JP2023009710A

JP2023009710A - Power conversion device, and power conversion system

Info

Publication number: JP2023009710A
Application number: JP2021113208A
Authority: JP
Inventors: 祐樹石倉; Yuki Ishikura; 健太藤井; Kenta Fujii; 文美北尾; Fumiyoshi Kitao; 達也細谷; Tatsuya Hosoya
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2021-07-08
Filing date: 2021-07-08
Publication date: 2023-01-20
Anticipated expiration: 2041-07-08
Also published as: JP7420121B2

Abstract

To provide a power conversion device and a power conversion system which suppress reduction of power conversion efficiency.SOLUTION: In a photovoltaic power generation system 1, a power conversion device 10 comprises a plurality of input wires 21-24, a plurality of diodes D21-D24 and a converter 30. The input wires 21-24 are respectively connected to solar cell modules 81-84. The diodes D21-D24 are respectively connected in series to the input wires 21-24. An input capacitor Ci30 of the converter 30 is connected to nodes of the plurality of input wires 21-24. The converter 30 includes a diode D32. The diode D32 has a negative temperature coefficient in forward voltage characteristics. The diode D32 and the plurality of diodes D21-D24 are directly or indirectly connected to a common radiator.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複数の直流発電源からの入力電圧を電力変換する電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power converter that converts input voltages from a plurality of DC power sources.

特許文献１には、太陽光発電に用いるパワーコンディショナーが記載されている。特許文献１に記載のパワーコンディショナーは、複数の太陽電池モジュールに対して共通のコンバータを備える。コンバータの入力端には、入力キャパシタが接続される。 Patent Literature 1 describes a power conditioner used for photovoltaic power generation. The power conditioner described in Patent Literature 1 includes a common converter for a plurality of solar cell modules. An input capacitor is connected to the input end of the converter.

複数の太陽電池モジュールは、入力キャパシタに対して並列に接続される。言い換えれば、複数の太陽電池モジュールの出力は、入力キャパシタでまとめられて、コンバータに入力される。 A plurality of solar cell modules are connected in parallel to the input capacitor. In other words, the outputs of a plurality of solar cell modules are collected by the input capacitor and input to the converter.

複数の太陽電池モジュールとコンバータとの間には、それぞれに逆流防止ダイオードが接続される。 A backflow prevention diode is connected between each of the plurality of solar cell modules and the converter.

特開２０１４－３３５８７号公報JP 2014-33587 A

しかしながら、複数の逆流防止ダイオードは、それぞれに電圧降下を生じる。そして、これら逆流防止ダイオードの電圧降下によって、電力変換装置としての効率は低下してしまう。 However, the multiple anti-backflow diodes each produce a voltage drop. Due to the voltage drop of these backflow prevention diodes, the efficiency of the power converter is lowered.

したがって、本発明の目的は、複数の直流発電源から入力を受ける電力変換装置の効率の低下を抑制することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to suppress a decrease in efficiency of a power converter that receives inputs from a plurality of DC power sources.

この発明の電力変換装置は、複数の入力配線、複数の統合用整流素子、ノード、入力キャパシタ、および、電力変換回路を備える。複数の入力配線は、複数の発電源にそれぞれに接続する。複数の統合用整流素子は、複数の入力配線のそれぞれに直列に接続される。ノードは、複数の統合用整流素子が接続された複数の入力配線の一端が共通に接続される点である。入力キャパシタは、ノードに接続される。電力変換回路は、発熱性回路素子であるインダクタとスイッチング素子と電力変換用整流素子と出力キャパシタと、を含んで構成される。統合用整流素子は、順方向電圧特性において負の温度係数を有する。少なくとも1つの発熱性回路素子と複数の統合用整流素子とは、共通の放熱器に直接または間接的に接続される。 A power conversion apparatus of the present invention includes a plurality of input wirings, a plurality of integration rectifiers, a node, an input capacitor, and a power conversion circuit. The plurality of input wirings are connected to the plurality of power generation sources, respectively. A plurality of integrating rectifying elements are connected in series to each of the plurality of input wirings. A node is a point to which one end of a plurality of input wirings to which a plurality of integrating rectifiers are connected is commonly connected. An input capacitor is connected to the node. A power conversion circuit includes an inductor, a switching element, a rectifying element for power conversion, and an output capacitor, which are exothermic circuit elements. The integrating rectifying element has a negative temperature coefficient in its forward voltage characteristic. At least one exothermic circuit element and the plurality of integrating rectifying elements are directly or indirectly connected to a common heat sink.

この構成では、統合用整流素子は、温度が高くなるほど、電圧降下が小さくなる。また、統合用整流素子は、発熱性を有する電力変換用整流素子の熱の影響を受ける位置に配置される。電力変換回路の電力変換動作時には、電力変換用整流素子は発熱し、温度が高くなる。この熱は、共通の放熱器を通じて統合用整流素子に伝導する。これにより、統合用整流素子の温度が高くなり、電圧降下が小さくなる。 In this configuration, the integrating rectifying element has a lower voltage drop at higher temperatures. Moreover, the integrating rectifying element is arranged at a position affected by the heat of the heat-generating power converting rectifying element. During the power conversion operation of the power conversion circuit, the power conversion rectifying element generates heat and its temperature rises. This heat is conducted through a common heatsink to the integrating rectifying element. As a result, the temperature of the integrating rectifying element increases and the voltage drop decreases.

この発明によれば、複数の直流電力源から入力を受ける電力変換装置の効率の低下を抑制できる。 According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in efficiency of a power converter that receives inputs from a plurality of DC power sources.

図１は、第１の実施形態に係る太陽光発電システムの構成を示す機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the photovoltaic power generation system according to the first embodiment. 図２（Ａ）は、第１の実施形態に係る電力変換装置の電力変換用整流素子の温度特性を示す図であり、図２（Ｂ）は、第１の実施形態に係る電力変換装置の統合用整流素子の温度特性を示す図である。FIG. 2A is a diagram showing temperature characteristics of a power conversion rectifying element of the power converter according to the first embodiment, and FIG. It is a figure which shows the temperature characteristic of the rectifier for integration. 図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、第１の実施形態における電力変換装置における各ダイオードの配置態様の一例を示す図である。FIGS. 3A and 3B are diagrams showing an example of an arrangement mode of each diode in the power conversion device according to the first embodiment. 図４は、太陽電池モジュールの出力特性の一例を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing an example of output characteristics of a solar cell module. 図５は、第２の実施形態に係る太陽光発電システムの構成を示す機能ブロック図である。FIG. 5 is a functional block diagram showing the configuration of the photovoltaic power generation system according to the second embodiment. 図６は、第３の実施形態に係る太陽光発電システムの構成を示す機能ブロック図である。FIG. 6 is a functional block diagram showing the configuration of the photovoltaic power generation system according to the third embodiment. 図７は、第４の実施形態に係る太陽光発電システムの構成を示す機能ブロック図である。FIG. 7 is a functional block diagram showing the configuration of the photovoltaic power generation system according to the fourth embodiment.

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る電力変換装置および電力変換システムについて、図を参照して説明する。なお、以下では、電力変換システムとして、太陽光発電システムを例に示す。例えば、電力変換装置への入力は、太陽電池モジュールに限らず、他の直流発電源であっても本願発明の電力変換装置の構成を適用でき、本願発明の作用効果を奏することができる。 [First embodiment]
A power conversion device and a power conversion system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, below, a photovoltaic power generation system is shown as an example as a power conversion system. For example, the input to the power conversion device is not limited to the solar cell module, and the configuration of the power conversion device of the present invention can be applied to other DC power generation sources, and the effects of the present invention can be achieved.

また、太陽電池モジュールの個数が４個の場合を示すが、太陽電池モジュールの個数は複数個であれば、４個に限らない。すなわち、複数の太陽電池モジュールが電力変換装置に接続される態様であれば、本実施形態を含む本願発明の構成を適用でき、本願発明の作用効果を奏することができる。 Moreover, although the case where the number of solar cell modules is four is shown, the number of solar cell modules is not limited to four as long as it is plural. That is, as long as a plurality of solar cell modules are connected to the power converter, the configuration of the present invention including the present embodiment can be applied, and the effects of the present invention can be obtained.

図１は、第１の実施形態に係る太陽光発電システムの構成を示す機能ブロック図である。 FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the photovoltaic power generation system according to the first embodiment.

図１に示すように、太陽光発電システム１は、複数の太陽電池モジュール８１－８４（太陽電池モジュール８１、太陽電池モジュール８２、太陽電池モジュール８３、および、太陽電池モジュール８４）、および、電力変換装置１０を備える。太陽光発電システム１の電力変換装置１０は、出力制御スイッチ９０を通じて、負荷９１や電力系統９２に接続される。太陽光発電システム１が、本発明の「電力変換システム」に対応する。 As shown in FIG. 1, the photovoltaic power generation system 1 includes a plurality of solar cell modules 81 to 84 (solar cell module 81, solar cell module 82, solar cell module 83, and solar cell module 84) and a power converter. A device 10 is provided. The power converter 10 of the photovoltaic power generation system 1 is connected to a load 91 and a power grid 92 through an output control switch 90 . The photovoltaic power generation system 1 corresponds to the "power conversion system" of the present invention.

（複数の太陽電池モジュールの概要）
複数の太陽電池モジュール８１－８４は、それぞれに、太陽電池（太陽光発電パネル）、太陽電池から電流と取り出す電子回路によって構成される。複数の太陽電池モジュール８１－８４は、同じ個数の太陽電池で構成されていてもよく、異なる個数の太陽電池で構成されていてもよい。 (Overview of multiple solar modules)
Each of the plurality of solar cell modules 81-84 is composed of a solar cell (solar power generation panel) and an electronic circuit for extracting current from the solar cell. The plurality of solar cell modules 81-84 may be composed of the same number of solar cells, or may be composed of different numbers of solar cells.

複数の太陽電池モジュール８１－８４は、照射される太陽光によってそれぞれに発電を行い、発生した直流電力をそれぞれに出力端子８１１－８１４から出力する。 The plurality of solar cell modules 81-84 respectively generate power by the irradiated sunlight, and output the generated DC power from output terminals 811-814, respectively.

（電力変換装置１０の構成）
図１に示すように、電力変換装置１０は、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４（ダイオードＤ２１、ダイオードＤ２２、ダイオードＤ２３、および、ダイオードＤ２４）、コンバータ３０、インバータ４０、および、電力管理制御回路１００を備える。複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４のそれぞれが本発明の「統合用整流素子」に対応する。電力管理制御回路１００が本発明の「電力管理制御回路」に対応する。 (Configuration of power converter 10)
As shown in FIG. 1, power conversion device 10 includes a plurality of diodes D21-D24 (diode D21, diode D22, diode D23, and diode D24), converter 30, inverter 40, and power management control circuit 100. . Each of the plurality of diodes D21-D24 corresponds to the "integrating rectifying element" of the present invention. The power management control circuit 100 corresponds to the "power management control circuit" of the present invention.

太陽電池モジュール８１の出力端子８１１は、入力配線２１を通じて入力キャパシタＣｉ３０に接続する。太陽電池モジュール８２の出力端子８２１は、入力配線２２を通じて入力キャパシタＣｉ３０に接続する。太陽電池モジュール８３の出力端子８３１は、入力配線２３を通じて入力キャパシタＣｉ３０に接続する。太陽電池モジュール８４の出力端子８４１は、入力配線２４を通じて入力キャパシタＣｉ３０に接続する。 The output terminal 811 of the solar cell module 81 is connected through the input wiring 21 to the input capacitor Ci30. The output terminal 821 of the solar cell module 82 is connected through the input wiring 22 to the input capacitor Ci30. The output terminal 831 of the solar cell module 83 is connected through the input wiring 23 to the input capacitor Ci30. The output terminal 841 of the solar cell module 84 is connected through the input wiring 24 to the input capacitor Ci30.

より具体的には、入力配線２１の高圧側配線、入力配線２２の高圧側配線、入力配線２３の高圧側配線、および、入力配線２４高圧側配線は、互いに接続して、高圧側ノードを形成する。高圧側ノードは、入力キャパシタＣｉ３０の高圧側端子に接続する。 More specifically, the high voltage side wiring of the input wiring 21, the high voltage side wiring of the input wiring 22, the high voltage side wiring of the input wiring 23, and the high voltage side wiring of the input wiring 24 are connected to each other to form a high voltage side node. do. The high side node connects to the high side terminal of input capacitor Ci30.

入力配線２１の低圧側配線、入力配線２２の低圧側配線、入力配線２３の低圧側配線、および、入力配線２４低圧側配線は、互いに接続して、低圧側ノードを形成する。低圧側ノードは、入力キャパシタＣｉ３０の低圧側端子に接続する。 The low-voltage side wiring of the input wiring 21, the low-voltage side wiring of the input wiring 22, the low-voltage side wiring of the input wiring 23, and the low-voltage side wiring of the input wiring 24 are connected to each other to form a low-voltage side node. The low side node connects to the low side terminal of input capacitor Ci30.

ダイオードＤ２１は、入力配線２１の高圧側配線に直列接続される。ダイオードＤ２１のアノードは、出力端子８１１に接続し、ダイオードＤ２１のカソードは、高圧側ノードに接続する。 The diode D21 is connected in series with the high-voltage wiring of the input wiring 21 . The anode of diode D21 is connected to output terminal 811, and the cathode of diode D21 is connected to the high side node.

ダイオードＤ２２は、入力配線２２の高圧側配線に直列接続される。ダイオードＤ２２のアノードは、出力端子８２１に接続し、ダイオードＤ２２のカソードは、高圧側ノードに接続する。 The diode D22 is connected in series with the high-voltage wiring of the input wiring 22 . The anode of diode D22 is connected to output terminal 821 and the cathode of diode D22 is connected to the high side node.

ダイオードＤ２３は、入力配線２３の高圧側配線に直列接続される。ダイオードＤ２３のアノードは、出力端子８３１に接続し、ダイオードＤ２３のカソードは、高圧側ノードに接続する。 The diode D23 is connected in series with the high voltage side wiring of the input wiring 23 . The anode of diode D23 is connected to output terminal 831, and the cathode of diode D23 is connected to the high side node.

ダイオードＤ２４は、入力配線２４の高圧側配線に直列接続される。ダイオードＤ２４のアノードは、出力端子８４１に接続し、ダイオードＤ２４のカソードは、高圧側ノードに接続する。 The diode D24 is connected in series with the high-voltage side wiring of the input wiring 24 . The anode of diode D24 is connected to output terminal 841 and the cathode of diode D24 is connected to the high side node.

コンバータ３０は、入力キャパシタＣｉ３０、インダクタＬ３０、ＭＯＳＦＥＴＱ３１、ダイオードＤ３２、および、出力キャパシタＣｏ３０を備える。ＭＯＳＦＥＴＱ３１が、本発明の「スイッチング素子」に対応し、ダイオードＤ３２が、本発明の「電力変換用整流素子」に対応する。 Converter 30 includes input capacitor Ci30, inductor L30, MOSFET Q31, diode D32, and output capacitor Co30. The MOSFET Q31 corresponds to the "switching element" of the present invention, and the diode D32 corresponds to the "rectifying element for power conversion" of the present invention.

上述のように、入力キャパシタＣｉ３０の高圧側端子は、高圧側ノードに接続する。入力キャパシタＣｉ３０の低圧側端子は、低圧側ノードに接続する。入力キャパシタＣｉ３０によって、複数の入力配線２１－２４から入力される直流電圧は、所定値に保持される。言い換えれば、複数の太陽電池モジュール８１－８４の出力電圧は同じになる。 As mentioned above, the high side terminal of input capacitor Ci30 connects to the high side node. The low side terminal of input capacitor Ci30 is connected to the low side node. The DC voltage input from the plurality of input wirings 21-24 is held at a predetermined value by the input capacitor Ci30. In other words, the output voltages of the multiple solar cell modules 81-84 are the same.

インダクタＬ３０の一方端は、入力キャパシタＣｉ３０の高圧側端子に接続する。インダクタＬ３０の他方端は、ＭＯＳＦＥＴＱ３１のドレインに接続する。ＭＯＳＦＥＴＱ３１のソースは、入力キャパシタＣｉ３０の低圧側端子に接続する。ＭＯＳＦＥＴＱ３１のドレインとインダクタＬ３０との接続点（ノード）は、ダイオードＤ３２のアノードに接続する。 One end of inductor L30 is connected to the high voltage side terminal of input capacitor Ci30. The other end of inductor L30 is connected to the drain of MOSFET Q31. The source of MOSFET Q31 is connected to the low voltage side terminal of input capacitor Ci30. A connection point (node) between the drain of MOSFET Q31 and inductor L30 is connected to the anode of diode D32.

ダイオードＤ３２のカソードは、出力キャパシタＣｏ３０の高圧側端子に接続する。出力キャパシタＣｏ３０の低圧側端子は、ＭＯＳＦＥＴＱ３１のソースに接続する。この出力キャパシタＣｏ３０の両端が、コンバータ３０の出力端子となる。 The cathode of diode D32 is connected to the high voltage side terminal of output capacitor Co30. The low voltage side terminal of the output capacitor Co30 is connected to the source of the MOSFET Q31. Both ends of the output capacitor Co30 become the output terminals of the converter 30 .

このような構成によって、コンバータ３０は、昇圧コンバータを構成する。 With such a configuration, converter 30 constitutes a boost converter.

そして、ＭＯＳＦＥＴＱ３１のゲートには、電力管理制御回路１００からスイッチング制御信号が入力される。ＭＯＳＦＥＴＱ３１は、このスイッチング制御信号によって、所定のスイッチングＤｕｔｙでスイッチング動作を行う。 A switching control signal is input from the power management control circuit 100 to the gate of the MOSFET Q31. The MOSFET Q31 performs a switching operation with a predetermined switching duty according to this switching control signal.

電力管理制御回路１００は、太陽電池の発電電力が最大となるようにＤｕｔｙを調整することによって、コンバータ３０の入力電圧を調整する。これにより、コンバータ３０は、複数の太陽電池モジュール８１－８４が供給する電力を入力して電力変換動作によって太陽電池の出力電力を最大化する。この際、電力管理制御回路１００は、複数の太陽電池モジュール８１－８４のうち、少なくともひとつの太陽電池モジュールからゼロより大きい発電電力が得られる電圧の範囲（所定の電圧範囲）において、複数の太陽電池モジュール８１－８４の発電電力が最大になるように制御を行う。 Power management control circuit 100 adjusts the input voltage of converter 30 by adjusting the duty so that the power generated by the solar cell is maximized. As a result, the converter 30 receives the power supplied by the plurality of solar cell modules 81-84 and maximizes the output power of the solar cells through the power conversion operation. At this time, the power management control circuit 100 controls the plurality of solar cell modules 81 to 84 in a voltage range (predetermined voltage range) in which at least one of the solar cell modules 81 to 84 generates power greater than zero. Control is performed so that the power generated by the battery modules 81-84 is maximized.

インバータ４０は、二次電池ＢＡＴ、入力キャパシタＣｉ４０、複数のＭＯＳＦＥＴＱ４１－Ｑ４４（ＭＯＳＦＥＴＱ４１、ＭＯＳＦＥＴＱ４２、ＭＯＳＦＥＴＱ４３、ＭＯＳＦＥＴＱ４４）、インダクタＬ４１、インダクタＬ４２、および、出力キャパシタＣｏ４０を備える。 Inverter 40 includes secondary battery BAT, input capacitor Ci40, a plurality of MOSFETs Q41-Q44 (MOSFET Q41, MOSFET Q42, MOSFET Q43, MOSFET Q44), inductor L41, inductor L42, and output capacitor Co40.

二次電池ＢＡＴの正極端子は、コンバータ３０の高圧側出力端子に接続する。二次電池ＢＡＴの負極端子は、コンバータ３０の低圧側出力端子に接続する。これにより、二次電池ＢＡＴは、コンバータ３０の出力電圧によって充電される。二次電池ＢＡＴは、例えば、図示しない充放電制御回路を通じて、充放電制御される。 The positive terminal of secondary battery BAT is connected to the high voltage side output terminal of converter 30 . The negative terminal of secondary battery BAT is connected to the low voltage side output terminal of converter 30 . Thereby, secondary battery BAT is charged by the output voltage of converter 30 . The secondary battery BAT is charge/discharge controlled, for example, through a charge/discharge control circuit (not shown).

入力キャパシタＣｉ４０の高圧側端子は、二次電池ＢＡＴの正極端子に接続する。入力キャパシタＣｉ４０の低圧側端子は、二次電池ＢＡＴの負極端子に接続する。 A high-voltage side terminal of the input capacitor Ci40 is connected to the positive terminal of the secondary battery BAT. The low-voltage side terminal of the input capacitor Ci40 is connected to the negative terminal of the secondary battery BAT.

ＭＯＳＦＥＴＱ４１のドレインは、入力キャパシタＣｉ４０の高圧側端子に接続し、ＭＯＳＦＥＴＱ４１のソースは、ＭＯＳＦＥＴＱ４２のドレインに接続する。ＭＯＳＦＥＴＱ４２のソースは、入力キャパシタＣｉ４０の低圧側端子に接続する。 The drain of MOSFET Q41 is connected to the high voltage side terminal of input capacitor Ci40, and the source of MOSFET Q41 is connected to the drain of MOSFET Q42. The source of MOSFET Q42 is connected to the low voltage side terminal of input capacitor Ci40.

ＭＯＳＦＥＴＱ４３のドレインは、入力キャパシタＣｉ４０の高圧側端子に接続し、ＭＯＳＦＥＴＱ４３のソースは、ＭＯＳＦＥＴＱ４４のドレインに接続する。ＭＯＳＦＥＴＱ４４のソースは、入力キャパシタＣｉ４０の低圧側端子に接続する。 The drain of MOSFET Q43 is connected to the high voltage side terminal of input capacitor Ci40, and the source of MOSFET Q43 is connected to the drain of MOSFET Q44. The source of MOSFET Q44 is connected to the low voltage side terminal of input capacitor Ci40.

インダクタＬ４１の一方端は、ＭＯＳＦＥＴＱ４１のソースとＭＯＳＦＥＴＱ４２のドレインとのノードに接続する。 One end of inductor L41 is connected to a node between the source of MOSFET Q41 and the drain of MOSFET Q42.

インダクタＬ４２の一方端は、ＭＯＳＦＥＴＱ４３のソースとＭＯＳＦＥＴＱ４４のドレインとのノードに接続する。 One end of inductor L42 is connected to a node between the source of MOSFET Q43 and the drain of MOSFET Q44.

出力キャパシタＣｏ４０の一方端子は、インダクタＬ４１の他方端に接続し、出力キャパシタＣｏ４０の他方端子は、インダクタＬ４２の他方端に接続する。出力キャパシタＣｏ４０の両端子が、インバータ４０の出力端子となる。 One terminal of output capacitor Co40 is connected to the other end of inductor L41, and the other terminal of output capacitor Co40 is connected to the other end of inductor L42. Both terminals of the output capacitor Co40 become the output terminals of the inverter 40 .

複数のＭＯＳＦＥＴＱ４１－Ｑ４４の各ゲートは、電力管理制御回路１００またはインバータ４０の専用の制御回路からスイッチング制御信号が入力される。複数のＭＯＳＦＥＴＱ４１－Ｑ４４は、このスイッチング制御信号によって、所定のスイッチング動作を行う。なお、このインバータ４０に対するスイッチング制御は既知であり、詳細な説明は省略する。 A switching control signal is input from the power management control circuit 100 or the dedicated control circuit of the inverter 40 to each gate of the plurality of MOSFETs Q41-Q44. A plurality of MOSFETs Q41-Q44 perform predetermined switching operations according to this switching control signal. Note that the switching control for this inverter 40 is known, and detailed description thereof will be omitted.

これにより、インバータ４０は、コンバータ３０から入力された直流電圧を交流電圧に変換して出力する。 As a result, inverter 40 converts the DC voltage input from converter 30 into an AC voltage and outputs the AC voltage.

（複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４、ダイオードＤ３２の特性および配置態様）
図２（Ａ）は、第１の実施形態に係る電力変換装置の電力変換用整流素子の温度特性を示す図であり、図２（Ｂ）は、第１の実施形態に係る電力変換装置の統合用整流素子の温度特性を示す図である。 (Characteristics and layout of a plurality of diodes D21-D24 and diode D32)
FIG. 2A is a diagram showing temperature characteristics of a power conversion rectifying element of the power converter according to the first embodiment, and FIG. It is a figure which shows the temperature characteristic of the rectifier for integration.

ダイオードＤ３２は、コンバータ３０における電力変換の機能部に用いられる。したがって、ダイオードＤ３２は、逆回復時間の短いものが好ましい。これにより、コンバータ３０での電力変換効率は向上する。 Diode D<b>32 is used in the power conversion function in converter 30 . Therefore, the diode D32 preferably has a short reverse recovery time. As a result, power conversion efficiency in converter 30 is improved.

この特性を実現するため、ダイオードＤ３２は、ＳｉＣ半導体によって構成される。このため、ダイオードＤ３２は、図２（Ａ）に示すように、順方向電圧特性において、正の温度特性（正の温度係数）を有する。 In order to realize this characteristic, the diode D32 is composed of a SiC semiconductor. Therefore, the diode D32 has positive temperature characteristics (positive temperature coefficient) in forward voltage characteristics, as shown in FIG. 2(A).

一方、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４は、図２（Ｂ）に示すように、順方向電圧特性において、負の温度特性（負の温度係数）を有する。したがって、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４は、温度が高くなるほど、電圧降下が低くなる。 On the other hand, the plurality of diodes D21 to D24 have negative temperature characteristics (negative temperature coefficients) in forward voltage characteristics, as shown in FIG. 2B. Therefore, the diodes D21-D24 have lower voltage drops at higher temperatures.

この温度特性を実現するため、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４は、例えば、Ｓｉ半導体によって形成される。 In order to realize this temperature characteristic, the plurality of diodes D21-D24 are made of, for example, a Si semiconductor.

図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、第１の実施形態における電力変換装置における各ダイオードの配置態様の一例を示す図である。なお、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の構成に対して、さらに挟持部材を追加した構成を示す。 FIGS. 3A and 3B are diagrams showing an example of an arrangement mode of each diode in the power conversion device according to the first embodiment. Note that FIG. 3B shows a configuration in which a clamping member is added to the configuration of FIG. 3A.

図３（Ａ）に示すように、ダイオードＤ２１と、コンバータ３０のダイオードＤ３２とは、ディスクリート部品であり、回路基板１９１に実装される。 As shown in FIG. 3A, the diode D21 and the diode D32 of the converter 30 are discrete components mounted on the circuit board 191. As shown in FIG.

例えば、ダイオードＤ２１は、本体２１１、放熱用金属端子２１２、複数の外部接続端子２１３を備える。 For example, the diode D21 includes a main body 211, a heat radiation metal terminal 212, and a plurality of external connection terminals 213.

本体２１１は、概略的には、ダイオード機能部が形成された半導体基板を樹脂モールドすることによって実現される。放熱用金属端子２１２は、平板状であり、本体２１１の一方主面に配置される。 The main body 211 is roughly realized by resin-molding a semiconductor substrate on which a diode function portion is formed. The metal terminal for heat dissipation 212 is flat and arranged on one main surface of the main body 211 .

複数の外部接続端子２１３は、本体２１１の一側面から外方に延びる形状である。複数の外部接続端子２１３が回路基板１９１にはんだ等に接合されることで、ダイオードＤ２１は、回路基板１９１に実装される。 A plurality of external connection terminals 213 are shaped to extend outward from one side surface of main body 211 . The diode D21 is mounted on the circuit board 191 by soldering the plurality of external connection terminals 213 to the circuit board 191 or the like.

なお、他のダイオードＤ２２、Ｄ２３、Ｄ２４も同様に、回路基板１９１に実装される。複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４は、図３（Ａ）のダイオードＤ２１のように、コンバータ３０のダイオードＤ３２に近接する位置に配置される。 Other diodes D22, D23, and D24 are also mounted on the circuit board 191 in the same manner. A plurality of diodes D21-D24 are arranged in the vicinity of diode D32 of converter 30, like diode D21 in FIG. 3A.

複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４とダイオードＤ３２とは、絶縁シート１９３を挟んで、放熱器１９２に固定される。より具体的には、放熱器１９２は、金属板である。放熱器１９２は、回路基板１９１における複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４とダイオードＤ３２の実装面と反対側の面に、回路基板１９１の側面よりも突出するように配置される。 A plurality of diodes D21-D24 and diode D32 are fixed to radiator 192 with insulating sheet 193 interposed therebetween. More specifically, radiator 192 is a metal plate. The radiator 192 is arranged on the surface of the circuit board 191 opposite to the mounting surface of the plurality of diodes D21 to D24 and the diode D32 so as to protrude from the side surface of the circuit board 191 .

放熱器１９２の表面（複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４とダイオードＤ３２の実装側の面）には、絶縁シート１９３が配置される。 An insulating sheet 193 is arranged on the surface of the radiator 192 (the surface on which the diodes D21 to D24 and the diode D32 are mounted).

複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４とダイオードＤ３２とは、放熱用金属端子（ダイオードＤ２１であれば放熱用金属端子２１２）が、放熱器１９２側となるように配置される。 The plurality of diodes D21 to D24 and the diode D32 are arranged such that the metal terminal for heat radiation (the metal terminal 212 for heat radiation in the case of the diode D21) is on the radiator 192 side.

そして、図３（Ａ）の場合であれば、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４とダイオードＤ３２とは、放熱用金属端子が放熱器１９２に当接（面接触）するように、配置される。これにより、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４とダイオードＤ３２とは、これらに共通の放熱器１９２に、直接、所定面積で接続される。 In the case of FIG. 3A, the plurality of diodes D21 to D24 and the diode D32 are arranged such that the metal terminals for heat radiation are in contact with the radiator 192 (surface contact). As a result, the plurality of diodes D21-D24 and diode D32 are directly connected to the radiator 192 common to them over a predetermined area.

なお、この際、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４とダイオードＤ３２とは、金属製のネジ（図示を省略する）等を、本体（ダイオードＤ２１であれば本体２１１）に形成された穴に挿嵌して放熱器１９２に固定することもできる。これにより、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４とダイオードＤ３２が放熱器１９２に接続した状態は、安定する。 At this time, the plurality of diodes D21 to D24 and the diode D32 are formed by inserting metal screws (not shown) or the like into holes formed in the main body (the main body 211 in the case of the diode D21). It can also be fixed to the radiator 192 . As a result, the state in which the diodes D21 to D24 and the diode D32 are connected to the radiator 192 is stabilized.

また、図３（Ｂ）の場合であれば、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４とダイオードＤ３２とは、導電性の挟持部材１９４によって固定される。具体的には、挟持部材１９４は、放熱器１９２に物理的に接触する部分を有し、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４とダイオードＤ３２と絶縁シート１９３とを放熱器１９２とともに挟みこむ。これにより、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４とダイオードＤ３２が放熱器１９２に接続した状態は、安定する。 Further, in the case of FIG. 3B, the plurality of diodes D21 to D24 and the diode D32 are fixed by a conductive holding member 194. FIG. Specifically, the sandwiching member 194 has a portion that physically contacts the radiator 192, and sandwiches the plurality of diodes D21 to D24, the diode D32, and the insulating sheet 193 together with the radiator 192. FIG. As a result, the state in which the diodes D21 to D24 and the diode D32 are connected to the radiator 192 is stabilized.

このような構成によって、ダイオードＤ３２で発生した熱は、放熱器１９２に伝導する。放熱器１９２に伝導した熱は、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４に伝導する。これにより、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４の温度は高くなる。 With such a configuration, the heat generated by the diode D32 is transferred to the radiator 192. FIG. The heat conducted to heatsink 192 is conducted to a plurality of diodes D21-D24. This increases the temperature of the plurality of diodes D21-D24.

上述のように、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４は、負の温度特性を有するので、温度が高くなるほど、電圧降下は低減される。したがって、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４の電圧降下は低減される。 As described above, the plurality of diodes D21-D24 have negative temperature characteristics, so the higher the temperature, the lower the voltage drop. Therefore, the voltage drop across the plurality of diodes D21-D24 is reduced.

すなわち、コンバータ３０が動作すると、この動作に応じてダイオードＤ３２が発熱するが、この熱によって複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４の温度が高くなり、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４の電圧降下は低減される。これにより、電力変換装置１０は、電力変換装置の効率の低下を抑制できる。 That is, when converter 30 operates, diode D32 generates heat in response to this operation, and this heat increases the temperature of diodes D21-D24 and reduces the voltage drop across diodes D21-D24. Thereby, the power conversion device 10 can suppress a decrease in efficiency of the power conversion device.

特に、上述の構成では、ダイオードＤ３２に対して複数のダイオードＤ２１－Ｄ２２が近接して配置されるので、ダイオードＤ３２から複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４に、効果的に熱が伝わる。したがって、電力変換装置１０は、電力変換装置の効率の低下をさらに抑制できる。 In particular, in the configuration described above, since the plurality of diodes D21-D22 are arranged close to the diode D32, heat is effectively transferred from the diode D32 to the plurality of diodes D21-D24. Therefore, power conversion device 10 can further suppress a decrease in efficiency of the power conversion device.

なお、上述の説明では、ダイオードＤ３２、および、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４の材料の一例を示したが、これらに限られるものではなく、少なくとも複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４が負の温度特性を有する構成であれば、上述の作用効果を奏する。 In the above description, examples of materials for the diode D32 and the plurality of diodes D21-D24 are shown, but the present invention is not limited to these, and at least the plurality of diodes D21-D24 has a negative temperature characteristic. If so, the above effects are achieved.

また、上述の構成では、ダイオードＤ３２が逆回復時間の短いダイオードであるので、コンバータ３０での電力変換効率は、高くなる。これにより、電力変換装置１０は、電力変換装置の効率の低下をさらに抑制できる。 Further, in the above configuration, diode D32 is a diode with a short reverse recovery time, so power conversion efficiency in converter 30 is high. Thereby, the power conversion device 10 can further suppress a decrease in efficiency of the power conversion device.

また、上述の構成では、ダイオードＤ３２が正の温度特性を有するが、ダイオードＤ３２で発生した熱は、放熱器１９２を通じて複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４に伝導する。これにより、ダイオードＤ３２の温度上昇を抑制でき、ダイオードＤ３２での電圧降下を抑制できる。したがって、電力変換装置１０は、電力変換装置の効率の低下をさらに抑制できる。 Also, in the above configuration, diode D32 has a positive temperature characteristic, but the heat generated by diode D32 is conducted through radiator 192 to the plurality of diodes D21-D24. Thereby, the temperature rise of the diode D32 can be suppressed, and the voltage drop in the diode D32 can be suppressed. Therefore, power conversion device 10 can further suppress a decrease in efficiency of the power conversion device.

なお、上述の構成では、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４とダイオードＤ３２は、放熱器１９２に直接接続している。しかしながら、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４とダイオードＤ３２とが熱的に接続するように、放熱器１９２に対して間接的に接続してもよい。 Note that the plurality of diodes D21 to D24 and the diode D32 are directly connected to the radiator 192 in the above configuration. However, it may be indirectly connected to the radiator 192 so that the plurality of diodes D21-D24 and the diode D32 are thermally connected.

（電力変換装置１０の電力変換動作の一例）
図４は、太陽電池モジュールの出力特性の一例を示すグラフである。図４に示すように、太陽電池モジュールは、出力電圧に応じて出力電力が非線形に変化し、所定の出力電圧において電流の極大点を有する。 (Example of power conversion operation of power converter 10)
FIG. 4 is a graph showing an example of output characteristics of a solar cell module. As shown in FIG. 4, the solar cell module has an output power that varies non-linearly according to the output voltage, and has a maximum current point at a predetermined output voltage.

複数の太陽電池モジュール８１－８４の出力特性は、理想的には同じであってもよいが、現実的には異なっている。例えば、最大出力電圧、出力電圧に対する出力電力の変化（図４における曲線の形状）は、複数の太陽電池モジュール８１－８４のそれぞれで異なる。 The output characteristics of the plurality of solar cell modules 81-84 may ideally be the same, but are different in reality. For example, the maximum output voltage and the change in output power with respect to the output voltage (the shape of the curve in FIG. 4) are different for each of the plurality of solar cell modules 81-84.

したがって、電力管理制御回路１００は、例えば、次に示すように、コンバータ３０における電力変換動作を制御する。 Accordingly, power management control circuit 100 controls power conversion operations in converter 30, for example, as follows.

電力管理制御回路１００は、入力キャパシタＣｉ３０の入力電圧と太陽電池からの入力電流を計測する。より具体的には、例えば、入力電圧に関しては、複数の入力配線２１－２４の高圧側配線に、電圧計測用の抵抗素子を接続し（図示を省略している）、電力管理制御回路１００は、電圧計測用の抵抗素子の両端電圧を計測する。この電圧計測用の抵抗素子と電力管理制御回路１００との組が、本発明の「電圧計測部」に対応する。入力電流に関しては、複数の入力配線２１－２４の低圧側配線に、電流計測用の抵抗素子を接続し（図示を省略している）、電力管理制御回路１００は、電流計測用の抵抗素子の両端電圧を計測する。この構成が、本発明の「電流計測部」に対応する。また、電力管理制御回路１００は、コンバータ３０の出力電圧（出力キャパシタＣｏ３０の電圧）を計測する。 The power management control circuit 100 measures the input voltage of the input capacitor Ci30 and the input current from the solar cell. More specifically, for example, with respect to the input voltage, a resistance element for voltage measurement is connected to the high-voltage side wiring of the plurality of input wirings 21 to 24 (not shown), and the power management control circuit 100 , to measure the voltage across the resistance element for voltage measurement. A set of the resistance element for voltage measurement and the power management control circuit 100 corresponds to the "voltage measurement section" of the present invention. Regarding the input current, a resistance element for current measurement is connected to the low-voltage side wiring of the plurality of input wirings 21 to 24 (not shown), and the power management control circuit 100 controls the resistance element for current measurement. Measure the voltage across. This configuration corresponds to the "current measuring section" of the present invention. The power management control circuit 100 also measures the output voltage of the converter 30 (the voltage of the output capacitor Co30).

電力管理制御回路１００は、入力キャパシタＣｉ３０の入力電圧、太陽電池からの入力電流、および、コンバータ３０の出力電圧を計測しながら、複数の太陽電池モジュール８１－８４の発電電力が所定値となるように、コンバータ３０の制御を行う。発電電力は、入力電圧と入力電流とから算出される。 While measuring the input voltage of the input capacitor Ci30, the input current from the solar cell, and the output voltage of the converter 30, the power management control circuit 100 controls the power generated by the plurality of solar cell modules 81-84 to a predetermined value. , the converter 30 is controlled. Generated power is calculated from the input voltage and the input current.

複数の太陽電池モジュール８１－８４のそれぞれは、上述の図４に示すように、出力電圧と出力電流とが一意の関係にあり、それぞれに異なる。複数の太陽電池モジュール８１－８４の出力が入力キャパシタＣｉ３０でまとめられているので、入力キャパシタＣｉ３０の入力電圧は、複数の太陽電池モジュール８１－８４の出力電圧となる。この出力電圧と上述の図４のＶＩ特性とから、複数の太陽電池モジュール８１－８４の出力電流は決定する。したがって、入力キャパシタＣｉ３０の入力電圧、太陽電池からの入力電流、および、コンバータ３０の出力電圧を計測しながら、コンバータ３０を制御することで、複数の太陽電池モジュール８１－８４の発電電力を所定値に制御できる。 As shown in FIG. 4, each of the plurality of solar cell modules 81-84 has a unique relationship between the output voltage and the output current, which are different for each. Since the outputs of the solar cell modules 81-84 are collected by the input capacitor Ci30, the input voltage of the input capacitor Ci30 becomes the output voltage of the solar cell modules 81-84. The output currents of the plurality of solar cell modules 81-84 are determined from this output voltage and the VI characteristics of FIG. 4 described above. Therefore, by controlling the converter 30 while measuring the input voltage of the input capacitor Ci30, the input current from the solar cell, and the output voltage of the converter 30, the generated power of the plurality of solar cell modules 81-84 can be reduced to a predetermined value. can be controlled to

例えば、電力管理制御回路１００は、入力キャパシタＣｉ３０の入力電圧、および、コンバータ３０の出力電圧を計測しながら、複数の太陽電池モジュール８１－８４による総発電量が最大となるように、コンバータ３０の制御を行う。 For example, while measuring the input voltage of the input capacitor Ci30 and the output voltage of the converter 30, the power management control circuit 100 controls the converter 30 so that the total amount of power generated by the plurality of solar cell modules 81-84 is maximized. control.

これにより、電力変換装置１０は、電力変換動作を効率的に実行できる。 Thereby, the power conversion device 10 can efficiently perform the power conversion operation.

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係る太陽光発電システムについて、図を参照して説明する。図５は、第２の実施形態に係る太陽光発電システムの構成を示す機能ブロック図である。 [Second embodiment]
A photovoltaic power generation system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a functional block diagram showing the configuration of the photovoltaic power generation system according to the second embodiment.

図５に示すように、第２の実施形態に係る太陽光発電システム１Ａは、第１の実施形態に係る太陽光発電システム１に対して、電力変換装置１０Ａの構成において異なる。太陽光発電システム１Ａの他の構成は、太陽光発電システム１と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。 As shown in FIG. 5, the photovoltaic power generation system 1A according to the second embodiment differs from the photovoltaic power generation system 1 according to the first embodiment in the configuration of the power converter 10A. Other configurations of the photovoltaic power generation system 1A are the same as those of the photovoltaic power generation system 1, and descriptions of similar parts are omitted.

電力変換装置１０Ａは、第１の実施形態に係る電力変換装置１０に対して、複数のノイズフィルタ５１－５４を備える点で異なる。電力変換装置１０Ａの他の構成は、電力変換装置１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。 The power converter 10A differs from the power converter 10 according to the first embodiment in that it includes a plurality of noise filters 51-54. Other configurations of the power conversion device 10A are the same as those of the power conversion device 10, and descriptions of the same parts are omitted.

電力変換装置１０Ａは、複数のノイズフィルタ５１－５４（ノイズフィルタ５１、ノイズフィルタ５２、ノイズフィルタ５３、ノイズフィルタ５４）を備える。 The power conversion device 10A includes a plurality of noise filters 51-54 (noise filter 51, noise filter 52, noise filter 53, noise filter 54).

ノイズフィルタ５１は、入力配線２１に直列接続される。より具体的には、ノイズフィルタ５１は、入力配線２１におけるダイオードＤ２１よりも出力端子８１１側に接続される。言い換えれば、ダイオードＤ２１は、ノイズフィルタ５１よりもコンバータ３０側に接続される。 The noise filter 51 is connected in series with the input wiring 21 . More specifically, the noise filter 51 is connected to the output terminal 811 side of the input wiring 21 with respect to the diode D21. In other words, diode D21 is connected closer to converter 30 than noise filter 51 is.

ノイズフィルタ５２は、入力配線２２に直列接続される。より具体的には、ノイズフィルタ５２は、入力配線２２におけるダイオードＤ２２よりも出力端子８２１側に接続される。言い換えれば、ダイオードＤ２２は、ノイズフィルタ５２よりもコンバータ３０側に接続される。 The noise filter 52 is connected in series with the input wiring 22 . More specifically, the noise filter 52 is connected closer to the output terminal 821 than the diode D22 in the input wiring 22 . In other words, diode D22 is connected closer to converter 30 than noise filter 52 is.

ノイズフィルタ５３は、入力配線２３に直列接続される。より具体的には、ノイズフィルタ５３は、入力配線２３におけるダイオードＤ２３よりも出力端子８３１側に接続される。言い換えれば、ダイオードＤ２３は、ノイズフィルタ５３よりもコンバータ３０側に接続される。 The noise filter 53 is connected in series with the input wiring 23 . More specifically, the noise filter 53 is connected to the output terminal 831 side of the input wiring 23 with respect to the diode D23. In other words, diode D23 is connected closer to converter 30 than noise filter 53 is.

ノイズフィルタ５４は、入力配線２４に直列接続される。より具体的には、ノイズフィルタ５４は、入力配線２４におけるダイオードＤ２４よりも出力端子８４１側に接続される。言い換えれば、ダイオードＤ２４は、ノイズフィルタ５４よりもコンバータ３０側に接続される。 The noise filter 54 is connected in series with the input wiring 24 . More specifically, the noise filter 54 is connected closer to the output terminal 841 than the diode D24 in the input wiring 24 is. In other words, diode D24 is connected closer to converter 30 than noise filter 54 is.

このように、複数のノイズフィルタ５１－５４を備えることによって、電力変換装置１０Ａは、電力変換装置１０と同様の作用効果を奏するとともに、コンバータ３０に入力するノイズ電圧を低減でき、コンバータ３０の入力電圧を安定させることができる。 Thus, by providing the plurality of noise filters 51 to 54, the power conversion device 10A can achieve the same effects as the power conversion device 10, reduce the noise voltage input to the converter 30, and reduce the input voltage of the converter 30. Voltage can be stabilized.

また、電力変換装置１０Ａは、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４とダイオードＤ３２との間に接続される回路素子数を少なくできる。これにより、より容易な配線で、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４とダイオードＤ３２とを近接して配置できる。したがって、電力変換装置１０Ａは、より容易な構造で、電力変換装置の効率の低下を、より効果的に抑制できる。また、放熱器１９２を小さくでき、電力変換装置１０Ａを小型化できる。 Also, the power converter 10A can reduce the number of circuit elements connected between the plurality of diodes D21 to D24 and the diode D32. Thereby, the plurality of diodes D21 to D24 and the diode D32 can be arranged close to each other with easier wiring. Therefore, the power conversion device 10A has a simpler structure and can more effectively suppress a decrease in efficiency of the power conversion device. Also, the radiator 192 can be made smaller, and the power converter 10A can be made smaller.

［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態に係る太陽光発電システムについて、図を参照して説明する。図６は、第３の実施形態に係る太陽光発電システムの構成を示す機能ブロック図である。 [Third Embodiment]
A photovoltaic power generation system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a functional block diagram showing the configuration of the photovoltaic power generation system according to the third embodiment.

図６に示すように、第３の実施形態に係る太陽光発電システム１Ｂは、第１の実施形態に係る太陽光発電システム１に対して、電力変換装置１０Ｂの構成において異なる。太陽光発電システム１Ｂの他の構成は、太陽光発電システム１と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。 As shown in FIG. 6, the photovoltaic power generation system 1B according to the third embodiment differs from the photovoltaic power generation system 1 according to the first embodiment in the configuration of the power converter 10B. Other configurations of the photovoltaic power generation system 1B are the same as those of the photovoltaic power generation system 1, and descriptions of the same portions are omitted.

電力変換装置１０Ｂは、第１の実施形態に係る電力変換装置１０に対して、複数のダイオードＤ２１－Ｄ２４の構成において異なる。電力変換装置１０Ｂの他の構成は、電力変換装置１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。 The power converter 10B differs from the power converter 10 according to the first embodiment in the configuration of the plurality of diodes D21-D24. Other configurations of the power conversion device 10B are the same as those of the power conversion device 10, and descriptions of the same parts are omitted.

ダイオードＤ２１は、入力配線２１の低圧側配線に直列接続される。ダイオードＤ２１のアノードは、低圧側ノードに接続し、ダイオードＤ２１のカソードは、出力端子８１１に接続する。 The diode D21 is connected in series with the low voltage side wiring of the input wiring 21 . The anode of diode D21 is connected to the low voltage side node and the cathode of diode D21 is connected to output terminal 811 .

ダイオードＤ２２は、入力配線２２の低圧側配線に直列接続される。ダイオードＤ２２のアノードは、低圧側ノードに接続し、ダイオードＤ２２のカソードは、出力端子８２１に接続する。 The diode D22 is connected in series with the low voltage side wiring of the input wiring 22 . The anode of diode D22 is connected to the low voltage side node and the cathode of diode D22 is connected to output terminal 821 .

ダイオードＤ２３は、入力配線２３の低圧側配線に直列接続される。ダイオードＤ２３のアノードは、低圧側ノードに接続し、ダイオードＤ２３のカソードは、出力端子８３１に接続する。 The diode D23 is connected in series with the low voltage side wiring of the input wiring 23 . The anode of diode D23 is connected to the low voltage side node and the cathode of diode D23 is connected to output terminal 831 .

ダイオードＤ２４は、入力配線２４の低圧側配線に直列接続される。ダイオードＤ２４のアノードは、低圧側ノードに接続し、ダイオードＤ２４のカソードは、出力端子８４１に接続する。 The diode D24 is connected in series with the low voltage side wiring of the input wiring 24 . The anode of diode D24 is connected to the low side node and the cathode of diode D24 is connected to output terminal 841 .

複数の入力配線２１－２４の高圧側配線は、互いに接続され、高圧側ノードを形成する。 The high voltage side wirings of the plurality of input wirings 21-24 are connected together to form a high voltage side node.

このような構成によって、太陽光発電システム１Ｂは、太陽光発電システム１と同様の作用効果を奏する。 With such a configuration, the photovoltaic power generation system 1</b>B has the same effects as the photovoltaic power generation system 1 .

［第４の実施形態］
本発明の第４の実施形態に係る太陽光発電システムについて、図を参照して説明する。図７は、第４の実施形態に係る太陽光発電システムの構成を示す機能ブロック図である。 [Fourth embodiment]
A photovoltaic power generation system according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a functional block diagram showing the configuration of the photovoltaic power generation system according to the fourth embodiment.

図７に示すように、第４の実施形態に係る太陽光発電システム１Ｃは、第１の実施形態に係る太陽光発電システム１に対して、電力変換装置１０Ｃの構成において異なる。太陽光発電システム１Ｃの他の構成は、太陽光発電システム１と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。 As shown in FIG. 7, the photovoltaic power generation system 1C according to the fourth embodiment differs from the photovoltaic power generation system 1 according to the first embodiment in the configuration of the power converter 10C. Other configurations of the photovoltaic power generation system 1C are the same as those of the photovoltaic power generation system 1, and descriptions of the same parts are omitted.

電力変換装置１０Ｃは、第１の実施形態に係る電力変換装置１０に対して、コンバータ３０Ｃの構成において異なる。電力変換装置１０Ｃの他の構成は、電力変換装置１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。 A power converter 10C differs from the power converter 10 according to the first embodiment in the configuration of a converter 30C. Other configurations of the power conversion device 10C are the same as those of the power conversion device 10, and descriptions of the same portions are omitted.

コンバータ３０Ｃは、第１の実施形態に係るコンバータ３０に対して、ダイオードＤ３２をＭＯＳＦＥＴＱ３２に置き換えた点で異なる。コンバータ３０Ｃの他の構成は、コンバータ３０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。 Converter 30C differs from converter 30 according to the first embodiment in that diode D32 is replaced with MOSFET Q32. Other configurations of converter 30C are similar to those of converter 30, and descriptions of similar parts are omitted.

コンバータ３０Ｃは、ＭＯＳＦＥＴＱ３２を備える。ＭＯＳＦＥＴＱ３２のソースは、ＭＯＳＦＥＴＱ３１のドレインに接続する。ＭＯＳＦＥＴＱ３２のドレインは、出力キャパシタＣｏ４０の高圧側端子に接続する。このＭＯＳＦＥＴＱ３２が、本発明の「電力変換用整流素子」に対応する。 Converter 30C includes MOSFET Q32. The source of MOSFETQ32 is connected to the drain of MOSFETQ31. The drain of MOSFET Q32 is connected to the high voltage side terminal of output capacitor Co40. This MOSFET Q32 corresponds to the "rectifier for power conversion" of the present invention.

電力管理制御回路１００は、ＭＯＳＦＥＴＱ３１とＭＯＳＦＥＴＱ３２にスイッチング制御信号を与える。電力管理制御回路１００は、所定のＤｕｔｙで、ＭＯＳＦＥＴＱ３１とＭＯＳＦＥＴＱ３２とを同期させて交互にオン制御する。これにより、コンバータ３０Ｃは、同期整流型のコンバータとして動作する。 Power management control circuit 100 provides switching control signals to MOSFET Q31 and MOSFET Q32. The power management control circuit 100 synchronizes and alternately turns on the MOSFET Q31 and the MOSFET Q32 at a predetermined duty. As a result, converter 30C operates as a synchronous rectification converter.

このような構成によって、太陽光発電システム１Ｃは、太陽光発電システム１と同様の作用効果を奏する。 With such a configuration, the photovoltaic power generation system 1</b>C has the same effects as the photovoltaic power generation system 1 .

なお、上述の各実施形態の構成は、適宜組み合わせることができ、それぞれの組み合わせに応じた作用効果を奏することができる。 It should be noted that the configurations of the respective embodiments described above can be appropriately combined, and effects can be obtained according to each combination.

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ：太陽光発電システム
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ：電力変換装置
２１、２２、２３、２４：入力配線
３０、３０Ｃ：コンバータ
４０：インバータ
５１、５２、５３、５４：ノイズフィルタ
８１、８２、８３、８４：太陽電池モジュール
９０：出力制御スイッチ
９１：負荷
９２：電力系統
１００：電力管理制御回路
１９１：回路基板
１９２：放熱器
１９３：絶縁シート
１９４：挟持部材
２１１：本体
２１２：放熱用金属端子
２１３：外部接続端子
８１１、８２１、８３１、８４１：出力端子
ＢＡＴ：二次電池
Ｃｉ３０：入力キャパシタ
Ｃｉ４０：入力キャパシタ
Ｃｏ３０：出力キャパシタ
Ｃｏ４０：出力キャパシタ
Ｄ２１－Ｄ２４：ダイオード
Ｄ３２：ダイオード
Ｌ３０：インダクタ
Ｌ４１、Ｌ４２：インダクタ
Ｑ３１、Ｑ３２：ＭＯＳＦＥＴ
Ｑ４１、Ｑ４２、Ｑ４３、Ｑ４４：ＭＯＳＦＥＴ 1, 1A, 1B, 1C: solar power generation systems 10, 10A, 10B, 10C: power converters 21, 22, 23, 24: input wiring 30, 30C: converter 40: inverters 51, 52, 53, 54: noise Filters 81, 82, 83, 84: Solar cell module 90: Output control switch 91: Load 92: Power system 100: Power management control circuit 191: Circuit board 192: Radiator 193: Insulation sheet 194: Holding member 211: Main body 212 : Heat dissipation metal terminal 213: External connection terminals 811, 821, 831, 841: Output terminal BAT: Secondary battery Ci30: Input capacitor Ci40: Input capacitor Co30: Output capacitor Co40: Output capacitors D21-D24: Diode D32: Diode L30 : Inductors L41, L42: Inductors Q31, Q32: MOSFET
Q41, Q42, Q43, Q44: MOSFETs

Claims

a plurality of input wires respectively connected to a plurality of power generation sources;
a plurality of integrating rectifying elements connected in series to each of the plurality of input wirings;
a node to which one ends of the plurality of input wirings to which the plurality of rectifying elements for integration are connected are commonly connected;
an input capacitor connected to the node;
a power conversion circuit connected to the input capacitor for converting the voltage of the input capacitor into a predetermined voltage and outputting the predetermined voltage;
with
The power conversion circuit includes an inductor, a switching element, a rectifying element for power conversion, and an output capacitor, which are exothermic circuit elements,
The integrating rectifying element has a negative temperature coefficient in forward voltage characteristics,
at least one exothermic circuit element and the plurality of integrating rectifying elements are directly or indirectly connected to a common heat sink;
Power converter.

The rectifying element for integration and the rectifying element for power conversion are directly or indirectly connected to the common radiator,
The power conversion rectifying element has a positive temperature coefficient in forward voltage characteristics,
The power converter according to claim 1.

The radiator is a metal plate,
The plurality of rectifying elements for integration and the rectifying elements for power conversion are arranged side by side with an insulating sheet interposed on one surface of the metal plate,
The power converter according to claim 2.

A sandwiching member having a portion that physically contacts the metal plate and sandwiching the plurality of rectifying elements for integration, the rectifying element for power conversion, and the insulating sheet together with the metal plate,
The power converter according to claim 3.

The plurality of rectifying elements for integration and the rectifying elements for power conversion are mounted on the same surface of a circuit board,
The power converter according to any one of claims 2 to 4.

comprising a plurality of noise filters respectively connected to the plurality of input wirings;
The plurality of rectifying elements for integration are arranged closer to the power conversion circuit than the plurality of noise filters,
The power converter according to any one of claims 1 to 5.

A power converter according to any one of claims 1 to 6;
a plurality of solar cells that are the plurality of power generation sources;
with
The power converter,
a power management control circuit that controls the operation of the power conversion circuit;
a voltage measuring unit that measures the voltage of the input capacitor;
a current measuring unit that measures the current of the solar cell;
with
The power management control circuit includes:
Generated power is calculated from the voltage measured by the voltage measurement unit and the current measured by the current measurement unit, and the voltage measured by the voltage measurement unit is the maximum generated power of the plurality of solar cells in a predetermined voltage range. controlling the power conversion circuit so that the voltage is
power conversion system.