KR20110048002A - Grid-linked inverter device and grid-linked system - Google Patents
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Abstract
Description
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 (
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
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
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-
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 (
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 (
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 (
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
리액터(24a, 24b)는 소형화를 위하여, 코어를 공통으로 하여, 리액터(24a, 24b) 각각에 대응하는 권선을 공통의 코어에 감는 방법으로 구성해도 좋다.The
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
[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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
[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
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
[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
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
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)
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100106725A KR20110048002A (en) | 2009-10-30 | 2010-10-29 | Grid-linked inverter device and grid-linked system |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2009-251197 | 2009-10-30 | ||
KR1020100106725A KR20110048002A (en) | 2009-10-30 | 2010-10-29 | Grid-linked inverter device and grid-linked system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110048002A true KR20110048002A (en) | 2011-05-09 |
Family
ID=44239215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020100106725A KR20110048002A (en) | 2009-10-30 | 2010-10-29 | Grid-linked inverter device and grid-linked system |
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Country | Link |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
-
2010
- 2010-10-29 KR KR1020100106725A patent/KR20110048002A/en not_active Application Discontinuation
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