功率调节器制造技术

抑制在生成的正弦波电压的波形的一部分中发生尖峰状电压。运算根据第3脉冲电压串的电压和正弦波电压的差电压的正负进行斩波的定时与第7以及第8开关元件（16、17）的导通截止占空的切换定时的偏移，并且，与所述定时偏移相对应地控制所述第7以及第8开关元件（16、17）的导通截止占空。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在对直流电力进行斩波(chopping)从而变换为交流电力的斩波器(chopper)式的电力变换装置中使用的功率调节器(Power Conditioner)。
技术介绍
近年来，从地球环境保护的观点出发，活跃地进行基于对环境的影响少的太阳电池、燃料电池等的发电系统的开发。这样的发电系统中有的发电系统将来自太阳电池等进行发电的直流电力源的直流电力通过功率调节器而变换为与系统互连的商用频率的交流电力。变换后的交流电力被提供给与商用电力系统连接的家庭内负载。另一方面，当直流电力源产生的电力超过家庭 内负载的耗电时，剩余电力反向流动到系统侧。用于这样的发电系统的功率调节器一般包括将通过太阳电池等发电的直流电力变换为交流电力的逆变器、以及用于系统互连的保护装置。在该功率调节器中，有通过绝缘变压器将直流部和交流部电绝缘的绝缘型和不使用绝缘变压器的非绝缘型。比较该两个类型，后者的非绝缘型在电力变换效率上优于前者，因此使用更多。(例如，参照专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献1:特开2002-10496号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题图8表示具备了非绝缘型的功率调节器的太阳光发电系统的构成例。该功率调节器36与商用电源2互连运行。功率调节器36包括平滑电容器33、PWM控制的逆变器34、由电抗器和电容器组成的滤波器35、未图示的控制电路。平滑电容器33对来自太阳电池面板I的发电输出进行平滑化。逆变器34通过由将二极管反并联连接的4个MOSFET等组成的开关元件37 40构成。并且，通过进行以18kHz前后的高频率使逆变器34内的开关元件37^40导通/截止的开关控制，从而通过平滑电容器33平滑化后的太阳电池面板I的发电输出被变换输出为与商用电力系统同步的交流电力。然后，功率调节器36将这样变换的交流电力经由滤波器35提供给未图示的负载，或者反向流动到系统侧。该功率调节器36具备的PWM控制的逆变器34需要以上述的18kHz前后的高频率使开关元件37 40进行开关动作，从而将来自太阳电池面板I的例如800V左右的高的直流电力变换为交流电力。因此，在具备以往的功率调节器36的电力变换装置中，是在功率调节器36内的电力变换时产生大的开关损耗的结构，作为其结果，存在电力的变换效率低的课题。为了解决上述课题，本专利技术人们申请了平成21年3月13日的特愿2009-61915号“电力变换装置、功率调节器、以及发电系统”。但是，在该申请的功率调节器中，在生成的正弦波电压的波形的一部分中发生了尖峰(spike)状的电压。本专利技术的目的在于提供一种在所述前申请的专利技术的功率调节器中，抑制了正弦波电压波形的一部分中的尖峰状电压的发生的功率调节器。用于解决课题的方案本专利技术的第I观点的功率调节器具有第I组以及第2组、电容器、控制部件。第I组以及第2组分别包含串联连接的两个开关元件。电容器是分别与第I组以及第2组并联的电容器。控制部件将第I组的两个开关元件以规定的斩波频率交替地进行导通截止，将第2组的两个开关元件以高于规定的规定频率的高频率交替地进行导通截止。控制部件进行控制，以便在第I组的两个开关元件的第I串联连接部中形成以正弦波形式变化的脉冲电压串，在第2组的两个开关元件的第2串联连接部中形成与脉冲电压串和正弦波电压的差分相应的差电压，并且通过控制第2组的两个开关元件的导通截止占空从而获得向正负两侧变化的正弦波电压。并且，控制部件运算将脉冲电压串根据与正弦波电压的差分的正负进行斩波的定时与第2组的两个开关元件的导通截止占空的切换定时的偏移。控制部件与定时偏移相对应地控制第2组的两个开关元件的导通截止占空。本专利技术的第2观点的功率调节器，在将来自直流电力源的直流电力变换为系统互连到商用电源的交流电力的功率调节器中，包括第I至第3斩波器电路、控制部件。第I斩波器电路包含由串联连接的两个第I以及第2开关元件组成的第I开关电路。第I以及第2开关元件以第I频率被交替地导通截止从而以第I频率对来自直流电力源的直流电压进行斩波，生成电压电平相对于第I基准电位为正侧的电压的第I脉冲电压串。第2斩波器电路包含第2电容器和第2开关电路的并联连接电路。并联连接电路的并联连接一侧与第I以及第2开关元件的串联连接部连接。第2开关电路通过串联连接两个第3以及第4开关元件而组成。第3以及第4开关元件以第2频率被交替地导通截止。第3以及第4开关元件以第I脉冲电压串的电位为第2基准电位，以与第I频率相比高出规定倍的第2频率对第I斩波器电路的输出进行斩波从而生成电压电平与所述第I脉冲电压串相比为低电压且相对于第2基准电位为负侧的电压V2的第2脉冲电压串。第3以及第4开关元件相加第I以及第2脉冲电压串的电压从而形成相对于第I基准电位向其正负两侧交替地以正弦波形式变化的第3脉冲电压串。第3斩波器电路包含两个第5以及第6开关元件的串联连接。第5以及第6开关元件的串联连接部与第3以及第4开关元件的串联连接部连接。第5以及第6开关元件以第3斩波频率被交替地导通截止，将第3脉冲电压串根据与正弦波电压的差分的正负而进行斩波从而进行充放电输出。第3斩波器电路还包含两个第7以及第8开关元件的串联连接。第3斩波器电路进行控制，以高于第3斩波频率的PWM频率对第7以及第8开关元件进行导通截止，以便校正第3脉冲电压串和正弦波电压的差分，并且通过控制其导通截止占空从而获得相对于第I基准电位向正负两侧连续变化的正弦波电压。控制部件运算将第3脉冲电压串根据与正弦波电压的差分的正负进行斩波的定时和第7以及第8开关元件的导通截止占空的切换定时的偏移，并且与定时偏移相对应地控制第7以及第8开关元件的导通截止占空。另外，“向正负两侧交替地以正弦波形式变化”是指，相对于基准电位，正(一方)侧的脉冲电压和负(另一方)侧的脉冲电压交替地以一定的周期呈现，优选脉冲的周期和正弦波的周期一致。另外，用于获得与脉冲电压串的差分的正弦波电压优选为成为电力变换的目标的正弦波电压、即正弦波电压的目标值(指令值)。另外，直流电力源是指太阳电池、燃料电池、风力发电等产生直流电力的电力源。另外，本专利技术可包含对直流电力进行斩波从而变换为交流电力的电力变换装置。即，本专利技术的名称虽然是功率调节器，但在该功率调节器中可包含电力变换装置。另外，在将通过直流电力源发电的直流电力通过功率调节器变换为交流电力从而与商用电源互连的发电系统中，本专利技术能够应用于该功率调节器。专利技术效果根据本专利技术，能够抑制在生成的正弦波电压的波形的一部分中发生尖峰状电压。附图说明图1是本专利技术的实施方式的太阳光发电系统的构成图。图2是用于图1的功率调节器的动作说明的图。图3是用于说明图1的第I斩波器电路的动作原理的图。图4是用于说明图1的第2斩波器电路的动作原理的图。图5是用于说明图1的第3斩波器电路的动作原理的图。图6是表示图5的各部的电压波形的图。图7是表示用于从正弦波电压波形消除尖峰电压的时间图等的图。 图8是以往例的构成图。具体实施例方式以下，根据附图详细说明本专利技术的实施方式。图1是本专利技术的一个实施方式的太阳光发电系统的构成图，表示单相2线的情况下的结构。该实施方式的太阳光发电系统包括太阳电池面板1、将来自太阳电池面板I的直流电力变换为交流电力并且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.13 JP 2010-2043171.一种功率调节器，包括第I组以及第2组，分别包含串联连接的两个开关元件；电容器，分别与所述第I组以及所述第2组并联；以及控制部件，将所述第I组的两个开关元件以规定的斩波频率交替地进行导通截止，将所述第2组的两个开关元件以高于所述规定的斩波频率的PWM频率交替地进行导通截止， 所述控制部件进行控制，以便在所述第I组的两个开关元件的第I串联连接部中形成以正弦波形式变化的脉冲电压串，在所述第2组的两个开关元件的第2串联连接部中形成与所述脉冲电压串和正弦波电压的差分相应的差电压，并且通过控制所述第2组的两个开关元件的导通截止占空从而获得向正负两侧变化的正弦波电压，所述功率调节器的特征在于，所述控制部件，运算所述脉冲电压串和所述正弦波电压的差电压正负切换的定时与所述第2组的两个开关元件的导通截止占空的切换定时的偏移，与基于所述运算的定时偏移相对应地控制所述第2组的两个开关元件的导通截止占空。2.—种功率调节器，其特征在于，包括第I至第3斩波器电路；以及控制部件，所述第I斩波器电路包含由串联连接的两个第I以及第2开关元件组成的第I开关电路，所述第I以及第2开关元件以第I斩波频率被交替地导通截止从而对来自所述直流电力源的直流电压进行斩波，生成电压电平相对于第I基准电位成为正侧的电压Vl的第I脉冲电压串，所述第2斩波器电路包含第2电容器和第2开关电路的并联连接电路，所述并联连接电路的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马渕雅夫，今村和由，坪田康弘，沟上恭生，田边胜隆，前田辉幸，中村耕太郎，丰浦信行，山田美绪，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：
国别省市：