專利名稱：系統(tǒng)互連逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將直流電源的輸出轉(zhuǎn)換為交流電并使轉(zhuǎn)換后的交流電互連到電氣企業(yè)的電力系統(tǒng)的系統(tǒng)互連逆變器(system interconnection inverter)，特別是涉及抑制由共模噪聲引起的電流(以下稱為“共模電流”)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
例如，在將太陽(yáng)光發(fā)電系統(tǒng)或燃料電池等的直流電源的輸出轉(zhuǎn)換為交流電并使轉(zhuǎn)換后的交流電互連到電力系統(tǒng)的系統(tǒng)互連逆變器中，必須抑制從系統(tǒng)互連逆變器流向大地的漏電流(leak current)，并必須防止對(duì)人體的觸電或?qū)ζ渌O(shè)備的影響。漏電流的允許量由電氣用品安全法規(guī)定，關(guān)于分散型電源的系統(tǒng)互連裝置，還存在由財(cái)團(tuán)法人電氣安全環(huán)境研究確定的試驗(yàn)基準(zhǔn)。在太陽(yáng)光發(fā)電系統(tǒng)中，在太陽(yáng)能電池面板的端子與跟大地連接的太陽(yáng)能電池面板的框架之間存在雜散電容。一般會(huì)在太陽(yáng)能電池面板的表面形成有由玻璃板構(gòu)成的絕緣層，玻璃板具有大平面。因此，當(dāng)玻璃板被雨潤(rùn)濕時(shí)，雜散電容增大，漏電流也增大。漏電流的路徑有幾個(gè)，例如逆變器的接地線也成為漏電流的路徑。當(dāng)幾個(gè)路徑中的一個(gè)雜散電容變大時(shí)，漏電流增大。作為抑制漏電流的一般方法，有使用絕緣變壓器將系統(tǒng)互連逆變器與電力系統(tǒng)之間絕緣的方法和使用抑制共模電流的共模扼流圈的方法(例如參照非專利文獻(xiàn)1)。在這些方法之外，還公知有利用濾波器使共模電流旁路(bypass)到輸入側(cè)或大地的方法(參照專利文獻(xiàn)1和非專利文獻(xiàn)1)、使逆變器的控制方式成為2等級(jí)脈寬調(diào)制(PWM =Pulse Wide Modulation)并對(duì)上下臂輸出相反極性的電壓的方法(參照專利文獻(xiàn)2)、或者將這些組合起來(lái)的方法等。圖1是表示作為實(shí)施了以往的漏電流對(duì)策的系統(tǒng)互連逆變器之一的太陽(yáng)光發(fā)電系統(tǒng)互連逆變器的構(gòu)成的框圖。太陽(yáng)光發(fā)電系統(tǒng)互連逆變器具備逆變器1、輸出濾波器2、 第一共模扼流圈3a、第二共模扼流圈3b、第一電容器對(duì)41、第二電容器對(duì)42、太陽(yáng)能電池5 以及系統(tǒng)變壓器7。另外，在圖1中，在太陽(yáng)能電池5與大地之間存在的雜散電容表示為電容器6a和電容器6b。太陽(yáng)能電池5產(chǎn)生直流電力。由太陽(yáng)能電池5產(chǎn)生的直流電力經(jīng)由第一共模扼流圈3a供給到逆變器1。第一共模扼流圈3a抑制從逆變器1流到太陽(yáng)能電池5的共模電流。第一電容器對(duì)41中，電容器41a和電容器41b串聯(lián)連接，并配置在逆變器1的輸入端子間(第一共模扼流圈3a的輸出端子間)ab。分別在a點(diǎn)表現(xiàn)出直流線路正電壓，在 b點(diǎn)表現(xiàn)出直流線路負(fù)電壓。在這些電容器41a與電容器41b的連接點(diǎn)形成直流線路中性點(diǎn)c，直流線路中性點(diǎn)c連接到大地。逆變器1由2等級(jí)PWM控制方式驅(qū)動(dòng)，具有使從太陽(yáng)能電池5經(jīng)由第一共模扼流圈3a供給的直流電力例如圖2所示從+1變化到-1的振幅，轉(zhuǎn)換為具有脈寬依次變化的脈沖波形的PWM波，并送到輸出濾波器2。
輸出濾波器2由輸入端連接于逆變器1的一個(gè)輸出端子的電抗器(reaCt0r)21a、 輸入端連接于逆變器1的另一個(gè)輸出端子的電抗器21b以及連接于電抗器21a的輸出端與電抗器21b的輸出端之間的電容器22構(gòu)成。輸出濾波器2將從逆變器1輸出的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換為圖2的虛線所示的正弦波交流電，并經(jīng)由第二共模扼流圈3b送到系統(tǒng)變壓器7。第二電容器對(duì)42中，電容器42a和電容器42b串聯(lián)連接，并配置于第二共模扼流圈3b的輸入端子間(輸出濾波器2的輸出端子間)de。在d點(diǎn)和e點(diǎn)之間表現(xiàn)出正弦波交流電(交流輸出信號(hào))。在這些電容器42a與電容器42b的連接點(diǎn)形成交流輸出中性點(diǎn) (neutral point) f，交流輸出中性點(diǎn)f連接到大地。第二共模扼流圈3b抑制從輸出濾波器2流到系統(tǒng)變壓器7的共模電流。系統(tǒng)變壓器7對(duì)從輸出濾波器2經(jīng)由第二共模扼流圈3b供給的正弦波交流電進(jìn)行變壓，并從用于連接于電力系統(tǒng)的電力系統(tǒng)端h輸出。系統(tǒng)變壓器7的中性點(diǎn)利用中性點(diǎn)接地線i連接到大地。在這樣構(gòu)成的太陽(yáng)光發(fā)電系統(tǒng)互連逆變器中，由逆變器1產(chǎn)生的高頻漏電流(共模電流)阻止通過(guò)第一共模扼流圈3a而流到太陽(yáng)能電池5側(cè)，并且，阻止通過(guò)第二共模扼流圈3b而流到系統(tǒng)變壓器7側(cè)，通過(guò)第一電容器對(duì)41和第二電容器對(duì)42旁路到大地。假設(shè)若未實(shí)施漏電流對(duì)策，也就是說(shuō)不存在第一共模扼流圈3a、第二共模扼流圈 3b、第一電容器對(duì)41以及第二電容器對(duì)42，則會(huì)通過(guò)系統(tǒng)變壓器7的中性點(diǎn)接地線i —大地一太陽(yáng)能電池5的雜散電容6的路徑流過(guò)漏電流。與此相對(duì)，在上述的太陽(yáng)光發(fā)電系統(tǒng)互連逆變器中，當(dāng)逆變器1由2等級(jí)PWM控制方式驅(qū)動(dòng)時(shí)，在其輸出端子間始終產(chǎn)生相反極性的電壓。因此，能夠抑制由共模噪聲引起的電壓(以下稱為共模電壓)。此外，如上所述， 通過(guò)第一共模扼流圈3a抑制流到太陽(yáng)能電池5的漏電流，通過(guò)第二共模扼流圈3b抑制流到系統(tǒng)變壓器7的漏電流，通過(guò)第一電容器對(duì)41和第二電容器對(duì)42，漏電流被旁路到大地?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2002-218656號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特許第3805953號(hào)公報(bào)。非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1 電氣學(xué)會(huì)/半導(dǎo)體電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)調(diào)查專家委員會(huì)編，“功率電子電路(Power Electronics Circuit) ”，OHM 出版社，日本平成 12 年 11 月 30 日，206 頁(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題但是，在上述以往的太陽(yáng)光發(fā)電系統(tǒng)互連逆變器中，需要考慮對(duì)旁路漏電流的大地周邊的影響。此外，如圖2所示，由于由2等級(jí)PWM控制方式驅(qū)動(dòng)的逆變器1的輸出的振幅大，所以構(gòu)成輸出濾波器2的第一電抗器21a和第二電抗器21b變大。此外，在使用絕緣變壓器將太陽(yáng)光發(fā)電系統(tǒng)互連逆變器與電力系統(tǒng)之間絕緣的方法中，能夠根本消除漏電流。但是，因絕緣變壓器而使系統(tǒng)的效率降低，成本也會(huì)提高與絕緣變壓器相應(yīng)的量。另一方面，當(dāng)逆變器1如圖3所示由3等級(jí)PWM控制方式驅(qū)動(dòng)時(shí)，PWM控制的1周期中的頻率成為2等級(jí)PWM控制方式的情況的2倍，電壓的振幅變?yōu)橐话搿Ｒ虼?，電壓的脈動(dòng)變?yōu)樗姆种唬軌蚴馆敵鰹V波器2的第一電抗器21a和第二電抗器21b小型化。但是， 由于當(dāng)逆變器1由3等級(jí)PWM控制方式驅(qū)動(dòng)時(shí)，逆變器1的輸出電壓在零時(shí)會(huì)產(chǎn)生共模電壓，所以有成為漏電流原因的問(wèn)題。本發(fā)明提供一種能夠抑制漏電流的流出的系統(tǒng)互連逆變器。用于解決問(wèn)題的方案為了解決上述問(wèn)題，第一發(fā)明具備逆變器，對(duì)直流電源的輸出進(jìn)行脈寬調(diào)制；第一電容器對(duì)，配置在上述逆變器的輸入側(cè)，由以形成中性點(diǎn)的方式串聯(lián)連接的兩個(gè)電容器構(gòu)成；第二電容器對(duì)，配置在上述逆變器的輸出側(cè)，由以形成中性點(diǎn)的方式串聯(lián)連接的兩個(gè)電容器構(gòu)成；漏電流的旁路，通過(guò)連接上述第一電容器對(duì)的中性點(diǎn)和上述第二電容器對(duì)的中性點(diǎn)而形成；至少一個(gè)共模扼流圈，設(shè)置在上述第一電容器對(duì)與上述第二電容器對(duì)之間， 抑制在上述逆變器產(chǎn)生的共模電流；以及輸出濾波器，將從上述逆變器輸出的脈寬調(diào)制后的電壓轉(zhuǎn)換為正弦波狀。第二發(fā)明具備逆變器，對(duì)直流電源的輸出進(jìn)行脈寬調(diào)制；第一電容器，連接于上述直流電源的兩端；第二電容器，一端連接于上述逆變器的輸出側(cè)，另一端連接于上述逆變器的輸入側(cè)和上述第一電容器的一端，形成漏電流的旁路；至少一個(gè)共模扼流圈，設(shè)置在連接上述第二電容器的一端的點(diǎn)與連接另一端的點(diǎn)之間，抑制在上述逆變器產(chǎn)生的共模電流；以及輸出濾波器，將從上述逆變器輸出的脈寬調(diào)制后的電壓轉(zhuǎn)換為正弦波狀。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，由于在以往的漏電流的路徑之外，在從逆變器的輸出側(cè)到達(dá)輸入側(cè)的路徑中設(shè)有阻抗小的漏電流的旁路，所以即使在逆變器由3等級(jí)PWM控制方式驅(qū)動(dòng)的情況下也能夠抑制漏電流流出到外部。


圖1是表示作為實(shí)施了以往的漏電流對(duì)策的系統(tǒng)互連逆變器之一的太陽(yáng)光發(fā)電系統(tǒng)互連逆變器的構(gòu)成的框圖。圖2是表示在以往的逆變器以2等級(jí)PWM控制方式驅(qū)動(dòng)的情況下輸出的PWM信號(hào)的圖。圖3是表示在以往的逆變器以3等級(jí)PWM控制方式驅(qū)動(dòng)的情況下輸出的PWM信號(hào)的圖。圖4是表示本發(fā)明實(shí)施例1的系統(tǒng)互連逆變器的構(gòu)成的框圖。圖5是表示本發(fā)明實(shí)施例2的系統(tǒng)互連逆變器的構(gòu)成的框圖。圖6是表示本發(fā)明實(shí)施例2的系統(tǒng)互連逆變器的變形例的構(gòu)成的框圖。圖7是表示本發(fā)明實(shí)施例3的系統(tǒng)互連逆變器的構(gòu)成的框圖。圖8是表示本發(fā)明實(shí)施例4的系統(tǒng)互連逆變器的構(gòu)成的框圖。圖9是表示本發(fā)明實(shí)施例5的系統(tǒng)互連逆變器的構(gòu)成的框圖。圖10是表示本發(fā)明實(shí)施例6的系統(tǒng)互連逆變器的構(gòu)成的框圖。圖11是表示本發(fā)明實(shí)施例7的系統(tǒng)互連逆變器的構(gòu)成的框圖。圖12是表示本發(fā)明實(shí)施例7的系統(tǒng)互連逆變器的變形例的構(gòu)成的框圖。
具體實(shí)施例方式下面，一邊參照附圖，一邊對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施例1圖4是表示本發(fā)明實(shí)施例1的系統(tǒng)互連逆變器的構(gòu)成的框圖。另外，在以下，對(duì)于與在背景技術(shù)欄中說(shuō)明的圖1所示的系統(tǒng)互連逆變器的構(gòu)成要素相同或相當(dāng)?shù)臉?gòu)成要素， 附加與圖1使用的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記。系統(tǒng)互連逆變器具備逆變器1、輸出濾波器2、共模扼流圈3、由電容器41a和電容器41b構(gòu)成的第一電容器對(duì)41、由電容器42a和電容器42b構(gòu)成的第二電容器對(duì)42、太陽(yáng)能電池5以及系統(tǒng)變壓器7。另外，在圖4中，在太陽(yáng)能電池5與大地之間存在的雜散電容表示為電容器6a和電容器6b。太陽(yáng)能電池5與本發(fā)明的直流電源相對(duì)應(yīng)，產(chǎn)生直流電力。由太陽(yáng)能電池5產(chǎn)生的直流電力供給到逆變器1。另外，作為本發(fā)明的直流電源，不限于太陽(yáng)能電池，能夠使用燃料電池等其他產(chǎn)生直流電力的電池。逆變器1由根據(jù)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET =Field Effect Transistor)或 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor 絕緣柵雙極型晶體管)等半導(dǎo)體元件的橋接電路構(gòu)成。逆變器1由3等級(jí)PWM控制方式驅(qū)動(dòng)，具有使從太陽(yáng)能電池5供給的直流電力例如圖3所示從+1到0或者從0到-1變化的振幅，轉(zhuǎn)換為具有脈寬依次變化的脈沖波形的PWM信號(hào)，經(jīng)由共模扼流圈3送到輸出濾波器2。共模扼流圈3設(shè)在逆變器1的輸出側(cè)，抑制從逆變器1流到輸出濾波器2的共模電流。輸出濾波器2由輸入端連接于共模扼流圈3的一個(gè)輸出端子的電抗器21a、輸入端連接于共模扼流圈3的另一個(gè)輸出端子的電抗器21b以及連接于電抗器21a的輸出端與電抗器21b的輸出端之間的電容器22構(gòu)成。輸出濾波器2將從逆變器1經(jīng)由共模扼流圈 3送來(lái)的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換為圖3的虛線所示的正弦波交流電并送到系統(tǒng)變壓器7。第一電容器對(duì)41中，電容器41a和電容器41b串聯(lián)連接，并配置于逆變器1的輸入端子間(太陽(yáng)能電池5的輸出端子間)ab。分別在a點(diǎn)表現(xiàn)出直流線路正電壓，在b點(diǎn)表現(xiàn)出直流線路負(fù)電壓。在這些電容器41a與電容器41b的連接點(diǎn)形成直流線路中性點(diǎn)c，直流線路中性點(diǎn)c通過(guò)中性點(diǎn)連接線g連接于后述的第二電容器對(duì)42的交流輸出中性點(diǎn)f。第二電容器對(duì)42中，電容器42a和電容器42b串聯(lián)連接，并配置于系統(tǒng)變壓器7 的輸入端子間(輸出濾波器2的輸出端子間)de。在d點(diǎn)與e點(diǎn)之間表現(xiàn)出正弦波交流電 (交流輸出信號(hào))。在這些電容器42a與電容器42b的連接點(diǎn)形成交流輸出中性點(diǎn)f，交流輸出中性點(diǎn)f如上所述，通過(guò)中性點(diǎn)連接線g連接于第一電容器對(duì)41的直流線路中性點(diǎn)C。系統(tǒng)變壓器7對(duì)從輸出濾波器2供給的正弦波交流電進(jìn)行變壓，并從用于連接于電力系統(tǒng)的電力系統(tǒng)端h輸出。系統(tǒng)變壓器7的中性點(diǎn)通過(guò)中性點(diǎn)接地線i連接到大地。在這樣構(gòu)成的系統(tǒng)互連逆變器中，在系統(tǒng)變壓器7的中性點(diǎn)接地線i —大地一太陽(yáng)能電池5的雜散電容6的路徑中形成流過(guò)漏電流的“漏電流路徑”。此外，在逆變器1的輸出一第二電容器對(duì)42 —中性點(diǎn)連接線g —第一電容器對(duì)41 —逆變器1的輸入的線路中形成流過(guò)漏電流的“旁路g”。漏電流的旁路g在漏電流的頻率(等于逆變器1的開(kāi)關(guān)頻率) 中，具有比漏電流路徑充分小的阻抗，共模扼流圈3具有比漏電流路徑和旁路g大的阻抗。
因此，由共模噪聲引起的漏電流幾乎都在旁路g流過(guò)，其大小由共模扼流圈3抑制。其結(jié)果是，會(huì)抑制向系統(tǒng)互連逆變器外流出的漏電流。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的系統(tǒng)互連逆變器，由于對(duì)逆變器1的輸出連接共模扼流圈 3和輸出濾波器2，并將逆變器1的輸出側(cè)的交流輸出中性點(diǎn)f與輸入側(cè)的直流線路中性點(diǎn) c連接起來(lái)，所以能夠抑制漏電流向系統(tǒng)互連逆變器外的流出。實(shí)施例2圖5是表示本發(fā)明實(shí)施例2的系統(tǒng)互連逆變器的構(gòu)成的框圖。該系統(tǒng)互連逆變器與實(shí)施例1的系統(tǒng)互連逆變器相比，其不同點(diǎn)是，在逆變器1的輸入側(cè)設(shè)置共模扼流圈3。在系統(tǒng)互連逆變器中，在太陽(yáng)能電池5產(chǎn)生的直流電力經(jīng)由共模扼流圈3供給到逆變器1。逆變器1將從太陽(yáng)能電池5提供的直流電力轉(zhuǎn)換為PWM信號(hào)，并送到輸出濾波器 2。其他構(gòu)成和動(dòng)作與上述的實(shí)施例1的系統(tǒng)互連逆變器的構(gòu)成和動(dòng)作相同。如實(shí)施例2的系統(tǒng)互連逆變器那樣，即使在共模扼流圈3配置在逆變器1的輸入側(cè)的情況下，也與上述的實(shí)施例1的系統(tǒng)互連逆變器同樣地，由共模噪聲引起的漏電流幾乎都在旁路g流過(guò)，其大小由共模扼流圈3抑制。其結(jié)果是，會(huì)抑制向系統(tǒng)互連逆變器外流出的漏電流。此外，實(shí)施例2的系統(tǒng)互連逆變器如圖6所示，也能不除去逆變器1的輸出側(cè)的共模扼流圈3地在逆變器1的輸入側(cè)追加共模扼流圈3a而構(gòu)成。在該構(gòu)成的情況也能得到與上述的實(shí)施例2相同的效果。實(shí)施例3圖7是表示本發(fā)明實(shí)施例3的系統(tǒng)互連逆變器的構(gòu)成的框圖。在該系統(tǒng)互連逆變器中，實(shí)施例1的系統(tǒng)互連逆變器的第一電容器對(duì)41由一個(gè)電容器41置換，并除去第二電容器對(duì)42。進(jìn)而，在輸出濾波器2的負(fù)極側(cè)的輸出端子(e點(diǎn))與逆變器1的負(fù)極側(cè)的輸入端子(b點(diǎn))之間追加電容器43。在實(shí)施例1的系統(tǒng)互連逆變器中，形成于逆變器1的輸入側(cè)的直流線路中性點(diǎn)c 與形成于輸出側(cè)的交流輸出中性點(diǎn)f被連接起來(lái)并形成漏電流的旁路g。與此相比，在實(shí)施例3的系統(tǒng)互連逆變器中，使電容器43夾在輸出濾波器2的負(fù)極側(cè)的輸出端子(e點(diǎn))與逆變器1的負(fù)極側(cè)的輸入端子(b點(diǎn))之間以形成旁路g。如實(shí)施例3的系統(tǒng)互連逆變器那樣，在即使使電容器43夾在輸出濾波器2的負(fù)極側(cè)的輸出端子(e點(diǎn))與逆變器1的負(fù)極側(cè)的輸入端子(b點(diǎn))之間以形成旁路g的情況下， 也與實(shí)施例1的系統(tǒng)互連逆變器同樣地，由共模噪聲引起的漏電流幾乎都在旁路g流過(guò)，其大小由共模扼流圈3抑制。其結(jié)果是，會(huì)抑制向系統(tǒng)互連逆變器外流出的漏電流。另外，雖然在上述的實(shí)施例3的系統(tǒng)互連逆變器中，使電容器43夾在輸出濾波器 2的負(fù)極側(cè)的輸出端子(e點(diǎn))與逆變器1的負(fù)極側(cè)的輸入端子(b點(diǎn))之間以形成旁路g， 但是也可以使電容器43夾在輸出濾波器2的輸出端子(d點(diǎn)或e點(diǎn))與逆變器1的正極側(cè)的輸入端子(a點(diǎn))之間以形成旁路g。此外，也可以與實(shí)施例1的系統(tǒng)互連逆變器同樣地，通過(guò)在逆變器1的輸入側(cè)形成直流線路中性點(diǎn)c，使電容器43夾在直流線路中性點(diǎn)c與輸出濾波器2的輸出端子之間(d 點(diǎn)或e點(diǎn))進(jìn)行連接，從而形成旁路g。同樣地，也可以通過(guò)在逆變器1的輸出側(cè)形成交流輸出中性點(diǎn)f，夾有電容器43地將交流輸出中性點(diǎn)f與逆變器1的輸入端子(a點(diǎn)或b點(diǎn))從而形成旁路g。實(shí)施例4圖8是表示本發(fā)明實(shí)施例4的系統(tǒng)互連逆變器的構(gòu)成的框圖。在該系統(tǒng)互連逆變器中，從實(shí)施例1的系統(tǒng)互連逆變器的輸出濾波器2中除去電抗器21a和電抗器21b，僅殘留電容器22而構(gòu)成。雖然在實(shí)施例1的系統(tǒng)互連逆變器中，輸出濾波器2由電抗器21a、電抗器21b以及電容器22構(gòu)成，但是，在共模扼流圈3中包含的常模電感成分與輸出濾波器2的電抗器 21a和電抗器21b同樣地起作用。因此，在實(shí)施例4的系統(tǒng)互連逆變器中，輸出濾波器2的電抗器21a和電抗器21b被共模扼流圈3的常模電感成分代換。此外，常模電感成分能夠通過(guò)鐵心的形狀設(shè)計(jì)等來(lái)調(diào)整。根據(jù)實(shí)施例4的系統(tǒng)互連逆變器，會(huì)與上述的實(shí)施例1的系統(tǒng)互連逆變器同樣地， 抑制向系統(tǒng)互連逆變器外流出的漏電流。此外，由于不需要用于構(gòu)成輸出濾波器2的電抗器21a和電抗器21b，所以能夠提供低價(jià)且緊湊的系統(tǒng)互連逆變器。實(shí)施例5圖9是表示本發(fā)明實(shí)施例5的系統(tǒng)互連逆變器的構(gòu)成的框圖。在該系統(tǒng)互連逆變器中，除去實(shí)施例1的系統(tǒng)互連逆變器的輸出濾波器2而構(gòu)成。雖然在實(shí)施例1的系統(tǒng)互連逆變器中，輸出濾波器2由電抗器21a、電抗器21b以及電容器22構(gòu)成，但是在共模扼流圈3中包含的常模電感成分能夠起到輸出濾波器2的電抗器21a和電抗器21b的作用。此外，形成中性點(diǎn)的第二電容器對(duì)42的電容能夠起到輸出濾波器2的電容器22的作用。由此，通過(guò)對(duì)共模扼流圈3的常模電感成分和構(gòu)成第二電容器對(duì)42的電容器4 及電容器42b的電容適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)整，從而能夠?qū)崿F(xiàn)輸出濾波器2的功能，因此，能夠除去第二電容器對(duì)42本身。根據(jù)實(shí)施例5的系統(tǒng)互連逆變器，會(huì)與上述的實(shí)施例1的系統(tǒng)互連逆變器同樣地， 抑制向系統(tǒng)互連逆變器外流出的漏電流。此外，由于不需要用于構(gòu)成輸出濾波器2的電抗器21a、電抗器21b以及電容器22，所以能夠提供比實(shí)施例4的系統(tǒng)互連逆變器低價(jià)且緊湊的系統(tǒng)互連逆變器。另外，在上述的實(shí)施例5的系統(tǒng)互連逆變器中，也可以殘留輸出濾波器2的電抗器 21a和電抗器21b，僅電容器22由第二電容器對(duì)42代換。實(shí)施例6圖10是表示本發(fā)明實(shí)施例6的系統(tǒng)互連逆變器的構(gòu)成的框圖。在該系統(tǒng)互連逆變器中，在實(shí)施例1的系統(tǒng)互連逆變器的逆變器1的輸入側(cè)追加升壓電路8來(lái)構(gòu)成。升壓電路8由電抗器81、開(kāi)關(guān)元件82以及二極管83構(gòu)成。電抗器81的一端連接于太陽(yáng)能電池5的正極端子，另一端連接于二極管83的陽(yáng)極。二極管83的陰極連接于逆變器1的正極側(cè)的輸入端子。此外，開(kāi)關(guān)元件82例如由FET構(gòu)成，其漏極連接于電抗器81 與二極管83的連接點(diǎn)，源極連接于太陽(yáng)能電池5的負(fù)極端子。該升壓電路8對(duì)太陽(yáng)能電池 5的輸出電力進(jìn)行升壓，并送到逆變器1。根據(jù)實(shí)施例6的系統(tǒng)互連逆變器，會(huì)與上述的實(shí)施例1的系統(tǒng)互連逆變器同樣地， 抑制向系統(tǒng)互連逆變器外流出的漏電流。
9
實(shí)施例7圖11是表示本發(fā)明實(shí)施例7的系統(tǒng)互連逆變器的構(gòu)成的框圖。在該系統(tǒng)互連逆變器中，與實(shí)施例6的系統(tǒng)互連逆變器相比，其不同點(diǎn)是，共模扼流圈3在升壓電路8的輸入側(cè)設(shè)置在第一電容器對(duì)41的后級(jí)。在該系統(tǒng)互連逆變器中，由太陽(yáng)能電池5產(chǎn)生的直流電力經(jīng)由共模扼流圈3供給到升壓電路8，被升壓電路8升壓后供給到逆變器1。逆變器1將從升壓電路8供給的升壓后的直流電力轉(zhuǎn)換為PWM信號(hào)，并送到輸出濾波器2。其他構(gòu)成和動(dòng)作與上述的實(shí)施例6的系統(tǒng)互連逆變器的構(gòu)成和動(dòng)作相同。根據(jù)實(shí)施例7的系統(tǒng)互連逆變器，會(huì)與上述的實(shí)施例1的系統(tǒng)互連逆變器同樣地， 抑制向系統(tǒng)互連逆變器外流出的漏電流。另外，由于共模扼流圈3的常模電感成分能起到升壓電路8的電抗器81的作用， 所以實(shí)施例7的系統(tǒng)互連逆變器如圖12所示，能夠變形為使升壓電路8的電抗器81被共模扼流圈3的常模電感成分代換。作為常模電感成分，能夠利用漏電感成分。此外，常模電感成分也能夠通過(guò)鐵心的形狀設(shè)計(jì)等來(lái)生成。根據(jù)該變形例的系統(tǒng)互連逆變器，由于不需要用于構(gòu)成升壓電路8的電抗器81，所以能夠提供比實(shí)施例7的系統(tǒng)互連逆變器低價(jià)且緊湊的系統(tǒng)互連逆變器。另外，本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施例1至7的系統(tǒng)互連逆變器。例如，也可以將圖7所示的電容器41、43應(yīng)用于圖5、圖6、圖8、圖9、圖10、圖11、 圖12所示的系統(tǒng)互連逆變器。S卩，也可以在圖5、圖6、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12中，電容器41a、41b被置換為圖7所示的電容器41，刪除電容器42a、42b，在輸出濾波器2的負(fù)極側(cè)的輸出端子(e點(diǎn))與輸入端子(b點(diǎn))之間追加電容器43。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠作為將太陽(yáng)能電池系統(tǒng)或燃料電池系統(tǒng)連接于電力系統(tǒng)的系統(tǒng)互連逆變器加以利用。符號(hào)說(shuō)明1逆變器；2輸出濾波器；3、3a共模扼流圈；5太陽(yáng)能電池；6a、6b雜散電容；7系統(tǒng)變壓器；8升壓電路；21a、21b電抗器；22電容器；41第一電容器對(duì)；41a、41b電容器；42第二電容器對(duì)；4^i、42b電容器；43電容器。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)互連逆變器，其中，具備 逆變器，對(duì)直流電源的輸出進(jìn)行脈寬調(diào)制；第一電容器對(duì)，配置在上述逆變器的輸入側(cè)，由以形成中性點(diǎn)的方式串聯(lián)連接的兩個(gè)電容器構(gòu)成；第二電容器對(duì)，配置在上述逆變器的輸出側(cè)，由以形成中性點(diǎn)的方式串聯(lián)連接的兩個(gè)電容器構(gòu)成；漏電流的旁路，通過(guò)連接上述第一電容器對(duì)的中性點(diǎn)和上述第二電容器對(duì)的中性點(diǎn)而形成；至少一個(gè)共模扼流圈，設(shè)置在上述第一電容器對(duì)與上述第二電容器對(duì)之間，抑制在上述逆變器產(chǎn)生的共模電流；以及輸出濾波器，將從上述逆變器輸出的脈寬調(diào)制后的電壓轉(zhuǎn)換為正弦波狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)互連逆變器，其中，上述輸出濾波器具有上述共模扼流圈的常模電感成分、以及連接于上述共模扼流圈的輸出端間的電容器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)互連逆變器，其中，上述輸出濾波器具有連接于上述共模扼流圈的輸出端間的上述第二電容器對(duì)的電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)互連逆變器，其中， 具備使上述直流電源的輸出電壓升壓的升壓電路， 上述逆變器對(duì)上述升壓電路的輸出進(jìn)行脈寬調(diào)制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)互連逆變器，其中，上述共模扼流圈的至少一個(gè)配置在上述升壓電路的輸入側(cè)，上述升壓電路具有上述共模扼流圈的常模電感成分、連接于上述共模扼流圈的一個(gè)輸出端的二極管、以及設(shè)置在上述共模扼流圈的兩個(gè)輸出端之間的開(kāi)關(guān)元件。
6.一種系統(tǒng)互連逆變器，其中，具備 逆變器，對(duì)直流電源的輸出進(jìn)行脈寬調(diào)制； 第一電容器，連接于上述直流電源的兩端；第二電容器，一端連接于上述逆變器的輸出側(cè)，另一端連接于上述逆變器的輸入側(cè)和上述第一電容器的一端，形成漏電流的旁路；至少一個(gè)共模扼流圈，設(shè)置在連接上述第二電容器的一端的點(diǎn)與連接另一端的點(diǎn)之間，抑制在上述逆變器產(chǎn)生的共模電流；以及輸出濾波器，將從上述逆變器輸出的脈寬調(diào)制后的電壓轉(zhuǎn)換為正弦波狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)互連逆變器，其中，上述輸出濾波器具有上述共模扼流圈的常模電感成分、以及連接于上述共模扼流圈的輸出端間的電容器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)互連逆變器，其中，上述輸出濾波器具有連接于上述共模扼流圈的輸出端間的上述第二電容器的電容。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)互連逆變器，其中， 具備使上述直流電源的輸出電壓升壓的升壓電路， 上述逆變器對(duì)上述升壓電路的輸出進(jìn)行脈寬調(diào)制。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)互連逆變器，其中，上述共模扼流圈的至少一個(gè)配置在上述升壓電路的輸入側(cè)，上述升壓電路具有上述共模扼流圈的常模電感成分、連接于上述共模扼流圈的一個(gè)輸出端的二極管、以及設(shè)置在上述共模扼流圈的兩個(gè)輸出端之間的開(kāi)關(guān)元件。
全文摘要
本發(fā)明具備逆變器(1)，對(duì)直流電源(5)的輸出進(jìn)行脈寬調(diào)制；第一電容器對(duì)(41)，配置在逆變器的輸入側(cè)，由以形成中性點(diǎn)的方式串聯(lián)連接的兩個(gè)電容器構(gòu)成；第二電容器對(duì)(42)，配置在逆變器的輸出側(cè)，由以形成中性點(diǎn)的方式串聯(lián)連接的兩個(gè)電容器構(gòu)成；漏電流的旁路(g)，通過(guò)連接第一電容器對(duì)的中性點(diǎn)和第二電容器對(duì)的中性點(diǎn)而形成；至少一個(gè)共模扼流圈(3)，設(shè)置在第一電容器對(duì)與第二電容器對(duì)之間，抑制在逆變器產(chǎn)生的共模電流；以及輸出濾波器(2)，將從逆變器輸出的脈寬調(diào)制后的電壓轉(zhuǎn)換為正弦波狀。
文檔編號(hào)H02M7/5395GK102204078SQ20098014416
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月12日
發(fā)明者兒山裕史, 津田純一, 餅川宏 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝