[发明专利]系统协同工作变换器装置及系统协同工作系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种将来自直流电源的直流电变换为商用频率的交流电，并且可以使该交流电与电力系统协同工作的系统协同工作变换器(inverter)装置及系统协同工作系统。

背景技术

以往，将来自太阳电池等直流电源的直流电变换为商用频率的交流电，并且可以使该交流电与电力系统协同工作的系统协同工作变换器装置被广泛使用。

近年，为了实现系统协同工作变换器装置的小型化、高效率化，不具备绝缘变压器的电路方式(所谓无变压器方式)的系统协同工作变换器装置受到瞩目。

无变压器方式的系统协同工作变换器装置，具有通过高频开关动作将输入电压总是升压到比系统电压高的电压并生成中间电压的电压变换电路，和通过高频开关动作将中间电压变换为交流电的波形变换电路，并将交流电输出到电力系统。

另外，如下的系统协同工作变换器装置被提案：通过由电压变换电路来进行至少一部分的正弦波波形的成形，可以省略一部分高频开关动作，降低了伴随高频开关动作的开关动作损耗(参照专利文献1及专利文献2)。

专利文献1：JP特开2004-104963号公报

专利文献2：JP特开2000-152661号公报

然而，在专利文献1和2中记载的系统协同工作变换器装置中，通过由电压变换电路来进行至少一部分的正弦波波形的成形，直流电源和电压变换电路之间的正侧线路和负侧线路各自的对地电压发生变动。

在此，在太阳电池等直流电源和大地之间存在对地静电电容。无变压器方式的系统协同工作变换器装置，因为输入输出没有被电绝缘分离，所以若正侧线路和负侧线路各自的对地电压发生变动，则存在通过对地静电电容而流过泄露电流的问题。

因此，专利文献1和2中记载的系统协同工作变换器装置，在安全面、保安面的可靠性不足，并且，存在需要对EMI噪声等噪声的对策的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种即使为由电压变换电路来进行至少一部分的正弦波波形的成形的电路结构，也可以抑制通过对地静电电容流过的泄露电流的系统协同工作变换器装置和系统协同工作系统。

为了解决上述课题，本发明具有以下的特征。首先，本发明所涉及的系统协同工作变换器装置的特征为，是如下所述的系统协同工作变换器装置(系统协同工作变换器装置100A或100B)，其具有：电压变换电路(升降压转换器2A或升压转换器2B)，其对来自直流电源(直流电源1)的输入电压(输入电压Vi)进行升压或降压并输出中间电压(中间电压Vd)；和波形变换电路(全桥变换器3A或3B)，其将所述中间电压变换为正弦波状的交流电，所述电压变换电路进行对应于所述交流电的正弦波波形的至少一部分的成形，该系统协同工作变换器装置的要点在于，所述电压变换电路具备：正侧电路(正侧电路210A或210B)，其设置于所述直流电源的正极和所述波形变换电路之间的正侧线路(正侧线路Lp)上；和负侧电路(负侧电路220A或220B)，其设置于所述直流电源的负极和所述波形变换电路之间的负侧线路(负侧线路Ln)上，所述正侧电路和所述负侧电路具有相互对称的电路结构。

根据这种特征，进行对应于交流电的正弦波波形的至少一部分的成形的电压变换电路，具有相互对称的电路结构的正侧电路和负侧电路。通过相互对称的电路结构的正侧电路和负侧电路，将对地电压的变动正负抵消，直流电源和电压变换电路之间的正侧线路和负侧线路各自的对地电压保持固定。由此，可以抑制通过对地静电电容流过的泄露电流，因此可以提高来自安全面、保安面的可靠性，并且，可以简化EMI噪声等的对策。

在上述特征所涉及的系统协同工作变换器装置中，所述正侧电路，是在所述正侧线路上，将不同种类的多个正侧电路元件串联构成的；所述负侧电路，是在所述负侧线路上，将不同种类的多个负侧电路元件串联构成的；从所述直流电源侧开始数第n个被连接的所述正侧电路元件，和从所述直流电源侧开始数第n个被连接的所述负侧电路元件为同一种类的电路元件。另外，同一种类的正侧电路元件和负侧电路元件使用相同特性的电路元件构成。

根据这种特征，通过使用同一种类的相同特性的电路元件构成正侧电路和负侧电路，可以使正侧电路和负侧电路各自的电路特性的平衡均等，可以更进一步稳定直流电源和电压变换电路之间的正侧线路和负侧线路各自的对地电压。