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JP7615893B2 - Power conversion device and power supply device - Google Patents
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JP7615893B2 - Power conversion device and power supply device - Google Patents

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Description

本開示は、電力変換装置及び電源装置に関する。 This disclosure relates to a power conversion device and a power supply device.

従来、太陽光発電パネルに接続された電力変換装置(パワーコンディショナ)では、系統連系時は単相2線で200Vを出力し、自立運転時は専用の自立出力コンセントから単相2線で100Vを出力するのが一般的であった。
一方、近年、太陽光発電パネルのみならず蓄電池にも接続できる高機能なハイブリッド型の電力変換装置が登場し、系統連系時でも自立運転時でも、単相3線200/100Vの出力ができるようになってきた。
Conventionally, power conversion devices (power conditioners) connected to solar panels typically output 200 V over a single-phase, two-wire system when connected to the grid, and 100 V over a single-phase, two-wire system from a dedicated independent output outlet during independent operation.
Meanwhile, in recent years, highly functional hybrid power conversion devices have appeared that can be connected not only to solar panels but also to storage batteries, making it possible to output single-phase three-wire 200/100V both when connected to the grid and when operating independently.

単相3線式の自立出力を提供することができる電力変換装置が、例えば特許文献1に提案されている。特許文献1の電力変換装置は、直流電源に接続されたDC/DCコンバータと、DCバスの中点電位を調節するコンバータと、直流/交流の変換を行うインバータと、を含むものである。DCバスの中点電位を制御するコンバータは、DCバスの2線間に接続した一対のコンデンサの直列体における相互接続点の電位が、DCバスの2線間の電位の中間になるように制御する。この相互接続点は、単相3線の中性線と直結されている。 A power conversion device capable of providing a single-phase three-wire independent output has been proposed, for example, in Patent Document 1. The power conversion device in Patent Document 1 includes a DC/DC converter connected to a DC power source, a converter that adjusts the midpoint potential of the DC bus, and an inverter that performs DC/AC conversion. The converter that controls the midpoint potential of the DC bus controls the potential of the interconnection point in a series body of a pair of capacitors connected between two wires of the DC bus so that it becomes the middle of the potential between the two wires of the DC bus. This interconnection point is directly connected to the neutral wire of the single-phase three-wire.

特開2014-87160号公報(図1)JP 2014-87160 A (FIG. 1)

特許文献1のような電力変換装置では、直流電源に接続されたDC/DCコンバータは、交流200Vのピーク電圧より高い例えば350Vの直流電圧を2線で出力する。直流電源の電圧が交流200Vのピーク電圧より低い場合は、必ず、このDC/DCコンバータが必要になる。DCバスの中点電位を制御するコンバータは、350Vの中点電位である175Vを維持するよう動作する。 In a power conversion device such as that disclosed in Patent Document 1, a DC/DC converter connected to a DC power source outputs a DC voltage of, for example, 350V, which is higher than the peak voltage of 200V AC, over two wires. This DC/DC converter is always necessary when the voltage of the DC power source is lower than the peak voltage of 200V AC. The converter that controls the midpoint potential of the DC bus operates to maintain 175V, which is the midpoint potential of 350V.

この場合、全ての直流電力が一旦350Vへの昇圧過程を経て供給されるので、DC/DCコンバータのリアクトルも相応に大型になる。また、一旦350Vの電圧を生じさせた後、中点電位の175Vを生じさせる、という昇圧及び降圧が行われるので、スイッチングによる電力損失が大きい。さらに、DC/DCコンバータ内のスイッチング素子は、350V以上の耐圧性能を有することが必要である。耐圧性能が大きいほど、スイッチングによる電力損失も大きくなる。 In this case, all DC power is first boosted to 350V before it is supplied, so the reactor in the DC/DC converter is correspondingly large. Also, since the voltage is first boosted to 350V and then stepped down to a midpoint potential of 175V, there is a large power loss due to switching. Furthermore, the switching elements in the DC/DC converter must be able to withstand a voltage of 350V or more. The higher the withstand voltage, the greater the power loss due to switching.

本開示は、自立運転時に単相3線出力を提供する電力変換装置において、電力損失の抑制とコンパクト化とを実現することを目的とする。 The purpose of this disclosure is to achieve reduced power loss and compact size in a power conversion device that provides single-phase three-wire output during standalone operation.

本開示は、以下の発明を含む。但し、本発明は特許請求の範囲によって定められるものである。 This disclosure includes the following inventions, however, the inventions are defined by the claims.

開示するのは、直流電源と単相3線式の交流電路との間に設けられる電力変換装置であって、
前記交流電路に交流出力を提供するインバータと、
前記インバータの直流側にあって、電位順に、第1線、中間電位線、及び、第2線を有し、前記第1線及び前記第2線が前記インバータへの直流入力線となり、前記中間電位線が前記交流電路の中性線と接続されるDCバスと、
前記第1線と前記中間電位線との間に設けられた第1のコンデンサと、
前記中間電位線と前記第2線との間に設けられた第2のコンデンサと、
前記直流電源と前記DCバスとの間に設けられ、前記直流電源からの入力電圧に基づいて第1の直流電圧を生成し、前記第1線と前記第2線との線間に出力する第1のDC/DCコンバータと、
前記直流電源と前記DCバスとの間に設けられ、前記直流電源からの入力電圧を第2の直流電圧に変換して前記第1線及び前記第2線のいずれか一方と前記中間電位線との線間に出力する第2のDC/DCコンバータと、
前記インバータ並びに前記第1のDC/DCコンバータ及び前記第2のDC/DCコンバータを制御する制御部と、
を備えた電力変換装置である。
Disclosed is a power conversion device provided between a DC power source and a single-phase three-wire AC circuit,
an inverter for providing an AC output to the AC power path;
a DC bus on a DC side of the inverter, the DC bus having, in order of potential, a first wire, an intermediate potential wire, and a second wire, the first wire and the second wire being DC input wires to the inverter, and the intermediate potential wire being connected to a neutral wire of the AC circuit;
a first capacitor provided between the first line and the intermediate potential line;
a second capacitor provided between the intermediate potential line and the second line;
a first DC/DC converter provided between the DC power source and the DC bus, generating a first DC voltage based on an input voltage from the DC power source and outputting the first DC voltage between the first line and the second line;
a second DC/DC converter provided between the DC power source and the DC bus, converting an input voltage from the DC power source into a second DC voltage and outputting the second DC voltage between one of the first line and the second line and the intermediate potential line;
a control unit that controls the inverter, the first DC/DC converter, and the second DC/DC converter;
The power conversion device is provided with:

電源装置としては、上記のような電力変換装置と、直流電源とを含むものである。 The power supply device includes a power conversion device as described above and a DC power supply.

本開示によれば、自立運転時に単相3線出力を提供する電力変換装置において、電力損失の抑制とコンパクト化とを実現することができる。 According to the present disclosure, it is possible to reduce power loss and achieve compactness in a power conversion device that provides single-phase three-wire output during stand-alone operation.

図1は、本開示の電力変換装置及び電源装置の基本コンセプトを示す接続図である。FIG. 1 is a connection diagram showing the basic concept of a power conversion device and a power supply device according to the present disclosure. 図2は、第1実施形態に係る電力変換装置及び電源装置の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of the power conversion device and the power supply device according to the first embodiment. 図3は、第2実施形態に係る電力変換装置及び電源装置の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a power conversion device and a power supply device according to the second embodiment. 図4は、第3実施形態に係る電力変換装置及び電源装置の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a power conversion device and a power supply device according to the third embodiment. 図5は、第4実施形態に係る電力変換装置及び電源装置の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a power conversion device and a power supply device according to the fourth embodiment. 図6は、第5実施形態に係る電力変換装置及び電源装置の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a power conversion device and a power supply device according to the fifth embodiment. 図7は、参考のために、1台のDC/DCコンバータと、インバータとにより、単相2線の自立出力をそのまま単相3線のU線-W線間に出力してU相(U線-O線)、W相(W線-O線)で極端に不平衡となる負荷に給電した場合の電圧及び電流を示すグラフである。For reference, FIG. 7 is a graph showing the voltage and current when a single-phase two-wire independent output is output directly between the U line and the W line of a single-phase three-wire system using one DC/DC converter and an inverter, and power is supplied to a load that is extremely unbalanced in the U phase (line U-line O) and the W phase (line W-line O). 図8は、第1実施形態(図2)の電力変換装置を用いて、自立出力を単相3線のU線-W線間に出力してU相(U線-O線)、W相(W線-O線)で極端に不平衡となる負荷に給電した場合の電圧及び電流を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing voltage and current when the power conversion device of the first embodiment (FIG. 2) is used to output an independent output between the U line and the W line of a single-phase three-wire system and supply power to a load that is extremely unbalanced in the U phase (U line-O line) and the W phase (W line-O line). 図9は、第1実施形態の電力変換装置を用いて、自立運転により、単相3線の交流出力を平衡負荷に提供した場合の電圧及び電流を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing voltage and current when a single-phase three-wire AC output is provided to a balanced load in a stand-alone operation using the power conversion device of the first embodiment. 図10は、第1実施形態の電力変換装置を用いて、図9とは異なる電圧目標値の制御に基づく自立運転により、単相3線の交流出力を平衡負荷に提供した場合の電圧及び電流を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing voltages and currents when a single-phase three-wire AC output is provided to a balanced load by independent operation based on control of a voltage target value different from that in FIG. 9 using the power conversion device of the first embodiment. 図11は、第5実施形態(図6)の電力変換装置を用いて、自立運転により、単相3線の交流出力を平衡負荷に提供した場合の電圧及び電流を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing voltage and current when a single-phase three-wire AC output is provided to a balanced load in a stand-alone operation using the power conversion device of the fifth embodiment (FIG. 6). 図12は、第2実施形態(図3)の変形例ともいえる電力変換装置及び電源装置の回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram of a power conversion device and a power supply device which can be considered a modification of the second embodiment (FIG. 3).

[本開示の実施形態の説明]
本開示の実施形態には、その要旨として、少なくとも以下のものが含まれる。
[Description of the embodiments of the present disclosure]
The gist of the present disclosure includes at least the following.

(1)これは、直流電源と単相3線式の交流電路との間に設けられる電力変換装置であって、前記交流電路に交流出力を提供するインバータと、前記インバータの直流側にあって、電位順に、第1線、中間電位線、及び、第2線を有し、前記第1線及び前記第2線が前記インバータへの直流入力線となり、前記中間電位線が前記交流電路の中性線と接続されるDCバスと、前記第1線と前記中間電位線との間に設けられた第1のコンデンサと、前記中間電位線と前記第2線との間に設けられた第2のコンデンサと、前記直流電源と前記DCバスとの間に設けられ、前記直流電源からの入力電圧に基づいて第1の直流電圧を生成し、前記第1線と前記第2線との線間に出力する第1のDC/DCコンバータと、前記直流電源と前記DCバスとの間に設けられ、前記直流電源からの入力電圧を第2の直流電圧に変換して前記第1線及び前記第2線のいずれか一方と前記中間電位線との線間に出力する第2のDC/DCコンバータと、前記インバータ並びに前記第1のDC/DCコンバータ及び前記第2のDC/DCコンバータを制御する制御部と、を備えた電力変換装置である。 (1) This is a power conversion device provided between a DC power source and a single-phase three-wire AC circuit, comprising: an inverter that provides an AC output to the AC circuit; a DC bus on the DC side of the inverter, which has, in order of potential, a first wire, an intermediate potential wire, and a second wire, the first wire and the second wire being DC input lines to the inverter, and the intermediate potential wire being connected to the neutral wire of the AC circuit; a first capacitor provided between the first wire and the intermediate potential wire; a second capacitor provided between the intermediate potential wire and the second wire; and a power conversion device that converts the DC power source and the DC The power conversion device includes a first DC/DC converter provided between the DC bus and the inverter, which generates a first DC voltage based on the input voltage from the DC power source and outputs it between the first line and the second line, a second DC/DC converter provided between the DC power source and the DC bus, which converts the input voltage from the DC power source into a second DC voltage and outputs it between one of the first line and the second line and the intermediate potential line, and a control unit that controls the inverter, the first DC/DC converter, and the second DC/DC converter.

このような電力変換装置では、第1のDC/DCコンバータ及び第2のDC/DCコンバータがそれぞれ所定の直流電圧を出力することにより、DCバスの3線(第1線、中間電位線、第2線)の相互間の電位差を所望の値に維持して、自立運転時にも安定した単相3線出力を提供することができる。第2のDC/DCコンバータは、第1のDC/DCコンバータより低い電圧を出力するので、電圧が低い分だけ、電力損失の抑制とコンパクト化とを実現することができる。こうして、自立運転時に単相3線出力を提供する電力変換装置において、電力損失の抑制とコンパクト化とを実現することができる。 In such a power conversion device, the first DC/DC converter and the second DC/DC converter each output a predetermined DC voltage, thereby maintaining the potential difference between the three wires of the DC bus (first wire, intermediate potential wire, second wire) at a desired value, and providing a stable single-phase three-wire output even during independent operation. Since the second DC/DC converter outputs a lower voltage than the first DC/DC converter, it is possible to reduce power loss and achieve a more compact design due to the lower voltage. In this way, it is possible to reduce power loss and achieve a more compact design in a power conversion device that provides a single-phase three-wire output during independent operation.

(2)前記(1)の電力変換装置において、例えば、自立運転時の前記制御部は、前記第1線と前記第2線との間に前記第1の直流電圧が出力されるように前記第1のDC/DCコンバータを定電圧制御し、かつ、前記中間電位線と前記第2線又は前記第1線との間に前記第2の直流電圧が出力されるように前記第2のDC/DCコンバータを定電圧制御する。
この場合、第1のDC/DCコンバータの電圧目標値は、第1線と第2線との間の第1の直流電圧である。第2のDC/DCコンバータの電圧目標値は、中間電位線と第2線との間の第2の直流電圧である。
(2) In the power conversion device of (1), for example, during independent operation, the control unit performs constant voltage control on the first DC/DC converter so that the first DC voltage is output between the first line and the second line, and performs constant voltage control on the second DC/DC converter so that the second DC voltage is output between the intermediate potential line and the second line or the first line.
In this case, the voltage target value of the first DC/DC converter is a first DC voltage between the first and second lines, and the voltage target value of the second DC/DC converter is a second DC voltage between the midpoint line and the second line.

(3)前記(1)の電力変換装置において、例えば、自立運転時の前記制御部は、前記第1線と前記中間電位線との間に前記第1の直流電圧と前記第2の直流電圧との差電圧が出力されるように前記第1のDC/DCコンバータを定電圧制御し、かつ、前記中間電位線と前記第2線との間に前記第2の直流電圧が出力されるように前記第2のDC/DCコンバータを定電圧制御する。
この場合、第1のDC/DCコンバータの電圧目標値は、第1線と第2線との間の第1の直流電圧と、中間電位線と第2線との間の第2の直流電圧との、差電圧である。第2のDC/DCコンバータの電圧目標値は、第2の直流電圧である。
(3) In the power conversion device of (1), for example, during independent operation, the control unit performs constant voltage control on the first DC/DC converter so that a difference voltage between the first DC voltage and the second DC voltage is output between the first line and the intermediate potential line, and performs constant voltage control on the second DC/DC converter so that the second DC voltage is output between the intermediate potential line and the second line.
In this case, the voltage target value of the first DC/DC converter is a difference voltage between a first DC voltage between the first line and the second line and a second DC voltage between the intermediate potential line and the second line, and the voltage target value of the second DC/DC converter is the second DC voltage.

(4)前記(1)から(3)の電力変換装置において、前記第1のDC/DCコンバータは、前記直流電源の電圧を昇圧して前記第1の直流電圧とし、前記第2のDC/DCコンバータは、前記直流電源の電圧を昇圧して前記第2の直流電圧とする回路構成としてもよい。
第1の直流電圧をV、第2の直流電圧をV、直流電源の電源電圧をVとした場合に、V<V<Vの関係であれば、第1のDC/DCコンバータ及び第2のDC/DCコンバータは共に電源電圧Vを昇圧して、第1の直流電圧V及び第2の直流電圧Vを得ることができる。
(4) In the power conversion device of (1) to (3), the first DC/DC converter may be configured to boost a voltage of the DC power supply to the first DC voltage, and the second DC/DC converter may be configured to boost a voltage of the DC power supply to the second DC voltage.
When the first DC voltage is V1 , the second DC voltage is V2 , and the power supply voltage of the DC power supply is VS , if the relationship is VS < V2 < V1 , both the first DC/DC converter and the second DC/DC converter can boost the power supply voltage VS to obtain the first DC voltage V1 and the second DC voltage V2 .

(5)前記(1)から(3)の電力変換装置において、前記第1のDC/DCコンバータは、前記直流電源の電圧を昇圧して前記第1の直流電圧とし、前記第2のDC/DCコンバータは、前記直流電源の電圧を降圧して前記第2の直流電圧とする回路構成としてもよい。
第1の直流電圧をV、第2の直流電圧をV、直流電源の電源電圧をVとした場合に、V<V<Vの関係であれば、第1のDC/DCコンバータは電源電圧Vを昇圧して第1の直流電圧Vとし、第2のDC/DCコンバータは電源電圧Vを降圧して第2の直流電圧Vとすることができる。
(5) In the power conversion device of (1) to (3), the first DC/DC converter may be configured to boost the voltage of the DC power supply to obtain the first DC voltage, and the second DC/DC converter may be configured to lower the voltage of the DC power supply to obtain the second DC voltage.
If the first DC voltage is V1 , the second DC voltage is V2 , and the power supply voltage of the DC power supply is VS , then if the relationship V2 < VS < V1 holds, the first DC/DC converter can step up the power supply voltage VS to the first DC voltage V1 , and the second DC/DC converter can step down the power supply voltage VS to the second DC voltage V2 .

(6)前記(1)から(3)の電力変換装置において、前記第2のDC/DCコンバータは、前記直流電源の電圧を昇圧して前記第2の直流電圧とし、前記第1のDC/DCコンバータは、前記第2の直流電圧を昇圧して前記第1の直流電圧とする回路構成としてもよい。
第1の直流電圧をV、第2の直流電圧をV、直流電源の電源電圧をVとした場合に、V<V<Vの関係であれば、第2のDC/DCコンバータは電源電圧Vを昇圧して第2の直流電圧Vとし、第1のDC/DCコンバータは第2の直流電圧をさらに昇圧して第1の直流電圧Vとすることができる。
(6) In the power conversion device of (1) to (3), the second DC/DC converter may be configured to boost a voltage of the DC power supply to obtain the second DC voltage, and the first DC/DC converter may be configured to boost the second DC voltage to obtain the first DC voltage.
If the first DC voltage is V1 , the second DC voltage is V2 , and the power supply voltage of the DC power supply is VS , then if the relationship is VS < V2 < V1 , the second DC/DC converter can boost the power supply voltage VS to the second DC voltage V2 , and the first DC/DC converter can further boost the second DC voltage to the first DC voltage V1 .

(7)前記(1)から(3)の電力変換装置において、前記直流電源は、第1の直流電源と、第2の直流電源とを含むものであって、前記第1の直流電源の電圧は、前記第2の直流電源の電圧より高い場合に、前記第1のDC/DCコンバータは前記第1の直流電源に接続され、かつ、前記第2のDC/DCコンバータは第2の直流電源に接続され、前記第1のDC/DCコンバータは、前記第1の直流電源の電圧を昇圧して前記第1の直流電圧とし、前記第2のDC/DCコンバータは、前記第2の直流電源の電圧を昇圧して前記第2の直流電圧とする回路構成であってもよい。
第1の直流電圧をV、第2の直流電圧をV、第1の直流電源の電圧をVSA、第2の直流電源の電圧をVSBとした場合に、第1のDC/DCコンバータ及び第2のDC/DCコンバータはそれぞれ、電圧VSA及び電圧VSBを昇圧して、第1の直流電圧V及び第2の直流電圧Vを得ることができる。
(7) In the power conversion device of (1) to (3), the DC power supply may include a first DC power supply and a second DC power supply, and when a voltage of the first DC power supply is higher than a voltage of the second DC power supply, the first DC/DC converter may be connected to the first DC power supply and the second DC/DC converter may be connected to the second DC power supply, the first DC/DC converter may step up the voltage of the first DC power supply to the first DC voltage, and the second DC/DC converter may step up the voltage of the second DC power supply to the second DC voltage.
When the first DC voltage is V1 , the second DC voltage is V2 , the voltage of the first DC power supply is VSA , and the voltage of the second DC power supply is VSB , the first DC/DC converter and the second DC/DC converter can respectively boost the voltages VSA and VSB to obtain the first DC voltage V1 and the second DC voltage V2 .

(8)前記(7)の電力変換装置において、前記第1の直流電圧をV、前記第2の直流電圧をV、前記第1の直流電源の電源電圧をVSA、前記第2の直流電源の電源電圧をVSBとした場合に、例えば、
SB<VSA<V<V、又は、VSB<V<VSA<V
の関係にあることが、電圧の高低関係として好適である。
この場合、第1のDC/DCコンバータ及び第2のDC/DCコンバータのそれぞれの昇圧比を抑制し、電力損失を低減することができる。
(8) In the power conversion device of (7), when the first DC voltage is V 1 , the second DC voltage is V 2 , the power supply voltage of the first DC power supply is V SA , and the power supply voltage of the second DC power supply is V SB , for example,
V SB <V SA <V 2 <V 1 , or V SB <V 2 <V SA <V 1 ,
It is preferable that the voltage relationship be as follows:
In this case, the step-up ratios of the first DC/DC converter and the second DC/DC converter can be suppressed, and power loss can be reduced.

(9)前記(1)から(8)のいずれかの電力変換装置において、前記第2の直流電圧は、許容範囲として、前記第1の直流電圧の(50±10)%である。
第2の直流電圧は、第1の直流電圧の50%であることが望ましいが、単相3線の交流電圧の許容範囲を考慮すれば、(50±10)%であればよいと考えられる。
(9) In the power conversion device according to any one of (1) to (8), the second DC voltage has a tolerance of (50±10)% of the first DC voltage.
The second DC voltage is preferably 50% of the first DC voltage, but taking into account the tolerance range of single-phase three-wire AC voltage, it is considered that (50±10)% will suffice.

(10)電源装置としては、前記(1)から(9)のいずれかの電力変換装置と、前記直流電源とを含むものである。
このような電源装置は、自立運転で単相3線出力を安定して提供することができ、また、電力損失の抑制とコンパクト化とを実現することができる。
(10) A power supply device includes the power conversion device according to any one of (1) to (9) above and the DC power supply.
Such a power supply device can stably provide a single-phase three-wire output in a stand-alone operation, and can also suppress power loss and achieve compactness.

[本開示の実施形態の詳細]
《電力変換装置及び電源装置の構成》
以下、本開示の電力変換装置及びこれを含む電源装置の具体例について、図面を参照して説明する。
図1は、本開示の電力変換装置及び電源装置の基本コンセプトを示す接続図である。図において、電力変換装置1は、直流電源2と、単相3線の交流電路3との間に設けられている。電力変換装置1は、直流電源2と共に、電源装置100を構成する。電力変換装置1は、第1のDC/DCコンバータ11と、第2のDC/DCコンバータ12と、高電位側コンデンサ13と、低電位側コンデンサ14と、インバータ15とを備え、これらは図示のように接続されている。直流電源2は、例えば、蓄電池の他、太陽光発電パネル等の再生可能エネルギー源、又は燃料電池であってもよい。
[Details of the embodiment of the present disclosure]
Configuration of power conversion device and power supply device
Hereinafter, specific examples of a power conversion device and a power supply device including the power conversion device according to the present disclosure will be described with reference to the drawings.
1 is a connection diagram showing the basic concept of the power conversion device and power supply device of the present disclosure. In the figure, a power conversion device 1 is provided between a DC power source 2 and a single-phase three-wire AC circuit 3. The power conversion device 1, together with the DC power source 2, constitutes a power supply device 100. The power conversion device 1 includes a first DC/DC converter 11, a second DC/DC converter 12, a high-potential side capacitor 13, a low-potential side capacitor 14, and an inverter 15, which are connected as shown in the figure. The DC power source 2 may be, for example, a storage battery, a renewable energy source such as a solar power generation panel, or a fuel cell.

DCバス16は、電位の異なる3線より構成されている。例えば、上の第1線16aは350V、中間電位線16cは175V、下の第2線16bは0Vである。なお、電圧値は説明上の一例に過ぎないので、これらの数値に限定するものではない(以下同様。)。第2のDC/DCコンバータ12は直流電源2からの入力電圧を175Vで出力し、中間電位線16cと第2線16bとの線間電圧を低電位側コンデンサ14が平滑する。第1のDC/DCコンバータ11は直流電源2からの入力電圧を350Vで出力し、第1線16aと第2線16bとの線間電圧を高電位側コンデンサ13及び低電位側コンデンサ14が平滑する。DCバス16の第1線16aと中間電位線16cとの線間、及び、中間電位線16cと第2線16bとの線間で見れば、第1のDC/DCコンバータ11及び第2のDC/DCコンバータ12は共に、175Vの出力を行っている。 The DC bus 16 is composed of three lines with different potentials. For example, the upper first line 16a is 350V, the intermediate potential line 16c is 175V, and the lower second line 16b is 0V. Note that the voltage values are merely examples for the purpose of explanation, and are not limited to these values (same below). The second DC/DC converter 12 outputs the input voltage from the DC power source 2 at 175V, and the low-potential side capacitor 14 smoothes the line voltage between the intermediate potential line 16c and the second line 16b. The first DC/DC converter 11 outputs the input voltage from the DC power source 2 at 350V, and the high-potential side capacitor 13 and the low-potential side capacitor 14 smooth the line voltage between the first line 16a and the second line 16b. When viewed between the first line 16a and the intermediate potential line 16c of the DC bus 16, and between the intermediate potential line 16c and the second line 16b, both the first DC/DC converter 11 and the second DC/DC converter 12 are outputting 175V.

インバータ15は、第1線16aと第2線16bとから入力される350Vの電圧から交流電圧波形を作り出し、単相3線の電圧線であるU線、W線の2線間に出力する。DCバス16の中間電位線16cは、インバータ15を素通りして中性線のO線と互いに直結されている。系統連系時にはO線は接地されており、0Vである。従って、DCバス16の中間電位線16cも0Vとなる。この場合、第1線の電位は175V、第2線の電位は-175Vとなる。自立運転時は、電力変換装置1内又は交流電路3にある分電盤、切替器等の内部でO線が接地される。 The inverter 15 creates an AC voltage waveform from the 350V voltage input from the first line 16a and the second line 16b, and outputs it between the two lines, the U line and the W line, which are single-phase three-wire voltage lines. The intermediate potential line 16c of the DC bus 16 passes directly through the inverter 15 and is directly connected to the neutral line O line. When connected to the grid, the O line is grounded and is at 0V. Therefore, the intermediate potential line 16c of the DC bus 16 is also at 0V. In this case, the potential of the first line is 175V, and the potential of the second line is -175V. During independent operation, the O line is grounded inside the power conversion device 1 or inside a distribution board, switch, etc. on the AC circuit 3.

以下、電力変換装置1の、より具体的な実施形態について説明する。なお、各実施形態の開示は、部分的に組み合わせることもできる。
電力変換装置1は、系統連系運転又は自立運転が可能であるが、以下の開示では主として自立運転時の動作について説明する。また、電力変換装置1は双方向性があり、直流電源2から交流電路3への出力又は、交流電路3(若しくはDCバス16)から直流電源2の充電も可能である。但し、以下の開示では主として直流電源2から交流電路3への出力について説明する。
Hereinafter, a more specific embodiment of the power conversion device 1 will be described. Note that the disclosures of the respective embodiments may be partially combined.
The power conversion device 1 can operate in a grid-connected manner or in an independent manner, but the following disclosure will mainly describe the operation during independent operation. The power conversion device 1 is also bidirectional, and can output from the DC power source 2 to the AC circuit 3, or charge the DC power source 2 from the AC circuit 3 (or DC bus 16). However, the following disclosure will mainly describe the output from the DC power source 2 to the AC circuit 3.

(第1実施形態:昇圧2組)
図2は、第1実施形態に係る電力変換装置1及び電源装置100の回路図である。図2において、第1のDC/DCコンバータ11は、直流電源2の両端に接続されている。第2のDC/DCコンバータ12も、直流電源2の両端に接続されている。直流電源2の両端の電圧Vは、175Vより低い。例えば電圧Vは、100Vとする。
(First embodiment: two boost sets)
Fig. 2 is a circuit diagram of the power conversion device 1 and the power supply device 100 according to the first embodiment. In Fig. 2, a first DC/DC converter 11 is connected to both ends of a DC power source 2. A second DC/DC converter 12 is also connected to both ends of the DC power source 2. A voltage V S across both ends of the DC power source 2 is lower than 175V. For example, the voltage V S is 100V.

第1のDC/DCコンバータ11は、直流リアクトル110と、ハイサイドのスイッチング素子111と、ローサイドのスイッチング素子112とを備え、これらは図示のように接続されている。第2のDC/DCコンバータ12は、直流リアクトル120と、ハイサイドのスイッチング素子121と、ローサイドのスイッチング素子122とを備え、これらは図示のように接続されている。 The first DC/DC converter 11 includes a DC reactor 110, a high-side switching element 111, and a low-side switching element 112, which are connected as shown. The second DC/DC converter 12 includes a DC reactor 120, a high-side switching element 121, and a low-side switching element 122, which are connected as shown.

DCバス16は、電位の異なる3線より構成されている。上の第1線16aは350V、中間電位線16cは175V、下の第2線16bは0Vである。第1線16aと中間電位線16cとの間には、高電位側コンデンサ13が接続されている。中間電位線16cと第2線16bとの間には、低電位側コンデンサ14が接続されている。第1線16aと第2線16bとの間には、電圧センサ17が接続されている。中間電位線16cと第2線16bとの間すなわち低電位側コンデンサ14の両端には、電圧センサ18が接続されている。 The DC bus 16 is composed of three wires with different potentials. The upper first wire 16a is 350V, the intermediate potential wire 16c is 175V, and the lower second wire 16b is 0V. A high potential side capacitor 13 is connected between the first wire 16a and the intermediate potential wire 16c. A low potential side capacitor 14 is connected between the intermediate potential wire 16c and the second wire 16b. A voltage sensor 17 is connected between the first wire 16a and the second wire 16b. A voltage sensor 18 is connected between the intermediate potential wire 16c and the second wire 16b, i.e., across the low potential side capacitor 14.

インバータ15は、フルブリッジ回路を構成する4つのスイッチング素子151,152,153,154と、U線に至る電路に設けられた交流リアクトル155と、W線に至る電路に設けられた交流リアクトル156と、U線-O線間に設けられたコンデンサ157と、O線-W線間に設けられたコンデンサ158とを、図示のように接続して構成されている。DCバス16の中間電位線16cは、インバータ15を素通りして中性線のO線と互いに直結されている。 The inverter 15 is configured by connecting four switching elements 151, 152, 153, and 154 that form a full bridge circuit, an AC reactor 155 provided in the electrical path leading to the U line, an AC reactor 156 provided in the electrical path leading to the W line, a capacitor 157 provided between the U line and the O line, and a capacitor 158 provided between the O line and the W line, as shown in the figure. The intermediate potential line 16c of the DC bus 16 passes through the inverter 15 and is directly connected to the neutral line O line.

上記スイッチング素子111,112,121,122,151~154は、例えばMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)であり、制御部21により制御される。但し、MOSFETに代えてIGBTを用いることもできる。第2実施形態以降のスイッチング素子も同様である。電圧センサ17,18の検出信号は、制御部21に送られる。
制御部21は、例えばコンピュータを含み、コンピュータがソフトウェア(コンピュータプログラム)を実行することで、必要な制御機能を実現する。ソフトウェアは、制御部21の記憶装置(図示せず。)に格納される。
The switching elements 111, 112, 121, 122, 151 to 154 are, for example, MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors), and are controlled by the control unit 21. However, IGBTs may be used instead of the MOSFETs. The same applies to the switching elements in the second and subsequent embodiments. Detection signals from the voltage sensors 17 and 18 are sent to the control unit 21.
The control unit 21 includes, for example, a computer, and the computer executes software (computer programs) to realize necessary control functions. The software is stored in a storage device (not shown) of the control unit 21.

図2において、第2のDC/DCコンバータ12は直流電源2からの入力電圧を昇圧して175Vで出力し、中間電位線16cと第2線16bとの線間電圧を低電位側コンデンサ14が平滑する。第1のDC/DCコンバータ11は直流電源2からの入力電圧を昇圧して350Vで出力し、第1線16aと第2線16bとの線間電圧を高電位側コンデンサ13及び低電位側コンデンサ14が平滑する。DCバス16の3線の線間で見れば、第1のDC/DCコンバータ11及び第2のDC/DCコンバータ12は共に、中間電位線16cとの間に、175Vの出力を行っている。 In FIG. 2, the second DC/DC converter 12 boosts the input voltage from the DC power source 2 and outputs it at 175V, and the low-potential side capacitor 14 smoothes the line voltage between the intermediate potential line 16c and the second line 16b. The first DC/DC converter 11 boosts the input voltage from the DC power source 2 and outputs it at 350V, and the high-potential side capacitor 13 and the low-potential side capacitor 14 smooth the line voltage between the first line 16a and the second line 16b. When viewed between the three lines of the DC bus 16, both the first DC/DC converter 11 and the second DC/DC converter 12 output 175V between the intermediate potential line 16c.

自立運転時、制御部21は、電圧センサ18が検出する第2のDC/DCコンバータ12の実際の出力電圧が、電圧目標値と一致するように第2のDC/DCコンバータ12を定電圧制御する。第1のDC/DCコンバータ11の制御の仕方は2種類ある。
第1の制御方法では、電圧センサ17の検出する電圧が、電圧目標値(350V)と一致するように、制御部21は、第1のDC/DCコンバータ11を定電圧制御する。
第2の制御方法では、電圧センサ17の検出する電圧と、電圧センサ18の検出する電圧との差電圧が、電圧目標値(175V)と一致するように、制御部21は、第1のDC/DCコンバータ11を定電圧制御する。
During independent operation, the control unit 21 performs constant voltage control on the second DC/DC converter 12 so that the actual output voltage of the second DC/DC converter 12 detected by the voltage sensor 18 coincides with the target voltage value. There are two ways of controlling the first DC/DC converter 11.
In the first control method, the control unit 21 performs constant voltage control on the first DC/DC converter 11 so that the voltage detected by the voltage sensor 17 coincides with the target voltage value (350 V).
In the second control method, the control unit 21 performs constant voltage control on the first DC/DC converter 11 so that the difference voltage between the voltage detected by the voltage sensor 17 and the voltage detected by the voltage sensor 18 matches the target voltage value (175 V).

ここで、第2のDC/DCコンバータ12は、100Vから175Vへの昇圧で足りるので、100Vから350Vへの昇圧に比べると直流リアクトル120の小型化が可能であり、これにより、電力変換装置1のコンパクト化が可能である。また、スイッチング素子121,122に印加され得る最大電圧が175Vとなるので、スイッチング素子121,122の耐圧を、175V以上で350Vより低くすることができる。これにより、スイッチングによる電力損失を低減し、部品のコストも低減することができる。 Here, the second DC/DC converter 12 only needs to boost from 100V to 175V, so the DC reactor 120 can be made smaller than when boosting from 100V to 350V, and this allows the power conversion device 1 to be made more compact. In addition, since the maximum voltage that can be applied to the switching elements 121 and 122 is 175V, the withstand voltage of the switching elements 121 and 122 can be set to 175V or higher but lower than 350V. This reduces power loss due to switching and also reduces the cost of parts.

なお、電圧センサの設け方としては、図2の配置の他、第1線16aと第2線16bとの間の電圧を検出する電圧センサと、第1線16aと中間電位線16cとの間の電圧を検出する電圧センサであってもよい。また、第1線16aと中間電位線16cとの間の電圧を検出する電圧センサと、中間電位線16cと第2線16bとの間の電圧を検出する電圧センサであってもよい。要するに、3線中の異なる組み合わせの2線間の電圧を検出すれば、いずれの線間の電圧も取得することができる。他の実施形態でも同様である。 In addition to the arrangement shown in FIG. 2, the voltage sensors may be arranged in a manner such that a voltage sensor detects the voltage between the first line 16a and the second line 16b, and a voltage sensor detects the voltage between the first line 16a and the intermediate potential line 16c. Alternatively, a voltage sensor detects the voltage between the first line 16a and the intermediate potential line 16c, and a voltage sensor detects the voltage between the intermediate potential line 16c and the second line 16b may be arranged. In short, by detecting the voltage between two lines of different combinations among the three lines, it is possible to obtain the voltage between any of the lines. This is similar in other embodiments.

なお、第1線16aと中間電位線16cとの間の電圧を検出する電圧センサ、及び、中間電位線16cと第2線16bとの間の電圧を検出する電圧センサを設ける場合、それぞれの電圧センサの基準電位に共通性がないため、互いに独立して設けることが必要となる。これは、配線の容易さの観点からは、やや複雑で面倒である。これに対して、図2のように電圧センサ17,18を設けると、基準電位(第2線16b)が共通になるので、配線が容易になる利点がある。 When providing a voltage sensor that detects the voltage between the first line 16a and the intermediate potential line 16c, and a voltage sensor that detects the voltage between the intermediate potential line 16c and the second line 16b, the reference potentials of the respective voltage sensors are not common, so it is necessary to provide them independently of each other. This is somewhat complicated and troublesome from the standpoint of ease of wiring. In contrast, providing voltage sensors 17 and 18 as shown in Figure 2 has the advantage that the reference potential (second line 16b) is common, making wiring easier.

インバータ15は、DCバス16の第1線16aと第2線16bとから入力される350Vの電圧から交流電圧波形を作り出し、単相3線の電圧線であるU線、W線の2線間に出力する。なお、実際にはインバータ16の交流側にも電流センサ及び電圧センサが設けられるが、本開示の主要部ではないので、ここでは説明を省略する。 The inverter 15 creates an AC voltage waveform from the 350V voltage input from the first line 16a and the second line 16b of the DC bus 16, and outputs it between the two lines U and W, which are single-phase three-wire voltage lines. In reality, a current sensor and a voltage sensor are also provided on the AC side of the inverter 16, but since they are not the main part of this disclosure, their description will be omitted here.

系統連系時にはO線は系統側で接地されており、電位は0Vである。従って、DCバス16の中間電位線16cも0Vとなる。この場合、第1線の電位は175V、第2線の電位は-175Vとなる。自立運転時は、電力変換装置1内又は交流電路3にある分電盤内等でO線が接地されるので、同様の電位となる。 When connected to the grid, the O line is grounded on the grid side and has a potential of 0V. Therefore, the intermediate potential line 16c of the DC bus 16 is also 0V. In this case, the potential of the first line is 175V and the potential of the second line is -175V. During independent operation, the O line is grounded inside the power conversion device 1 or inside a distribution board on the AC circuit 3, so they have the same potential.

なお、系統連系時は、交流電路3の単相3線の電圧(電位)が商用電力系統によって支配され、所定値に維持された状態となるため、電力変換装置1は、電流制御を行う。この場合、インバータ15は、DCバス16の定電圧制御を行う。第1のDC/DCコンバータ11は、定電流制御を行う。第2のDC/DCコンバータ12は、動作する必要は無く、停止していることになる。 When the system is connected, the voltage (potential) of the single-phase three-wire of the AC circuit 3 is controlled by the commercial power system and is maintained at a predetermined value, so the power conversion device 1 performs current control. In this case, the inverter 15 performs constant voltage control of the DC bus 16. The first DC/DC converter 11 performs constant current control. The second DC/DC converter 12 does not need to operate and is therefore stopped.

(第2実施形態:昇圧と降圧)
図3は、第2実施形態に係る電力変換装置1及び電源装置100の回路図である。図3において、第1のDC/DCコンバータ11は、直流電源2の両端に接続されている。第2のDC/DCコンバータ22も、直流電源2の両端に接続されている。この実施形態では、第1の直流電圧をV、第2の直流電圧をV、直流電源の電源電圧をVとした場合に、V<V<Vの関係である。すなわち、直流電源2の両端の電圧V[V]は、175<V<350の関係にある。例えば電圧Vは200Vであるとする。
(Second embodiment: voltage step-up and voltage step-down)
Fig. 3 is a circuit diagram of the power conversion device 1 and the power supply device 100 according to the second embodiment. In Fig. 3, the first DC/DC converter 11 is connected to both ends of the DC power supply 2. The second DC/DC converter 22 is also connected to both ends of the DC power supply 2. In this embodiment, when the first DC voltage is V1 , the second DC voltage is V2 , and the power supply voltage of the DC power supply is VS , the relationship is V2 < VS < V1 . That is, the voltage VS [V] across both ends of the DC power supply 2 has a relationship of 175 < VS < 350. For example, the voltage VS is assumed to be 200V.

第1のDC/DCコンバータ11は、直流リアクトル110と、ハイサイドのスイッチング素子111と、ローサイドのスイッチング素子112とを備え、これらは図示のように接続されている。第2のDC/DCコンバータ22は、直流リアクトル220と、ハイサイドのスイッチング素子221と、ローサイドのスイッチング素子222とを備え、これらは図示のように接続されている。 The first DC/DC converter 11 includes a DC reactor 110, a high-side switching element 111, and a low-side switching element 112, which are connected as shown. The second DC/DC converter 22 includes a DC reactor 220, a high-side switching element 221, and a low-side switching element 222, which are connected as shown.

DCバス16、高電位側コンデンサ13、低電位側コンデンサ14、電圧センサ17,18、及び、インバータ15については、第1実施形態と同様であるので、説明は省略する。 The DC bus 16, high-potential side capacitor 13, low-potential side capacitor 14, voltage sensors 17 and 18, and inverter 15 are the same as those in the first embodiment, so their description is omitted.

図3において、第2のDC/DCコンバータ22は直流電源2からの入力電圧を降圧して175Vで出力し、中間電位線16cと第2線16bとの線間電圧を低電位側コンデンサ14が平滑する。第1のDC/DCコンバータ11は直流電源2からの入力電圧を昇圧して350Vで出力し、第1線16aと第2線16bとの線間電圧を高電位側コンデンサ13及び低電位側コンデンサ14が平滑する。DCバス16の3線の線間で見れば、第1のDC/DCコンバータ11及び第2のDC/DCコンバータ22は共に、中間電位線16cとの間に、175Vの出力を行っている。 In FIG. 3, the second DC/DC converter 22 steps down the input voltage from the DC power source 2 and outputs it at 175 V, and the low-potential side capacitor 14 smoothes the line voltage between the intermediate potential line 16c and the second line 16b. The first DC/DC converter 11 steps up the input voltage from the DC power source 2 and outputs it at 350 V, and the high-potential side capacitor 13 and the low-potential side capacitor 14 smooth the line voltage between the first line 16a and the second line 16b. When viewed between the three lines of the DC bus 16, both the first DC/DC converter 11 and the second DC/DC converter 22 output 175 V between the intermediate potential line 16c.

自立運転時、制御部21は、電圧センサ18が検出する第2のDC/DCコンバータ22の実際の出力電圧が、電圧目標値と一致するように第2のDC/DCコンバータ22を定電圧制御する。第1のDC/DCコンバータ11の制御の仕方は2種類ある。
第1の制御方法では、電圧センサ17の検出する電圧が、電圧目標値(350V)と一致するように、制御部21は、第1のDC/DCコンバータ11を定電圧制御する。
第2の制御方法では、電圧センサ17の検出する電圧と、電圧センサ18の検出する電圧との差電圧が、電圧目標値(175V)と一致するように制御部21は、第1のDC/DCコンバータ11を定電圧制御する。
During independent operation, the control unit 21 performs constant voltage control on the second DC/DC converter 22 so that the actual output voltage of the second DC/DC converter 22 detected by the voltage sensor 18 coincides with the target voltage value. There are two ways of controlling the first DC/DC converter 11.
In the first control method, the control unit 21 performs constant voltage control on the first DC/DC converter 11 so that the voltage detected by the voltage sensor 17 coincides with the target voltage value (350 V).
In the second control method, the control unit 21 performs constant voltage control on the first DC/DC converter 11 so that the difference voltage between the voltage detected by the voltage sensor 17 and the voltage detected by the voltage sensor 18 matches the target voltage value (175 V).

ここで、第2のDC/DCコンバータ22は、200Vから175Vへの少しの降圧で足りるので、直流リアクトル220の小型化が可能であり、これにより、電力変換装置1のコンパクト化が可能である。また、スイッチング素子221,222に印加され得る最大電圧が175Vとなるので、スイッチング素子221,222の耐圧は、175V以上であればよく、350Vと比べて低い耐圧で足りる。これにより、スイッチングによる電力損失を低減し、部品のコストも低減することができる。 Here, the second DC/DC converter 22 only requires a small step-down from 200V to 175V, so the DC reactor 220 can be made smaller, and this allows the power conversion device 1 to be made more compact. In addition, since the maximum voltage that can be applied to the switching elements 221 and 222 is 175V, the withstand voltage of the switching elements 221 and 222 only needs to be 175V or higher, which is lower than the withstand voltage of 350V. This reduces power loss due to switching and also reduces the cost of parts.

(第3実施形態:2段昇圧)
図4は、第3実施形態に係る電力変換装置1及び電源装置100の回路図である。図4において、第2のDC/DCコンバータ32は、直流電源2の両端に接続されている。第1のDC/DCコンバータ31の入力側は、第2のDC/DCコンバータ32の出力線となる中間電位線16cに接続されている。第1のDC/DCコンバータ31の出力側は、第1線16aに接続されている。第1のDC/DCコンバータ31の入出力共通線は第2線16bとなっている。直流電源2の電圧は例えば50Vである。
(Third embodiment: two-stage boost)
Fig. 4 is a circuit diagram of the power conversion device 1 and the power supply device 100 according to the third embodiment. In Fig. 4, the second DC/DC converter 32 is connected to both ends of the DC power source 2. The input side of the first DC/DC converter 31 is connected to the intermediate potential line 16c which is the output line of the second DC/DC converter 32. The output side of the first DC/DC converter 31 is connected to the first line 16a. The input/output common line of the first DC/DC converter 31 is the second line 16b. The voltage of the DC power source 2 is, for example, 50V.

第1のDC/DCコンバータ31は、直流リアクトル310と、ハイサイドのスイッチング素子311と、ローサイドのスイッチング素子312とを備え、これらは図示のように接続されている。第2のDC/DCコンバータ32は、直流リアクトル320と、ハイサイドのスイッチング素子321と、ローサイドのスイッチング素子322とを備え、これらは図示のように接続されている。 The first DC/DC converter 31 includes a DC reactor 310, a high-side switching element 311, and a low-side switching element 312, which are connected as shown. The second DC/DC converter 32 includes a DC reactor 320, a high-side switching element 321, and a low-side switching element 322, which are connected as shown.

DCバス16、高電位側コンデンサ13、低電位側コンデンサ14、電圧センサ17,18、及び、インバータ15については、第1実施形態と同様であるので、説明は省略する。 The DC bus 16, high-potential side capacitor 13, low-potential side capacitor 14, voltage sensors 17 and 18, and inverter 15 are the same as those in the first embodiment, so their description is omitted.

図4において、第2のDC/DCコンバータ32は直流電源2からの入力電圧を昇圧して175Vで出力し、中間電位線16cと第2線16bとの線間電圧を低電位側コンデンサ14が平滑する。第1のDC/DCコンバータ31は中間電位線16cからの入力電圧を昇圧して第2線16bを基準とすれば350Vで出力し、中間電位線16cを基準とすれば175V昇圧して出力する。第1線16aと第2線16bとの線間電圧を高電位側コンデンサ13及び低電位側コンデンサ14が平滑する。DCバス16の3線の線間で見れば、第1のDC/DCコンバータ31及び第2のDC/DCコンバータ32は共に、中間電位線16cとの間に、175Vの出力を行っている。 4, the second DC/DC converter 32 boosts the input voltage from the DC power source 2 and outputs it at 175 V, and the line voltage between the intermediate potential line 16c and the second line 16b is smoothed by the low-potential side capacitor 14. The first DC/DC converter 31 boosts the input voltage from the intermediate potential line 16c and outputs it at 350 V when the second line 16b is used as a reference, and boosts and outputs it at 175 V when the intermediate potential line 16c is used as a reference. The line voltage between the first line 16a and the second line 16b is smoothed by the high-potential side capacitor 13 and the low-potential side capacitor 14. When viewed between the three lines of the DC bus 16, both the first DC/DC converter 31 and the second DC/DC converter 32 output 175 V between the intermediate potential line 16c.

のDC/DCコンバータ32は、50Vを175Vまで昇圧する。第のDC/DCコンバータ31は、第のDC/DCコンバータ32から入力される電圧175Vを350Vまで昇圧する。この場合、第のDC/DCコンバータ32は125V昇圧することになり、第のDC/DCコンバータ31は、175V昇圧することになる。 The second DC/DC converter 32 boosts 50 V to 175 V. The first DC/DC converter 31 boosts the voltage of 175 V input from the second DC/DC converter 32 to 350 V. In this case, the second DC/DC converter 32 boosts the voltage to 125 V, and the first DC/DC converter 31 boosts the voltage to 175 V.

自立運転時、制御部21は、電圧センサ18が検出する第2のDC/DCコンバータ2の実際の出力電圧が、電圧目標値と一致するように第2のDC/DCコンバータ2を定電圧制御する。第1のDC/DCコンバータ1の制御の仕方は2種類ある。
第1の制御方法では、電圧センサ17の検出する電圧が、電圧目標値(350V)と一致するように、制御部21は、第1のDC/DCコンバータ31を定電圧制御する。
第2の制御方法では、電圧センサ17の検出する電圧と、電圧センサ18の検出する電圧との差電圧が、電圧目標値(175V)と一致するように制御部21は、第1のDC/DCコンバータ31を定電圧制御する。
During independent operation, the control unit 21 performs constant voltage control on the second DC/DC converter 32 so that the actual output voltage of the second DC/DC converter 32 detected by the voltage sensor 18 coincides with the target voltage value. There are two ways of controlling the first DC/DC converter 31 .
In the first control method, the control unit 21 performs constant voltage control on the first DC/DC converter 31 so that the voltage detected by the voltage sensor 17 coincides with the target voltage value (350 V).
In the second control method, the control unit 21 performs constant voltage control on the first DC/DC converter 31 so that the difference voltage between the voltage detected by the voltage sensor 17 and the voltage detected by the voltage sensor 18 matches the target voltage value (175 V).

上記のような2段昇圧を行うことにより、直流電源2の電圧を一気に350Vまで昇圧する場合と比べると、各段の昇圧比が低下する。そのため、直流リアクトル310,320の小型化が可能であり、これにより、電力変換装置1のコンパクト化が可能である。また、スイッチング素子321,322に印加され得る最大電圧が175Vとなるので、スイッチング素子321,322の耐圧は175V以上であればよく、350Vと比べて低い耐圧で足りる。これにより、スイッチングによる電力損失を低減し、部品のコストも低減することができる。 By performing the above-described two-stage boost, the boost ratio of each stage is reduced compared to boosting the voltage of the DC power source 2 to 350V in one go. This allows the DC reactors 310, 320 to be miniaturized, thereby enabling the power conversion device 1 to be made more compact. In addition, since the maximum voltage that can be applied to the switching elements 321, 322 is 175V, the withstand voltage of the switching elements 321, 322 only needs to be 175V or higher, which is lower than the withstand voltage of 350V. This reduces power loss due to switching and also reduces the cost of parts.

(第4実施形態:直流電源が2個)
図5は、第4実施形態に係る電力変換装置1及び電源装置100の回路図である。図5において、直流電源2は、直流電源2Aと、直流電源2Bとにより構成されている。第1のDC/DCコンバータ11は、直流電源2Aの両端に接続されている。第2のDC/DCコンバータ12は、直流電源2Bの両端に接続されている。直流電源2Bの両端の電圧VSB[V]は、VSB<175の関係にある。例えば電圧VSBは100Vである。直流電源2Aの両端の電圧VSA[V]は、VSA<350の関係にある。例えば電圧VSAは200Vである。
(Fourth embodiment: two DC power supplies)
Fig. 5 is a circuit diagram of the power conversion device 1 and the power supply device 100 according to the fourth embodiment. In Fig. 5, the DC power supply 2 is composed of a DC power supply 2A and a DC power supply 2B. The first DC/DC converter 11 is connected to both ends of the DC power supply 2A. The second DC/DC converter 12 is connected to both ends of the DC power supply 2B. The voltage V SB [V] across the DC power supply 2B has a relationship of V SB < 175. For example, the voltage V SB is 100V. The voltage V SA [V] across the DC power supply 2A has a relationship of V SA < 350. For example, the voltage V SA is 200V.

第1のDC/DCコンバータ11は、直流リアクトル110と、ハイサイドのスイッチング素子111と、ローサイドのスイッチング素子112とを備え、これらは図示のように接続されている。第2のDC/DCコンバータ12は、直流リアクトル120と、ハイサイドのスイッチング素子121と、ローサイドのスイッチング素子122とを備え、これらは図示のように接続されている。 The first DC/DC converter 11 includes a DC reactor 110, a high-side switching element 111, and a low-side switching element 112, which are connected as shown. The second DC/DC converter 12 includes a DC reactor 120, a high-side switching element 121, and a low-side switching element 122, which are connected as shown.

DCバス16、高電位側コンデンサ13、低電位側コンデンサ14、電圧センサ17,18、及び、インバータ15については、第1実施形態と同様であるので、説明は省略する。 The DC bus 16, high-potential side capacitor 13, low-potential side capacitor 14, voltage sensors 17 and 18, and inverter 15 are the same as those in the first embodiment, so their description is omitted.

図5において、第2のDC/DCコンバータ12は直流電源2Bからの入力電圧を昇圧して175Vで出力し、中間電位線16cと第2線16bとの線間電圧を低電位側コンデンサ14が平滑する。第1のDC/DCコンバータ11は直流電源2Aからの入力電圧を昇圧して350Vで出力し、第1線16aと第2線16bとの線間電圧を高電位側コンデンサ13及び低電位側コンデンサ14が平滑する。DCバス16の3線の線間で見れば、第1のDC/DCコンバータ11及び第2のDC/DCコンバータ12は共に、中間電位線16cとの間に、175Vの出力を行っている。 In FIG. 5, the second DC/DC converter 12 boosts the input voltage from the DC power source 2B and outputs it at 175V, and the low-potential side capacitor 14 smoothes the line voltage between the intermediate potential line 16c and the second line 16b. The first DC/DC converter 11 boosts the input voltage from the DC power source 2A and outputs it at 350V, and the high-potential side capacitor 13 and the low-potential side capacitor 14 smooth the line voltage between the first line 16a and the second line 16b. When viewed between the three lines of the DC bus 16, both the first DC/DC converter 11 and the second DC/DC converter 12 output 175V between the intermediate potential line 16c.

自立運転時、制御部21は、電圧センサ18が検出する第2のDC/DCコンバータ12の実際の出力電圧が、電圧目標値と一致するように第2のDC/DCコンバータ12を定電圧制御する。第1のDC/DCコンバータ11の制御の仕方は2種類ある。
第1の制御方法では、電圧センサ17の検出する電圧が、電圧目標値(350V)と一致するように、制御部21は、第1のDC/DCコンバータ11を定電圧制御する。
第2の制御方法では、電圧センサ17の検出する電圧と、電圧センサ18の検出する電圧との差電圧が、電圧目標値(175V)と一致するように制御部21は、第1のDC/DCコンバータ11を定電圧制御する。
During independent operation, the control unit 21 performs constant voltage control on the second DC/DC converter 12 so that the actual output voltage of the second DC/DC converter 12 detected by the voltage sensor 18 coincides with the target voltage value. There are two ways of controlling the first DC/DC converter 11.
In the first control method, the control unit 21 performs constant voltage control on the first DC/DC converter 11 so that the voltage detected by the voltage sensor 17 coincides with the target voltage value (350 V).
In the second control method, the control unit 21 performs constant voltage control on the first DC/DC converter 11 so that the difference voltage between the voltage detected by the voltage sensor 17 and the voltage detected by the voltage sensor 18 matches the target voltage value (175 V).

ここで、電圧目標値になるべく近い電圧の直流電源2A,2Bを用いれば、第1のDC/DCコンバータ11及び第2のDC/DCコンバータ12は共に、昇圧比を低減することができる。昇圧比を低減できれば、直流リアクトル110,120の小型化が可能であり、これにより、電力変換装置1のコンパクト化が可能である。また、スイッチング素子121,122に印加され得る最大電圧が175Vとなるので、スイッチング素子121,122の耐圧は175V以上であればよく、350Vより低い耐圧で足りる。これにより、スイッチングによる電力損失を低減し、部品のコストも低減することができる。 Here, if DC power sources 2A, 2B with voltages as close as possible to the target voltage value are used, the step-up ratio of both the first DC/DC converter 11 and the second DC/DC converter 12 can be reduced. If the step-up ratio can be reduced, the DC reactors 110, 120 can be made smaller, and the power conversion device 1 can be made more compact. In addition, since the maximum voltage that can be applied to the switching elements 121, 122 is 175V, the withstand voltage of the switching elements 121, 122 only needs to be 175V or higher, and a withstand voltage lower than 350V will suffice. This reduces power loss due to switching and also reduces the cost of parts.

一般化して表現すれば、第1線16aと第2線16bとの線間電圧の電圧目標値である第1の直流電圧をV、中間電位線16cと第2線16bとの線間電圧の電圧目標値である第2の直流電圧をV、そして、第1の直流電源2Aの電源電圧をVSA、第2の直流電源2Bの電源電圧をVSBとした場合に、
SB<VSA<V<V、又は、
SB<V<VSA<V
の関係にある場合に図5の回路構成が好適である。この場合、第1のDC/DCコンバータ11及び第2のDC/DCコンバータ12のそれぞれの昇圧比を抑制し、電力損失を低減し、また、直流リアクトル110,120を小型化することができる。
In generalized terms, if a first DC voltage which is a target voltage value of the line voltage between the first line 16a and the second line 16b is V1 , a second DC voltage which is a target voltage value of the line voltage between the intermediate potential line 16c and the second line 16b is V2 , the power supply voltage of the first DC power supply 2A is VSA , and the power supply voltage of the second DC power supply 2B is VSB , then:
V SB <V SA <V 2 <V 1 , or
V SB <V 2 <V SA <V 1 ,
5 is suitable when the relationship between the first DC/DC converter 11 and the second DC/DC converter 12 and the DC reactors 110 and 120 is satisfied. In this case, the step-up ratios of the first DC/DC converter 11 and the second DC/DC converter 12 can be suppressed, power loss can be reduced, and the DC reactors 110 and 120 can be made smaller.

(第5実施形態:他の直流電源との組み合わせ)
図6は、第5実施形態に係る電力変換装置1及び電源装置100の回路図である。図6において、第1のDC/DCコンバータ11は、蓄電池である直流電源2の両端に接続されている。第2のDC/DCコンバータ12も、直流電源2の両端に接続されている。直流電源2の両端の電圧V[V]は、V<175の関係にある。例えば電圧Vは100Vであるとする。
(Fifth embodiment: combination with other DC power supplies)
Fig. 6 is a circuit diagram of the power conversion device 1 and the power supply device 100 according to the fifth embodiment. In Fig. 6, a first DC/DC converter 11 is connected to both ends of a DC power source 2 which is a storage battery. A second DC/DC converter 12 is also connected to both ends of the DC power source 2. The voltage V S [V] across the DC power source 2 satisfies the relationship V S < 175. For example, the voltage V S is assumed to be 100V.

第1のDC/DCコンバータ11は、直流リアクトル110と、ハイサイドのスイッチング素子111と、ローサイドのスイッチング素子112とを備え、これらは図示のように接続されている。第2のDC/DCコンバータ12は、直流リアクトル120と、ハイサイドのスイッチング素子121と、ローサイドのスイッチング素子122とを備え、これらは図示のように接続されている。 The first DC/DC converter 11 includes a DC reactor 110, a high-side switching element 111, and a low-side switching element 112, which are connected as shown. The second DC/DC converter 12 includes a DC reactor 120, a high-side switching element 121, and a low-side switching element 122, which are connected as shown.

太陽光発電パネル19は、逆流防止用のダイオード20を介して、第3のDC/DCコンバータ23と接続されている。第3のDC/DCコンバータ23は、直流リアクトル230と、ハイサイドのスイッチング素子231と、ローサイドのスイッチング素子232と、平滑用のコンデンサ233とを備え、これらは図示のように接続されている。第3のDC/DCコンバータ23の出力は、DCバス16の第1線16a及び第2線16bの線間に接続されている。その他の回路構成は、図2と同様であるので、説明を省略する。 The solar panel 19 is connected to the third DC/DC converter 23 via a diode 20 for preventing reverse current. The third DC/DC converter 23 includes a DC reactor 230, a high-side switching element 231, a low-side switching element 232, and a smoothing capacitor 233, which are connected as shown in the figure. The output of the third DC/DC converter 23 is connected between the first line 16a and the second line 16b of the DC bus 16. The other circuit configurations are the same as those in FIG. 2, so the description will be omitted.

図6において、第2のDC/DCコンバータ12は直流電源2からの入力電圧を昇圧して175Vで出力し、中間電位線16cと第2線16bとの線間電圧を低電位側コンデンサ14が平滑する。第1のDC/DCコンバータ11は直流電源2からの入力電圧を昇圧して350Vで出力し、第1線16aと第2線16bとの線間電圧を高電位側コンデンサ13及び低電位側コンデンサ14が平滑する。DCバス16の3線の線間で見れば、第1のDC/DCコンバータ11及び第2のDC/DCコンバータ12は共に、中間電位線16cとの間に、175Vの出力を行っている。第3のDC/DCコンバータ23は、太陽光発電パネル20から出力される発電電圧を350Vに昇圧して、DCバス16の第1線16aと第2線16bとの線間に供給する。 In FIG. 6, the second DC/DC converter 12 boosts the input voltage from the DC power source 2 and outputs it at 175V, and the low-potential side capacitor 14 smoothes the line voltage between the intermediate potential line 16c and the second line 16b. The first DC/DC converter 11 boosts the input voltage from the DC power source 2 and outputs it at 350V, and the high-potential side capacitor 13 and the low-potential side capacitor 14 smooth the line voltage between the first line 16a and the second line 16b. Looking at the three lines of the DC bus 16, both the first DC/DC converter 11 and the second DC/DC converter 12 output 175V between the intermediate potential line 16c. The third DC/DC converter 23 boosts the generated voltage output from the solar power generation panel 20 to 350V and supplies it between the first line 16a and the second line 16b of the DC bus 16.

制御部21は、電圧センサ18が検出する第2のDC/DCコンバータ12の実際の出力電圧が、電圧目標値と一致するように第2のDC/DCコンバータ12を制御する。第1のDC/DCコンバータ11の制御の仕方は2種類ある。
第1の制御方法では、電圧センサ17の検出する電圧が、電圧目標値(350V)と一致するように、制御部21は、第1のDC/DCコンバータ11を制御する。
第2の制御方法では、電圧センサ17の検出する電圧と、電圧センサ18の検出する電圧との差電圧が、電圧目標値(175V)と一致するように制御部21は、第1のDC/DCコンバータ11を制御する。
The control unit 21 controls the second DC/DC converter 12 so that the actual output voltage of the second DC/DC converter 12 detected by the voltage sensor 18 coincides with the target voltage value. There are two ways of controlling the first DC/DC converter 11.
In the first control method, the control unit 21 controls the first DC/DC converter 11 so that the voltage detected by the voltage sensor 17 coincides with the target voltage value (350 V).
In the second control method, the control unit 21 controls the first DC/DC converter 11 so that the difference voltage between the voltage detected by the voltage sensor 17 and the voltage detected by the voltage sensor 18 matches the target voltage value (175 V).

さらに、図6の回路構成の場合、第3のDC/DCコンバータ23からDCバス16に供給される電力を、インバータ15に接続された負荷に供給することができる。インバータ15に接続された負荷との関係で余剰電力が生じる場合は、第3のDC/DCコンバータ23から出力される電力を用いて、第1のDC/DCコンバータ11を降圧チョッパとして逆方向動作させ、蓄電池である直流電源2を充電することができる。
なお、DCバス16には、直流負荷を接続することもできる。
6, the power supplied from the third DC/DC converter 23 to the DC bus 16 can be supplied to the load connected to the inverter 15. When surplus power occurs in relation to the load connected to the inverter 15, the first DC/DC converter 11 can be operated in the reverse direction as a step-down chopper using the power output from the third DC/DC converter 23 to charge the DC power source 2, which is a storage battery.
In addition, a DC load can also be connected to the DC bus 16.

《検証》
(参考例)
図7は、参考のために、1台のDC/DCコンバータと、インバータとにより、単相2線の自立出力をそのまま単相3線のU線-W線間に出力してU相(U線-O線)、W相(W線-O線)で極端に不平衡となる負荷に給電した場合の電圧及び電流を示すグラフである。負荷は、U相に抵抗負荷を接続し、W相には抵抗とコンデンサの並列体にダイオードを直列接続したもの、を接続している。直流電源の電圧は200Vであり、これをDC/DCコンバータにより350Vに昇圧する。DCバスの中間電位線はDCバスの2線間に一対のコンデンサの直列体を配置し、その相互接続点を中間電位線とした。すなわち、DCバスの3線の電位は、上から順に、350V、175V、0Vである。交流の目標出力電圧はU線-W線間で200V(実効値)である。上段、中段、下段の3つのグラフの横軸は共通の時間軸であり、交流(50Hz)の3サイクル(0.06秒)に相当する。
"verification"
(Reference example)
For reference, FIG. 7 is a graph showing the voltage and current when a single-phase two-wire independent output is output as is between the U-line and W-line of a single-phase three-wire by one DC/DC converter and an inverter, and power is supplied to a load that is extremely unbalanced in the U-phase (U-line-O line) and W-phase (W-line-O line). The load is a resistive load connected to the U-phase, and a parallel body of a resistor and a capacitor connected in series to a diode connected to the W-phase. The voltage of the DC power supply is 200V, which is boosted to 350V by the DC/DC converter. The intermediate potential line of the DC bus is a pair of series bodies of capacitors placed between the two lines of the DC bus, and the interconnection point is set as the intermediate potential line. That is, the potentials of the three lines of the DC bus are 350V, 175V, and 0V, from the top. The target AC output voltage is 200V (effective value) between the U-line and the W-line. The horizontal axis of the three graphs at the top, middle, and bottom is a common time axis, which corresponds to three cycles (0.06 seconds) of an alternating current (50 Hz).

上段のグラフにおけるVdc1は、DCバスの第1線と中間電位線との間の電圧、Vdc2は、中間電位線と第2線との間の電圧である。理想的にはどちらも175Vとなるべきであるが、双方とも175Vから大きく乖離している。
中段のグラフにおけるVuoはU相電圧、VwoはW相電圧である。Vuo,Vwo共に、振動の中心が0から乖離している。
下段のグラフにおけるIuは、U線に流れる電流、IwはW線に流れる電流である。Iu,Iw共に、振動の中心が0から乖離している。
In the upper graph, Vdc1 is the voltage between the first line and the mid-potential line of the DC bus, and Vdc2 is the voltage between the mid-potential line and the second line. Ideally, both should be 175 V, but both are significantly different from 175 V.
In the middle graph, Vuo is the U-phase voltage, and Vwo is the W-phase voltage. The centers of oscillation of both Vuo and Vwo deviate from 0.
In the lower graph, Iu is the current flowing through line U, and Iw is the current flowing through line W. The centers of oscillation for both Iu and Iw deviate from 0.

(第1実施形態(図2)の電力変換装置)
次に、実施形態の代表として、第1実施形態の電力変換装置について、検証する。
図8は、第1実施形態(図2)の電力変換装置1を用いて、自立出力を単相3線のU線-W線間に出力してU相(U線-O線)、W相(W線-O線)で極端に不平衡となる負荷に給電した場合の電圧及び電流を示すグラフである。負荷は、上記の参考例と同様に、U相に抵抗負荷を接続し、W相には抵抗とコンデンサの並列体にダイオードを直列接続したもの、を接続している。直流電源の電圧は100Vであり、これを第1,第2のDC/DCコンバータ11,12により350V/175Vに昇圧する。交流の目標出力電圧はU線-O線間に100V(実効値)、W線-O線間に100V(実効値)である。上段、中段、下段の3つのグラフの横軸は共通の時間軸であり、交流(50Hz)の3サイクル(0.06秒)に相当する。
(Power conversion device of the first embodiment (FIG. 2))
Next, the power conversion device of the first embodiment will be examined as a representative embodiment.
FIG. 8 is a graph showing the voltage and current when the power conversion device 1 of the first embodiment (FIG. 2) is used to output an independent output between the U-line and W-line of a single-phase three-wire and supply power to a load that is extremely unbalanced in the U-phase (U-line-O line) and the W-phase (W-line-O line). As with the above-mentioned reference example, the load is a resistive load connected to the U-phase, and a diode connected in series to a parallel body of a resistor and a capacitor connected to the W-phase. The voltage of the DC power supply is 100V, which is boosted to 350V/175V by the first and second DC/DC converters 11 and 12. The target output voltage of the AC is 100V (effective value) between the U-line and O-line, and 100V (effective value) between the W-line and O-line. The horizontal axis of the three graphs in the upper, middle, and lower stages is a common time axis, and corresponds to three cycles (0.06 seconds) of AC (50 Hz).

図8において、上段のグラフにおけるVdc1は、DCバス16の第1線16aと中間電位線16cとの間の電圧、Vdc2は、中間電位線16cと第2線16bとの間の電圧である。双方とも概ね175Vに制御されている。
中段のグラフにおけるVuoはU相電圧、VwoはW相電圧である。Vuo,Vwo共に、振動の中心が0の正弦波となっている。
下段のグラフにおけるIuは、U線に流れる電流、IwはW線に流れる電流である。Iuは振動の中心が0の正弦波となっている。Iwはダイオードの存在のため、半サイクルごとの波形となるが、0を振動の中心とする正弦波の半波整流波形となっていることがわかる。
8, Vdc1 in the upper graph is the voltage between the first line 16a and the intermediate potential line 16c of the DC bus 16, and Vdc2 is the voltage between the intermediate potential line 16c and the second line 16b. Both are controlled to approximately 175 V.
In the middle graph, Vuo is the U-phase voltage, and Vwo is the W-phase voltage. Both Vuo and Vwo are sine waves with the center of oscillation at zero.
In the lower graph, Iu is the current flowing through the U line, and Iw is the current flowing through the W line. Iu is a sine wave with the center of oscillation at 0. Because of the presence of the diode, Iw has a waveform that changes every half cycle, but it can be seen that it is a half-wave rectified sine wave with the center of oscillation at 0.

上記のように、好適な結果が得られており、他の実施形態についても同様に好適な結果が得られる。 As described above, favorable results have been obtained, and similarly favorable results are obtained for other embodiments.

(電圧目標値の設定の仕方について)
次に、電圧目標値の設定の仕方による違いについて検証する。上記各実施形態で述べたように、電圧目標値の設定の仕方は、以下の2種類がある。
(a)電圧センサ17の検出する電圧が、電圧目標値(350V)と一致するように、制御部21は、第1のDC/DCコンバータ11を定電圧制御する。
(b)電圧センサ17の検出する電圧と、電圧センサ18の検出する電圧との差電圧が、電圧目標値(175V)と一致するように制御部21は、第1のDC/DCコンバータ11を定電圧制御する。
(How to set the voltage target value)
Next, the difference depending on the method for setting the voltage target value will be examined. As described in the above embodiments, there are the following two types of methods for setting the voltage target value.
(a) The control unit 21 performs constant voltage control on the first DC/DC converter 11 so that the voltage detected by the voltage sensor 17 coincides with the target voltage value (350 V).
(b) The control unit 21 performs constant voltage control on the first DC/DC converter 11 so that the difference voltage between the voltage detected by the voltage sensor 17 and the voltage detected by the voltage sensor 18 coincides with the target voltage value (175 V).

図9は、第1実施形態の電力変換装置1を用いて、上記(a)の制御を行って自立運転により、単相3線の交流出力を平衡負荷に提供した場合の電圧及び電流を示すグラフである。上段、中段、下段の3つのグラフの横軸は共通の時間軸であり、交流の3サイクル(0.06秒)に相当する。上段のグラフは、縦軸のスケールを拡大して変動を誇張したものである。 Figure 9 is a graph showing the voltage and current when the power conversion device 1 of the first embodiment is used to provide a single-phase three-wire AC output to a balanced load in autonomous operation by performing the control described above in (a). The horizontal axis of the top, middle, and bottom graphs is a common time axis, which corresponds to three cycles of AC (0.06 seconds). The top graph has an expanded vertical scale to exaggerate the fluctuations.

図9において、上段のグラフにおけるVdc1は、DCバス16の第1線16aと中間電位線16cとの間の電圧、Vdc2は、中間電位線16cと第2線16bとの間の電圧である。双方とも175Vを中心に変動している。3サイクルなので変動が顕著に現れているが、もっと長い期間で平均すれば特に問題は無い。
中段のグラフにおけるVuoはU相電圧、VwoはW相電圧である。Vuo,Vwo共に、振動の中心が0の正弦波となっている。
下段のグラフにおけるIuは、U線に流れる電流、IwはW線に流れる電流である。Iu、Iw共に、振動の中心が0の正弦波となっている。
9, Vdc1 in the upper graph is the voltage between the first line 16a and the intermediate potential line 16c of the DC bus 16, and Vdc2 is the voltage between the intermediate potential line 16c and the second line 16b. Both fluctuate around 175 V. Since it is three cycles, the fluctuation is noticeable, but there is no particular problem if it is averaged over a longer period.
In the middle graph, Vuo is the U-phase voltage, and Vwo is the W-phase voltage. Both Vuo and Vwo are sine waves with the center of oscillation at zero.
In the lower graph, Iu is the current flowing through line U, and Iw is the current flowing through line W. Both Iu and Iw are sine waves with the center of oscillation at zero.

図10は、第1実施形態の電力変換装置1を用いて、上記(b)の制御を行って自立運転により、単相3線の交流出力を平衡負荷に提供した場合の電圧及び電流を示すグラフである。上段、中段、下段の3つのグラフの横軸は共通の時間軸であり、交流(50Hz)の3サイクル(0.06秒)に相当する。上段のグラフは、縦軸のスケールを拡大して変動を誇張したものである。 Figure 10 is a graph showing voltage and current when the power conversion device 1 of the first embodiment is used to provide a single-phase three-wire AC output to a balanced load in autonomous operation by performing the control described above in (b). The horizontal axis of the top, middle, and bottom graphs is a common time axis, and corresponds to three cycles (0.06 seconds) of AC (50 Hz). The top graph has an expanded vertical scale to exaggerate the fluctuations.

図10において、上段のグラフにおけるVdc1は、DCバス16の第1線16aと中間電位線16cとの間の電圧、Vdc2は、中間電位線16cと第2線16bとの間の電圧である。双方とも175Vを中心に変動している。図9と同様に、3サイクルなので変動がやや顕著に現れているが、もっと長い期間で平均すれば特に問題は無い。図9との比較で言えば、図10の方が、変動が抑制されている。
中段のグラフにおけるVuoはU相電圧、VwoはW相電圧である。Vuo,Vwo共に、振動の中心が0の正弦波となっている。
下段のグラフにおけるIuは、U線に流れる電流、IwはW線に流れる電流である。Iu、Iw共に、振動の中心が0の正弦波となっている。
In Fig. 10, Vdc1 in the upper graph is the voltage between the first line 16a and the intermediate potential line 16c of the DC bus 16, and Vdc2 is the voltage between the intermediate potential line 16c and the second line 16b. Both fluctuate around 175V. As in Fig. 9, the fluctuations are somewhat noticeable because it is three cycles, but there is no particular problem if the fluctuations are averaged over a longer period. In comparison with Fig. 9, the fluctuations are more suppressed in Fig. 10.
In the middle graph, Vuo is the U-phase voltage, and Vwo is the W-phase voltage. Both Vuo and Vwo are sine waves with the center of oscillation at zero.
In the lower graph, Iu is the current flowing through line U, and Iw is the current flowing through line W. Both Iu and Iw are sine waves with the center of oscillation at zero.

(充電を併用した場合)
図11は、第5実施形態(図6)の電力変換装置1を用いて、自立運転により、単相3線の交流出力を平衡負荷に提供した場合の電圧及び電流を示すグラフである。上段、中段、下段の3つのグラフの横軸は共通の時間軸であり、交流(50Hz)の3サイクル(0.06秒)に相当する。
(When used in conjunction with charging)
11 is a graph showing voltages and currents when a single-phase three-wire AC output is provided to a balanced load in a stand-alone operation using the power conversion device 1 of the fifth embodiment (FIG. 6). The horizontal axis of the upper, middle, and lower three graphs is a common time axis, and corresponds to three cycles (0.06 seconds) of AC (50 Hz).

図10において、上段のグラフにおけるVdc1は、DCバス16の第1線16aと中間電位線16cとの間の電圧、Vdc2は、中間電位線16cと第2線16bとの間の電圧である。双方とも175Vを中心に僅かに変動している程度で、ほとんど一定に維持されていることがわかる。
中段のグラフにおけるVuoはU相電圧、VwoはW相電圧である。Vuo,Vwo共に、振動の中心が0の正弦波となっている。
下段のグラフにおけるIuは、U線に流れる電流、IwはW線に流れる電流、Ibatは直流電源2への充電電流である。充電をマイナスで表している。若干、プラス側にも振れているが、実質的には、脈動する直流である。脈動は、交流の影響を受けて商用交流の2倍の周期となっている。
10, Vdc1 in the upper graph is the voltage between the first line 16a and the intermediate potential line 16c of the DC bus 16, and Vdc2 is the voltage between the intermediate potential line 16c and the second line 16b. It can be seen that both of them fluctuate slightly around 175 V, and are maintained almost constant.
In the middle graph, Vuo is the U-phase voltage, and Vwo is the W-phase voltage. Both Vuo and Vwo are sine waves with the center of oscillation at zero.
In the lower graph, Iu is the current flowing through the U line, Iw is the current flowing through the W line, and Ibat is the charging current to the DC power source 2. Charging is indicated by a negative value. Although it swings slightly to the positive side, it is essentially a pulsating DC current. The pulsation is influenced by the AC current and has a period twice that of commercial AC.

(第6実施形態:変形例)
なお、第1~第5実施形態ではいずれも、2つのDC/DCコンバータによって、第2線16bから見た第1線16aの電圧と中間電位線16cの電圧とを出力しようとするが、第1線16aから見た第2線16bの電圧と中間電位線16cの電圧とを出力してもよい。
図12は、第2実施形態(図3)の変形例ともいえる電力変換装置1及び電源装置100の回路図である。図12において、第1のDC/DCコンバータ11は、直流電源2の両端に接続されている。第2のDC/DCコンバータ42は、第1線16aと直流電源2のプラス側端子との間に接続されている。第1線16aと直流電源2のプラス側端子との間にはコンデンサ43が設けられ、第1線16aと直流電源2のプラス側端子との間の電圧を安定させている。直流電源2の両端の電圧Vは、例えば100Vである。
(Sixth embodiment: modified example)
In all of the first to fifth embodiments, two DC/DC converters are used to output the voltage of the first line 16a as seen from the second line 16b and the voltage of the intermediate potential line 16c, but it is also possible to output the voltage of the second line 16b as seen from the first line 16a and the voltage of the intermediate potential line 16c.
Fig. 12 is a circuit diagram of the power conversion device 1 and the power supply device 100, which can be considered as a modification of the second embodiment (Fig. 3). In Fig. 12, the first DC/DC converter 11 is connected to both ends of the DC power source 2. The second DC/DC converter 42 is connected between the first line 16a and the positive terminal of the DC power source 2. A capacitor 43 is provided between the first line 16a and the positive terminal of the DC power source 2 to stabilize the voltage between the first line 16a and the positive terminal of the DC power source 2. The voltage V S across the DC power source 2 is, for example, 100V.

第1のDC/DCコンバータ11は、直流リアクトル110と、ハイサイドのスイッチング素子111と、ローサイドのスイッチング素子112とを備え、これらは図示のように接続されている。第2のDC/DCコンバータ42は、直流リアクトル420と、ハイサイドのスイッチング素子421と、ローサイドのスイッチング素子422とを備え、これらは図示のように接続されている。 The first DC/DC converter 11 includes a DC reactor 110, a high-side switching element 111, and a low-side switching element 112, which are connected as shown. The second DC/DC converter 42 includes a DC reactor 420, a high-side switching element 421, and a low-side switching element 422, which are connected as shown.

DCバス16、高電位側コンデンサ13、低電位側コンデンサ14、電圧センサ17,18、及び、インバータ15については、第1実施形態と同様であるので、説明は省略する。 The DC bus 16, high-potential side capacitor 13, low-potential side capacitor 14, voltage sensors 17 and 18, and inverter 15 are the same as those in the first embodiment, so their description is omitted.

図12において、第1のDC/DCコンバータ11は直流電源2からの入力電圧を昇圧して350Vで出力し、第1線16aと第2線16bとの線間電圧を高電位側コンデンサ13及び低電位側コンデンサ14が平滑する。第2のDC/DCコンバータ42は、第1線16aと直流電源2のプラス側端子との差電圧(250V)を降圧して175Vで出力し、中間電位線16cと第1線16aとの線間電圧を高電位側コンデンサ13が平滑する。DCバス16の3線の線間で見れば、第1のDC/DCコンバータ11及び第2のDC/DCコンバータ22は共に、中間電位線16cとの間に、175Vの出力を行っている。 In FIG. 12, the first DC/DC converter 11 boosts the input voltage from the DC power source 2 and outputs it at 350V, and the high-potential side capacitor 13 and the low-potential side capacitor 14 smooth the line voltage between the first line 16a and the second line 16b. The second DC/DC converter 42 steps down the difference voltage (250V) between the first line 16a and the positive terminal of the DC power source 2 and outputs it at 175V, and the high-potential side capacitor 13 smooths the line voltage between the intermediate potential line 16c and the first line 16a. When viewed between the three lines of the DC bus 16, both the first DC/DC converter 11 and the second DC/DC converter 22 output 175V between the intermediate potential line 16c.

自立運転時の制御については、第2実施形態と同様である。
第2のDC/DCコンバータ42は、250Vから175Vへの降圧で足りるので、直流リアクトル420の小型化が可能であり、これにより、電力変換装置1のコンパクト化が可能である。また、スイッチング素子421,422に印加され得る最大電圧が250Vとなるので、スイッチング素子421,422の耐圧は250V以上であればよく、350Vより低い耐圧で足りる。これにより、スイッチングによる電力損失を低減し、部品のコストも低減することができる。
The control during the independent operation is similar to that in the second embodiment.
Since the second DC/DC converter 42 only needs to step down the voltage from 250V to 175V, the DC reactor 420 can be made smaller, which enables the power conversion device 1 to be made more compact. Furthermore, since the maximum voltage that can be applied to the switching elements 421, 422 is 250V, the withstand voltage of the switching elements 421, 422 only needs to be 250V or higher, and a withstand voltage lower than 350V will suffice. This reduces power loss due to switching, and also reduces the cost of components.

《開示のまとめ》
以上、開示したのは、直流電源2と単相3線式の交流電路3との間に設けられる電力変換装置1である。この電力変換装置1は、交流電路3に交流出力を提供するインバータ15と、インバータ15の直流側にあって、電位順に、第1線16a、中間電位線16c、及び、第2線16bを有し、第1線16a及び第2線16bがインバータ15への直流入力線となり、中間電位線16cが交流電路3の中性線(O線)と接続されるDCバス16と、第1線16aと中間電位線16cとの間に設けられた高電位側コンデンサ13と、中間電位線16cと第2線16bとの間に設けられた低電位側コンデンサ14と、直流電源2とDCバス16との間に設けられた第1のDC/DCコンバータ11(31)と、直流電源2とDCバス16との間に設けられた第2のDC/DCコンバータ12(22,32,42)と、インバータ15並びに第1のDC/DCコンバータ11(31)及び第2のDC/DCコンバータ12(22,32,42)を制御する制御部21と、を備えている。
Summary of disclosure
What has been disclosed above is a power conversion device 1 provided between a DC power source 2 and a single-phase three-wire AC circuit 3. This power conversion device 1 includes an inverter 15 that provides an AC output to the AC circuit 3, a DC bus 16 on the DC side of the inverter 15 and having, in order of potential, a first line 16a, an intermediate potential line 16c, and a second line 16b, the first line 16a and the second line 16b being DC input lines to the inverter 15, and the intermediate potential line 16c being connected to the neutral line (O line) of the AC circuit 3, a high-potential side capacitor 13 provided between the first line 16a and the intermediate potential line 16c, and a high-potential side capacitor 13 provided between the first line 16a and the intermediate potential line 16c. The power supply circuit includes a low-potential side capacitor 14 provided between the first line 16c and the second line 16b, a first DC/DC converter 11 (31) provided between the DC power supply 2 and the DC bus 16, a second DC/DC converter 12 (22, 32, 42) provided between the DC power supply 2 and the DC bus 16, and a control unit 21 that controls the inverter 15 as well as the first DC/DC converter 11 (31) and the second DC/DC converter 12 (22, 32, 42).

そして、第1のDC/DCコンバータは、直流電源2からの入力電圧に基づいて第1の直流電圧(例えば350V)を生成し、第1線16aと第2線16bとの線間に出力する。第2のDC/DCコンバータは、直流電源2からの入力電圧を第2の直流電圧(例えば175V)に変換して第1線16a及び第2線16bのいずれか一方と中間電位線16cとの線間に出力する。 The first DC/DC converter generates a first DC voltage (e.g., 350 V) based on the input voltage from the DC power source 2 and outputs it between the first line 16a and the second line 16b. The second DC/DC converter converts the input voltage from the DC power source 2 to a second DC voltage (e.g., 175 V) and outputs it between either the first line 16a or the second line 16b and the intermediate potential line 16c.

このような電力変換装置1では、第1のDC/DCコンバータ11及び第2のDC/DCコンバータ12がそれぞれ所定の直流電圧を出力することにより、DCバス16の3線(第1線16a、中間電位線16c、第2線16b)の相互間の電位差を所望の値に維持して、自立運転時にも安定した単相3線出力を提供することができる。第2のDC/DCコンバータ12は、第1のDC/DCコンバータ11より低い電圧を出力するので、電圧が低い分だけ、電力損失の抑制とコンパクト化とを実現することができる。こうして、自立運転時に単相3線出力を提供する電力変換装置1において、電力損失の抑制とコンパクト化とを実現することができる。 In such a power conversion device 1, the first DC/DC converter 11 and the second DC/DC converter 12 each output a predetermined DC voltage, thereby maintaining the potential difference between the three wires (first wire 16a, intermediate potential wire 16c, second wire 16b) of the DC bus 16 at a desired value, and providing a stable single-phase three-wire output even during independent operation. The second DC/DC converter 12 outputs a lower voltage than the first DC/DC converter 11, so that the lower voltage makes it possible to reduce power loss and achieve compactness. In this way, in the power conversion device 1 that provides a single-phase three-wire output during independent operation, it is possible to reduce power loss and achieve compactness.

第1のDC/DCコンバータ11の制御については、第1の直流電圧の検出値を電圧目標値(例えば350V)に合わせるフィードバック制御を行うか、または、第1の直流電圧と第2の直流電圧との差電圧を電圧目標値(例えば175V)に合わせるフィードバック制御を行うことができる。 The first DC/DC converter 11 can be controlled by feedback control to adjust the detected value of the first DC voltage to a voltage target value (e.g., 350 V), or by feedback control to adjust the difference voltage between the first DC voltage and the second DC voltage to a voltage target value (e.g., 175 V).

第1のDC/DCコンバータ11及び第2のDC/DCコンバータ12の回路構成は、直流電源2の電圧との関係で種々のバリエーションが可能である。前述のように、昇圧2組(図2)、昇圧と降圧(図3)、2段昇圧(図4)、直流電源を個別に設ける昇圧(図5)が可能である。その他、直流電源の電圧が高い場合には降圧2組もあり得る。直流電源を個別に設ける場合には一方が昇圧、他方が降圧、ということもあり得る。 The circuit configuration of the first DC/DC converter 11 and the second DC/DC converter 12 can be varied in various ways depending on the voltage of the DC power supply 2. As mentioned above, two sets of boost (Fig. 2), boost and step-down (Fig. 3), two-stage boost (Fig. 4), and boost with separate DC power supplies (Fig. 5) are possible. In addition, two sets of step-down are also possible when the voltage of the DC power supplies is high. When separate DC power supplies are provided, one may be step-up and the other step-down.

なお、DCバス16に関して、上記各実施形態では電位の高い方から順に、第1線、中間電位線、第2線としたが、「第1線」、「第2線」は便宜上の呼称であり、逆に、電位の低い方から順に、第1線、中間電位線、第2線と考えてもよい。 Note that in the above embodiments, the DC bus 16 is described in order of increasing potential as the first line, the intermediate potential line, and the second line. However, the terms "first line" and "second line" are used for convenience, and the DC bus 16 may be described in order of decreasing potential as the first line, the intermediate potential line, and the second line.

《補記》
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
《Addendum》
The embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is defined by the claims, and it is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.

1 電力変換装置
2,2A,2B 直流電源
3 交流電路
11 第1のDC/DCコンバータ
12 第2のDC/DCコンバータ
13 高電位側コンデンサ
14 定電位側コンデンサ
15 インバータ
16 DCバス
16a 第1線
16b 第2線
16c 中間線
17,18 電圧センサ
19 太陽光発電パネル
20 ダイオード
21 制御部
22 第2のDC/DCコンバータ
23 第3のDC/DCコンバータ
31 第1のDC/DCコンバータ
32 第2のDC/DCコンバータ
42 第2のDC/DCコンバータ
43 コンデンサ
100 電源装置
110 直流リアクトル
111,112 スイッチング素子
120 直流リアクトル
121,122 スイッチング素子
151,152,153.154 スイッチング素子
155,156 交流リアクトル
157,158 コンデンサ
220 直流リアクトル
221,222 スイッチング素子
230 直流リアクトル
231,232 スイッチング素子
233 コンデンサ
310 直流リアクトル
311,312 スイッチング素子
320 直流リアクトル
321,322 スイッチング素子
420 直流リアクトル
421,422 スイッチング素子
LIST OF SYMBOLS 1 Power conversion device 2, 2A, 2B DC power supply 3 AC circuit 11 First DC/DC converter 12 Second DC/DC converter 13 High potential side capacitor 14 Constant potential side capacitor 15 Inverter 16 DC bus 16a First line 16b Second line 16c Intermediate line 17, 18 Voltage sensor 19 Photovoltaic power generation panel 20 Diode 21 Control unit 22 Second DC/DC converter 23 Third DC/DC converter 31 First DC/DC converter 32 Second DC/DC converter 42 Second DC/DC converter 43 Capacitor 100 Power supply device 110 DC reactor 111, 112 Switching element 120 DC reactor 121, 122 Switching element 151, 152, 153, 154 Switching element 155, 156 AC reactor 157, 158 Capacitor 220 DC reactor 221, 222 Switching element 230 DC reactor 231, 232 Switching element 233 Capacitor 310 DC reactor 311, 312 Switching element 320 DC reactor 321, 322 Switching element 420 DC reactor 421, 422 Switching element

Claims (7)

直流電源と単相3線式の交流電路との間に設けられる電力変換装置であって、
前記交流電路に交流出力を提供するインバータと、
前記インバータの直流側にあって、電位順に、第1線、中間電位線、及び、第2線を有し、前記第1線及び前記第2線が前記インバータへの直流入力線となり、前記中間電位線が前記交流電路の中性線と接続されるDCバスと、
前記第1線と前記中間電位線との間に設けられた第1のコンデンサと、
前記中間電位線と前記第2線との間に設けられた第2のコンデンサと、
前記直流電源と前記DCバスとの間に設けられ、所定の入力電圧を変換して第1の直流電圧を生成し、前記第1線と前記第2線との線間に出力する第1のDC/DCコンバータと、
前記直流電源と前記DCバスとの間に設けられ、前記直流電源からの入力電圧を第2の直流電圧に変換して前記第1線及び前記第2線のいずれか一方と前記中間電位線との線間に出力する第2のDC/DCコンバータと、
前記インバータ並びに前記第1のDC/DCコンバータ及び前記第2のDC/DCコンバータを制御する制御部と、
を備え
前記第2のDC/DCコンバータは、前記直流電源の電圧を昇圧して前記第2の直流電圧とし、
前記第1のDC/DCコンバータは、前記第2の直流電圧を昇圧して前記第1の直流電圧とする、電力変換装置。
A power conversion device provided between a DC power source and a single-phase three-wire AC circuit,
an inverter for providing an AC output to the AC power path;
a DC bus on a DC side of the inverter, the DC bus having, in order of potential, a first wire, an intermediate potential wire, and a second wire, the first wire and the second wire being DC input wires to the inverter, and the intermediate potential wire being connected to a neutral wire of the AC circuit;
a first capacitor provided between the first line and the intermediate potential line;
a second capacitor provided between the intermediate potential line and the second line;
a first DC/DC converter provided between the DC power source and the DC bus, converting a predetermined input voltage to generate a first DC voltage and outputting the first DC voltage between the first line and the second line;
a second DC/DC converter provided between the DC power source and the DC bus, converting an input voltage from the DC power source into a second DC voltage and outputting the second DC voltage between one of the first line and the second line and the intermediate potential line;
a control unit that controls the inverter, the first DC/DC converter, and the second DC/DC converter;
Equipped with
the second DC/DC converter boosts a voltage of the DC power supply to generate the second DC voltage;
The first DC/DC converter is a power conversion device that boosts the second DC voltage to the first DC voltage .
直流電源と単相3線式の交流電路との間に設けられる電力変換装置であって、
前記交流電路に交流出力を提供するインバータと、
前記インバータの直流側にあって、電位順に、第1線、中間電位線、及び、第2線を有し、前記第1線及び前記第2線が前記インバータへの直流入力線となり、前記中間電位線が前記交流電路の中性線と接続されるDCバスと、
前記第1線と前記中間電位線との間に設けられた第1のコンデンサと、
前記中間電位線と前記第2線との間に設けられた第2のコンデンサと、
前記直流電源と前記DCバスとの間に設けられ、前記直流電源からの入力電圧に基づいて第1の直流電圧を生成し、前記第1線と前記第2線との線間に出力する第1のDC/DCコンバータと、
前記直流電源と前記DCバスとの間に設けられ、前記直流電源からの入力電圧を第2の直流電圧に変換して前記第1線及び前記第2線のいずれか一方と前記中間電位線との線間に出力する第2のDC/DCコンバータと、
前記インバータ並びに前記第1のDC/DCコンバータ及び前記第2のDC/DCコンバータを制御する制御部と、
を備え
前記直流電源が、第1の蓄電池と、第2の蓄電池とを含むものであって、前記第1の蓄電池の電圧が、前記第2の蓄電池の電圧より高い場合に、
前記第1のDC/DCコンバータは前記第1の蓄電池に接続され、かつ、前記第2のDC/DCコンバータは前記第2の蓄電池に接続され、
前記第1のDC/DCコンバータは、前記第1の蓄電池の電圧を昇圧して前記第1の直流電圧とし、
前記第2のDC/DCコンバータは、前記第2の蓄電池の電圧を昇圧して前記第2の直流電圧とする、電力変換装置。
A power conversion device provided between a DC power source and a single-phase three-wire AC circuit,
an inverter for providing an AC output to the AC power path;
a DC bus on a DC side of the inverter, the DC bus having, in order of potential, a first wire, an intermediate potential wire, and a second wire, the first wire and the second wire being DC input wires to the inverter, and the intermediate potential wire being connected to a neutral wire of the AC circuit;
a first capacitor provided between the first line and the intermediate potential line;
a second capacitor provided between the intermediate potential line and the second line;
a first DC/DC converter provided between the DC power source and the DC bus, generating a first DC voltage based on an input voltage from the DC power source and outputting the first DC voltage between the first line and the second line;
a second DC/DC converter provided between the DC power source and the DC bus, converting an input voltage from the DC power source into a second DC voltage and outputting the second DC voltage between one of the first line and the second line and the intermediate potential line;
a control unit that controls the inverter, the first DC/DC converter, and the second DC/DC converter;
Equipped with
When the DC power supply includes a first storage battery and a second storage battery, and the voltage of the first storage battery is higher than the voltage of the second storage battery,
the first DC/DC converter is connected to the first storage battery, and the second DC/DC converter is connected to the second storage battery;
The first DC/DC converter boosts a voltage of the first storage battery to the first DC voltage;
The second DC/DC converter is a power conversion device that boosts a voltage of the second storage battery to the second DC voltage .
自立運転時の前記制御部は、
前記第1線と前記第2線との間に前記第1の直流電圧が出力されるように前記第1のDC/DCコンバータを定電圧制御し、かつ、
前記中間電位線と前記第2線又は前記第1線との間に前記第2の直流電圧が出力されるように前記第2のDC/DCコンバータを定電圧制御する、
請求項1又は請求項2に記載の電力変換装置。
The control unit during independent operation is
The first DC/DC converter is subjected to constant voltage control so that the first DC voltage is output between the first line and the second line; and
performing constant voltage control on the second DC/DC converter so that the second DC voltage is output between the intermediate potential line and the second line or the first line;
The power conversion device according to claim 1 or 2 .
自立運転時の前記制御部は、
前記第1線と前記中間電位線との間に前記第1の直流電圧と前記第2の直流電圧との差電圧が出力されるように前記第1のDC/DCコンバータを定電圧制御し、かつ、
前記中間電位線と前記第2線との間に前記第2の直流電圧が出力されるように前記第2のDC/DCコンバータを定電圧制御する、
請求項1又は請求項2に記載の電力変換装置。
The control unit during independent operation is
performing constant voltage control on the first DC/DC converter so that a difference voltage between the first DC voltage and the second DC voltage is output between the first line and the intermediate potential line; and
performing constant voltage control on the second DC/DC converter so that the second DC voltage is output between the intermediate potential line and the second line;
The power conversion device according to claim 1 or 2 .
前記第1の直流電圧をV、前記第2の直流電圧をV、前記第1の蓄電池の電源電圧をVSA、前記第2の蓄電池の電源電圧をVSBとした場合に、
SB<VSA<V<V、又は、
SB<V<VSA<V
の関係にある請求項に記載の電力変換装置。
When the first DC voltage is V 1 , the second DC voltage is V 2 , the power supply voltage of the first storage battery is V SA , and the power supply voltage of the second storage battery is V SB ,
V SB <V SA <V 2 <V 1 , or
V SB <V 2 <V SA <V 1 ,
The power conversion device according to claim 2, wherein the following relationship is satisfied:
前記第2の直流電圧は、前記第1の直流電圧の(50±10)%である請求項1から請求項のいずれか1項に記載の電力変換装置。 The power conversion device according to claim 1 , wherein the second DC voltage is (50±10)% of the first DC voltage. 請求項1から請求項のいずれか1項に記載の電力変換装置と、前記直流電源とを含む電源装置。 A power supply device comprising: the power conversion device according to claim 1 ; and the DC power supply.
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