电力变换装置和太阳光发电系统制造方法及图纸

提供一种电力变换装置和太阳光发电系统。该电力变换装置，具有多个变压器，上述多个变压器中的每一个变压器都包括：第一极性的输入端子；第二极性的输入端子；用来把上述变压器的一次绕组的一端与上述第一极性的输入端子相连，把上述多个变压器的一次绕组的另一端与上述第二极性的输入端子相连的布线部；以及在上述布线部和上述另一端之间串联配置的、用来控制向上述各变压器的一次绕组施加电压的开关元件，且上述布线部的一部分配置成与上述一端或另一端相连，且包围被连接的上述变压器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力变换装置和太阳光发电系统。
技术介绍
作为太阳光发电系统的结构之一，有用DC/DC变换器把太阳能电池单元的输出升压，向系统联结逆变器等的负载供给的结构。作为DC/DC变换器的电路的一例，有图9所示的推挽电路。在此，由输入平滑电容器2接收太阳能电池单元1的输出，同时基于来自控制电路5的驱动信号交互地切换操作开关元件3a、3b，向变压器4的一次绕组(中心抽头)施加高频的交流电压。变压器4的二次绕组输出按一次绕组和二次绕组的匝数比升压的交流电压，被由二极管50a、50b、50c、50d构成的整流电路50变换成直流，用由输出平滑线圈60、输出平滑电容器61构成的输出滤波器62使输出平滑化，向负载7供给被升压的电压。尤其是以约50％的固定占空比驱动时，由于在整流电路50附近设置输出滤波器62的必要性不大，可以设置在DC/DC变换器本体的外部。在太阳能电池单元的一边配置这样的电路结构的DC/DC变换器，进行电气连接和机械固定时，由于DC/DC变换器以与太阳能电池单元连接的状态设置、收取、搬运，最好是尽可能地小型薄型化。另外，为了有效地利用太阳能电池单元的发电电力，希望DC/DC变换器的电力转换效率尽可能地高。如果作为DC/DC变换器中使用的变压器4采用薄型的变压器，由于电阻损失增加、铁心损耗增加、泄漏的磁力线增加等，会导致DC/DC变换器的电力转换效率的降低。另外，如果采用近似立方体形状的变压器，虽然能提高DC/DC变换器的电力转换效率，但牺牲了小型化和薄型化。这样，现有的DC/DC变换器难以兼顾小型薄型化和高电力转换效率这两者。关于上述结构，有图10所示的电路结构的推挽电路。与图9不同点在于具有，开关元件3a、3b与变压器4a一组，开关元件3c、3d与变压器4b一组，两组推挽部。两组推挽部的输入侧并联连接，输出侧串联连接。这样，在具有多个变压器的推挽电路中，具有相对于使用一个立方体状的变压器的推挽电路可以小型薄型化、相对于使用一个薄型变压器的推挽电路可以提高电力转换效率的优点。现有的该电路进行了图11所示的部件配置。与图10相同的标号表示相同的部件。在DC/DC变换器100中，两组推挽部在横向上并列配置，在图中下侧配置到两组推挽部的共用负侧的主电路布线部206，在图的左和上侧配置到两组推挽部的共用正侧的主电路布线部20a，构成为由主电路布线部20完全包围两组推挽部。如图12所示，用连接部件1208连接图11所示的DC/DC变换器100的连接部10和太阳能电池单元1200。另外，图11的点线表示的部分是为了从太阳能电池单元输入电流而连接用的连接部10，具有正极端子11a和负极端子11b。设置具有这样的太阳能电池单元1200和DC/DC变换器100的太阳光发电系统时，为了提高单位设置面积的发电量即面积发光效率，而希望减少太阳能电池单元1200以外的空间，从太阳能电池单元1200向DC/DC变换器100伸出的宽度小的场合是优选的。在上述的图11的DC/DC变换器100中，通过把正侧的主电路布线部20a配置在图11的上侧以长距离引出，容易增大布线电阻。由于该主电路布线部20a是来自太阳能电池单元1200的低压大电流流过的部分，在低损失的布线中正侧的主电路布线部20a必须宽到一定程度，从太阳能电池单元1200到DC/DC变换器100的伸出宽度增大。如果减小DC/DC变换器100的伸出宽度而减小正侧的主电路布线部20a的宽度，则正侧的主电路布线部20a的布线电阻增加，DC/DC变换器100的电力转换效率降低。这样，难以兼顾DC/DC变换器的高电力转换效率和DC/DC变换器的小型薄型化这两者，或者难以兼顾DC/DC变换器的高电力转换效率和太阳光发电系统的高面积发电效率这两者。另外，由于正侧的主电路布线部20a长，两个变压器的到一次绕组中心抽头的各布线电阻不同，从而两组推挽部的动作条件不平衡，导致电力转换效率和动作的稳定性下降。另外，图11的DC/DC变换器100在横方向上长，从控制电路5到被驱动的各开关元件3a、3b、3c、3d的距离长，各距离的差别大，所以各开关元件3的驱动条件有差别，操作的稳定性下降。
技术实现思路
本专利技术提供以太阳能电池作为输入电源，薄型、小型、宽度窄、电力转换效率高的电力变换装置。还提供的作稳定性高的电力变换装置。还提供薄型、小型、宽度窄、电力转换效率和面积发电效率高的太阳光发电系统。更具体地，本专利技术是一种电力变换装置，具有多个变压器，其特征在于上述多个变压器中的每一个变压器都包括第一极性的输入端子；第二极性的输入端子；用来把上述变压器的一次绕组的一端与上述第一极性的输入端子相连，把上述多个变压器的一次绕组的另一端与上述第二极性的输入端子相连的布线部；以及在上述布线部和上述另一端之间串联配置的、用来控制向上述各变压器的一次绕组施加电压的开关元件，且上述布线部的一部分配置成与上述一端或另一端相连，且包围被连接的上述变压器。另外，本专利技术还提供一种特征在于具有太阳能电池单元和上述电力变换装置的太阳光发电系统。本专利技术的其它特征和优点从下面的结合附图的详述中可以更清楚地看出。在所有附图中，相似的标号表示相同或相似的部件。附图说明附图构成说明书的一部分，用来与详述一起说明本专利技术的实施方式，解释本专利技术的原理。图1是展示与本专利技术的实施方式1对应的部件的配置结构的一例的图；图2是展示与本专利技术的实施方式1对应的电路结构的一例的图；图3是展示与本专利技术的实施方式1对应的其它的配置结构的一例的图；图4是展示与本专利技术的实施方式3对应的配置结构的一例的图；图5是展示与本专利技术的实施方式1对应的变压器的结构的一例的图；图6是展示与本专利技术的实施方式1对应的变压器的俯视图的一例的图；图7是展示与本专利技术的实施方式2对应的太阳光发电系统的结构的一例的图。图8是展示与本专利技术的实施方式2对应的太阳能电池单元的结构的一例的图。图9是展示现有的电路结构的一例的图；图10是展示现有的电路结构的一例的图；图11是展示现有的DC/DC变换器的结构的一例的图；图12是展示现有的太阳光发电系统的一例的图；图13是展示与本专利技术的实施方式3对应的电路结构的一例的图。具体实施例方式下面，结合附图详述本专利技术的优选实施方式。本专利技术的电力变换装置，具有输入太阳能电池单元的输出的输入端子、和至少两个变压器，且具有把上述多个变压器的一次绕组的一端与输入端子的一端相连，上述多个变压器的一次绕组的另一端与输入端子的另一端相连的主电路布线部，且对各变压器具有至少一个在上述主电路布线部之间串联插入的、用来控制向上述各变压器的一次绕组施加电压的开关元件，且上述主电路布线部的一部分分别与各变压器的输入端子的一端相连，同时上述一部分主电路布线部配置成包围被连接的各变压器。电力变换装置的电路方式可采用推挽电路、全桥电路、半桥电路、正向电路、回扫电路等。另外，在例如太阳能电池单元等的输入低压、大电流的场合下为了获得高的电力转换效率，推挽电路、全桥电路是合适的。变压器中，对铁心材、铁心形状、缠绕方法等没有特别限定，但希望是薄型形状。例如，可以用图5的斜视图所示的变压器。该变压器是在线轴上缠绕一次绕组和二次绕组，从线轴的插入孔的两侧插入铁心的中脚而构成的薄型EE变压器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力变换装置（１００），具有多个变压器（４ａ、４ｂ），其特征在于：上述多个变压器中的每一个变压器都包括：第一极性的输入端子（１１ａ、１１ｄ）；第二极性的输入端子（１１ｂ、１１ｃ）；用来把上述变压器的一次绕组的一端与上述第一极性的输入端子相连，把上述多个变压器的一次绕组的另一端与上述第二极性的输入端子相连的布线部（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ）；以及在上述布线部和上述另一端之间串联配置的、用来控制向上述各变压器的一次绕组施加电压的开关元件（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ），且上述布线部的一部分配置成与上述一端或另一端相连，且包围被连接的上述变压器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：黑神诚路，竹原信善，丰村文隆，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]