[发明专利]功率调节器

说明书

技术领域

本发明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）。

背景技术

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测。

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。并且，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1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2002-10496号公报

发明内容

发明要解决的课题

图9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1的发电输出进行平滑化。逆变器34通过由反并联连接了二极管的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1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1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，本发明人们申请了平成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具有以下课题，即在生成的正弦波电压的波形的一部分中产生失真的可能性高。

因此，本发明的目的在于改良所述前申请的发明的功率调节器，提供一种抑制了正弦波电压波形的一部分中的所述失真的发生的功率调节器。

用于解决课题的方案

本发明的第1观点的功率调节器，至少包括第1组、第2组、以及控制部件。第1组包含两个开关元件，该两个开关元件相互串联连接并且各自反并联连接了二极管，并且该两个开关元件以规定斩波频率被交替地导通截止。第2组包含两个开关元件，该两个开关元件相互串联连接并且各自反并联连接了二极管，并且该两个开关元件以高于斩波频率的PWM频率被交替地导通截止。控制部件设置死区时间期间从而对各组的开关元件进行导通截止控制。并且，控制部件通过对于第1组内的各个开关元件而言其死区时间期间中的各二极管，与一个开关元件中的有效导通驱动相对应地，对第2组内的各开关元件的导通截止占空进行调整控制。

本发明的第2观点的功率调节器是至少具有第1组以及第2组、电容器、控制部件的功率调节器。相互并联的第1组以及第2组包含两个开关元件，该两个开关元件相互串联连接并且各自反并联连接了二极管。电容器与第1以及第2组并联连接。控制部件将第1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斩波频率的PWM频率交替地进行导通截止，并且在这些各个组的两个开关元件的导通截止定时中设置死区时间期间而进行控制。控制部件在第1组的开关元件的第1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。控制部件进行控制以便通过控制第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，该功率调节器的控制部件通过第1组的各个开关元件的死区时间期间中的各二极管，与一个开关元件中的有效导通驱动相对应地，对第2组中的各开关元件的导通截止占空进行调整控制。