特許 6756284 電力変換装置及び太陽光発電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6756284

(24)【登録日】2020年8月31日

(45)【発行日】2020年9月16日

(54)【発明の名称】電力変換装置及び太陽光発電装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/155 20060101AFI20200907BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20200907BHJP

【ＦＩ】

   H02M3/155 F

   H02M7/48 R

【請求項の数】5

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2017-56148(P2017-56148)

(22)【出願日】2017年3月22日

(65)【公開番号】特開2018-160970(P2018-160970A)

(43)【公開日】2018年10月11日

【審査請求日】2019年9月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】特許業務法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】綾井 直樹

【審査官】 佐藤 匡

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０４７８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０１４２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１３５０７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ３／１５５

Ｈ０２Ｍ ７／４８

Ｇ０５Ｆ １／６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽光発電パネルの出力を、２線の一方が正の電位、他方が負の電位であるＤＣバスに導く電力変換装置であって、
前記太陽光発電パネルの出力２線をＰ線、Ｎ線とすると、前記Ｎ線が非接地で０又は正の電位であり、かつ、前記Ｐ線が前記Ｎ線より高電位な正の電位である状態で、入力電圧を受け取る入力端と、
前記Ｐ線の側にスイッチング素子及びダイオードがあるように接続され、前記入力端における高電位側の電位を負の電位に変えて自己の出力側２線の一方の電位とし、当該出力側２線の他方の電位との間で所望の電圧を生成する昇降圧チョッパと、
を備えている電力変換装置。

【請求項2】

前記昇降圧チョッパは、
両端に前記入力電圧が印加される第１コンデンサと、
前記第１コンデンサの高電位側に一端が接続された前記スイッチング素子と、
前記第１コンデンサの低電位側と前記スイッチング素子の他端との間に接続されたリアクトルと、
前記リアクトルの一端と前記スイッチング素子との相互接続点に、カソードが接続された前記ダイオードと、
前記リアクトルの他端と前記ダイオードのアノードとの間に接続され、両端に前記出力側２線の線間の出力電圧が現れる第２コンデンサと、
前記スイッチング素子の制御を行う制御部と、
を備えている請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項3】

前記第１コンデンサの高電位側と前記Ｐ線との間、又は、前記第１コンデンサの低電位側と前記Ｎ線との間に流れる電流を検出する電流センサと、
前記入力電圧を検出する電圧センサと、
前記出力電圧を検出する電圧センサと、
を備えている請求項２に記載の電力変換装置。

【請求項4】

前記昇降圧チョッパの入力電流に関し、入力電流が０より大きい電流連続モードの場合のデューティ制御のフィードフォワード項として用いる第１の変数と、入力電流が０になることがある電流不連続モードの場合の前記フィードフォワード項として用いる第２の変数とを用意し、常時、２つの変数のいずれか小さい方を採用する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項5】

太陽光発電パネルと、
前記太陽光発電パネルの出力２線をＰ線、Ｎ線とすると、前記Ｎ線が非接地で０又は正の電位であり、かつ、前記Ｐ線が前記Ｎ線より高電位な正の電位である状態で、入力電圧を受け取る入力端と、
前記Ｐ線の側にスイッチング素子及びダイオードがあるように接続され、前記入力端における高電位側の電位を負の電位に変えて自己の出力側２線の一方の電位とし、当該出力側２線の他方の電位との間で所望の電圧を生成する昇降圧チョッパと、
２線の一方が正の電位、他方が負の電位であり、前記昇降圧チョッパを介して、ＤＣバス電圧を受けるＤＣバスと、
を備えている太陽光発電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力変換装置及び太陽光発電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

太陽光発電パネルには、ＰＩＤ（Potential Induced Degradation）と呼ばれる現象が発生することが知られている。これは、主に、いわゆるメガソーラーで太陽光発電パネルを多数、直列に接続して運用した場合に、出力が低下する現象である。例えば、１年間で７０％以上も出力が低下したこともあるとされている。ＰＩＤ発生には、太陽光発電パネル内のセルと、接地されている金属フレームとの間の電位差、温度、水分等が、影響している。

【0003】

詳細な発生メカニズムは、まだ完全に解明されているわけではないが、セル内のｐｎ接合を跨ぐ微小欠陥にＮａ（ナトリウム）が満たされて、短絡しているという報告もある。このようなＮａによる短絡が発生すると、ｐｎ接合を通過するキャリアが減少して発電効率が低下する。Ｎａは太陽光発電パネルのカバーガラスに含まれており、カバーガラスの表面が濡れて接地された金属フレームと等電位となった状態でセルの電位が低下すると、Ｎａイオンがセル内に拡散し、最終的にｐｎ接合部を貫通した微小欠陥に入り込む、と解される。

【0004】

このようなＰＩＤを防止するには、カバーガラスに含まれるＮａがセルに侵入しないようにすればよい。そこで、太陽光発電パネルの材料やセルの封止の仕方の面から種々の提案が既になされている（例えば、特許文献１〜３参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６−１２７１２８号公報

【特許文献2】特開２０１６−０５８４７３号公報

【特許文献3】特開２０１６−０２５１１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、提案されているのは新規に設置する太陽光発電パネルに関するＰＩＤ対策であり、これらの提案を、既に現場に設置されている太陽光発電パネルに適用することは困難である。

【0007】

かかる課題に鑑み、本発明は、既に現場に設置されている太陽光発電パネルにも有効なＰＩＤ対策を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一表現に係る電力変換装置は、太陽光発電パネルの出力を、２線の一方が正の電位、他方が負の電位であるＤＣバスに導く電力変換装置であって、前記太陽光発電パネルの出力２線をＰ線、Ｎ線とすると、前記Ｎ線が非接地で０又は正の電位であり、かつ、前記Ｐ線が前記Ｎ線より高電位な正の電位である状態で、入力電圧を受け取る入力端と、
前記Ｐ線の側にスイッチング素子及びダイオードがあるように接続され、前記入力端における高電位側の電位を負の電位に変えて自己の出力側２線の一方の電位とし、当該出力側２線の他方の電位との間で所望の電圧を生成する昇降圧チョッパと、を備えている。

【0009】

また、本発明の一表現に係る太陽光発電装置は、太陽光発電パネルと、前記太陽光発電パネルの出力２線をＰ線、Ｎ線とすると、前記Ｎ線が非接地で０又は正の電位であり、かつ、前記Ｐ線が前記Ｎ線より高電位な正の電位である状態で、入力電圧を受け取る入力端と、前記Ｐ線の側にスイッチング素子及びダイオードがあるように接続され、前記入力端における高電位側の電位を負の電位に変えて自己の出力側２線の一方の電位とし、当該出力側２線の他方の電位との間で所望の電圧を生成する昇降圧チョッパと、２線の一方が正の電位、他方が負の電位であり、前記昇降圧チョッパを介して、ＤＣバス電圧を受けるＤＣバスと、を備えている。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、既に現場に設置されている太陽光発電パネルにも有効なＰＩＤ対策を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】非絶縁型のパワーコンディショナを、太陽光発電パネルに接続した太陽光発電装置の一例を示す回路図である。

【図2】低周波絶縁型のパワーコンディショナを、太陽光発電パネルに接続した太陽光発電装置の一例を示す回路図である。

【図3】図１から昇圧チョッパを除いたパワーコンディショナ及び、これを用いた太陽光発電装置を示す回路図である。

【図4】図２から昇圧チョッパを除いたパワーコンディショナ及び、これを用いた太陽光発電装置を示す回路図である。

【図5】例えば図３の回路における昇降圧チョッパの制御に関する計測要素を追記した図である。

【図6】電流連続モードにおける昇降圧チョッパの制御ブロック図の一部である。

【図7】電流連続モードにおける昇降圧チョッパの動作を示す波形図である。

【図8】電流連続モードにおける昇降圧チョッパの動作を、時間軸を拡大して示す波形図である。

【図9】電流連続モードにおける昇降圧チョッパの動作を示す波形図であり、直流リアクトルのインダクタンスを２００μＨ、スイッチング周波数を５０ｋＨｚとした場合の波形図である。

【図10】電流連続モードにおける昇降圧チョッパの動作を、時間軸を拡大して示す波形図であり、直流リアクトルのインダクタンスを２００μＨ、スイッチング周波数を５０ｋＨｚとした場合の波形図である。

【図11】電流不連続モードにおける昇降圧チョッパの動作を示す波形図である。

【図12】電流不連続モードにおける昇降圧チョッパの動作を、時間軸を拡大して示す波形図である。

【図13】図１１と同様に、太陽光発電パネルの短絡電流を２Ａ、昇降圧チョッパの電流指令値を最適値の１．８６７Ａとして、但し、フィードフォワード項を式（４）に置き換えた場合の波形図である。

【図14】図１２と同様に、太陽光発電パネルの短絡電流を２Ａ、昇降圧チョッパの電流指令値を最適値の１．８６７Ａとして、但し、フィードフォワード項を式（４）に置き換えた場合の波形図である。

【図15】直流入力電流とオン時間率Ｄの、フィードフォワード項の関係を示すグラフである。

【図16】入力電流指令値４．０Ａの、いわば「ぎりぎり」電流不連続モードにおける昇降圧チョッパの動作を示す波形図である。

【図17】図１６の時間軸を拡大した図である。

【図18】入力電流指令値４．２Ａの、いわば「ぎりぎり」電流連続モードにおける昇降圧チョッパの動作を示す波形図である。

【図19】図１８の時間軸を拡大した図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［実施形態の要旨］
本発明の実施形態の要旨としては、少なくとも以下のものが含まれる。

【0013】

（１）これは、太陽光発電パネルの出力を、２線の一方が正の電位、他方が負の電位であるＤＣバスに導く電力変換装置であって、前記太陽光発電パネルの出力２線をＰ線、Ｎ線とすると、前記Ｎ線が非接地で０又は正の電位であり、かつ、前記Ｐ線が前記Ｎ線より高電位な正の電位である状態で、入力電圧を受け取る入力端と、前記Ｐ線の側にスイッチング素子及びダイオードがあるように接続され、前記入力端における高電位側の電位を負の電位に変えて自己の出力側２線の一方の電位とし、当該出力側２線の他方の電位との間で所望の電圧を生成する昇降圧チョッパと、を備えている。

【0014】

このように構成された電力変換装置では、太陽光発電パネルから入力電圧を取り込む際、入力端において、Ｎ線が０又は正の電位であり、かつ、Ｐ線がＮ線より高電位な正の電位である。そして、昇降圧チョッパは、入力端における高電位側の電位を負の電位に変えて自己の出力側２線の一方の電位とし、当該出力側２線の他方の電位との間で所望の電圧を生成する。逆に言えば、このような電圧入出力のあり方を可能にする昇降圧チョッパの存在により、太陽光発電パネルのＮ線が負の電位にならないようにすることができる。これにより、既に現場に設置されている太陽光発電パネルにも有効なＰＩＤ対策を提供することができる。もちろん、このようなＰＩＤ対策は、新規に設置される太陽光発電パネルにも有効である。

【0015】

（２）また、（１）の電力変換装置において、前記昇降圧チョッパは、具体的には、両端に前記入力電圧が印加される第１コンデンサと、前記第１コンデンサの高電位側に一端が接続された前記スイッチング素子と、前記第１コンデンサの低電位側と前記スイッチング素子の他端との間に接続されたリアクトルと、前記リアクトルの一端と前記スイッチング素子との相互接続点に、カソードが接続された前記ダイオードと、前記リアクトルの他端と前記ダイオードのアノードとの間に接続され、両端に前記出力側２線の線間の電圧が現れる第２コンデンサと、前記スイッチング素子の制御を行う制御部と、を備えている。
このような昇降圧チョッパによれば、スイッチング素子のデューティ制御によりダイオードのアノード側の電位を出力の一方の負の電位にしつつ、他方との間で所望の電圧を生成することができる。第１コンデンサは、スイッチング動作により入力電流が不連続になることを防止する。

【0016】

（３）また、（２）の電力変換装置は、前記第１コンデンサの高電位側と前記Ｐ線との間、又は、前記第１コンデンサの低電位側と前記Ｎ線との間に流れる電流を検出する電流センサと、前記入力電圧を検出する電圧センサと、前記出力電圧を検出する電圧センサと、を備えていてもよい。
この場合、各センサの検出出力に基づいて、制御部は、スイッチング素子のデューティ制御を行うことができる。また、電流センサをこの位置に設けることで、電流連続モードのみならず、電流不連続モードでも、リアクトル電流ではなく入力電流を検出することができる。

【0017】

（４）また、（１）〜（３）のいずれかの電力変換装置において、前記昇降圧チョッパの入力電流に関し、入力電流が０より大きい電流連続モードの場合のデューティ制御のフィードフォワード項として用いる第１の変数と、入力電流が０になることがある電流不連続モードの場合の前記フィードフォワード項として用いる第２の変数とを用意し、常時、２つの変数のいずれか小さい方を採用するようにしてもよい。
この場合、太陽光発電パネルからの入力電流がどのように変化しても、昇降圧チョッパを制御することができる。

【0018】

（５）一方、太陽光発電装置としての観点からは、太陽光発電パネルと、前記太陽光発電パネルの出力２線をＰ線、Ｎ線とすると、前記Ｎ線が非接地で０又は正の電位であり、かつ、前記Ｐ線が前記Ｎ線より高電位な正の電位である状態で、入力電圧を受け取る入力端と、前記Ｐ線の側にスイッチング素子及びダイオードがあるように接続され、前記入力端における高電位側の電位を負の電位に変えて自己の出力側２線の一方の電位とし、当該出力側２線の他方の電位との間で所望の電圧を生成する昇降圧チョッパと、２線の一方が正の電位、他方が負の電位であり、前記昇降圧チョッパを介して、ＤＣバス電圧を受けるＤＣバスと、を備えている。

【0019】

このように構成された太陽光発電装置では、太陽光発電パネルから入力電圧を取り込む際、入力端において、Ｎ線が０又は正の電位であり、かつ、Ｐ線がＮ線より高電位な正の電位である。そして、昇降圧チョッパは、入力端における高電位側の電位を負の電位に変えて自己の出力側２線の一方の電位とし、当該出力側２線の他方の電位との間で所望の電圧を生成する。逆に言えば、このような電圧入出力のあり方を可能にする昇降圧チョッパの存在により、太陽光発電パネルのＮ線が負の電位にならないようにすることができる。これにより、既に現場に設置されている太陽光発電パネルにも有効なＰＩＤ対策を提供することができる。

【0020】

［実施形態の詳細］
以下、本発明の一実施形態に係る電力変換装置及びこれを含む太陽光発電装置について、図面を参照して説明する。

【0021】

《解決策への着眼》
ＰＩＤにより太陽光発電パネルが劣化しても、通常とは逆極性の対地電位をセルに加えた場合や、高温の環境に放置した場合に、劣化が回復したことがあるという報告もある。前述のように、カバーガラスの表面が濡れて接地された金属フレームと等電位となった状態でセルの電位が低下すると、Ｎａイオンがセル内に拡散し、最終的にｐｎ接合部を貫通した欠陥に入り込む、という発生メカニズムのとおりであれば、ＰＩＤはセルの対地電位の極性がマイナスで、かつ絶対値が最大となる電路近くのパネルで最も速く進行すると考えられる。

【0022】

一般に太陽光発電装置の直流電路は、その中性点の対地電位が０Ｖとなっている。例えばＰＮ間に１０００Ｖが印加されているメガソーラーのＮ線側セルの対地電位は−５００Ｖとなる。単相２００Ｖの低圧系統に連系された住宅用システムではパワーコンディショナでは昇圧チョッパと系統連系インバータを接続するＤＣバスの電圧が３４０Ｖとすると、Ｎ線側セルの対地電位は−１７０Ｖである。

【0023】

そこで、セルがガラスに対して負電位にならないように、直流電路のＮ線を接地することが考えられる。このＮ線接地は、パワーコンディショナの交流側に絶縁トランスを置いて、交流系統と絶縁しているメガソーラーや産業用システムについては、可能である。しかし、Ｎ線を接地すると、一般的に非接地直流電路に用いられる中性点を高抵抗で接地した地絡検出回路は使えなくなり、地絡検出が困難になる。また、住宅用のシステムではトランスレス型パワーコンディショナが主流であり、直流側の電路を接地すると商用電力系統の接地線を経由して地絡電流が流れるので、そもそもＮ線を接地することができない。

【0024】

そこで、太陽光発電パネルのＮ線を接地することなく、しかも、対地電位を０Ｖ又は正の電圧にしてＰＩＤを防止する技術を以下に説明する。Ｎ線を接地しないのであれば、Ｎ線の正の電位をもたせることで、直流側の地絡検出も可能である。

【0025】

《電力変換装置及び太陽光発電装置の例示：第１例》
図１は、非絶縁型の電力変換装置（以下、電力変換装置をパワーコンディショナとも言う。）２を、太陽光発電パネル１に接続した太陽光発電装置１００の一例を示す回路図である。この例は、昇圧チョッパ２３と単相フルブリッジの系統連系インバータ２４で構成される一般的なトランスレス型パワーコンディショナの基本構成における直流入力側に、昇降圧チョッパ２２を追加したものである。このようなパワーコンディショナ２は、中性相を接地した単相３線式低圧配電線路に系統連系する住宅用の太陽光発電システムに用いることができる。

【0026】

すなわち、図１において、パワーコンディショナ２は、太陽光発電パネル１から直流出力を受ける。パワーコンディショナ２の入力端２１は、太陽光発電パネル１の出力２線をＰ線、Ｎ線とすると、Ｎ線が非接地で０又は正の電位であり、かつ、Ｐ線がＮ線より高電位な正の電位である状態で、入力電圧を受け取る。

【0027】

パワーコンディショナ２は、直流入力側から順に、昇降圧チョッパ２２、昇圧チョッパ２３、系統連系インバータ２４と、コンデンサＣ５，Ｃ６と、ＺＣＴ（Zero-phase Current Transformer）２６と、制御部２７とを備えている。制御部２７は例えば、コンピュータを含み、ソフトウェア（コンピュータプログラム）をコンピュータが実行することで、必要な制御機能を実現する。ソフトウェアは、制御部の記憶装置（図示せず。）に格納される。

【0028】

昇降圧チョッパ２２は、両端に入力電圧が印加される第１コンデンサＣ１と、第１コンデンサの高電位側に一端が接続されたスイッチング素子Ｑｘと、第１コンデンサＣ１の低電位側とスイッチング素子Ｑｘの他端との間に接続された直流リアクトルＬｘと、リアクトルＬｘの一端とスイッチング素子Ｑｘとの相互接続点に、カソードが接続されたダイオードＤｘと、リアクトルＬｘの他端とダイオードＤｘのアノードとの間に接続され、両端に出力電圧が現れる第２コンデンサＣ２と、を備えている。また、スイッチング素子Ｑｘの制御を行う制御部２７も、昇降圧チョッパ２２の一部である。

【0029】

このような昇降圧チョッパ２２によれば、スイッチング素子Ｑｘのデューティ制御によりダイオードＤｘのアノード側の電位を出力の一方の負の電位にしつつ、他方との間で所望の電圧（この例では第２コンデンサＣ２の両端電圧）を生成することができる。第１コンデンサＣ１は、スイッチング素子Ｑｘのスイッチング動作により入力電流が不連続になることを防止している。

【0030】

なお、スイッチング素子Ｑｘとしては、ここでは逆並列ダイオードを有するＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いているが、その他の電力用半導体（例えばＭＯＳ−ＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）であってもよい（以下同様。）。また、素子としては、例えば、ＳｉＣ素子又はＧａＮ素子が、スイッチング性能や耐圧の面で好適である。

【0031】

昇圧チョッパ２３は、直流リアクトルＬｙと、スイッチング素子Ｑｙと、ダイオードＤｙとを備えている。昇圧チョッパ２３の出力側のＤＣバス２５の２線間には、平滑用の中間コンデンサＣ３が接続されている。さらに、ＤＣバス２５には、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４による単相フルブリッジ回路、交流リアクトルＬ３、交流側コンデンサＣ４を有する系統連系インバータ２４が接続されている。昇圧チョッパ２３のスイッチング素子Ｑｙ及び、系統連系インバータ２４のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、制御部２７により制御される。

【0032】

交流側コンデンサＣ４の両端には、コンデンサＣ５，Ｃ６の直列体が接続されている。この直列体の両端は、中性相が接地された単相３線式のトランス３のＵ相、Ｗ相に接続され、直列体の相互接続点が、接地されたＯ相に接続されている。パワーコンディショナ２は、トランス３を介して、商用電力系統４と接続されている。ＺＣＴ２６は、地絡発生時に生じる零相電流を検出することができる。

【0033】

このパワーコンディショナ２において注目すべきは、昇降圧チョッパ２２の存在であり、また、昇降圧チョッパ２２の対地高電位側の電路が太陽光発電パネルのＮ線の電位となることである。昇降圧チョッパ２２は入力電圧を自在に変換させることができるほか、入力電圧に対する出力電圧の極性を反転させる。例えば太陽光発電パネル１のＰ線の電位が＋１７０Ｖで、Ｎ線が０Ｖであるとすると、昇降圧チョッパが例えば昇圧比１でＤＣ／ＤＣ変換を行うと、第２コンデンサＣ２の図の上側の電路は０Ｖ、下側の電路は−１７０Ｖとなる。

【0034】

昇圧チョッパ２３は、スイッチング素子Ｑｙのオン時間率（デューティ）によってＮ線の対地電位を自在に変化（但し０又は正の値）させることができる。例えばオン時間率を０．５とすれば、Ｎ線の対地電位はＤＣバス２５の中性線（図示せず。）と一致するので概ね０Ｖとなる。すなわち、例えばＤＣバス電圧３４０Ｖの場合のＤＣバス２５の２線の一方の対地電位は＋１７０Ｖ、他方の対地電位は−１７０Ｖであり、その中間電位が０Ｖである。言い換えれば、接地によってＮ線の電位を０にするのではなく、制御によってＮ線を０Ｖにするのである。

【0035】

Ｎ線の対地電位を正バイアスにして、ＰＩＤが発現したパネルの回復を目指すのであれば、昇圧チョッパ２３のオン時間率を０．５よりも小さくして、昇圧チョッパ２３の入力電圧がＤＣバス電圧の１／２よりも大きくなるように前段の昇降圧チョッパ２２のオン時間率を調整すればよい。

【0036】

系統連系インバータ２４はＤＣバス２５の線間電圧が常に一定になるように系統側に流す電流をフィードバック制御する。例えば、住宅用パワーコンディショナの場合には単相２００Ｖの交流系統と連系するため、ＤＣバス電圧は３４０Ｖに制御する。このとき、昇圧チョッパ２３のオン時間率を０．５にすれば、昇圧チョッパ２３の入力側電圧はＤＣバス電圧の１／２の１７０Ｖ、Ｎ線の対地電位は０Ｖに固定される。オン時間率を０．２にすれば、入力側電圧は２７２Ｖ、Ｎ線の対地電位は＋１０２Ｖに固定される。

【0037】

昇圧チョッパ２３のオン時間率を固定したときには、太陽光発電パネルの出力を最大化するＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）は、昇降圧チョッパ２２のオン時間率を山登り法で調整することによって行うことができる。昇降圧チョッパ２２のオン時間率を固定するときには、逆に、昇圧チョッパ２３でＭＰＰＴを行う。

【0038】

太陽光発電パネル１のＭＰＰ（Maximum Power Point）電圧が３００Ｖのときに、入力電圧と出力電圧が等しくなるオン時間率０．５で昇降圧チョッパ２２のスイッチングを固定したときには、昇圧チョッパ２３のオン時間率が０．１１７のときにＤＣバス電圧は３４０Ｖとなる。このとき、Ｎ線の対地電位は＋１３０Ｖである。同じく太陽光発電パネル１のＭＰＰ電圧が３００Ｖのときに、Ｎ線の対地電位を０Ｖに固定するのであれば、昇降圧チョッパ２２のオン時間率を０．３６２にする。このとき、昇圧チョッパ２３の入力電圧はＤＣバス電圧の１／２の１７０Ｖとなるので、Ｎ線の対地電位は０Ｖとなる。

【0039】

直流電路の地絡は交流出力側の零相電流によってＺＣＴ２６により、検出することができる。但し、Ｎ線の対地電位を０Ｖにして運用すると、Ｎ線が地絡してもこれを検出することはできない。地絡を検出するにはＮ線の対地電位の絶対値が一定値以上になるように設定しなければならない。例えば、零相電流の検出閾値を１０ｍＡとして、絶縁抵抗が１０ｋΩ以下の地絡を検出するのであれば、Ｎ線の対地電位の絶対値は１００Ｖ以上でなければならない。

【0040】

このように、図１のパワーコンディショナは昇降圧チョッパ２２又は昇圧チョッパ２３のオン時間率を調整することによって、Ｎ線の対地電位を任意の値に設定することができる。従って、Ｎ線を接地することなく対地電位を０Ｖからプラス側に設定することによってＰＩＤの発生を防止することができる。Ｎ線対地電位の絶対値を一定値以上にすれば、Ｎ線を含めた直流地絡も検出することができる。

【0041】

《電力変換装置及び太陽光発電装置の例示：第２例》
図２は、低周波絶縁型のパワーコンディショナ２を、太陽光発電パネル１に接続した太陽光発電装置１００の一例を示す回路図である。この例では三相の商用電力系統４に接続する電力変換装置２を示している。このような電力変換装置２及び太陽光発電装置１００は、いわゆるメガソーラーその他の、産業用太陽光発電システムに用いることができる。

【0042】

図２において、太陽光発電パネル１から、入力端２１、昇降圧チョッパ２２、昇圧チョッパ２３、ＤＣバス２５の２線間に接続された中間コンデンサＣ３までの構成は図１と同様である。中間コンデンサＣ３から右側の回路構成は図１とは異なる。

【0043】

まず、ＤＣバス２５の２線間には、地絡検出回路２８が設けられている。地絡検出回路２８は、ＤＣバス２５の２線間に接続される抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列体と、その直列体の相互接続点を接地する接地抵抗Ｒｇとによって構成されている。
また、ＤＣバス２５には、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６による三相フルブリッジ回路が設けられ、その三相交流出力は、三相分の交流リアクトルＬ３を介して、低周波（商用周波）用の絶縁トランス２９に接続される。この絶縁トランス２９を介して、パワーコンディショナ２は、三相の商用電力系統４に接続されている。制御部２７は、スイッチング素子Ｑｘ，Ｑｙの他、Ｑ１〜Ｑ６も制御する。

【0044】

図２の場合、系統連系インバータ２４から見て絶縁トランス２９の１次側は非接地である。そのため、ＤＣバス２５の中性点（抵抗Ｒ１，Ｒ２の相互接続点）を高抵抗接地した回路で直流地絡を検出する。Ｎ線側の直流地絡を検出するには、Ｎ線対地電位の絶対値を一定値以上としなければならないのは、非絶縁型と同じである。

【0045】

以上に述べたパワーコンディショナ２（図１，図２）は、通常の低周波絶縁型パワーコンディショナと比べると、昇降圧チョッパ２２を設けることにより部品数が増え、また、効率の低下も懸念される。そこで、ＤＣ／ＤＣ変換回路数を減らす観点から、その他の例について説明する。

【0046】

《電力変換装置及び太陽光発電装置の例示：第３例》
図３は、図１から昇圧チョッパ２３を除いたパワーコンディショナ２及び、これを用いた太陽光発電装置１００を示す回路図である。図１の中間コンデンサＣ３の役目は、図３では第２コンデンサＣ２が行う。
このパワーコンディショナ２では、太陽光発電パネル１のＮ線の電位がＤＣバス２５の高電圧側（上側）と同じになる。従って、ＤＣバス２５の線間電圧が３４０Ｖ（上側：＋１７０Ｖ、下側：−１７０Ｖ）のときには、Ｎ線の対地電位は＋１７０Ｖとなる。このとき、太陽光発電パネル１の発電電圧が３００Ｖであれば、Ｐ線の対地電位は＋４７０Ｖである。

【0047】

《電力変換装置及び太陽光発電装置の例示：第４例》
図４は、図２から昇圧チョッパ２３を除いたパワーコンディショナ２及び、これを用いた太陽光発電装置１００を示す回路図である。図２の中間コンデンサＣ３の役目は、図４では第２コンデンサＣ２が行う。
このパワーコンディショナ２は太陽光発電パネル１のＮ線の電位がＤＣバス２５の高電圧側（上側）と同じになる。

【0048】

図４では、昇降圧チョッパ２２を用いているため、太陽光発電パネル１の発電電圧が高いときでもＤＣバス２５の電圧を系統連系インバータ２４の効率が最も高くなる最適値に昇圧又は降圧することができる。例えば、太陽光発電パネル１の電圧が８００Ｖのときには、昇降圧チョッパ２２のオン時間率を０．２９８にすればＤＣバス電圧は３４０Ｖとなり、系統連系インバータ２４が交流２００Ｖを出力するのに最適な電圧となる。このとき、Ｎ線の対地電位は＋１７０Ｖ、Ｐ線の対地電位は＋９７０Ｖとなる。

【0049】

また、系統連系インバータ２４が交流４００Ｖを出力する場合には、昇降圧チョッパ２２のオン時間率が０．４５９のときに、ＤＣバス電圧は最適値６８０Ｖとなる。但し、このときＮ線の対地電位は＋３４０Ｖ、Ｐ線の対地電位は＋１１４０Ｖとなり、１０００Ｖを超えてしまう。そこで地絡検出回路２８の高抵抗分圧比を変えて、接地をＤＣバス２５の中性点から高電位側に移動する。例えば、分圧比を１：３にすれば、ＤＣバス２５の高電位側、すなわち太陽光発電パネル１のＮ線の対地電位は＋１７０Ｖ、Ｐ線の対地電位は＋９７０Ｖとなり、１０００Ｖ以内に収めることができる。

【0050】

《各例のまとめ》
以上の各例で述べたパワーコンディショナ（電力変換装置）２の特徴的部分についてまとめると、まず、これは、太陽光発電パネル１の出力を、２線の一方が正の電位、他方が負の電位であるＤＣバス２５に導く電力変換装置２である。電力変換装置２は、太陽光発電パネル１のＮ線が非接地で０又は正の電位であり、かつ、Ｐ線がＮ線より高電位な正の電位である状態で、入力電圧を受け取る入力端２１を有している。また、電力変換装置２の昇降圧チョッパ２２は、Ｐ線の側にスイッチング素子Ｑｘ及びダイオードＤｘがあるように接続され、入力端２１における高電位側の電位を負の電位に変えて自己の出力側２線の一方の電位とし、当該出力側２線の他方の電位との間で所望の電圧を生成する。

【0051】

また、以上の各例は、太陽光発電装置１００でもあり、その特徴的部分についてまとめると、太陽光発電装置１００は、太陽光発電パネル１と、電力変換装置２とによって構成されている。電力変換装置２は、Ｎ線が非接地で０又は正の電位であり、かつ、Ｐ線がＮ線より高電位な正の電位である状態で、入力電圧を受け取る入力端２１と、Ｐ線の側にスイッチング素子Ｑｘ及びダイオードＤｘがあるように接続され、入力端２１における高電位側の電位を負の電位に変えて自己の出力側２線の一方の電位とし、当該出力側２線の他方の電位との間で所望の電圧を生成する昇降圧チョッパ２２と、２線の一方が正の電位、他方が負の電位であり、昇降圧チョッパ２２を介して、ＤＣバス電圧を受けるＤＣバス２５と、を備えている。

【0052】

このように構成された電力変換装置２又はこれを含む太陽光発電装置１００では、太陽光発電パネル１から入力電圧を取り込む際、入力端２１において、Ｎ線が０又は正の電位であり、かつ、Ｐ線がＮ線より高電位な正の電位である。そして、昇降圧チョッパ２２は、入力端２１における高電位側の電位を負の電位に変えて自己の出力側２線の一方の電位とし、当該出力側２線の他方の電位との間で所望の電圧を生成する。逆に言えば、このような電圧入出力のあり方を可能にする昇降圧チョッパ２２の存在により、太陽光発電パネル１のＮ線が負の電位にならないようにすることができる。これにより、既に現場に設置されている太陽光発電パネル１にも有効なＰＩＤ対策を提供することができる。

【0053】

《昇降圧チョッパの制御の概要》
次に、昇降圧チョッパ２２の制御に関してさらに説明する。図１〜４において、相互に異なるのは昇降圧チョッパ２２以外の部分であり、昇降圧チョッパ２２自体は同じ構成である。
なお、系統連系インバータ２４の制御に関しては既知であり、ここでは詳細な説明は省略する。

【0054】

図５は、例えば図３の回路における昇降圧チョッパ２２の制御に関する計測要素を追記した図である。但し、系統連系インバータ２４より交流側の回路は図示を省略している。なお、太陽光発電パネル１の表記は、図１〜４と比べると、極性が上下逆になっており、従って、パワーコンディショナ２内部で直流２線が、上下入れ替わる。但し、実質的な回路としては同じである。

【0055】

図５において、電圧センサ２ｖ１は、第１コンデンサＣ１の両端電圧すなわち、昇降圧チョッパ２２への入力電圧を検出してその検出出力を制御部２７に送る。電圧センサ２ｖ２は、第２コンデンサＣ２の両端電圧すなわち昇降圧チョッパ２２の出力電圧であり、かつ、ＤＣバス２５の２線間電圧を検出してその検出出力を制御部２７に送る。また、電流センサ２ａは、第１コンデンサＣ１の低電位側（図の下側）と、Ｎ線との間に流れる電流を検出し、その検出出力を制御部２７に送る。制御部２７は、各センサの検出出力に基づいて、スイッチング素子Ｑｘのデューティ制御を行うことができる。なお、電流センサ２ａは、第１コンデンサＣ１の高電位側（図の上側）と、Ｐ線との間に流れる電流を検出するように設けることもできるが、ノイズの影響を受けにくいという点ではＮ線側に設ける方が、より好ましい。

【0056】

なお、昇降圧チョッパ２２の性質として、流れる電流が相対的に大電流（高出力）である場合と小電流（低出力）である場合とを考えると、大電流の場合は、スイッチング素子Ｑｘのオン・オフに伴う脈動があっても電流値は０にならない電流連続モードとなる。これに対し、小電流の場合は、脈動によって電流が周期的に０になる電流不連続モードが存在する。

【0057】

電流センサ２ａを図５の位置に設けることで、電流連続モードのみならず、電流不連続モードでも、リアクトル電流ではなく入力電流を検出することができる。すなわち、昇降圧チョッパ２２のフィードバック制御に用いる電流センサ２ａはリアクトル電流ではなく、第１コンデンサＣ１と太陽光発電パネル１のＮ線との間に流れる入力電流を直接検出する位置に配置されている。これにより、昇降圧チョッパ２２の動作が電流不連続モードとなる低出力での制御が簡単になる。リアクトル電流を検出する場合、電流不連続モードでは正しい平均電流を検出するのが難しいが、太陽光発電パネル１からの入力電流であれば昇降圧チョッパ２２が電流不連続モードで動作している状態でも概ね直流に平滑化されるため問題はない。

【0058】

《電流連続モードでの昇降圧チョッパの制御》
昇降圧チョッパ２２の制御は、小電流の場合の電流不連続モードにも対応する必要があるが、まず簡単な理論で制御設計が可能な電流連続モードについて考える。

【0059】

図６は、電流連続モードにおける昇降圧チョッパ２２の制御ブロック図である。図において、直流入力電流の指令値Ｉｇ^＊（Ｂ１）は、本来はＭＰＰＴで決定するが、ここでは最適動作電流に固定した値を用いるものとする。直流入力電流の検出値Ｉｇ（Ｂ２）は、指令値Ｉｇ^＊（Ｂ１）と比較され（Ｂ３）、その比例積分制御（Ｂ４）にフィードフォワード項（Ｂ５）を加算して（Ｂ６）、リミッタを通し（Ｂ７）、参照波Ｖｒｅｆ＿ｄｄを得る（Ｂ８）。

【0060】

ここで、フィードフォワード項は電流連続モードにおいて成立する昇降圧チョッパ２２のオン時間率Ｄである。オン時間率Ｄは、入力電圧をＶｉ、出力電圧をＶｏとすると、
Ｖ_ｏ＝Ｖ_ｉ・｛Ｄ／（１−Ｄ）｝
である。これをＤについて解くと、
Ｄ＝Ｖ_ｏ／（Ｖ_ｉ＋Ｖ_ｏ）
＝（Ｖ_ｏ／Ｖ_ｉ）／｛１＋（Ｖ_ｏ／Ｖ_ｉ）｝ ・・・（１）
となる。なお、Ｖ_ｏ，Ｖ_ｉとしては、一定期間の平均値を用いることができる。

【0061】

図７は、電流連続モードにおける昇降圧チョッパ２２の動作を示す波形図である。入力電流指令値は１６．３７Ａ、直流リアクトルＬｘのインダクタンスは５００μＨ、スイッチング周波数は２０ｋＨｚである。図において、（ａ）はパワーコンディショナ２からの交流出力電流、（ｂ）は上の帯状に見える部分がリアクトル電流（直流リアクトルＬｘに流れる電流）、下の細い線は直流入力電流である。（ｃ）は電圧の高い方から（上から）順に、ＤＣバス電圧、昇降圧チョッパ２２への直流入力電圧、及び、太陽光発電パネル１のＮ線の対地電位である。（ｄ）は、太陽光発電パネル１から出力されている電力である。

【0062】

図８は、同様に、電流連続モードにおける昇降圧チョッパ２２の動作を示す波形図である。図８の（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、図７の（ａ）〜（ｄ）に対応し、図７よりも横軸の時間が短い時間（すなわち、時間軸を拡大した図）になっている。図８の（ｅ）は、昇降圧チョッパ２２のゲート駆動パルスである。

【0063】

図７，図８において、直流入力電流、直流入力電圧、ＤＣバス電圧の平均値はそれぞれ、１６．４４Ａ、２４５．９Ｖ、３３９．９Ｖであり、目標値と一致していると言える値である。太陽光発電パネル１のＮ線の対地電位は＋１７０Ｖである。太陽光発電パネル１の出力電力の平均値は４０４３Ｗで、最適値と一致している。昇降圧チョッパ２２の直流リアクトルＬｘに流れる電流は、最大値３５．９Ａ、リプル振幅２０．１Ａとなった。チョッパの入出力電圧比は、１．３８（＝３３９．９／２４５．９）である。

【0064】

通常のパワーコンディショナに用いる昇圧チョッパであればリアクトル電流の平均値と直流入力電流とは互いに一致するが、昇降圧チョッパではリアクトル電流の平均値にオン時間率を乗じた値が直流入力電流となる。このため、リアクトル電流の平均値は入力電流指令値の約１．７倍の２８．２Ａとなっている。さらに、オン時間率も昇圧チョッパであれば０．２７６だが、昇降圧チョッパではその２倍強の０．５８０となるためリプルの振幅も大きい。このためリアクトル電流のピーク値は大きくなってしまう。

【0065】

昇降圧チョッパに用いるパワートランジスタ、パワーダイオードはこのピーク電流に耐えるものでなければならない。また、トランジスタ、ダイオードのオフ期間には入力電圧とＤＣバス電圧を合わせた電圧が加わる。このシミュレーションの条件では最大約６００Ｖとなったが、更にサージ電圧が加算されることを考慮するとトランジスタ、ダイオードの耐圧は１２００Ｖ程度のものを選択しなければならない。

【0066】

リプルの振幅はリアクトルのインダクタンスを大きくすれば小さくできるが、リアクトルの巻き数を増やさなければならないため大きくなる。コストを下げるため、むしろインダクタンス値は小さくしたいので、昇降圧チョッパのスイッチング周波数を２０ｋＨｚから５０ｋＨｚに上げ、リアクトルのインダクタンスは２００μＨに下げた。この場合の動作波形を図９，図１０に示す。

【0067】

図９，図１０は、それぞれ、図７，図８に対応する図であるが、直流リアクトルＬｘのインダクタンスを２００μＨ、スイッチング周波数を５０ｋＨｚとした場合の波形図である。直流リアクトルの波形に関しては図７，図８とほぼ同じである。同様に、スイッチング周波数を１００ｋＨｚにすれば直流リアクトルのインダクタンスは１００μＨにまで下げることができる。耐圧１２００Ｖで、この様な高周波スイッチングが可能なデバイスとしては、ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴが有望である。さらに、スイッチング素子ＱｘだけでなくダイオードＤｘをＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴに置き換えれば、環流期間の導通損失を低減することができる。

【0068】

電流連続モードではトランジスタのターンオン時にダイオードの逆回復が起こるが、臨界モードあるいは不連続モードでは、トランジスタのターンオン時にはダイオードには電流は流れていないので逆回復は起こらない。

【0069】

《電流不連続モードでの昇降圧チョッパの制御》
太陽光発電パネル１からの入力電力が小さいときには、昇降圧チョッパ２２は電流不連続モードとなる。このとき、図６に示した昇降圧チョッパ２２の制御で、Ｖｒｅｆ＿ｄｄの演算に含まれるフィードフォワード項は成立しない。確認のため本来は電流不連続モードとなるはずの低出力条件で図６の制御を用いた場合の動作波形を計算した。

【0070】

図１１，図１２は、電流不連続モードにおける昇降圧チョッパ２２の動作を示す波形図である。直流リアクトルＬｘのインダクタンスは２００μＨ、スイッチング周波数は５０ｋＨｚである。また、太陽光発電パネルの短絡電流を２Ａ、昇降圧チョッパの入力電流指令値を最適値の１．８６７Ａとした場合の動作波形である。図１２の（ｂ）に示すように、昇降圧チョッパ２２のリアクトル電流は０Ａで折り返しており、不連続モードではなく臨界モードで動作している。直流入力電流は２Ａ、直流入力電圧は５４．３Ａであり、最適動作点を超えてほぼ短絡電流に近いところで制御が収束している。このため、入力電力は１０８Ｗで、本来の最適動作点で得られる４６１Ｗの２割ほどしか得られていない。

【0071】

次にフィードフォワード項の演算を置き換える。臨界モードと電流不連続モードでは以下の式（２）、式（３）が成立する。
Ｖ_ｉ＝Ｌ・ｆ・Ｉ_ｐｅａｋ／Ｄ ・・・（２）
Ｉ_ｇ＝Ｄ・Ｉ_ｐｅａｋ／２ ・・・（３）
ここでＬ、ｆ、Ｉ_ｐｅａｋはそれぞれ、昇降圧チョッパ２２の直流リアクトルＬｘのインダクタンス、スイッチング周波数、リアクトル電流のピーク値である。これらから以下の式（４）が得られる。

【0072】

Ｄ＝（２Ｌ・ｆ・Ｉ_ｇ／Ｖ_ｉ）^１／２
＝（２Ｌ・ｆ・Ｉ^＊_ｇ／＜Ｖ_ｉ＞）^１／２ ・・・（４）
ここで、直流入力電流Ｉ_ｇは指令値Ｉ_ｇ^＊で代用した。また、直流入力電圧Ｖ_ｉは一定時間で平均した平均値＜Ｖ_ｉ＞に置き換えた。

【0073】

図１３，図１４は、図１１，図１２と同様に、太陽光発電パネルの短絡電流を２Ａ、昇降圧チョッパの電流指令値を最適値の１．８６７Ａとして、但し、フィードフォワード項を式（４）に置き換えた場合の波形図である。直流リアクトルＬｘのインダクタンスは２００μＨ、スイッチング周波数は５０ｋＨｚである。昇降圧チョッパのリアクトル電流は図１４における（ｂ）より明らかなように周期的に０になる不連続モードとなっている。直流入力電流は１．８６７Ａで指令値と一致しており、入力電力は最適動作点の４６１Ｗとなった。
すなわち、昇降圧チョッパ２２はフィードフォワード項を変更すれば不連続モードでも制御できることがわかる。

【0074】

《電流連続モード／電流不連続モードの選択》
さて、昇降圧チョッパ２２はフィードフォワード項を変更すれば、連続モードでも不連続モードでも制御できることがわかったが、モードを選択する基準を決めなければならない。

【0075】

図１５は、直流入力電流とオン時間率Ｄの、フィードフォワード項の関係を示すグラフである。電流連続モードではＤは式（１）式によって決まるため、入出力電圧の比が一定であれば電流によらず一定となる。一方、電流不連続モードではリアクトルのインダクタンス、スイッチング周波数、入力電圧が一定であれば、式（４）より、オン時間率Ｄは直流入力電流の平方根に比例して変化する。

【0076】

図１５では、直流入力電流が約４．１のときに連続モードのＤ（これをＤｃとする。）と不連続モードのＤ（これをＤｄとする。）が互いに一致しており、この点が臨界モードとなる。この点を境にしてＤｃとＤｄの大小関係が入れ替わるので、両方を計算して、いずれか小さい方を選択してフィードフォワード項に用いればよい。
そこで、臨界値４．１Ａよりも少し小さい４．０Ａと、少し大きい４．２Ａで波形を確認した。

【0077】

図１６は、入力電流指令値４．０Ａの、いわば「ぎりぎり」電流不連続モードにおける昇降圧チョッパ２２の動作を示す波形図である。直流リアクトルＬｘのインダクタンスは２００μＨ、スイッチング周波数は５０ｋＨｚである。図において、（ａ）はパワーコンディショナ２からの交流出力電流、（ｂ）は帯状に見える部分がリアクトル電流、白抜きに見える細い線は直流入力電流である。（ｃ）は電圧の高い方から（上から）順に、ＤＣバス電圧、昇降圧チョッパ２２への直流入力電圧、及び、太陽光発電パネル１のＮ線の対地電位である。（ｅ）は、上がフィードフォワード項Ｄｃ、下がフィードフォワード項Ｄｄである。

【0078】

図１７は、図１６の時間軸を拡大した図である。
図１６，図１７において、フィードフォワード項はＤｄの方がＤｃよりも小さく、電流不連続モード用のＤｄが選択される。リアクトル電流は僅かだが０Ａの期間があり、電流不連続モードとなっている。入力電流は４．０Ａで指令値と一致している。

【0079】

図１８は、入力電流指令値４．２Ａの、いわば「ぎりぎり」電流連続モードにおける昇降圧チョッパ２２の動作を示す波形図である。直流リアクトルＬｘのインダクタンスは２００μＨ、スイッチング周波数は５０ｋＨｚである。図において、（ａ）はパワーコンディショナ２からの交流出力電流、（ｂ）は帯状に見える部分がリアクトル電流、白抜きに見える細い線は直流入力電流である。（ｃ）は電圧の高い方から（上から）順に、ＤＣバス電圧、昇降圧チョッパ２２への直流入力電圧、及び、太陽光発電パネル１のＮ線の対地電位である。（ｅ）は、上がフィードフォワード項Ｄｃ、下がフィードフォワード項Ｄｄである。

【0080】

図１９は、図１８の時間軸を拡大した図である。
図１８，図１９においては、ＤｄよりもＤｃが小さく、電流連続モード用のＤｃが選択される。リアクトル電流の最低値は０．０４Ａで電流連続モードになっている。入力電流は４．２Ａで指令値と一致している。

【0081】

以上のように、昇降圧チョッパ２２の入力電流に関し、入力電流が０より大きい電流連続モードの場合のデューティ制御のフィードフォワード項として用いる第１の変数（Ｄｃ）と、入力電流が０になることがある電流不連続モードの場合のフィードフォワード項として用いる第２の変数（Ｄｄ）とを用意し、常時、２つの変数のいずれか小さい方を採用すればよい。
これによって、太陽光発電パネルからの入力電流がどのように変化しても、昇降圧チョッパ２２を制御することができる。

【0082】

《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。

【符号の説明】

【0083】

１ 太陽光発電パネル
２ 電力変換装置（パワーコンディショナ）
２ｖ１，２ｖ２ 電圧センサ
２ａ 電流センサ
３ トランス
４ 商用電力系統
２１ 入力端
２２ 昇降圧チョッパ
２３ 昇圧チョッパ
２４ 系統連系インバータ
２５ ＤＣバス
２６ ＺＣＴ
２７ 制御部
２８ 地絡検出回路
２９ 絶縁トランス
１００ 太陽光発電装置
Ｃ１ 第１コンデンサ
Ｃ２ 第２コンデンサ
Ｃ３ 中間コンデンサ
Ｃ４ 交流側コンデンサ
Ｃ５，Ｃ６ コンデンサ
Ｄｘ，Ｄｙ ダイオード
Ｌｘ，Ｌｙ 直流リアクトル
Ｑｘ，Ｑｙ，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６ スイッチング素子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】