JP2000304777A - 直流電圧検出装置 - Google Patents
直流電圧検出装置Info
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Abstract
用することなく、太陽電池などの直流電源の出力電圧を
検出できる直流電圧検出装置を提供する。 【解決手段】直流電源11の直流出力は、インバータ1
3により交流電力に変換されて電力系統14へ出力され
る。また、上記直流電源11の直流出力電圧は、分圧部
21により分圧されてコンパレータ部22に入力され
る。コンパレータ部22は、分圧部21の出力と三角波
波形発生回路23からの三角波を比較演算し、直流電源
11の直流電圧に比例した三角波波形信号を出力する。
フォトカプラ部24は、コンパレータ部22から出力さ
れる信号を絶縁し、その出力レベルに見合った矩形波信
号をフィルタ部25へ出力する。フィルタ部25は、フ
ォトカプラ部24から出力される矩形波信号をフィルタ
リング処理し、直流電源11から出力される直流電圧の
大きさに比例したアナログ信号に変換して出力する。
Description
交流電力に変換し電力系統に連系して出力する系統連系
用インバータ装置において、直流電源の電圧を検出する
直流電圧検出装置に関する。
系するためには、直流電力を交流電力に変換する系統連
系用インバータ装置が必要となる。この系統連系用イン
バータ装置は、太陽電池などの直流電圧を常に監視し、
直流電圧検出装置により検出された直流電圧を最大電力
点追従制御などに利用することが必要となる。上記直流
電圧検出装置は、従来、図2に示すように構成されてい
る。
源で、その直流出力は直流電源入力線12を介してイン
バータ13に入力される。このインバータ13は、直流
電源11から出力される直流電力を交流電力に変換し、
電力系統14に出力する。
線12に出力される直流電圧は、分圧部15へ送られ
る。この分圧部15は、直流電源11から出力される直
流電圧の瞬時値を抵抗により分圧し、絶縁部16を介し
てフィルタ部17へ出力する。上記絶縁部16は、分圧
部15とフィルタ部17との間を電気的に絶縁するもの
で、例えばアイソレーションアンプなどのICが使用さ
れる。上記絶縁部16には、アイソレーションアンプな
どを動作させるための電源電圧が電源部18から供給さ
れる。上記フィルタ部17は、絶縁部16を介して送ら
れてくる信号に対し、低周波成分のみを取り出すローパ
スフィルタ処理を行なうもので、電源部18から動作電
圧が供給される。上記フィルタ部17のカットオフ周波
数は、系統周波数より高く、且つインバータ13のスイ
ッチング周波数より低い値、例えば500Hzが選ばれ
る。
出力電圧に比例したアナログ信号が出力される。従っ
て、このフィルタ部17の出力信号を利用して直流電源
11の出力電圧を常に監視し、その検出電圧を最大電力
点追従制御などに利用することができる。すなわち、太
陽電池には、電圧と電力の間に山形の特性があり、ある
電圧の時に最大電力を出力できるという電圧−電流特性
を有している。この電圧−電流特性は、太陽の日射条件
により異なるので、インバータ装置を効率良く運転する
ためには常にこの最大電力点で動作させる制御(最大電
力点追従制御)を行なう必要がある。この最大電力点追
従制御を行なうためには直流電源11の出力電圧を常に
監視する必要がある。
流電圧検出装置は、絶縁部16にアイソレーションアン
プなどの高価なICを使用しているので、製造コストが
増大するという問題がある。
れたもので、アイソレーションアンプなどの高価なIC
を使用することなく、太陽電池などの直流電圧を検出す
ることができる直流電圧検出装置及び該直流電圧検出装
置を備えた系統連系用インバータ装置を提供することを
目的とする。
の出力電圧を検出する直流電圧検出装置において、直流
電源の出力電圧を分圧する分圧部と、一定周波数の三角
波波形信号を発生する三角波波形発生回路と、前記分圧
部により分圧された信号と三角波波形発生回路から出力
される三角波波形信号とを比較し前記直流電源の出力電
圧に比例した三角波波形信号を出力するコンパレータ部
と、このコンパレータ部から出力される信号を絶縁する
と共に矩形波信号に変換して出力するフォトカプラ部
と、このフォトカプラ部から出力される矩形波信号をフ
ィルタリング処理し、前記直流電源の出力電圧に比例し
たアナログ信号を出力するフィルタ部と、前記三角波波
形発生回路、コンパレータ部、フォトカプラ部及びフィ
ルタ部に電源電圧を供給する電源部とを具備したことを
特徴とする。
タにより交流電力に変換し電力系統に連系して出力する
系統連系用インバータ装置において、前記直流電源から
インバータに入力される直流電圧を分圧して取り出す分
圧部と、一定周波数の三角波波形信号を発生する三角波
波形発生回路と、前記分圧部により分圧された信号と三
角波波形発生回路から出力される三角波波形信号とを比
較し前記直流電源の出力電圧に比例した三角波波形信号
を出力するコンパレータ部と、このコンパレータ部から
出力される信号を絶縁すると共に矩形波信号に変換して
出力するフォトカプラ部と、このフォトカプラ部から出
力される矩形波信号をフィルタリング処理し、前記直流
電源の出力電圧に比例したアナログ信号を出力するフィ
ルタ部と、前記三角波波形発生回路、コンパレータ部、
フォトカプラ部及びフィルタ部に電源電圧を供給する電
源部とからなる直流電圧検出装置を備えたことを特徴と
する。
実施形態を説明する。図1は、本発明に係る直流電圧検
出装置の回路構成図である。図1において、11は太陽
電池等の直流電源で、例えば300V程度の直流電圧を
出力する。この直流電源11の出力は直流電源入力線1
2を介してインバータ13に入力される。このインバー
タ13は、直流電源11から出力される直流電力を交流
電力に変換し、電力系統14に出力する。
線12に出力される直流電圧は、分圧部21へ送られ
る。この分圧部21は、直流電源11から出力される直
流電圧を抵抗により分圧し、コンパレータ部22へ入力
する。また、このコンパレータ部22には、三角波波形
発生回路23から三角波が入力される。上記三角波波形
発生回路23は、例えば10kHzのキャリア周波数に
より三角波を発生する。上記コンパレータ部22は、分
圧部21の出力と三角波波形発生回路23からの三角波
を比較演算し、矩形波信号に変換して出力する。このコ
ンパレータ部22から出力される信号は、フォトカプラ
部24へ入力される。
部22から出力される信号を絶縁し、その出力レベルに
見合った矩形波信号をフィルタ部25へ出力する。この
フィルタ部25は、フォトカプラ部24から出力される
矩形波信号をフィルタリング処理し、アナログ信号に変
換して次段の電圧監視回路(図示せず)等へ出力する。
上記フィルタ部25のカットオフ周波数は、検出電圧精
度に応じて設定されるもので、例えば1kHz程度に設
定される。また、上記コンパレータ部22、三角波波形
発生回路23、フォトカプラ部24、フィルタ部25に
は、電源部26から電源電圧が供給される。
出力は、インバータ13により例えば50Hzあるいは
60Hzの交流電力に変換されて電力系統14へ出力さ
れる。
流電圧は、分圧部21へ送られて分圧される。例えば直
流電源11に対する電圧検出範囲を120〜320Vと
すると、この直流電源11から出力される120〜32
0Vの直流電圧は、分圧部21で例えば4.3V〜1
1.3Vの電圧に分圧されてコンパレータ部22に入力
される。また、三角波波形発生回路23からコンパレー
タ部22に出力される三角波は、上記分圧部21の分圧
電圧に合わせて4.3V〜11.3Vの電圧に設定され
る。すなわち、三角波の“L”(ロウ)レベルの値が
4.3V、“H”(ハイ)レベルの値(ピーク値)が1
1.3Vに設定される。なお、上記電圧検出範囲を異な
る値に設定する場合には、分圧部21の分圧値を変化さ
せるか、あるいは三角波波形発生回路23の出力信号の
振幅値を変化させる。
出力と三角波波形発生回路23からの三角波信号を比較
演算し、直流電源11の直流電圧に比例した矩形波信号
を出力する。例えばコンパレータ部22の+端子に分圧
信号を入力し、コンパレータ部22の−端子に三角波信
号を入力すると、コンパレータ部22からは分圧信号が
三角波信号を横切る時間だけ、すなわち分圧信号のレベ
ルが三角波信号より高い値となっている間“H”レベル
となり、それ以外は“L”レベルとなる矩形波信号が出
力される。このコンパレータ部22から出力される矩形
波信号は、フォトカプラ部24に入力される。このフォ
トカプラ部24は、コンパレータ部22から出力される
矩形波信号を絶縁し、その出力レベルに見合った矩形波
信号をフィルタ部25へ出力する。
4から出力される矩形波信号をフィルタリング処理し、
直流電源11から出力される直流電圧の大きさに比例し
たアナログ信号に変換して出力する。従って、このフィ
ルタ部25の出力信号を利用して直流電源11の出力電
圧を常に監視し、その検出電圧を最大電力点追従制御な
どに利用することができる。
流電源の出力電圧を分圧した信号と三角波波形発生回路
から出力される三角波波形信号とをコンパレータ部で比
較演算して上記直流電源の出力電圧に比例した三角波波
形信号を取り出し、この三角波波形信号をフォトカプラ
部で絶縁すると共に矩形波信号に変換した後、フィルタ
部でフィルタリング処理して直流電源の出力電圧に比例
したアナログ信号として出力するようにしたので、アイ
ソレーションアンプなどの高価なICを使用することな
く確実に直流電圧を検出でき、製造コストを大幅に低減
することができる。また、太陽電池等を使用した直流電
源の電力を交流電力に変換し電力系統に連係して出力す
る系統連系用インバータ装置において、上記直流電圧検
出装置を適用することにより、インバータ装置に供給さ
れる直流電圧を監視して最大電力点追従制御などを行な
うことができると共にコストの低下を図ることができ
る。
構成を示すブロック図。
図。
Claims (2)
- 【請求項1】 直流電源の出力電圧を分圧する分圧部
と、一定周波数の三角波波形信号を発生する三角波波形
発生回路と、前記分圧部により分圧された信号と三角波
波形発生回路から出力される三角波波形信号とを比較し
前記直流電源の出力電圧に比例した三角波波形信号を出
力するコンパレータ部と、このコンパレータ部から出力
される信号を絶縁すると共に矩形波信号に変換して出力
するフォトカプラ部と、このフォトカプラ部から出力さ
れる矩形波信号をフィルタリング処理し、前記直流電源
の出力電圧に比例したアナログ信号を出力するフィルタ
部と、前記三角波波形発生回路、コンパレータ部、フォ
トカプラ部及びフィルタ部に電源電圧を供給する電源部
とを具備したことを特徴とする直流電圧検出装置。 - 【請求項2】 直流電源の電力をインバータにより交流
電力に変換し電力系統に連系して出力する系統連系用イ
ンバータ装置において、 前記直流電源からインバータに入力される直流電圧を分
圧して取り出す分圧部と、一定周波数の三角波波形信号
を発生する三角波波形発生回路と、前記分圧部により分
圧された信号と三角波波形発生回路から出力される三角
波波形信号とを比較し前記直流電源の出力電圧に比例し
た三角波波形信号を出力するコンパレータ部と、このコ
ンパレータ部から出力される信号を絶縁すると共に矩形
波信号に変換して出力するフォトカプラ部と、このフォ
トカプラ部から出力される矩形波信号をフィルタリング
処理し、前記直流電源の出力電圧に比例したアナログ信
号を出力するフィルタ部と、前記三角波波形発生回路、
コンパレータ部、フォトカプラ部及びフィルタ部に電源
電圧を供給する電源部とからなる直流電圧検出装置を備
えた系統連系用インバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11112198A JP2000304777A (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | 直流電圧検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11112198A JP2000304777A (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | 直流電圧検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000304777A true JP2000304777A (ja) | 2000-11-02 |
Family
ID=14580726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11112198A Pending JP2000304777A (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | 直流電圧検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000304777A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101096243B1 (ko) | 2009-09-15 | 2011-12-22 | 중앙대학교 산학협력단 | 포토커플러를 이용한 절연형 교류전압 감지회로 |
| KR20170021440A (ko) * | 2015-08-18 | 2017-02-28 | 엘지이노텍 주식회사 | 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치 |
| CN115541972A (zh) * | 2022-11-30 | 2022-12-30 | 深圳市捷益达电子有限公司 | 一种直流电压隔离采样方法、装置及电路 |
| WO2026000866A1 (zh) * | 2024-06-27 | 2026-01-02 | 武汉路特斯汽车有限公司 | 电压类型检测电路、电池、充电接口和车辆 |
-
1999
- 1999-04-20 JP JP11112198A patent/JP2000304777A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101096243B1 (ko) | 2009-09-15 | 2011-12-22 | 중앙대학교 산학협력단 | 포토커플러를 이용한 절연형 교류전압 감지회로 |
| KR20170021440A (ko) * | 2015-08-18 | 2017-02-28 | 엘지이노텍 주식회사 | 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치 |
| KR102371225B1 (ko) * | 2015-08-18 | 2022-03-07 | 엘지이노텍 주식회사 | 포토커플러를 이용한 절연형 직류전압 측정장치 |
| CN115541972A (zh) * | 2022-11-30 | 2022-12-30 | 深圳市捷益达电子有限公司 | 一种直流电压隔离采样方法、装置及电路 |
| WO2026000866A1 (zh) * | 2024-06-27 | 2026-01-02 | 武汉路特斯汽车有限公司 | 电压类型检测电路、电池、充电接口和车辆 |
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