltage of each of the positive line and the negative line between the voltage conversion circuits can be further stabilized.

상기한 특징에 관한 계통 연계 인버터 장치에 있어서, 상기 플러스측 회로는, 제1 스위칭 소자(스위칭 소자(21a))와, 상기 제1 스위칭 소자의 후단에 접속된 제1 리액터(리액터(24a))와, 상기 제1 리액터의 후단에 접속된 제1 다이오드(다이오드(27a))를 구비하고, 상기 마이너스측 회로는, 제2 스위칭 소자(스위칭 소자(21b))와, 상기 제2 스위칭 소자의 후단에 접속된 제2 리액터(리액터(24b))와, 상기 제2 리액터의 후단에 접속된 제2 다이오드(다이오드(27b))를 구비한다. 또한, 「후단」이란, 전력 계통측을 의미하고, 「전단」이란, 직류 전원측을 의미한다.In the grid-linked inverter device according to the above feature, the plus-side circuit includes a first switching element (switching element 21a) and a first reactor (reactor 24a) connected to a rear end of the first switching element. And a first diode (diode 27a) connected to a rear end of the first reactor, wherein the negative side circuit includes a second switching element (switching element 21b) and a rear end of the second switching element. And a second reactor (reactor 24b) connected to the second reactor and a second diode (diode 27b) connected to the rear end of the second reactor. In addition, "back end" means the electric power system side, and "front end" means a DC power supply side.

이러한 계통 연계 인버터 장치에 의하면, 전압 변환 회로가 교류 전력에 대응하는 정현파 파형의 모든 성형을 행하는 회로 구성에 있어서, 플러스측 회로 및 마이너스측 회로를 서로 대칭인 회로 구성으로 할 수 있고, 상기한 바와 같이 대지 정전 용량을 통하여 흐르는 누설 전류를 억제할 수 있다.According to such a system-linked inverter device, in a circuit configuration in which the voltage conversion circuit performs all shaping of a sine wave waveform corresponding to AC power, the positive side circuit and the negative side circuit can be symmetrical with each other. Likewise, leakage current flowing through the ground capacitance can be suppressed.

상기한 특징에 관한 계통 연계 인버터 장치에 있어서, 상기 전압 변환 회로의 동작을 제어하는 제어부(제어부(120A))를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 제1 스위칭 소자와 상기 제2 스위칭 소자를 동기하여 동작시킨다.In the grid-linked inverter device according to the above aspect, a control unit (control unit 120A) for controlling the operation of the voltage conversion circuit is provided, and the control unit synchronizes the first switching element and the second switching element. Operate.

이러한 계통 연계 인버터 장치에 의하면, 플러스측 회로 및 마이너스측 회로를 서로 대칭인 회로 구성으로 한 후에, 플러스측 회로 및 마이너스측 회로 각각의 스위칭 소자를 동기하여 동작시킴으로써, 플러스측 회로 및 마이너스측 회로 각각의 동작을 동등하게 할 수 있어, 직류 전원과 전압 변환 회로 사이의 플러스측 선로 및 마이너스측 선로 각각의 대지 전압을 한층 더 안정시킬 수 있다.According to such a grid-connected inverter device, the positive side circuit and the negative side circuit are configured to be symmetrical to each other, and then the switching elements of the positive side circuit and the negative side circuit are operated synchronously, so that the positive side circuit and the negative side circuit, respectively The operation of can be made equal, and the ground voltage of each of the positive and negative lines between the DC power supply and the voltage conversion circuit can be further stabilized.

상기한 특징에 관한 계통 연계 인버터 장치에 있어서, 상기 플러스측 회로는, 제1 리액터(리액터(24a))와, 상기 제1 리액터의 후단에 접속된 제1 다이오드(다이오드(27a))를 구비하고, 상기 마이너스측 회로는, 제2 리액터(리액터(24b))와, 상기 제2 리액터의 후단에 접속된 제2 다이오드(다이오드(27b))를 구비한다.In the grid-linked inverter device according to the above feature, the plus side circuit includes a first reactor (reactor 24a) and a first diode (diode 27a) connected to a rear end of the first reactor. The negative side circuit includes a second reactor (reactor 24b) and a second diode (diode 27b) connected to a rear end of the second reactor.

이러한 계통 연계 인버터 장치에 의하면, 전압 변환 회로가 교류 전력에 대응하는 정현파 파형의 일부의 성형을 행하는 회로 구성에 있어서, 플러스측 회로 및 마이너스측 회로를 서로 대칭인 회로 구성으로 할 수 있어, 상기한 바와 같이 대지 정전 용량을 통하여 흐르는 누설 전류를 억제할 수 있다.According to such a grid-connected inverter device, in a circuit configuration in which a voltage conversion circuit performs shaping of a sine wave waveform corresponding to AC power, the positive side circuit and the negative side circuit can be symmetrical with each other. As described above, leakage current flowing through the ground capacitance can be suppressed.

본 발명에 관한 계통 연계 시스템의 특징은, 직류 전원(직류 전원(1))과, 상기한 특징에 관한 계통 연계 인버터 장치를 구비하는 것을 요지로 한다.A feature of the grid-coupling system according to the present invention is to provide a direct-current power supply (DC power supply 1) and a grid-linked inverter device according to the aforementioned feature.

이러한 특징에 의하면, 상기한 바와 같이 대지 정전 용량을 통하여 흐르는 누설 전류를 억제할 수 있는 계통 연계 인버터 장치를 사용하여 계통 연계 시스템을 구성할 수 있어, 안전면·보안면으로부터의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 또한, EMI 노이즈 등의 대책을 간소화할 수 있는 계통 연계 시스템을 제공할 수 있다.According to this feature, the grid linkage system can be configured using the grid linkage inverter device capable of suppressing the leakage current flowing through the ground capacitance as described above, so that the reliability from the safety and security aspects can be improved. In addition, a system linkage system that can simplify measures such as EMI noise can be provided.

본 발명에 따르면, 전압 변환 회로가 적어도 일부의 정현파 파형의 성형을 행하는 회로 구성이어도, 대지 정전 용량을 통하여 흐르는 누설 전류를 억제할 수 있는 계통 연계 인버터 장치 및 계통 연계 시스템을 제공할 수 있다.According to the present invention, even when the voltage conversion circuit has a circuit configuration for shaping at least a portion of sinusoidal waveforms, it is possible to provide a grid-linked inverter device and a grid-linked system capable of suppressing leakage current flowing through the ground capacitance.

도 1은 제1 실시 형태에 관한 계통 연계 인버터 장치를 포함하는 계통 연계 시스템의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 계통 연계 인버터 장치의 동작을 설명하기 위한 파형도.
도 3은 제2 실시 형태에 관한 계통 연계 인버터 장치를 포함하는 계통 연계 시스템의 구성을 도시하는 도면.
도 4는 제2 실시 형태에 관한 계통 연계 인버터 장치의 동작을 설명하기 위한 파형도.
도 5는 제1 실시 형태의 비교예를 설명하기 위한 도면.
도 6은 제2 실시 형태의 비교예를 설명하기 위한 도면.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows the structure of the grid linkage system containing the grid linkage inverter device which concerns on 1st Embodiment.
2 is a waveform diagram illustrating the operation of the system-linked inverter device according to the first embodiment.
3 is a diagram illustrating a configuration of a grid linkage system including a grid linkage inverter device according to a second embodiment.
4 is a waveform diagram for describing an operation of a system-linked inverter device according to a second embodiment.
5 is a view for explaining a comparative example of the first embodiment;
6 is a view for explaining a comparative example of the second embodiment;

이어서, 도면을 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태, 제2 실시 형태 및 실시 형태의 비교예를 설명한다. 이하의 실시 형태에 있어서의 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는 동일 또는 유사한 부호를 붙이고 있다.Next, the comparative example of 1st Embodiment, 2nd Embodiment, and Embodiment of this invention is demonstrated with reference to drawings. In the description of the drawings in the following embodiments, the same or similar parts are assigned the same or similar reference numerals.

[제1 실시 형태][First Embodiment]

우선, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 대하여 설명한다.First, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, 1st Embodiment of this invention is described.

도 1은, 제1 실시 형태에 관한 계통 연계 인버터 장치(100A)를 포함하는 계통 연계 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 2는, 계통 연계 인버터 장치(100A)의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.FIG. 1: is a figure which shows the structure of the grid linkage system containing the grid linkage inverter device 100A which concerns on 1st Embodiment. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the grid-connected inverter device 100A.

도 1에 도시된 바와 같이, 계통 연계 시스템은, 직류 전원(1), 계통 연계 인버터 장치(100A) 및 전력 계통(10)을 갖는다. 직류 전원(1)은, 발전에 의해 직류 전력을 출력하는 분산형 전원이다. 이하에 있어서는, 직류 전원(1)으로서 태양 전지를 예시한다. 직류 전원(1)은, 대지 정전 용량(Cpv)을 갖는다.As shown in FIG. 1, the grid linkage system includes a DC power supply 1, a grid linkage inverter device 100A, and a power grid 10. The DC power supply 1 is a distributed power supply that outputs DC power by power generation. In the following, a solar cell is illustrated as the DC power supply 1. The DC power supply 1 has a ground capacitance Cpv.

계통 연계 인버터 장치(100A)는, 직류 전원(1)으로부터의 직류 전력을 상용 주파수(예를 들어 50 또는 60Hz)의 교류 전력으로 변환한다. 계통 연계 인버터 장치(100A)와 전력 계통(10) 사이에는 수요가에 설치된 부하(도시하지 않음)가 접속되어 있다. 계통 연계 인버터 장치(100A)는, 계통 연계 인버터 장치(100A) 및 전력 계통(10) 양쪽으로부터 부하에 교류 전력을 공급하는 연계 운전을 행한다.The grid-linked inverter device 100A converts the DC power from the DC power supply 1 into AC power of a commercial frequency (for example, 50 or 60 Hz). A load (not shown) installed on demand is connected between the grid-connected inverter device 100A and the power system 10. The grid-linked inverter device 100A performs linkage operation for supplying AC power to the load from both the grid-linked inverter device 100A and the power system 10.

계통 연계 인버터 장치(100A)는, 주 회로(110A)와, 주 회로(110A)를 제어하는 제어부(120A)를 갖는다. 주 회로(110A)는, 직류 전원(1)으로부터의 입력 전압(Vi)을 승강압하고 중간 전압(Vd)을 출력하는 승강압 컨버터(2A)와, 중간 전압(Vd)을 정현파 형상의 교류 전력으로 변환하는 풀브릿지 인버터(3A)를 갖는다. 제1 실시 형태에 있어서 승강압 컨버터(2A)는, 전압 변환 회로를 구성한다. 제1 실시 형태에 있어서 풀브릿지 인버터(3A)는, 파형 변환 회로를 구성한다.The grid-connected inverter device 100A has a main circuit 110A and a control unit 120A for controlling the main circuit 110A. The main circuit 110A boosts and lowers the input voltage Vi from the DC power supply 1 and outputs the intermediate voltage Vd, and the AC voltage of the sinusoidal shape of the intermediate voltage Vd. It has the full bridge inverter 3A which converts into a. In the first embodiment, the step-up converter 2A configures a voltage conversion circuit. In the first embodiment, the full bridge inverter 3A constitutes a waveform conversion circuit.

제1 실시 형태에 관한 승강압 컨버터(2A)는, 교류 전력(계통 전압(Vs))에 대응하는 정현파 파형의 모든 성형을 행한다. 여기서, 승강압 컨버터(2A)가 출력하는 중간 전압(Vd)은, 정현파 정반파이다(도 2의 (f) 참조). 풀브릿지 인버터(3A)는, 중간 전압(Vd)의 극성 전환을 행하여, 정현파 형상의 교류 전력을 출력한다.The step-up / down converter 2A according to the first embodiment performs all shaping of a sine wave waveform corresponding to AC power (system voltage Vs). Here, the intermediate voltage Vd output by the step-up converter 2A is a sinusoidal standing wave (see FIG. 2F). The full bridge inverter 3A switches the polarity of the intermediate voltage Vd and outputs sine wave AC power.

승강압 컨버터(2A)는, 입력단 콘덴서(101), 플러스측 회로(210A), 마이너스측 회로(220A), 다이오드(23), 스위칭 소자(25), 다이오드(26) 및 중간단 콘덴서(102)를 갖는다. 제1 실시 형태에서는 스위칭 소자(25)로서 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT)를 예시하고 있지만, 파워 MOSFET 등이어도 좋다.The step-down converter 2A includes an input terminal capacitor 101, a positive side circuit 210A, a negative side circuit 220A, a diode 23, a switching element 25, a diode 26, and an intermediate stage capacitor 102. Has In the first embodiment, the insulated gate bipolar transistor (IGBT) is exemplified as the switching element 25, but a power MOSFET or the like may be used.

입력단 콘덴서(101)는, 직류 전원(1)의 후단에 있어서, 직류 전원(1)의 플러스극과 풀브릿지 인버터(3A) 사이의 플러스측 선로(Lp)에 일단부가 접속되고, 직류 전원(1)의 마이너스극과 풀브릿지 인버터(3A) 사이의 마이너스측 선로(Ln)에 타단부가 접속된다. 입력단 콘덴서(101)는 직류 전원(1)으로부터의 직류 전력을 평활한다. 또한, 「후단」이란, 전력 계통측을 의미하고, 「전단」이란, 직류 전원측을 의미한다.At the rear end of the DC power supply 1, the input terminal capacitor 101 has one end connected to the positive side line Lp between the positive pole of the DC power supply 1 and the full bridge inverter 3A, and the DC power supply 1 The other end is connected to the negative side line Ln between the negative pole of the () and the full bridge inverter 3A. The input terminal capacitor 101 smoothes the DC power from the DC power supply 1. In addition, "back end" means the electric power system side, and "front end" means a DC power supply side.

플러스측 선로(Lp)는, 일단부가 직류 전원(1)의 플러스극측에 접속되고, 타단부가 풀브릿지 인버터(3A)의 한쪽의 입력측(플러스측의 입력)에 접속되어 있다. 마이너스측 선로(Ln)는, 일단부가 직류 전원(1)의 마이너스극측에 접속되고, 타단부가 풀브릿지 인버터(3A)의 다른 쪽의 입력측(마이너스측의 입력)에 접속되어 있다.The positive side line Lp has one end connected to the positive pole side of the DC power supply 1 and the other end connected to one input side (plus side input) of the full bridge inverter 3A. One end of the negative side line Ln is connected to the negative pole side of the DC power supply 1, and the other end thereof is connected to the other input side of the full bridge inverter 3A (minus input).

플러스측 회로(210A)는, 플러스측 선로(Lp) 상에 설치된다. 마이너스측 회로(220A)는 마이너스측 선로(Ln) 상에 설치된다. 플러스측 회로(210A) 및 마이너스측 회로(220A)는, 서로 대칭인 회로 구성을 갖는다. 구체적으로는, 플러스측 회로(210A)는, 플러스측 선로(Lp) 상에 있어서, 종류가 상이한 복수의 회로 소자를 직렬로 접속하여 구성된다. 마이너스측 회로(220A)는, 마이너스측 선로(Ln) 상에 있어서, 종류가 상이한 복수의 회로 소자를 직렬로 접속하여 구성된다. 직류 전원(1)측부터 세어 n번째로 접속되는 플러스측의 회로 소자와, 직류 전원(1)측부터 세어 n번째로 접속되는 마이너스측의 회로 소자는, 동일 종류의 회로 소자이다(n은 1보다 큰 정수). 또한, 대칭인 회로 구성이란, 회로도 상에서의 대칭성을 의미하고, 플러스측 회로(210A) 및 마이너스측 회로(220A)를 실제로 기판 상에 배치할 때의 위치는 대칭일 필요는 없다.The positive side circuit 210A is provided on the positive side line Lp. The minus side circuit 220A is provided on the minus side line Ln. The positive side circuit 210A and the negative side circuit 220A have a symmetric circuit configuration. Specifically, the positive side circuit 210A is configured by connecting a plurality of circuit elements of different types in series on the positive side line Lp. The negative side circuit 220A is configured by connecting a plurality of circuit elements of different types in series on the negative side line Ln. The circuit elements on the positive side that are counted from the DC power supply 1 side and connected to the nth side and the circuit elements on the negative side that are counted from the DC power source 1 side and connected to the nth number are the same kind of circuit elements (n is 1). Greater than). In addition, the symmetrical circuit configuration means symmetry on the circuit diagram, and the positions when the positive side circuit 210A and the negative side circuit 220A are actually disposed on the substrate need not be symmetrical.

플러스측 회로(210A)는, 스위칭 소자(21a)(제1 스위칭 소자)와, 스위칭 소자(21a)의 후단에 접속된 리액터(24a)(제1 리액터)와, 리액터(24a)의 후단에 접속된 다이오드(27a)(제1 다이오드)를 구비한다.The positive side circuit 210A is connected to the switching element 21a (first switching element), the reactor 24a (first reactor) connected to the rear end of the switching element 21a, and the rear end of the reactor 24a. Diode 27a (first diode).

스위칭 소자(21a)는, 직류 전원(1) 및 입력단 콘덴서(101)에 일단부(콜렉터)가 접속되고, 리액터(24a)에 타단부(이미터)가 접속된다. 스위칭 소자(21a)에는, 다이오드(22a)가 역병렬 접속되어 있다. 스위칭 소자(21a)는, 제어부(120A)로부터의 게이트 신호(G1)에 따라 고주파 스위칭한다. 다이오드(27a)는, 리액터(24a)에 일단부(애노드)가 접속되고, 풀브릿지 인버터(3A)에 타단부(캐소드)가 접속된다.One end (collector) of the switching element 21a is connected to the DC power supply 1 and the input terminal capacitor 101, and the other end (emitter) is connected to the reactor 24a. The diode 22a is anti-parallel connected to the switching element 21a. The switching element 21a performs high frequency switching according to the gate signal G1 from the control part 120A. One end (anode) of the diode 27a is connected to the reactor 24a, and the other end (cathode) of the diode 27a is connected to the full bridge inverter 3A.

마이너스측 회로(220A)는, 스위칭 소자(21b)(제2 스위칭 소자)와, 스위칭 소자(21b)의 후단에 접속된 리액터(24b)(제2 리액터)와, 리액터(24b)의 후단에 접속된 다이오드(27b)(제2 다이오드)를 구비한다.The negative side circuit 220A is connected to the switching element 21b (second switching element), the reactor 24b (second reactor) connected to the rear end of the switching element 21b, and the rear end of the reactor 24b. Diode 27b (second diode).

스위칭 소자(21b)는, 직류 전원(1) 및 입력단 콘덴서(101)에 일단부(이미터)가 접속되고, 리액터(24b)에 타단부(콜렉터)가 접속된다. 스위칭 소자(21b)에는, 다이오드(22b)가 역병렬 접속되어 있다. 스위칭 소자(21b)는, 제어부(120A)로부터의 게이트 신호(G1)에 따라 고주파 스위칭한다. 즉, 스위칭 소자(21b)는, 스위칭 소자(21a)와 공통의 게이트 신호(G1)에 의해 제어된다. 다이오드(27b)는, 리액터(24b)에 일단부(캐소드)가 접속되고, 풀브릿지 인버터(3A)에 타단부(애노드)가 접속된다.As for the switching element 21b, one end (emitter) is connected to the DC power supply 1 and the input terminal capacitor 101, and the other end (collector) is connected to the reactor 24b. The diode 22b is anti-parallel connected to the switching element 21b. The switching element 21b performs high frequency switching according to the gate signal G1 from the control part 120A. That is, the switching element 21b is controlled by the gate signal G1 common to the switching element 21a. One end (cathode) of the diode 27b is connected to the reactor 24b, and the other end (anode) is connected to the full bridge inverter 3A.

본 실시 형태에서는, 직류 전원(1)측부터 세어 n번째로 접속되는 플러스측의 회로 소자와, 직류 전원(1)측부터 세어 n번째로 접속되는 마이너스측의 회로 소자는 동일 종류의 회로 소자이며, 또한 동일한 회로 특성의 회로 소자를 사용하여 구성되어 있다.In the present embodiment, the circuit elements on the positive side that are counted from the DC power supply 1 side and connected to the nth side and the circuit elements on the negative side that are counted from the DC power source 1 side and connected to the nth number are the same kind of circuit elements. Moreover, it is comprised using the circuit element of the same circuit characteristic.

예를 들어, 직류 전원(1)측부터 세어 1번째로 접속되는 스위칭 소자(21a) 및 스위칭 소자(21b) 각각의 회로 특성(ON 전압이나 스위칭 속도 등)은 동등하다. 직류 전원(1)측부터 세어 2번째로 접속되는 리액터(24a) 및 리액터(24b) 각각의 회로 특성(인덕턴스 등)은 동등하다. 직류 전원(1)측부터 세어 3번째로 접속되는 다이오드(27a) 및 다이오드(27b) 각각의 회로 특성(ON 전압이나 스위칭 속도 등)은 동등하다.For example, the circuit characteristics (ON voltage, switching speed, etc.) of each of the switching element 21a and the switching element 21b which are counted first from the DC power supply 1 side are equal. The circuit characteristics (inductance, etc.) of each of the reactor 24a and the reactor 24b connected secondly from the DC power supply 1 side are equal. The circuit characteristics (ON voltage, switching speed, etc.) of each of the diodes 27a and 27b connected to each other in the third direction from the DC power source 1 side are equal.

리액터(24a, 24b)는 소형화를 위하여, 코어를 공통으로 하여, 리액터(24a, 24b) 각각에 대응하는 권선을 공통의 코어에 감는 방법으로 구성해도 좋다.The reactors 24a and 24b may be configured by winding the windings corresponding to each of the reactors 24a and 24b on a common core in order to reduce the size.

다이오드(23)는, 스위칭 소자(21a, 21b)의 후단에 접속된다. 다이오드(23)는, 스위칭 소자(21a)와 리액터(24a) 사이의 플러스측 선로(Lp)에 일단부(캐소드)가 접속되고, 스위칭 소자(21b)와 리액터(24b) 사이의 마이너스측 선로(Ln)에 타단부(캐소드)가 접속된다.The diode 23 is connected to the rear ends of the switching elements 21a and 21b. The diode 23 has one end (cathode) connected to a positive side line Lp between the switching element 21a and the reactor 24a, and has a negative side line (between the switching element 21b and the reactor 24b). The other end (cathode) is connected to Ln).

스위칭 소자(25)는, 리액터(24a, 24b)의 후단에 접속된다. 스위칭 소자(25)는, 리액터(24a)와 다이오드(27a) 사이의 플러스측 선로(Lp)에 일단부(콜렉터)가 접속되고, 리액터(24b)와 다이오드(27b) 사이의 마이너스측 선로(Ln)에 타단부(이미터)가 접속된다. 스위칭 소자(25)에는 다이오드(26)가 역병렬 접속되어 있다. 스위칭 소자(25)는, 제어부(120A)로부터의 게이트 신호(G2)에 따라 고주파 스위칭한다.The switching element 25 is connected to the rear ends of the reactors 24a and 24b. The switching element 25 has one end (collector) connected to the positive side line Lp between the reactor 24a and the diode 27a, and the negative side line Ln between the reactor 24b and the diode 27b. ) Is connected to the other end (emitter). The diode 26 is anti-parallel connected to the switching element 25. The switching element 25 performs high frequency switching according to the gate signal G2 from the control part 120A.

스위칭 소자(21a), 다이오드(22a), 다이오드(23) 및 리액터(24a)는, 입력 전압(Vi)을 강압하고 중간 전압(Vd)을 출력하기 위하여 사용된다. 다이오드(23) 및 리액터(24a)는 스위칭 소자(21a)의 스위칭에 의해 전압·전류가 단속적으로 되는 출력을 평활화한다.The switching element 21a, the diode 22a, the diode 23, and the reactor 24a are used to step down the input voltage Vi and output the intermediate voltage Vd. The diode 23 and the reactor 24a smooth the output of which the voltage and current are interrupted by the switching of the switching element 21a.

도 2의 (a)는, 제어부(120A)로부터 스위칭 소자(21a, 21b)에 입력되는 게이트 신호(G1)의 파형을 도시하고 있다. 또한, 도 2에 있어서, 해칭으로 나타내는 구간은 고주파 스위칭의 구간을 의미하고 있다.FIG. 2A shows waveforms of the gate signal G1 input from the control unit 120A to the switching elements 21a and 21b. In addition, in FIG. 2, the section shown by hatching means the section of high frequency switching.

스위칭 소자(21a)는, 고주파 스위칭에 의해 입력 전압(Vi)을 강압하고, 게이트 신호(G1)에 의해 온 시간을 변조함으로써, 리액터(24a)에 흐르는 전류 파형의 진폭을 제어한다. 한편, 스위칭 소자(21b)는, 스위칭 소자(21a)와 동기한 고주파 스위칭에 의해, 리액터(24b)에 흐르는 전류 파형의 진폭을 제어한다.The switching element 21a controls the amplitude of the current waveform flowing through the reactor 24a by stepping down the input voltage Vi by high frequency switching and modulating the on time by the gate signal G1. On the other hand, the switching element 21b controls the amplitude of the current waveform flowing through the reactor 24b by high frequency switching in synchronization with the switching element 21a.

리액터(24a), 스위칭 소자(25), 다이오드(26) 및 다이오드(27a)는 입력 전압(Vi)을 승압하고 중간 전압(Vd)을 출력하기 위하여 사용된다. 리액터(24a)는, 승압 에너지를 축적한다.The reactor 24a, the switching element 25, the diode 26 and the diode 27a are used to boost the input voltage Vi and output the intermediate voltage Vd. The reactor 24a accumulates the boosted energy.

도 2의 (b)는, 제어부(120A)로부터 스위칭 소자(25)에 입력되는 게이트 신호(G2)의 파형을 도시하고 있다. 스위칭 소자(25)는, 고주파 스위칭에 의해 입력 전압(Vi)을 승압하고, 게이트 신호(G2)에 의해 온 시간을 변조함으로써, 리액터(24a, 24b)에 흐르는 전류 파형의 진폭을 제어한다.FIG. 2B shows a waveform of the gate signal G2 input from the control unit 120A to the switching element 25. The switching element 25 boosts the input voltage Vi by high frequency switching and modulates the on time by the gate signal G2, thereby controlling the amplitude of the current waveform flowing through the reactors 24a and 24b.

스위칭 소자(21a, 21b)와, 스위칭 소자(25)는 배타적으로 고주파 스위칭한다. 구체적으로는, 스위칭 소자(21a, 21b)가 고주파 스위칭할 때에는 스위칭 소자(25)는 오프의 상태로 하고, 스위칭 소자(25)가 고주파 스위칭할 때에는 스위칭 소자(21a, 21b)는 온의 상태로 한다.The switching elements 21a and 21b and the switching element 25 exclusively perform high frequency switching. Specifically, when the switching elements 21a and 21b switch at high frequency, the switching element 25 is turned off, and when the switching element 25 switches at high frequency, the switching elements 21a and 21b are turned on. do.

입력 전압(Vi)이 계통 전압(Vs)의 절대값보다 큰 기간에서는, 제어부(120A)는 스위칭 소자(21a, 21b)를 고주파 스위칭시킴으로써 강압 동작을 행하고, 또한 온 시간을 변조함으로써, 리액터(24a, 24b)의 전류 파형의 진폭을 순간 제어한다. 이때 스위칭 소자(25)는 오프하고 있다. 입력 전압(Vi)이 계통 전압(Vs)의 절대값보다 작은 기간에서는, 제어부(120A)는 스위칭 소자(21a, 21b)를 온시키고, 스위칭 소자(25)를 고주파 스위칭시킴으로써, 입력 전압(Vi)을 승압하고, 또한 온 시간을 변조함으로써, 리액터(24a, 24b)의 전류 파형의 진폭을 순간 제어한다.In the period in which the input voltage Vi is larger than the absolute value of the system voltage Vs, the controller 120A performs the step-down operation by switching the switching elements 21a and 21b at high frequency, and modulates the on time, thereby reacting the reactor 24a. , 24b) instantaneously control the amplitude of the current waveform. At this time, the switching element 25 is turned off. In the period in which the input voltage Vi is smaller than the absolute value of the system voltage Vs, the control unit 120A turns on the switching elements 21a and 21b and switches the switching element 25 to high frequency, thereby providing an input voltage Vi. Is boosted and the on-time is modulated to instantaneously control the amplitude of the current waveforms of the reactors 24a and 24b.

도 2의 (f)는, 중간 전압(Vd)의 파형을 도시하고 있다. 도 2의 (f)에 도시된 바와 같이, 승강압 컨버터(2A)로부터 출력되는 중간 전압(Vd)에는, 스위칭 소자(21a, 21b) 및 스위칭 소자(25)의 동작 주파수에 대응하는 고주파 성분이 중첩되어 있다.2 (f) shows the waveform of the intermediate voltage Vd. As shown in FIG. 2 (f), the high voltage component corresponding to the operating frequencies of the switching elements 21a and 21b and the switching element 25 is included in the intermediate voltage Vd output from the step-up converter 2A. Nested.

중간단 콘덴서(102)는, 다이오드(27a, 27b)의 후단에 접속된다. 중간단 콘덴서(102)는, 중간 전압(Vd)에 포함되는 고주파 성분을 제거하기 위하여 사용된다. 중간단 콘덴서(102)는 다이오드(27a)와 풀브릿지 인버터(3A) 사이의 플러스측 선로(Lp)에 일단부가 접속되고, 다이오드(27a)와 풀브릿지 인버터(3A) 사이의 마이너스측 선로(Ln)에 타단부가 접속된다. 예를 들어, 중간단 콘덴서(102)의 용량은 수십μF 정도이다.The intermediate stage capacitor 102 is connected to the rear ends of the diodes 27a and 27b. The intermediate stage capacitor 102 is used to remove high frequency components included in the intermediate voltage Vd. The intermediate stage capacitor 102 has one end connected to the positive side line Lp between the diode 27a and the full bridge inverter 3A, and the negative side line Ln between the diode 27a and the full bridge inverter 3A. Is connected to the other end. For example, the capacity of the intermediate stage capacitor 102 is about several tens of micrometers.

풀브릿지 인버터(3A)는, 중간 전압(Vd)의 극성을 전환함과 함께, 전력 계통(10)에 동기한 정현파 교류로 변환한다. 풀브릿지 인버터(3A)는, 풀브릿지 접속된 스위칭 소자(31a 내지 31d)를 갖는다. 제1 실시 형태에서는 스위칭 소자(31a 내지 31d)로서 IGBT를 예시하고 있지만, 파워 MOSFET 등이어도 좋다.The full bridge inverter 3A switches the polarity of the intermediate voltage Vd and converts it to sine wave alternating current synchronized with the power system 10. The full bridge inverter 3A includes switching elements 31a to 31d connected with full bridges. In the first embodiment, the IGBTs are illustrated as the switching elements 31a to 31d, but may be a power MOSFET or the like.

스위칭 소자(31a 내지 31d)에는, 다이오드(32a 내지 32d)가 각각 역병렬 접속되어 있다. 스위칭 소자(31a, 31d)는, 제어부(120A)로부터의 게이트 신호(G3)에 따라 스위칭한다. 스위칭 소자(31b, 31c)는, 제어부(120A)로부터의 게이트 신호(G4)에 따라 스위칭한다. 스위칭 소자(31a)와 스위칭 소자(31b)의 접속점 및 스위칭 소자(31c)와 스위칭 소자(31d)의 접속점에는, 도시를 생략하는 릴레이 회로를 통하여, 전력 계통(10)이 접속되어 있다.The diodes 32a to 32d are antiparallel connected to the switching elements 31a to 31d, respectively. The switching elements 31a and 31d switch according to the gate signal G3 from the control part 120A. The switching elements 31b and 31c switch according to the gate signal G4 from the control part 120A. The power system 10 is connected to the connection point of the switching element 31a and the switching element 31b, and the connection point of the switching element 31c and the switching element 31d via a relay circuit (not shown).

도 2의 (c)는, 제어부(120A)로부터 스위칭 소자(31a, 31d)에 입력되는 게이트 신호(G3)의 파형을 도시하고 있다. 도 2의 (d)는, 제어부(120A)로부터 스위칭 소자(31b, 31c)에 입력되는 게이트 신호(G4)의 파형을 도시하고 있다. 도 2의 (e)는, 입력 전압(Vi) 및 계통 전압(Vs) 각각의 파형을 도시하고 있다. 도 2의 (g)는, 출력 전류(Io)의 파형을 도시하고 있다. 도 2의 (h)는, 입출력 대지 전압의 파형을 도시하고 있다. 구체적으로는, 직류 전원(1)과 승강압 컨버터(2A) 사이의 플러스측 선로(Lp)의 대지 전압(Vp)과, 직류 전원(1)과 승강압 컨버터(2A) 사이의 마이너스측 선로(Ln)의 대지 전압(Vn)과, 출력측의 한쪽의 선로의 대지 전압(Vu)과, 출력측의 다른 쪽의 선로의 대지 전압(Vv)을 도시하고 있다.2C shows waveforms of the gate signal G3 input from the control unit 120A to the switching elements 31a and 31d. FIG. 2D shows waveforms of the gate signal G4 input from the control unit 120A to the switching elements 31b and 31c. FIG. 2E shows waveforms of the input voltage Vi and the system voltage Vs, respectively. 2G shows the waveform of the output current Io. Fig. 2H shows the waveform of the input / output earth voltage. Specifically, the ground voltage Vp of the positive side line Lp between the DC power supply 1 and the boost converter 2A, and the negative side line between the DC power supply 1 and the boost converter 2A ( The ground voltage Vn of Ln, the ground voltage Vu of one line on the output side, and the ground voltage Vv of the other line on the output side are shown.

스위칭 소자(31a 내지 31d)는, 계통 전압(Vs)의 플러스 및 마이너스에 동기하여, 상용 주파에서 스위칭을 행하여, 승강압 컨버터(2A)로부터 얻어지는 상용 주파수에 따른 정현파 정반파 형상의 중간 전압(Vd)을 전력 계통(10)에 동기한 정현파 교류 전력으로 변환한다.The switching elements 31a to 31d switch at a commercial frequency in synchronization with the plus and minus of the system voltage Vs, and the intermediate voltage Vd of the sinusoidal square wave shape corresponding to the commercial frequency obtained from the step-up converter 2A. ) Is converted into sinusoidal AC power synchronized with the power system 10.

이상 설명한 바와 같이, 제1 실시 형태에 의하면, 승강압 컨버터(2A)는, 서로 대칭인 회로 구성의 플러스측 회로(210A) 및 마이너스측 회로(220A)를 갖는다. 서로 대칭인 회로 구성의 플러스측 회로(210A) 및 마이너스측 회로(220A)에 의해, 도 2의 (h)에 도시된 바와 같이, 직류 전원(1)과 승강압 컨버터(2A) 사이의 플러스측 선로(Lp) 및 마이너스측 선로(Ln) 각각의 대지 전압(Vp, Vn)의 변동을 플러스 및 마이너스에 의해 서로 상쇄하여, 대지 전압(Vp, Vn)이 일정하게 유지된다. 이에 의해, 대지 정전 용량(Cpv)을 통하여 흐르는 누설 전류를 억제할 수 있다.As described above, according to the first embodiment, the step-up converter 2A has a positive side circuit 210A and a minus side circuit 220A having a symmetrical circuit configuration. By the positive side circuit 210A and the negative side circuit 220A of symmetrical circuit configurations, as shown in Fig. 2H, the positive side between the DC power supply 1 and the step-up converter 2A is shown. Variations in the ground voltages Vp and Vn of the line Lp and the negative side line Ln cancel each other by plus and minus to maintain the ground voltages Vp and Vn constant. As a result, the leakage current flowing through the ground capacitance Cpv can be suppressed.

또한, 제1 실시 형태에서는, 동일 특성의 회로 소자를 사용하여 플러스측 회로(210A) 및 마이너스측 회로(220A)를 구성함으로써, 플러스측 회로(210A) 및 마이너스측 회로(220A) 각각의 회로 특성의 밸런스를 균등하게 할 수 있어, 대지 전압(Vp, Vn)을 한층 더 안정시킬 수 있다.In the first embodiment, the positive side circuit 210A and the negative side circuit 220A are configured using circuit elements having the same characteristics, so that the circuit characteristics of the positive side circuit 210A and the minus side circuit 220A are each. Can be equalized, and the ground voltages Vp and Vn can be further stabilized.

또한, 제1 실시 형태에서는, 플러스측 회로(210A) 및 마이너스측 회로(220A)를 서로 대칭인 회로 구성으로 한 후에, 플러스측 회로(210A) 및 마이너스측 회로(220A) 각각의 스위칭 소자(21a, 21b)를 동기하여 동작시킴으로써, 플러스측 회로(210A) 및 마이너스측 회로(220A) 각각의 동작을 동등하게 할 수 있어, 대지 전압(Vp, Vn)을 한층 더 안정시킬 수 있다.In addition, in the first embodiment, after the positive side circuit 210A and the negative side circuit 220A are symmetrical circuit configurations, the switching elements 21a of the positive side circuit 210A and the negative side circuit 220A, respectively, are provided. , 21b) in synchronization, the operation of each of the positive side circuit 210A and the negative side circuit 220A can be made equal, and the ground voltages Vp and Vn can be further stabilized.

[제2 실시 형태]Second Embodiment

이어서, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 제2 실시 형태에 있어서는 제1 실시 형태와 상이한 점을 주로 설명한다.Next, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, 2nd Embodiment of this invention is described. In 2nd Embodiment, a mainly different point from 1st Embodiment is demonstrated.

도 3은, 제2 실시 형태에 관한 계통 연계 인버터 장치(100B)를 포함하는 계통 연계 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 4는, 계통 연계 인버터 장치(100B)의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.FIG. 3: is a figure which shows the structure of the grid linkage system containing the grid linkage inverter device 100B which concerns on 2nd Embodiment. 4 is a waveform diagram illustrating the operation of the system-linked inverter device 100B.

계통 연계 인버터 장치(100B)는, 주 회로(110B)와, 주 회로(110B)를 제어하는 제어부(120B)를 갖는다. 주 회로(110B)는, 직류 전원(1)으로부터의 입력 전압(Vi)을 승압하고 중간 전압(Vd)을 출력하는 승압 컨버터(2B)와, 중간 전압(Vd)을 정현파 형상의 교류 전력으로 변환하는 풀브릿지 인버터(3B)를 갖는다. 제2 실시 형태에 있어서 승압 컨버터(2B)는, 전압 변환 회로를 구성한다. 제2 실시 형태에 있어서 풀브릿지 인버터(3B)는, 파형 변환 회로를 구성한다.The grid-linked inverter device 100B has a main circuit 110B and a control unit 120B for controlling the main circuit 110B. The main circuit 110B includes a boost converter 2B for boosting the input voltage Vi from the DC power supply 1 and outputting the intermediate voltage Vd, and converting the intermediate voltage Vd into sine wave-shaped AC power. It has a full bridge inverter 3B. In the second embodiment, the boost converter 2B constitutes a voltage conversion circuit. In the second embodiment, the full bridge inverter 3B constitutes a waveform conversion circuit.

제2 실시 형태에 관한 승압 컨버터(2B)는, 교류 전력(계통 전압(Vs))에 대응하는 정현파 파형의 일부의 성형을 행한다. 여기서, 승압 컨버터(2B)가 출력하는 중간 전압(Vd)은, 부분적으로 볼록 형상이 된 파형이다(도 4의 (e) 참조). 풀브릿지 인버터(3B)는, 나머지 부분의 정현파 파형을 성형하여, 정현파 형상의 교류 전력을 출력한다.The boost converter 2B according to the second embodiment performs shaping of a part of the sinusoidal waveform corresponding to the AC power (system voltage Vs). Here, the intermediate voltage Vd output by the boost converter 2B is a waveform which is partially convex (see FIG. 4E). The full bridge inverter 3B forms a sine wave waveform of the remaining portion and outputs sine wave-shaped AC power.

승압 컨버터(2B)는, 입력단 콘덴서(101), 플러스측 회로(210B), 마이너스측 회로(220B), 스위칭 소자(25), 다이오드(26) 및 중간단 콘덴서(102)를 갖는다. 제2 실시 형태에서는 스위칭 소자(25)로서 파워 MOSFET를 예시하고 있지만, IGBT 등이어도 좋다. 스위칭 소자(25)는, 제어부(120B)로부터의 게이트 신호(G1)에 따라서 고주파 스위칭한다.The boost converter 2B includes an input stage capacitor 101, a positive side circuit 210B, a negative side circuit 220B, a switching element 25, a diode 26, and an intermediate stage capacitor 102. Although the power MOSFET is illustrated as the switching element 25 in 2nd Embodiment, IGBT etc. may be sufficient. The switching element 25 performs high frequency switching according to the gate signal G1 from the control part 120B.

플러스측 회로(210B)는 플러스측 선로(Lp) 상에 설치된다. 마이너스측 회로(220B)는 마이너스측 선로(Ln) 상에 설치된다. 플러스측 선로(Lp)는, 일단부가 직류 전원(1)의 플러스극측에 접속되고, 타단부가 풀브릿지 인버터(3B)의 한쪽의 입력측(플러스측의 입력)에 접속되어 있다. 마이너스측 선로(Ln)는, 일단부가 직류 전원(1)의 마이너스극측에 접속되고, 타단부가 풀브릿지 인버터(3B)의 다른 쪽의 입력측(마이너스측의 입력)에 접속되어 있다.The plus side circuit 210B is provided on the plus side line Lp. The negative side circuit 220B is provided on the negative side line Ln. The positive side line Lp has one end connected to the positive pole side of the DC power supply 1, and the other end connected to one input side (plus side input) of the full bridge inverter 3B. One end of the negative line Ln is connected to the negative pole side of the DC power supply 1, and the other end thereof is connected to the other input side (the input of the negative side) of the full bridge inverter 3B.

플러스측 회로(210B) 및 마이너스측 회로(220B)는, 서로 대칭인 회로 구성을 갖는다. 구체적으로는, 플러스측 회로(210B)는, 플러스측 선로(Lp) 상에 있어서, 종류가 상이한 복수의 회로 소자를 직렬로 접속하여 구성된다. 마이너스측 회로(220B)는, 마이너스측 선로(Ln) 상에 있어서, 종류가 상이한 복수의 회로 소자를 직렬로 접속하여 구성된다. 직류 전원(1)측부터 세어 n번째로 접속되는 플러스측의 회로 소자와, 직류 전원(1)측부터 세어 n번째로 접속되는 마이너스측의 회로 소자는, 동일 종류의 회로 소자이다(n은 1보다 큰 정수). 또한, 대칭인 회로 구성이란, 회로도 상에서의 대칭성을 의미하고, 플러스측 회로(210B) 및 마이너스측 회로(220B)를 실제로 기판 상에 배치할 때의 위치는 대칭일 필요는 없다.The positive side circuit 210B and the negative side circuit 220B have a circuit configuration symmetrical with each other. Specifically, the positive side circuit 210B is configured by connecting a plurality of circuit elements of different types in series on the positive side line Lp. The negative side circuit 220B is configured by connecting a plurality of circuit elements of different types in series on the negative side line Ln. The circuit elements on the positive side that are counted from the DC power supply 1 side and connected to the nth side and the circuit elements on the negative side that are counted from the DC power source 1 side and connected to the nth number are the same kind of circuit elements (n is 1). Greater than). In addition, the symmetrical circuit configuration means symmetry on the circuit diagram, and the positions when the positive side circuit 210B and the negative side circuit 220B are actually disposed on the substrate need not be symmetrical.

플러스측 회로(210B)는, 리액터(24a)(제1 리액터)와, 리액터(24a)의 후단에 접속된 다이오드(27a)(제1 다이오드)를 구비한다. 마이너스측 회로(220B)는, 리액터(24b)(제2 리액터)와, 리액터(24b)의 후단에 접속된 다이오드(27b)(제2 다이오드)를 구비한다.The positive side circuit 210B includes a reactor 24a (first reactor) and a diode 27a (first diode) connected to the rear end of the reactor 24a. The negative side circuit 220B includes a reactor 24b (second reactor) and a diode 27b (second diode) connected to the rear end of the reactor 24b.

플러스측 회로(210B) 및 마이너스측 회로(220B)는, 동일 특성의 회로 소자를 사용하여 구성되어 있다. 직류 전원(1)측부터 세어 1번째로 접속되는 리액터(24a) 및 리액터(24b) 각각의 회로 특성(인덕턴스 등)은 동등하다. 직류 전원(1)측부터 세어 2번째로 접속되는 다이오드(27a) 및 다이오드(27b) 각각의 회로 특성(ON 전압이나 스위칭 속도 등)은 동등하다. 리액터(24a, 24b)는, 소형화를 위하여, 코어를 공통으로 하여, 리액터(24a, 24b) 각각에 대응하는 권선을 공통의 코어에 감는 방법으로 구성해도 좋다.The positive side circuit 210B and the negative side circuit 220B are configured using circuit elements having the same characteristics. The circuit characteristics (inductance, etc.) of each of the reactor 24a and the reactor 24b connected to each other by counting from the DC power supply 1 side are equal. The circuit characteristics (ON voltage, switching speed, etc.) of each of the diodes 27a and 27b connected secondly from the DC power supply 1 side are equal. The reactors 24a and 24b may be configured by winding the windings corresponding to each of the reactors 24a and 24b on a common core in order to reduce the size.

도 4의 (a)는, 제어부(120B)로부터 스위칭 소자(25)에 입력되는 게이트 신호(G1)의 파형을 도시하고 있다. 또한, 도 4에 있어서, 해칭으로 나타내는 구간은 고주파 스위칭의 구간을 의미하고 있다. 도 4의 (d)는, 입력 전압(Vi) 및 계통 전압(Vs) 각각의 파형을 도시하고 있다.4A shows waveforms of the gate signal G1 input to the switching element 25 from the control unit 120B. In addition, in FIG. 4, the section shown by hatching means the section of high frequency switching. 4D illustrates waveforms of the input voltage Vi and the system voltage Vs, respectively.

승압 컨버터(2B)는, 계통 전압(Vs)의 피크 전압의 시점을 중심으로 하여 일정 기간은 승압을 행하고, 그 이외의 기간, 구체적으로는, 계통 전압(Vs)의 절대값이 입력 전압(Vi)보다 작은 기간에서는 승압을 행하지 않는다.Step-up converter 2B performs step-up for a certain period centering on the point of time of peak voltage of system voltage Vs, and other periods, specifically, the absolute value of system voltage Vs is input voltage Vi. In a period smaller than), the boosting is not performed.

도 4의 (e)는, 중간 전압(Vd)의 파형을 도시하고 있다. 중간 전압(Vd)은, 승압한 구간이 부분적으로 볼록 형상이 된 파형이 된다. 나머지 부분의 정현파 파형에 대해서는 풀브릿지 인버터(3B)가 성형하게 된다.FIG. 4E shows the waveform of the intermediate voltage Vd. The intermediate voltage Vd becomes a waveform in which the boosted section is partially convex. The full bridge inverter 3B is shaped for the sine wave waveform of the remaining portion.

풀브릿지 인버터(3B)는, 스위칭 소자(31a 내지 31d)로서 IGBT를 사용하고 있는 점 이외는, 제1 실시 형태와 마찬가지의 회로 구성이다. 단, IGBT에 한하지 않고, 파워 MOSFET 등을 사용해도 좋다.The full bridge inverter 3B has the same circuit configuration as that of the first embodiment except that IGBT is used as the switching elements 31a to 31d. However, not only IGBT but power MOSFET etc. may be used.

도 4의 (b)는, 제어부(120B)로부터 스위칭 소자(31a, 31d)에 입력되는 게이트 신호(G2)의 파형을 도시하고 있다. 도 4의 (c)는, 제어부(120B)로부터 스위칭 소자(31b, 31c)에 입력되는 게이트 신호(G3)의 파형을 도시하고 있다.4B illustrates waveforms of the gate signal G2 input from the control unit 120B to the switching elements 31a and 31d. FIG. 4C shows waveforms of the gate signal G3 input from the control unit 120B to the switching elements 31b and 31c.

승압 컨버터(2B)와 풀브릿지 인버터(3B)가 교대로 고주파 스위칭을 행하고, 승압 컨버터(2B)와 풀브릿지 인버터(3B)에 의해 정현파 파형의 형성을 행한다. 그리고, 정현파 파형의 형성은 고주파 스위칭을 행하고 있는 회로에 의해 행해지게 된다. 또한, 승압 컨버터(2B)가 고주파 스위칭을 행하고 있는 경우(정현파 파형의 형성을 행하고 있는 경우)는, 풀브릿지 인버터(3B)는 필요에 따라 극성의 전환을 행하고, 풀브릿지 인버터(3B)가 고주파 스위칭을 행하고 있는 경우(정현파 파형의 형성을 행하고 있는 경우)는, 승압 컨버터(2B)는 승압 동작을 정지한다(스위칭 소자(25)를 오프로 한다).The boost converter 2B and the full bridge inverter 3B alternately perform high frequency switching, and the boost converter 2B and the full bridge inverter 3B form a sine wave waveform. The sinusoidal waveform is formed by a circuit which performs high frequency switching. In addition, when the boost converter 2B is performing high frequency switching (forming sine wave waveform), the full bridge inverter 3B switches polarity as needed, and the full bridge inverter 3B has a high frequency. In the case of switching (when forming a sinusoidal waveform), the boost converter 2B stops the boosting operation (turns off the switching element 25).

도 4의 (f)는, 풀브릿지 인버터(3B)가 출력하는 출력 전압(Vo)의 파형을 도시하고 있다. 출력 전압(Vo)에는, 풀브릿지 인버터(3B)에 의한 고주파 스위칭에 대응하는 고주파 성분이 중첩되어 있다.4F shows waveforms of the output voltage Vo output by the full bridge inverter 3B. The high frequency component corresponding to the high frequency switching by the full bridge inverter 3B is superimposed on the output voltage Vo.

풀브릿지 인버터(3B)의 후단에는, 필터 회로(4)가 접속되어 있다. 필터 회로(4)는, 스위칭 소자(41a), 다이오드(42a), 스위칭 소자(41b), 다이오드(42b), 리액터(43a), 리액터(43b) 및 콘덴서(44)를 갖는다. 필터 회로(4)는, 풀브릿지 인버터(3B)로부터의 출력(출력 전압(Vo))에 포함되는 고주파 성분을 제거하고 출력한다.The filter circuit 4 is connected to the rear end of the full bridge inverter 3B. The filter circuit 4 includes a switching element 41a, a diode 42a, a switching element 41b, a diode 42b, a reactor 43a, a reactor 43b, and a capacitor 44. The filter circuit 4 removes and outputs the high frequency component contained in the output (output voltage Vo) from the full bridge inverter 3B.

도 4의 (g)는, 출력 전류(Io)의 파형을 도시하고 있다. 도 4의 (h)는, 입출력 대지 전압의 파형을 도시하고 있다. 구체적으로는, 직류 전원(1)과 승압 컨버터(2B) 사이의 플러스측 선로(Lp)의 대지 전압(Vp)과, 직류 전원(1)과 승압 컨버터(2B) 사이의 마이너스측 선로(Ln)의 대지 전압(Vn)과, 출력측의 한쪽의 선로의 대지 전압(Vu)과, 출력측의 다른 쪽의 선로의 대지 전압(Vv)을 나타내고 있다.Fig. 4G shows the waveform of the output current Io. Fig. 4H shows the waveform of the input / output earth voltage. Specifically, the ground voltage Vp of the positive side line Lp between the DC power supply 1 and the boost converter 2B, and the negative side line Ln between the DC power supply 1 and the boost converter 2B. The ground voltage Vn, the ground voltage Vu of one line on the output side, and the ground voltage Vv of the other line on the output side are shown.

이상 설명한 바와 같이, 제2 실시 형태에서는, 승압 컨버터(2B)가 교류 전력에 대응하는 정현파 파형의 일부의 성형을 행하는 회로 구성에 있어서, 플러스측 회로(210B) 및 마이너스측 회로(220B)를 서로 대칭인 회로 구성으로 함으로써, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 대지 정전 용량(Cpv)을 통하여 흐르는 누설 전류를 억제할 수 있다.As described above, in the second embodiment, the positive side circuit 210B and the negative side circuit 220B are connected to each other in the circuit configuration in which the boost converter 2B forms a part of the sinusoidal waveform corresponding to the AC power. By setting the circuit configuration to be symmetrical, the leakage current flowing through the ground capacitance Cpv can be suppressed as in the first embodiment.

또한, 제2 실시 형태에서는, 동일 특성의 회로 소자를 사용하여 플러스측 회로(210B) 및 마이너스측 회로(220B)를 구성함으로써, 플러스 및 마이너스의 회로 특성의 밸런스를 균등하게 할 수 있어, 대지 전압(Vp, Vn)을 한층 더 안정시킬 수 있다.In addition, in the second embodiment, the positive side circuit 210B and the negative side circuit 220B are configured using circuit elements having the same characteristics, so that the balance between the positive and negative circuit characteristics can be equalized, and the earth voltage (Vp, Vn) can be further stabilized.

[비교예][Comparative Example]

이어서, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 의해 얻어지는 효과를 명확하게 하기 위해, 도 5 및 도 6을 참조하여, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태의 비교예를 설명한다.Next, in order to clarify the effects obtained by the first embodiment and the second embodiment, a comparative example of the first embodiment and the second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

도 5는, 제1 실시 형태의 비교예를 설명하기 위한 도면이다. 본 비교예에 있어서는, 승강압 컨버터(2A')가, 제1 실시 형태에서 설명한 마이너스측 회로(220A)를 갖고 있지 않다. 그 밖의 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 승강압 컨버터(2A')가 마이너스측 회로(220A)를 갖고 있지 않은 회로 구성에서는, 직류 전원(1)과 승강압 컨버터(2A') 사이의 플러스측 선로(Lp) 및 마이너스측 선로(Ln) 각각의 대지 전압(Vp, Vn)이 변동된다. 이로 인해, 대지 정전 용량(Cpv)을 통하여 누설 전류가 흘러 버린다. 한편, 상술한 제1 실시 형태는, 도 1에 도시한 바와 같이, 대지 전압(Vp, Vn)이 일정하게 유지되고 있어, 누설 전류를 억제할 수 있다.5 is a diagram for explaining a comparative example of the first embodiment. In this comparative example, the step-up converter 2A 'does not have the negative side circuit 220A described in the first embodiment. The rest of the configuration is the same as in the first embodiment. As shown in Fig. 5, in the circuit configuration in which the step-up converter 2A 'does not have the minus-side circuit 220A, the positive side line Lp between the DC power supply 1 and the step-up converter 2A'. ) And the ground voltages Vp and Vn of the negative side line Ln are varied. For this reason, a leakage current flows through earth capacitance Cpv. On the other hand, in the first embodiment described above, as shown in FIG. 1, the ground voltages Vp and Vn are kept constant, and the leakage current can be suppressed.

도 6은, 제2 실시 형태의 비교예를 설명하기 위한 도면이다. 본 비교예에 있어서는, 승압 컨버터(2B')가, 제2 실시 형태에서 설명한 마이너스측 회로(220B)를 갖고 있지 않다. 그 밖의 구성은 제2 실시 형태와 마찬가지이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 승압 컨버터(2B')가 마이너스측 회로(220B)를 갖고 있지 않은 회로 구성에서는, 직류 전원(1)과 승압 컨버터(2B') 사이의 플러스측 선로(Lp) 및 마이너스측 선로(Ln) 각각의 대지 전압(Vp, Vn)이 변동된다. 이로 인해, 대지 정전 용량(Cpv)을 통하여 누설 전류가 흘러 버린다. 한편, 상술한 제2 실시 형태는, 도 3에 도시한 바와 같이, 대지 전압(Vp, Vn)이 일정하게 유지되고 있어, 누설 전류를 억제할 수 있다.6 is a diagram for explaining a comparative example of the second embodiment. In this comparative example, the boost converter 2B 'does not have the negative side circuit 220B described in the second embodiment. The rest of the configuration is the same as in the second embodiment. As shown in Fig. 6, in the circuit configuration in which the boost converter 2B 'does not have the negative side circuit 220B, the positive side line Lp between the DC power supply 1 and the boost converter 2B' and The ground voltages Vp and Vn of each of the negative side lines Ln change. For this reason, a leakage current flows through earth capacitance Cpv. On the other hand, in 2nd Embodiment mentioned above, as shown in FIG. 3, the ground voltages Vp and Vn are kept constant, and leakage current can be suppressed.

[기타 실시 형태] [Other Embodiments]

상기한 바와 같이 본 발명은 실시 형태에 의해 기재했지만, 이 개시의 일부를 이루는 논술 및 도면은 본 발명을 한정하는 것으로 이해해서는 안된다. 이 개시로부터 당업자에게는 다양한 대체 실시 형태, 실시예 및 운용 기술이 명확해진다.As mentioned above, although this invention was described by embodiment, the description and drawing which form a part of this indication should not be understood as limiting this invention. Various alternative embodiments, examples, and operational techniques will be apparent to those skilled in the art from this disclosure.

예를 들어, 상술한 각 실시 형태에 있어서는, 직류 전원(1)으로서 태양 전지를 예시했지만, 대지 정전 용량(Cpv)을 갖는 직류 전원이면 되고, 태양 전지에 한정되는 것은 아니다.For example, in each embodiment mentioned above, although the solar cell was illustrated as the DC power supply 1, what is necessary is just a DC power supply which has earth capacitance Cpv, and it is not limited to a solar cell.

또한, 상술한 각 실시 형태에 있어서는, 승강압 컨버터(2A) 또는 승압 컨버터(2B)를 전압 변환 회로로서 사용하는 케이스를 예시했다. 그러나, 입력 전압(Vi)이 계통 전압(Vs)보다 높은 케이스에서는, 강압 컨버터를 전압 변환 회로로서 사용해도 좋다. 강압 컨버터는, 입력 전압(Vi)을 강압하고 중간 전압(Vd)을 출력한다.In addition, in each embodiment mentioned above, the case using the step-up converter 2A or the step-up converter 2B as a voltage conversion circuit was illustrated. However, in the case where the input voltage Vi is higher than the system voltage Vs, the step-down converter may be used as the voltage conversion circuit. The step-down converter steps down the input voltage Vi and outputs the intermediate voltage Vd.

이와 같이 본 발명은, 여기에서는 기재하지 않은 여러 실시 형태 등을 포함한다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명은 이 개시로부터 타당한 특허 청구 범위의 발명 특정 사항에 의해서만 한정되는 것이다.As described above, it should be understood that the present invention includes various embodiments which are not described herein. Therefore, this invention is limited only by the invention specific matters of a reasonable claim from this indication.

Cpv : 대지 정전 용량
Ln : 마이너스측 선로
Lp : 플러스측 선로
1 : 직류 전원
2A : 승강압 컨버터
2B : 승압 컨버터
3A, 3B : 풀브릿지 인버터
4 : 필터 회로
10 : 전력 계통
21a, 21b, 25, 31a 내지 31d, 41a, 41b : 스위칭 소자
22a, 22b, 23, 26, 27a, 27b, 32a 내지 32d, 42a, 42b : 다이오드
24a, 24b, 43a, 43b : 리액터
44 : 콘덴서
100A, 100B : 계통 연계 인버터 장치
101 : 입력단 콘덴서
102 : 중간단 콘덴서
110A, 110B : 주 회로
120A, 120B : 제어부
210A, 210B : 플러스측 회로
220A, 220B : 마이너스측 회로
Cpv: Earth capacitance
Ln: minus track
Lp: Plus side track
1: DC power
2A: Step-Up Converter
2B: Step-up Converter
3A, 3B: Full Bridge Inverter
4: filter circuit
10: power system
21a, 21b, 25, 31a to 31d, 41a, 41b: switching element
22a, 22b, 23, 26, 27a, 27b, 32a to 32d, 42a, 42b: diode
24a, 24b, 43a, 43b: reactor
44: condenser
100A, 100B: Grid Connected Inverter Unit
101: input stage capacitor
102: intermediate stage capacitor
110A, 110B: main circuit
120A, 120B: control unit
210A, 210B: plus side circuit
220A, 220B: minus side circuit

Claims (6)

직류 전원으로부터의 입력 전압을 승압 혹은 강압하고 중간 전압을 출력하는 전압 변환 회로와,
상기 중간 전압을 정현파 형상의 교류 전력으로 변환하는 파형 변환 회로를 갖고,
상기 전압 변환 회로는, 상기 교류 전력에 대응하는 정현파 파형의 적어도 일부의 성형을 행하는 계통 연계 인버터 장치이며,
상기 전압 변환 회로는,
상기 직류 전원의 플러스극과 상기 파형 변환 회로 사이의 플러스측 선로 상에 설치된 플러스측 회로와,
상기 직류 전원의 마이너스극과 상기 파형 변환 회로 사이의 마이너스측 선로 상에 설치된 마이너스측 회로를 구비하고,
상기 플러스측 회로 및 상기 마이너스측 회로는, 서로 대칭인 회로 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 계통 연계 인버터 장치.
A voltage conversion circuit for boosting or stepping down an input voltage from a DC power supply and outputting an intermediate voltage;
It has a waveform conversion circuit which converts the said intermediate voltage into the sine wave shape AC power,
The voltage conversion circuit is a system-linked inverter device for shaping at least a portion of a sine wave waveform corresponding to the AC power,
The voltage conversion circuit,
A positive side circuit provided on a positive side line between the positive pole of the DC power supply and the waveform conversion circuit;
And a negative side circuit provided on a negative side line between the negative pole of said DC power supply and said waveform conversion circuit,
The positive side circuit and the negative side circuit have a circuit configuration that is symmetric with each other.
제1항에 있어서, 상기 플러스측 회로는, 상기 플러스측 선로 상에 있어서, 종류가 상이한 복수의 플러스측 회로 소자를 직렬로 접속하여 구성되고,
상기 마이너스측 회로는, 상기 마이너스측 선로 상에 있어서, 종류가 상이한 복수의 마이너스측 회로 소자를 직렬로 접속하여 구성되고,
상기 직류 전원측부터 세어 n번째로 접속되는 상기 플러스측 회로 소자와, 상기 직류 전원측부터 세어 n번째로 접속되는 상기 마이너스측 회로 소자는, 동일 종류의 회로 소자인 것을 특징으로 하는 계통 연계 인버터 장치.
The positive side circuit according to claim 1, wherein the positive side circuit is configured by connecting a plurality of positive side circuit elements of different types in series on the positive side line,
The negative side circuit is configured by connecting a plurality of negative side circuit elements of different types in series on the negative side line,
The positive-side circuit element connected to the n-th number from the DC power supply side and the negative-side circuit element connected to the n-th number from the DC power supply side are circuit elements of the same kind.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 플러스측 회로는,
제1 스위칭 소자와,
상기 제1 스위칭 소자의 후단에 접속된 제1 리액터와,
상기 제1 리액터의 후단에 접속된 제1 다이오드를 구비하고,
상기 마이너스측 회로는,
제2 스위칭 소자와,
상기 제2 스위칭 소자의 후단에 접속된 제2 리액터와,
상기 제2 리액터의 후단에 접속된 제2 다이오드를 구비하는 것을 특징으로 하는 계통 연계 인버터 장치.
The circuit of claim 1 or 2, wherein the plus side circuit comprises:
A first switching element,
A first reactor connected to a rear end of the first switching element,
A first diode connected to a rear end of the first reactor,
The negative side circuit,
A second switching element,
A second reactor connected to a rear end of the second switching element,
And a second diode connected to a rear end of the second reactor.
제3항에 있어서, 상기 전압 변환 회로의 동작을 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 제1 스위칭 소자와 상기 제2 스위칭 소자를 동기하여 동작시키는 것을 특징으로 하는 계통 연계 인버터 장치.
4. The control apparatus according to claim 3, further comprising a control unit for controlling the operation of the voltage conversion circuit.
And the control unit operates the first switching element and the second switching element in synchronization with each other.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 플러스측 회로는,
제1 리액터와,
상기 제1 리액터의 후단에 접속된 제1 다이오드를 구비하고,
상기 마이너스측 회로는,
제2 리액터와,
상기 제2 리액터의 후단에 접속된 제2 다이오드를 구비하는 것을 특징으로 하는 계통 연계 인버터 장치.
The circuit of claim 1 or 2, wherein the plus side circuit comprises:
The first reactor,
A first diode connected to a rear end of the first reactor,
The negative side circuit,
The second reactor,
And a second diode connected to a rear end of the second reactor.
직류 전원과,
제1항 또는 제2항에 기재된 계통 연계 인버터 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 계통 연계 시스템.
With DC power supply,
A grid linkage system comprising the grid linkage inverter device according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102570507A (en) * 2012-02-10 2012-07-11 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 Energy feedback type diesel engine testing device

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