[发明专利]转换装置

说明书

一种转换装置将来自多个DC电源的DC电力转换成AC电力并将AC电力提供至负载。转换装置包括：包括AC电抗器和第一电容器的滤波器电路；通过滤波器电路连接至负载的DC/AC逆变器；提供在相应的多个DC电源和DC/AC逆变器之间的DC/DC转换器；提供在DC/AC逆变器和DC/DC转换器之间的第二电容器；以及被配置为基于AC电力的电压，由于流过AC电抗器的电流及其阻抗而造成的电压变化，相应地流过第一电容器和第二电容器的无功电流，以及各个DC电力的电压对各个DC/DC转换器设定电流目标值以由此与AC电力的电流同步的控制单元。

技术领域

本发明涉及一种执行从DC至AC的转换或从AC至DC的转换的转换装置。

背景技术

将蓄电池输出的DC电压转换成AC电压并将AC电压提供至负载的转换装置通常用作诸如UPS(不间断电源)的备用电源(例如参见专利文献1(图1))。这种转换装置包括用于逐步升高蓄电池电压的DC/DC转换器以及执行DC至AC转换的逆变器。转换装置能双向操作，且通常将诸如商用电源的AC电源输出的AC电压转换成适于充电的DC电压，并为蓄电池充电。在这种情况下，逆变器操作为AC/DC转换器，且DC/DC转换器执行降压操作。

转换装置(电力调节器)也用于将从诸如光伏发电的DC电源获得的DC电力转换成AC电力并借助AC电力系统执行系统互连(例如参见专利文献2)。

引用列表

[专利文献]

专利文献1：日本公开专利公布No.2003-348768

专利文献2：日本公开专利公布No.2000-152651

专利文献3：日本公开专利公布No.2003-134667

发明内容

[技术问题]

在上述常规转换装置中，AC/DC转换器和DC/DC转换器都由开关元件组成，且不断地执行高速切换。这种开关元件伴随着轻微的开关损耗。虽然一个切换的损耗轻微，但是多个开关元件的高频切换致使不能被整体忽略的损耗。开关损耗自然地会导致电力损耗。

另一方面，对于从DC至AC的转换装置来说，建议DC/DC转换器和逆变器交替操作以执行高频切换，由此降低开关损耗(参见专利文献2)。

但是，例如在利用光伏面板作为DC电源的情况下，各由多个连接的光伏面板组成的多个太阳能电池阵列可并联连接至转换装置(例如参见专利文献3)。在这种情况下，因为太阳能电池阵列具有不同的最佳操作点，因此针对各个太阳能电池阵列准备DC/DC转换器。因此，能通过各个DC/DC转换器控制相应太阳能电池阵列的操作点以便优化。

但是，在其中提供多个DC/DC转换器的配置下，在执行控制以便DC/DC转换器和逆变器的开关操作如专利文献2中所提议的交替停止的情况下，当DC/DC转换器的切换停止时将赋予逆变器的电力仅由阵列中输出具有最高电压的电力的阵列提供。因此，电力的提供不能从具有相对低电压的其它阵列获取。因此发电效率会劣化。

在其中多个蓄电池连接至包括多个DC/DC转换器且执行从AC至DC的转换的转换装置的情况下也假设存在相同情况。例如，在其中蓄电池的充电状态不同的情况下，希望通过相应的DC/DC转换器对单独的蓄电池充电，但是在其中各个DC/DC转换器停止切换的时段中，会发生其中蓄电池不能被适当充电的情况。因此发电效率会劣化。

鉴于上述问题，本发明的目的是在包括分别对应于多个DC电源的DC/DC转换器的转换装置中，通过降低开关损耗并有效利用多个DC电源实现高转换效率。

[问题的解决方案]