JPH0984333A - 昇圧回路及びこれを用いた太陽電池発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率が高く、低ノイズで動作する小型の昇圧
回路、及びこれを用いた小型の太陽電池発電装置を提供
する。 【解決手段】 昇圧回路の一対の入力端子２、２から一
対の出力端子20、20に至る一対の直列線路21、22には、
第１及び第２コンデンサ30、31と、第１及び第２スイッ
チング素子40、41が、夫々並列に接続されると共に、両
コンデンサ30、31の連結点と両スイッチング素子40、41
の連結点とが互いに接続されている。一方の直列線路21
には、コイル５と第１ダイオード６が、他方の直列線路
22には、第２ダイオード60が直列に接続されている。両
スイッチング素子40、41をスイッチング制御回路８によ
ってオン／オフ制御することにより、一対の入力端子
２、２に接続された太陽電池１からの入力電圧を昇圧し
て、一対の出力端子20、20からインバータ回路へ供給す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直流の入力電圧に
よって誘導素子にエネルギーを蓄え、該エネルギーを容
量素子に供給することにより、該容量素子の両端から昇
圧された出力電圧を取り出す昇圧回路、及びこれを用い
た太陽電池発電装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】太陽電池から得られる直流の電圧を、イ
ンバータにより交流に変換して、商用電力系統へ供給す
る太陽電池発電装置においては、インバータが商用電力
系統へ電力を供給するために必要な電圧を得るために、
インバータの後段に昇圧トランスを設ける方式が知られ
ている。しかし、昇圧トランスを用いた方式は効率が低
く、装置が大型となる問題がある。

【０００３】これに対し、昇圧トランスを用いないトラ
ンスレス方式の太陽電池発電装置が知られている。トラ
ンスレス方式では、インバータ内に設けた昇圧回路によ
って太陽電池の出力電圧を昇圧し、インバータ回路へ供
給する。トランスレス方式によれば、効率が高く、装置
が小型となる。

【０００４】ここで、従来の昇圧回路について具体的に
説明する。図１４に示す如く、一対の入力端子(23)(23)
から一対の出力端子(24)(24)へ向けて２本の直列線路(2
5)(26)が伸びており、両直列線路(25)(26)を互いに連結
する第１並列線路(32)には、コンデンサＣ(33)が介在す
る。又、前記第１並列線路(32)よりも入力端子(23)側に
て両直列線路(25)(26)を互いに連結する第２並列線路(4
4)には、スイッチング素子ＳＷ(45)が介在する。一方の
直列線路(25)には、スイッチング素子ＳＷ(45)と入力端
子(23)の間にコイルＬ(50)が、コンデンサＣ(33)とスイ
ッチング素子ＳＷ(45)の間にダイオード(61)が介在す
る。ここで、ダイオード(61)は、電流が直列線路(25)を
入力端子(23)から出力端子(24)に向かって流れる方向に
接続される。又、一対の入力端子(23)(23)には直流電源
(12)が接続されている。

【０００５】スイッチング素子ＳＷ(45)をオンすると、
直流電源(12)により入力された電圧Ｖinによってコイル
Ｌ(50)にはエネルギーが蓄えられる。この状態でスイッ
チング素子ＳＷ(45)をオフすると、前記コイルＬ(50)に
蓄えられたエネルギーはダイオード(61)を通してコンデ
ンサＣ(33)に供給されて充電が行なわれる。これらの動
作が繰り返され、入力電圧Ｖin以上の出力電圧Ｖoutが
得られることとなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記昇
圧回路においては、コイルに蓄えられたエネルギーが一
度にコンデンサに供給されるため、コイルに流れる電流
の変化率が大きく、効率が悪い問題がある。又、スイッ
チング素子のスイッチングによって、電流が増加から減
少或いはその逆に変化する際に、電流に乱れが生じるた
め、ノイズが発生し、インバータから得られる電力の品
質が低い問題がある。ここで、コイルのインダクタンス
を大きくすることにより、電流の変化率を小さくするこ
とが可能であるが、これによって昇圧回路全体が大型と
なる問題が生じる。又、住宅用太陽電池発電装置として
は、小型のものが要求されており、これにはコイルのイ
ンダクタンスを小さくすることが必要である。しかし、
コイルのインダクタンスを小さくすると、上述の電流変
動が更に大きくなり、これによって効率が低下すると共
にノイズの発生が顕著となる。本発明の目的は、効率が
高く、低ノイズで動作する小型の昇圧回路、及びこれを
用いた小型の太陽電池発電装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】本発明に係る昇圧回路は、
直流の入力電圧が印加されるべき一対の入力端子と、昇
圧された出力電圧が取り出されるべき一対の出力端子
と、一対の入力端子から一対の出力端子へ伸びる２本の
直列線路の内、少なくとも一方の直列線路に介在する誘
導素子と、両直列線路を互いに連結する並列線路に介在
すると共に、互いに直列に接続された第１及び第２容量
素子と、前記誘導素子を経て供給されるエネルギーによ
って第１及び第２容量素子を互いに位相のずれた周期で
充電するための充電手段とを具えている。

【０００８】上記本発明の昇圧回路において、入力端子
から直流の入力電圧を印加することによって誘導素子に
はエネルギーが蓄えられる。該エネルギーは充電手段に
よって互いに位相のずれた周期で第１及び第２容量素子
に供給され、各容量素子が充電される。この結果、入力
電圧以上の出力電圧が得られることとなる。

【０００９】この様に、誘導素子に蓄えられたエネルギ
ーは互いに位相のずれた周期で第１及び第２容量素子に
供給されるので、従来の昇圧回路に比べて誘導素子に流
れる電流の変化率は小さくなる。この結果、効率が高く
なると共に、電流波形の乱れが少なくなり、ノイズの発
生が抑制される。従って、コイルのインダクタンスを大
きくすることなく、効率が高く、低ノイズで動作する小
型の昇圧回路が実現できる。

【００１０】具体的には、前記充電手段は、前記２本の
直列線路を前記並列線路よりも入力端子側にて互いに連
結する第２の並列線路に、互いに直列に接続された第１
及び第２スイッチング素子が介在し、両容量素子の接続
点と両スイッチング素子の接続点とは互いに接続され、
前記２本の直列線路の夫々には、第１及び第２容量素子
よりも入力端子側に、両容量素子に対する充電時の電流
方向を順方向とする整流素子が介在し、第１及び第２ス
イッチング素子には、各スイッチング素子をオン／オフ
制御するスイッチング制御回路が接続されている。

【００１１】スイッチング制御回路によって一方のスイ
ッチング素子をオンすると、入力された電圧によって誘
導素子にエネルギーが蓄えられると共に、他方のスイッ
チング素子に対して並列に接続されている一方の容量素
子が充電される。これに対し、前記一方のスイッチング
素子をオフすると、他方若しくは両方の容量素子が充電
されることになる。

【００１２】又、具体的には、スイッチング制御回路
は、各スイッチング素子をオン期間が互いに重ならない
ように、或いは、一方のスイッチング素子のオンからオ
フへの切換え時点が他方のスイッチング素子のオフから
オンへの切換え時点と一致するように、又、両スイッチ
ング素子のオン期間が互いに重なるようにオン／オフ制
御する。

【００１３】各スイッチング素子をオン期間が互いに重
ならないようにオン／オフ制御した場合、第１スイッチ
ング素子がオンで且つ第２スイッチング素子がオフの第
１モードと、第１及び第２スイッチング素子が共にオフ
の第２モードと、第１スイッチング素子がオフで且つ第
２スイッチング素子がオンの第３モードと、第１及び第
２スイッチング素子が共にオフの第４モードが周期的に
繰り返されることになる。第１モードにおいては、一対
の入力端子へ入力された電圧によって誘導素子にエネル
ギーが蓄えられると共に、第２容量素子が充電される。
第２モードにおいては、誘導素子に蓄えられたエネルギ
ーが第１及び第２容量素子に供給されて充電が行なわれ
る。第３モードにおいては、一対の入力端子へ入力され
た電圧によって誘導素子にエネルギーが蓄えられると共
に、第１容量素子が充電される。第４モードにおいて
は、誘導素子に蓄えられたエネルギーが第１及び第２容
量素子に供給されて充電が行なわれる。上述の如く、第
１及び第３モードでは、一対の入力端子へ入力された電
圧によって誘導素子にエネルギーが蓄えられると共に、
第２容量素子が充電されるので、誘導素子に蓄えられる
エネルギーが比較的少ない。又、第２及び第４モードで
は、誘導素子に蓄えられたエネルギーにより第１及び第
２容量素子が充電される。従って、両容量素子の両端の
電位差は比較的小さく、入力電圧の１乃至２倍程度の出
力電圧が得られる。

【００１４】各スイッチング素子をオン期間が互いに重
なるようにオン／オフ制御した場合、第１スイッチング
素子がオンで且つ第２スイッチング素子がオフの第１モ
ードと、第１及び第２スイッチング素子が共にオンの第
２モードと、第１スイッチング素子がオフで且つ第２ス
イッチング素子がオンの第３モードと、第１及び第２ス
イッチング素子が共にオンの第４モードが周期的に繰り
返されることになる。第１モードにおいては、誘導素子
に蓄えられたエネルギーが第２容量素子に供給されて充
電が行なわれる。第２モードにおいては、一対の入力端
子へ入力された電圧によって誘導素子にエネルギーが蓄
えられる。第３モードにおいては、誘導素子に蓄えられ
たエネルギーが第１容量素子に供給されて充電が行なわ
れる。第４モードにおいては、一対の入力端子へ入力さ
れた電圧によって誘導素子にエネルギーが蓄えられる。
上述の如く、第２及び第４モードでは、一対の入力端子
へ入力された電圧によって専ら誘導素子にエネルギーが
蓄えられるので、そのエネルギーは比較的大きくなる。
又、第１及び第３モードでは、誘導素子に蓄えられたエ
ネルギーが第１及び第２容量素子の何れか一方に集中的
に供給されて充電が行なわれる。従って、両容量素子の
両端の電位差は比較的大きく、入力電圧の２倍を越える
出力電圧が得られる。

【００１５】各スイッチング素子を一方のスイッチング
素子のオンからオフへの切換え時点が他方のスイッチン
グ素子のオフからオンへの切換え時点と一致するように
オン／オフ制御した場合、第１スイッチング素子がオン
で且つ第２スイッチング素子がオフの第１モードと、第
１スイッチング素子がオフで且つ第２スイッチング素子
がオンの第２モードが周期的に繰り返されることにな
る。一対の入力端子へ入力された電圧によって、第１モ
ードでは第２容量素子が充電され、第２モードでは第１
容量素子が充電される。この過程で誘導素子に対して入
力されるエネルギーと、誘導素子から各容量素子へ供給
されるエネルギーとがバランスして誘導素子に流れる電
流は一定となる。この場合、上述の第１及び第２スイッ
チング素子のオン期間が互いに重ならないようにオン／
オフ制御するときのオン期間のずれを０とした場合、或
いは、第１及び第２スイッチング素子のオン期間が互い
に重なるようにオン／オフ制御するときの重なり期間を
０とした場合に相当する動作が行なわれて、入力電圧の
略２倍の出力電圧が得られる。又、電流の経路が変化す
るだけで誘導素子に流れる電流は一定であるので、極め
て低ノイズで動作する。

【００１６】更に具体的には、前記第１及び第２スイッ
チング素子に対して並列に第３スイッチング素子が接続
され、第３スイッチング素子は第１及び第２スイッチン
グ素子が共にオンとなるべき期間にオンとなるようオン
／オフ制御される。

【００１７】第１及び第２スイッチング素子が共にオン
となるべき期間に、第３スイッチング素子もオンとなる
ことによって、第１及び第２スイッチング素子を流れる
べき電流の大部分が第３スイッチング素子を流れること
になる。この結果、２つのスイッチング素子に起因する
損失が、概ね１つのスイッチング素子に起因する損失に
減少する。

【００１８】太陽電池から得られる直流の出力電圧を、
インバータにて交流電圧に変換して出力する太陽電池発
電装置において、インバータには太陽電池の出力電圧を
昇圧すべき昇圧回路と、該昇圧回路の出力電圧を交流に
変換すべきインバータ回路とが設けられ、昇圧回路は、
太陽電池の出力電圧が印加されるべき一対の入力端子
と、昇圧された電圧をインバータ回路へ供給すべき一対
の出力端子と、一対の入力端子から一対の出力端子へ伸
びる２本の直列線路の内、少なくとも一方の直列線路に
介在する誘導素子と、両直列線路を互いに連結する並列
線路に介在すると共に、互いに直列に接続された第１及
び第２容量素子と、前記誘導素子を経て供給されるエネ
ルギーによって第１及び第２容量素子を互いに位相のず
れた周期で充電するための充電手段とを具えている。

【００１９】太陽電池の出力電圧は、インバータの昇圧
回路の入力端子へ印加されて誘導素子にエネルギーが蓄
えられ、このエネルギーは互いに位相のずれた周期で第
１及び第２容量素子に供給される。この結果、一対の出
力端子には、上記本発明に係る昇圧回路と同様の動作に
より、商用電力系統に対して逆潮流可能な高さまで昇圧
された直流の電圧が得られ、該直流電圧はインバータ回
路によって交流に変換され、商用電力系統へ供給され
る。

【００２０】具体的には前記充電手段は、前記２本の直
列線路を前記並列線路よりも入力端子側にて互いに連結
する第２の並列線路に、互いに直列に接続された第１及
び第２スイッチング素子が介在し、両容量素子の接続点
と両スイッチング素子の接続点とは互いに接続され、前
記２本の直列線路の夫々には、第１及び第２容量素子よ
りも入力端子側に、両容量素子に対する充電時の電流方
向を順方向とする整流素子が介在し、第１及び第２スイ
ッチング素子には、各スイッチング素子をオン／オフ制
御することによって、昇圧回路の出力電圧を目標値に設
定するスイッチング制御回路が接続されている。ここ
で、昇圧回路の出力電圧の目標値は、商用電力系統に対
して逆潮流可能な高さに設定され、上述の本発明に係る
昇圧回路の具体的構成と同様に第１及び第２スイッチン
グ素子がオン、オフして、オン期間の制御によって昇圧
回路の出力電圧が目標値に設定される。

【００２１】更に具体的には前記スイッチング制御回路
は、太陽電池の出力電圧が昇圧回路の目標出力電圧の２
分の１を上回るときは、第１及び第２スイッチング素子
のオン期間が互いに重ならないように各スイッチング素
子をオン／オフ制御し、太陽電池の出力電圧が昇圧回路
の目標出力電圧の２分の１を下回るときは、第１及び第
２スイッチング素子のオン期間が互いに重なるように各
スイッチング素子をオン／オフ制御する。例えば、太陽
電池の出力電圧が昇圧回路の目標出力電圧の２分の１を
上回るときは、スイッチング制御回路は第１及び第２ス
イッチング素子のオン期間を短縮して、両オン期間が互
いに重ならないように各スイッチング素子をオン／オフ
制御する。これによって、１〜２倍の昇圧比が得られ
る。又、太陽電池の出力電圧が昇圧回路の目標出力電圧
の２分の１を下回るときは、スイッチング制御回路は第
１及び第２スイッチング素子のオン期間を延長して、両
オン期間が互いに重なるように各スイッチング素子をオ
ン／オフ制御する。これによって、２倍を越える昇圧比
が得られる。この結果、昇圧回路は、太陽電池からの入
力電圧の大小に拘わらず、常に目標の出力電圧を発生し
て、インバータ回路へ入力する。従って、商用電力系統
に対して安定した電力を供給することが出来る。

【００２２】

【発明の効果】本発明に係る昇圧回路においては、誘導
素子に蓄えられたエネルギーを交互に第１及び第２容量
素子に供給して充電する方式を採用したので、誘導素子
に流れる電流の変化率は小さくなる。この結果、効率が
高くなると共に、電流波形の乱れが少なくなり、ノイズ
の発生が抑制される。従って、コイルのインダクタンス
を大きくすることなく、効率が高く、低ノイズで動作す
る小型の昇圧回路が実現できる。又、本発明に係る太陽
電池発電装置においては、昇圧動作における誘導素子に
流れる電流の変化率が小さいので、誘導素子のインダク
タンスを小さくした場合においても、高い効率を維持し
たまま誘導素子の小型化ひいては装置全体の小型化が可
能である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の昇圧回路を太陽電
池発電装置に実施した形態につき、図面に沿って具体的
に説明する。図１は、太陽電池発電装置の全体構成を表
わしている。太陽電池(１)から得られる直流の出力電圧
は、先ずインバータ内の昇圧回路(10)によって商用電力
系統に対して逆潮流可能な高さまで昇圧され、インバー
タ内のインバータ回路(11)に供給される。これによっ
て、インバータ回路(11)の入力電圧は交流に変換され、
商用電力系統へ逆潮流される。次に、前記インバータ内
の昇圧回路(10)について、第１実施例及び第２実施例に
基づき、具体的に説明する。

【００２４】第１実施例 図２は本発明の第１実施例における昇圧回路の構成を表
わしている。一対の入力端子(２)(２)から一対の出力端
子(20)(20)へ向けて２本の線路(21)(22)が伸びている。
両直列線路(21)(22)を互いに連結する第１並列線路(３)
には、互いに直列に接続された第１コンデンサＣ１(30)
及び第２コンデンサＣ２(31)が介在すると共に、第１並
列線路(３)よりも入力端子(２)側にて前記２本の直列線
路(21)(22)を互いに連結する第２並列線路には、互いに
直列に接続された第１スイッチング素子ＳＷ１(40)及び
第２スイッチング素子ＳＷ２(41)が介在する。又、第１
コンデンサＣ１(30)及び第２コンデンサＣ２(31)の連結
点と第１スイッチング素子ＳＷ１(40)及び第２スイッチ
ング素子ＳＷ２(41)の連結点とが互いに接続されてい
る。

【００２５】一方の直列線路(21)には、入力端子(２)と
第１スイッチング素子ＳＷ１(40)の間にコイルＬ(５)
が、第１コンデンサＣ１(30)と第１スイッチング素子Ｓ
Ｗ１(40)の間に第１ダイオード(６)が介在する。ここで
第１ダイオード(６)は、電流が線路(21)を入力端子(２)
から出力端子(20)に向けて流れる方向に接続される。他
方の直列線路(22)には、第２コンデンサＣ２(31)と第２
スイッチング素子ＳＷ２(41)の間に、第２ダイオード(6
0)が介在している。ここで、第２ダイオード(60)は、電
流が線路(22)を出力端子(20)から入力端子(２)に向けて
流れる方向に接続されている。

【００２６】又、一対の入力端子(２)(２)には太陽電池
(１)が、一対の出力端子(20)(20)には互いに直列に接続
された第１電位差検出器(７)及び第２電位差検出器(70)
が接続されると共に、第１電位差検出器(７)及び第２電
位差検出器(70)の連結点と、第１コンデンサＣ１(30)及
び第２コンデンサＣ２(31)の連結点とが互いに接続され
ている。一対の出力端子(20)(20)から得られる出力電圧
Ｖout、即ち、第１コンデンサＣ１(30)両端の電位差Ｖ1
と第２コンデンサＣ２(31)両端の電位差Ｖ2の和(Ｖ1＋
Ｖ2)は、前記インバータ回路(11)へ供給される。

【００２７】第１電位差検出器(７)及び第２電位差検出
器(70)によって検出された電位差Ｖ1及びＶ2は、スイッ
チング制御回路(８)へ供給される。これに応じて、スイ
ッチング制御回路(８)は、第１スイッチング素子ＳＷ１
(40)及び第２スイッチング素子ＳＷ２(41)をオン／オフ
するための第１駆動信号及び第２駆動信号を作成して、
各スイッチング素子へ送出する。

【００２８】ここで、スイッチング制御回路(８)による
オン／オフ制御の原理について説明する。図３の如く、
オン／オフ制御においては、１つの三角波、第１直流信
号及び第２直流信号の波形を利用し、三角波と第１直流
信号を比較して三角波の値が大きい期間は第１スイッチ
ング素子ＳＷ１(40)をオンとし、三角波と第２直流信号
を比較して三角波の値が小さい期間は第２スイッチング
素子ＳＷ２(41)をオンとする。ここで、第１電位差検出
器(７)及び第２電位差検出器(70)により検出された電位
差Ｖ1及びＶ2の和、即ち出力電圧Ｖoutが、目標出力電
圧Ｖrefに比べて大きい場合は、出力電圧Ｖoutを低下さ
せるべく、第１スイッチング素子ＳＷ１(40)及び第２ス
イッチング素子ＳＷ２(41)のオン時間を共に短くする必
要があるので、第１直流信号のレベルは高く、第２直流
信号のレベルは低く設定する。これに対し、電位差Ｖ1
及びＶ2の和、即ち出力電圧Ｖoutが、目標出力電圧Ｖre
fに比べて小さい場合は、出力電圧Ｖoutを上昇させるべ
く、第１スイッチング素子ＳＷ１(40)及び第２スイッチ
ング素子ＳＷ２(41)のオン時間を共に長くする必要があ
るので、第１直流信号のレベルは低く、第２直流信号の
レベルは高く設定する。又、電位差Ｖ1が電位差Ｖ2に比
べて大きい場合は、電位差Ｖ1を低下させると共に、電
位差Ｖ2を上昇させるべく、第１スイッチング素子ＳＷ
１(40)のオン時間を長く、第２スイッチング素子ＳＷ２
(41)のオン時間を短くする必要があるので、第１直流信
号及び第２直流信号のレベルは共に低く設定する。これ
に対し、電位差Ｖ1が電位差Ｖ2に比べて小さい場合は、
電位差Ｖ1を上昇させると共に、電位差Ｖ2を低下させる
べく、第１スイッチング素子ＳＷ１(40)のオン時間を短
く、第２スイッチング素子ＳＷ２(41)のオン時間を長く
する必要があるので、第１直流信号及び第２直流信号の
レベルは共に高く設定する。この様な動作を実現するた
めの第１直流信号及び第２直流信号は夫々、下記数１及
び数２で定義出来る。ここで、Ｍ及びＮは制御ゲインで
ある。

【００２９】

【数１】 第１直流信号＝Ｍ(Ｖ1＋Ｖ2−Ｖref)−Ｎ(Ｖ1−Ｖ2)

【数２】 第２直流信号＝−Ｍ(Ｖ1＋Ｖ2−Ｖref)−Ｎ(Ｖ1−Ｖ2)

【００３０】次に、上記の第１直流信号及び第２直流信
号を利用したオン／オフ制御を実現するためのスイッチ
ング制御回路(８)の構成及び動作について説明する。図
４は、スイッチング制御回路(８)の構成を表わしたもの
であり、前記第１電位差検出器(７)及び第２電位差検出
器(70)によって検出された電位差Ｖ1及びＶ2は、第１減
算増幅器(81)に入力されると共に、加算器(82)に入力さ
れる。第１減算増幅器(81)では、電位差Ｖ1から電位差
Ｖ2が減算され、その結果にゲインＮが乗算されて、信
号Ｎ(Ｖ1−Ｖ2)が作成され、後段へ出力される。一方、
加算器(82)では電位差Ｖ1と電位差Ｖ2が加算されて、信
号(Ｖ1＋Ｖ2)が作成され、第２減算増幅器(83)へ出力さ
れる。該第２減算増幅器(83)では、目標出力電圧Ｖref
が減算され、その結果にゲインＭが乗算されて、信号Ｍ
(Ｖ1＋Ｖ2−Ｖref)が作成され、後段へ出力される。

【００３１】次に、前記の信号Ｍ(Ｖ1＋Ｖ2−Ｖref)及
び信号Ｎ(Ｖ1−Ｖ2)は、第１減算器(84)に入力されると
共に、第２減算器(85)に入力される。第１減算器(84)で
は、信号Ｍ(Ｖ1＋Ｖ2−Ｖref)から信号Ｎ(Ｖ1−Ｖ2)が
減算され、第１直流信号(Ｍ(Ｖ1＋Ｖ2−Ｖref)−Ｎ(Ｖ1
−Ｖ2))が作成されて、第１比較器(86)へ出力される。
第１比較器(86)では、三角波発生回路(88)から出力され
る三角波信号から第１直流信号(Ｍ(Ｖ1＋Ｖ2−Ｖref)−
Ｎ(Ｖ1−Ｖ2))が減算され、その結果が正である場合に
オンとなる第１駆動信号が作成されて、前記第１スイッ
チング素子ＳＷ１(40)へ出力される。

【００３２】一方、第２減算器(85)には、信号Ｍ(Ｖ1＋
Ｖ2−Ｖref)が符号を反転されて入力され、信号Ｎ(Ｖ1
−Ｖ2)が減算されて第２直流信号(−Ｍ(Ｖ1＋Ｖ2−Ｖre
f)−Ｎ(Ｖ1−Ｖ2))が作成され、第２比較器(87)に入力
される。該第２比較器(87)では、第２直流信号(−Ｍ(Ｖ
1＋Ｖ2−Ｖref)−Ｎ(Ｖ1−Ｖ2))から三角波発生回路(8
8)により出力された三角波信号が減算され、その結果が
正である場合にオンとなる第２駆動信号が作成されて、
前記第２スイッチング素子ＳＷ２(41)へ出力される。

【００３３】前記第１駆動信号及び第２駆動信号が夫
々、第１スイッチング素子ＳＷ１(40)及び第２スイッチ
ング素子ＳＷ２(41)に供給されることによって、第１ス
イッチング素子ＳＷ１(40)及び第２スイッチング素子Ｓ
Ｗ２(41)がオン／オフ制御されることとなり、図３に示
す原理によって昇圧回路の出力電圧Ｖoutは目標出力電
圧Ｖrefに設定される。

【００３４】次に、スイッチング制御回路(８)の制御に
よって、第１スイッチング素子ＳＷ１(40)及び第２スイ
ッチング素子ＳＷ２(41)のオン時間の比率が変化した場
合の昇圧回路(10)の動作について具体的に説明する。図
５は、第１スイッチング素子ＳＷ１及び第２スイッチン
グ素子ＳＷ２のオン期間が比較的短く、互いに重ならな
いようにオン／オフ制御された場合のモード変化を表わ
している。又、図６は、その場合の各スイッチング素子
のオン／オフ状態及び電流電圧波形を表わし、(ａ)及び
(ｂ)は夫々、第１スイッチング素子ＳＷ１及び第２スイ
ッチング素子ＳＷ２のオン／オフ状態、(ｃ)はコイルＬ
(５)に流れる電流ＩL、(ｄ)及び(ｆ)は夫々、第１コン
デンサＣ１(30)両端の電位差Ｖ1及び第２コンデンサＣ
２(31)両端の電位差Ｖ2、(ｅ)及び(ｇ)は夫々、第１コ
ンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ２における電流Ｉ
1、Ｉ2の状態を表わしている。尚、同図(ｅ)において
“充電”とは、第１コンデンサＣ１を充電するために電
荷が供給されて電流が第１コンデンサＣ１に流れ込む状
態を意味し、“放電”とは、第１コンデンサＣ１から電
荷が放出されて電流が第１コンデンサＣ１から流れ出す
状態を意味している。図６(ａ)及び(ｂ)の如く、第１ス
イッチング素子ＳＷ１がオンで且つ第２スイッチング素
子ＳＷ２がオフの第１モードと、第１スイッチング素
子ＳＷ１及び第２スイッチング素子ＳＷ２が共にオフの
第２モードと、第１スイッチング素子ＳＷ１がオフで
且つ第２スイッチング素子ＳＷ２がオンの第３モード
と、第１スイッチング素子ＳＷ１及び第２スイッチング
素子ＳＷ２が共にオフの第４モードが周期Ｔで繰り返
されることになる。

【００３５】第１モードにおいては、図５の如く閉
路が形成され、太陽電池(１)により入力された電圧Ｖin
によってコイルＬにエネルギーが蓄えられると共に、第
２コンデンサＣ２が充電される。従って、図６(ｃ)の如
く、コイルＬに流れる電流ＩLは増加し、第２コンデン
サＣ２については、図６(ｆ)及び(ｇ)の如く、電圧Ｖ2
は上昇し、電流Ｉ2は充電方向に僅かに増加しつつ流れ
る。又、第１コンデンサＣ１については、図６(ｄ)及び
(ｅ)の如く、電圧Ｖ1は、前モードにおいて第１コンデ
ンサＣ１に充電された電荷が出力側に供給されるために
低下し、これに伴って電流Ｉ1は放電方向に一定に流れ
る。

【００３６】第２モードにおいては、図５の如く閉
路が形成され、コイルＬに蓄えられたエネルギーが第１
コンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ２に供給されて充
電が行なわれる。従って、図６(ｃ)の如く、コイルＬに
流れる電流ＩLは減少し、第１コンデンサＣ１について
は、図６(ｄ)及び(ｅ)の如く、電圧Ｖ1は上昇し、電流
Ｉ1は充電方向に僅かに減少しつつ流れる。又、第２コ
ンデンサＣ２については、図６(ｆ)及び(ｇ)の如く、電
圧Ｖ2は上昇し、電流Ｉ2は充電方向に僅かに減少しつつ
流れる。

【００３７】第３モードにおいては、図５の如く閉
路が形成され、太陽電池(１)により入力された電圧Ｖin
によってコイルＬにエネルギーが蓄えられると共に、第
１コンデンサＣ１が充電される。従って、図６(ｃ)の如
く、コイルＬに流れる電流ＩLは増加し、第１コンデン
サＣ１については、図６(ｄ)及び(ｅ)の如く、電圧Ｖ1
は上昇し、電流Ｉ1は充電方向に僅かに増加しつつ流れ
る。又、第２コンデンサＣ２については、図６(ｆ)及び
(ｇ)の如く、電圧Ｖ2は、前モードにおいて第２コンデ
ンサＣ２に充電された電荷が出力側に供給されるために
低下し、これに伴って電流Ｉ2は放電方向に一定に流れ
る。

【００３８】第４モードにおいては、図５の如く閉
路が形成され、コイルＬに蓄えられたエネルギーが第１
コンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ２に供給されて充
電が行なわれる。従って、図６(ｃ)の如く、コイルＬに
流れる電流ＩLは減少し、第１コンデンサＣ１について
は、図６(ｄ)及び(ｅ)の如く、電圧Ｖ1は上昇し、電流
Ｉ1は充電方向に僅かに減少しつつ流れる。又、第２コ
ンデンサＣ２については、図６(ｆ)及び(ｇ)の如く、電
圧Ｖ2は上昇し、電流Ｉ2は充電方向に僅かに減少しつつ
流れる。

【００３９】上述の如く、第１モード及び第３モード
では、太陽電池(１)により入力された電圧Ｖinによっ
てコイルＬにエネルギーが蓄えられると共に、第２コン
デンサＣ２が充電されるので、コイルＬに蓄えられるエ
ネルギーが比較的少ない。又、第２モード及び第４モ
ードでは、コイルＬに蓄えられたエネルギーが第１コ
ンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ２に分散されて両コ
ンデンサの充電が行なわれる。従って、両コンデンサの
両端の電位差(Ｖ1＋Ｖ2)は比較的小さく、入力電圧Ｖin
の１乃至２倍程度の出力電圧Ｖoutが得られる。例えば
図５に示すように、太陽電池(１)により３００Ｖの直流
電圧Ｖinが入力された場合、第１モードでは、第２コ
ンデンサＣ２両端において２００Ｖの電位差Ｖ２が得ら
れ、第２モードでは、第１コンデンサＣ１両端及び第
２コンデンサＣ２両端において夫々２００Ｖの電位差Ｖ
１、Ｖ２が得られ、第３モードでは、第１コンデンサ
Ｃ１両端において２００Ｖの電位差Ｖ１が得られ、第４
モードでは、第２モードと同様に第１コンデンサＣ
１両端及び第２コンデンサＣ２両端において夫々２００
Ｖの電位差Ｖ１、Ｖ２が得られる。従って、入力電圧３
００Ｖに対して出力電圧４００Ｖが得られ、１倍以上２
倍以下の昇圧率が実現されることとなる。

【００４０】図７は、第１スイッチング素子ＳＷ１(40)
及び第２スイッチング素子ＳＷ２(41)が、一方のスイッ
チング素子のオンからオフへの切換え時点が他方のスイ
ッチング素子のオフからオンへの切換え時点と一致する
ようにオン／オフ制御された場合のモード変化を表わし
ている。又、図８は、その場合の各スイッチング素子の
オン／オフ状態及び電流電圧波形を表わし、(ａ)乃至
(ｇ)は夫々、図６の(ａ)乃至(ｇ)と同様の図である。図
８(ａ)及び(ｂ)の如く、第１スイッチング素子ＳＷ１が
オンで且つ第２スイッチング素子ＳＷ２がオフの第１モ
ードと、第１スイッチング素子ＳＷ１がオフで且つ第
２スイッチング素子ＳＷ２がオンの第２モードが周期
Ｔで繰り返されることになる。

【００４１】第１モードにおいては、図７の如く閉
路が形成され、太陽電池(１)により入力された電圧Ｖin
によって、第２コンデンサＣ２が充電される。従って、
第２コンデンサＣ２については、図８(ｆ)及び(ｇ)の如
く、電圧Ｖ2は上昇し、電流Ｉ2は充電方向に一定に流れ
る。又、第１コンデンサＣ１については、図８(ｄ)及び
(ｅ)の如く、電圧Ｖ1は、前モードにおいて第１コンデ
ンサＣ１に充電された電荷が出力側に供給されるために
低下し、これに伴って電流Ｉ1は放電方向に一定に流れ
る。

【００４２】第２モードにおいては、図７の如く閉
路が形成され、太陽電池(１)により入力された電圧Ｖin
によって、第１コンデンサＣ１が充電される。従って、
第１コンデンサＣ１については、図８(ｄ)及び(ｅ)の如
く、電圧Ｖ1は上昇し、電流Ｉ1は充電方向に一定に流れ
る。又、第２コンデンサＣ２については、図８(ｆ)及び
(ｇ)の如く、電圧Ｖ2は、前モードにおいて第２コンデ
ンサＣ２に充電された電荷が出力側に供給されるために
低下し、これに伴って電流Ｉ2は放電方向に一定に流れ
る。

【００４３】又、図８(ｃ)の如く、コイルＬに流れる電
流ＩLは、第１モード及び第２モードを通して一定
である。これは、この過程において、コイルＬに対して
入力されるエネルギーと、コイルＬから第１コンデンサ
Ｃ１及び第２コンデンサＣ２へ供給されるエネルギーと
がつり合っているからである。この場合、入力電圧Ｖin
の略２倍の出力電圧Ｖoutが得られる。例えば図７に示
すように、太陽電池(１)により２００Ｖの直流電圧Ｖin
が入力された場合、第１モードでは、第２コンデンサ
Ｃ２両端において２００Ｖの電位差Ｖ２が得られ、第２
モードでは、第１コンデンサＣ１両端において２００
Ｖの電位差Ｖ１が得られる。従って、入力電圧２００Ｖ
に対して出力電圧４００Ｖが得られ、２倍の昇圧率が実
現されることとなる。

【００４４】図９は、第１スイッチング素子ＳＷ１(40)
及び第２スイッチング素子ＳＷ２(41)のオン期間が比較
的長く、互いに重なるようにオン／オフ制御された場合
のモード変化を表わしている。又、図１０は、その場合
の各スイッチング素子のオン／オフ状態及び電流電圧波
形を表わし、(ａ)乃至(ｇ)は夫々、図６の(ａ)乃至(ｇ)
と同様の図である。図１０(ａ)及び(ｂ)の如く、第１ス
イッチング素子ＳＷ１がオンで且つ第２スイッチング素
子ＳＷ２がオフの第１モードと、第１スイッチング素
子ＳＷ１及び第２スイッチング素子ＳＷ２が共にオンの
第２モードと、第１スイッチング素子ＳＷ１がオフで
且つ第２スイッチング素子ＳＷ２がオンの第３モード
と、第１スイッチング素子ＳＷ１及び第２スイッチング
素子ＳＷ２が共にオンの第４モードが周期Ｔで繰り返
されることになる。

【００４５】第１モードにおいては、図９の如く閉
路が形成され、コイルＬに蓄えられたエネルギーが第２
コンデンサＣ２に供給されて充電が行なわれる。従っ
て、図１０(ｃ)の如く、コイルＬに流れる電流ＩLは減
少し、第２コンデンサＣ２については、図１０(ｆ)及び
(ｇ)の如く、電圧Ｖ2は上昇し、電流Ｉ2は充電方向に減
少しつつ流れる。又、第１コンデンサＣ１については、
図１０(ｄ)及び(ｅ)の如く、電圧Ｖ1は、前モードにお
いて第１コンデンサＣ１に充電された電荷が出力側に供
給されるために低下し、これに伴って電流Ｉ1は放電方
向に一定に流れる。

【００４６】第２モードにおいては、図９の如く閉
路が形成され、太陽電池(１)により入力された電圧Ｖin
によって、コイルＬにエネルギーが蓄えられる。従っ
て、図１０(ｃ)の如く、コイルＬに流れる電流ＩLは増
加する。又、第１コンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ
２については、電圧Ｖ1及びＶ2は、図１０(ｄ)及び(ｆ)
の如く、第１コンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ２に
充電された電荷が出力側に供給されるために低下し、こ
れに伴って、電流Ｉ1及びＩ2は、図１０(ｅ)及び(ｇ)の
如く、放電方向に一定に流れる。

【００４７】第３モードにおいては、図９の如く閉
路が形成され、コイルＬに蓄えられたエネルギーが第１
コンデンサＣ１に供給されて充電が行なわれる。従っ
て、図１０(ｃ)の如く、コイルＬに流れる電流ＩLは減
少し、第１コンデンサＣ１については、図１０(ｄ)及び
(ｅ)の如く、電圧Ｖ1は上昇し、電流Ｉ1は充電方向に減
少しつつ流れる。又、第２コンデンサＣ２については、
図１０(ｆ)及び(ｇ)の如く、電圧Ｖ2は、前モードにお
いて第２コンデンサＣ２に充電された電荷が出力側に供
給されるために低下し、これに伴って電流Ｉ2は放電方
向に一定に流れる。

【００４８】第４モードにおいては、図９の如く閉
路が形成され、太陽電池(１)により入力された電圧Ｖin
によって、コイルＬにエネルギーが蓄えられる。従っ
て、図１０(ｃ)の如く、コイルＬに流れる電流ＩLは増
加する。又、第１コンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ
２については、電圧Ｖ1及びＶ2は、図１０(ｄ)及び(ｆ)
の如く、第１コンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ２に
充電された電荷が出力側に供給されるために低下し、こ
れに伴って、電流Ｉ1及びＩ2は、図１０(ｅ)及び(ｇ)の
如く、放電方向に一定に流れる。

【００４９】上述の如く、第２モード及び第４モード
では、太陽電池(１)により入力された電圧Ｖinによっ
て専らコイルＬにエネルギーが蓄えられるので、そのエ
ネルギーは比較的大きくなる。又、第１モード及び第
３モードでは、コイルＬに蓄えられたエネルギーが第
１コンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ２の何れか一方
に集中的に供給されて充電が行なわれる。従って、両コ
ンデンサの両端の電位差(Ｖ1＋Ｖ2)は比較的大きく、入
力電圧Ｖinの２倍を越える出力電圧Ｖoutが得られる。
例えば図９に示すように、太陽電池(１)により１５０Ｖ
の直流電圧Ｖinが入力された場合、第１モードでは、
第２コンデンサＣ２両端において２００Ｖの電位差Ｖ２
が得られ、第３モードでは、第１コンデンサＣ１両端
において２００Ｖの電位差Ｖ１が得られる。従って、入
力電圧１５０Ｖに対して出力電圧４００Ｖが得られ、２
倍以上の昇圧率が実現されることとなる。

【００５０】第２実施例 図１１は、本発明の第２実施例における構成を表わして
おり、上記第１実施例の構成に加えて、第３スイッチン
グ素子ＳＷ３(43)と論理演算器(９)を装備したものであ
る。第３スイッチング素子ＳＷ３(43)は、コイルＬ(５)
と第１スイッチング素子ＳＷ１(40)及び第２スイッチン
グ素子ＳＷ２(41)の間にて、２本の直列線路(21)(22)を
互いに連結する第３並列線路(42)に介在する。論理演算
器(９)は、スイッチング制御回路(８)から出力される第
１及び第２駆動信号を入力信号とし、両駆動信号の論理
積をとって、第３スイッチング素子ＳＷ３(43)をオン／
オフするための第３駆動信号を作成する。そして、第３
駆動信号を第３スイッチング素子ＳＷ３(43)へ送出す
る。これによって、第３スイッチング素子ＳＷ３(43)が
オン／オフ制御されることとなる。他の具体的構成は第
１実施例と同一であるので説明を省略する。

【００５１】又、スイッチング制御回路(８)の構成及び
動作については第１実施例と同様であるので説明を省略
する。

【００５２】ここで、第３スイッチング素子ＳＷ３(43)
が実際にオンとなるのは、第１スイッチング素子ＳＷ１
(40)及び第２スイッチング素子ＳＷ２(41)のオン期間が
比較的長く、互いに重なるようにオン／オフ制御された
場合である。従って、第１スイッチング素子ＳＷ１(40)
及び第２スイッチング素子ＳＷ２(41)のオン期間が比較
的短く、互いに重ならないようにオン／オフ制御された
場合の動作、及び一方のスイッチング素子のオンからオ
フへの切換え時点が他方のスイッチング素子のオフから
オンへの切換え時点と一致するようにオン／オフ制御さ
れた場合の動作は夫々、上記第１実施例と同一である。

【００５３】図１２は、第１スイッチング素子ＳＷ１(4
0)及び第２スイッチング素子ＳＷ２(41)のオン期間が比
較的長く、互いに重なるようにオン／オフ制御された場
合のモード変化を表わしている。又、図１３は、その場
合の各スイッチング素子のオン／オフ状態を表わし、
(ａ)は第１スイッチング素子ＳＷ１、(ｂ)は第２スイッ
チング素子ＳＷ２、(ｃ)は第３スイッチング素子ＳＷ３
の状態を表わしている。図１３の如く、第１スイッチン
グ素子ＳＷ１がオンで且つ第２スイッチング素子ＳＷ２
及び第３スイッチング素子ＳＷ３がオフの第１モード
と、第１スイッチング素子ＳＷ１、第２スイッチング素
子ＳＷ２及び第３スイッチング素子ＳＷ３が全てオンの
第２モードと、第１スイッチング素子ＳＷ１及び第３
スイッチング素子ＳＷ３がオフで且つ第２スイッチング
素子ＳＷ２がオンの第３モードと、第１スイッチング
素子ＳＷ１、第２スイッチング素子ＳＷ２及び第３スイ
ッチング素子ＳＷ３が全てオンの第４モードが周期Ｔ
で繰り返されることになる。

【００５４】第１モードにおいては、図１２の如く
閉路が形成され、コイルＬに蓄えられたエネルギーが第
２コンデンサＣ２に供給されて充電が行なわれる。第２
モードにおいては、図１２の如く閉路が形成され、
太陽電池(１)により入力された電圧Ｖinによって、コイ
ルＬにエネルギーが蓄えられる。第３モードにおいて
は、図１２の如く閉路が形成され、コイルＬに蓄えら
れたエネルギーが第１コンデンサＣ１に供給されて充電
が行なわれる。第４モードにおいては、図１２の如
く閉路が形成され、太陽電池(１)により入力された電圧
Ｖinによって、コイルＬにエネルギーが蓄えられる。こ
の様に、充放電の動作については上記第１実施例と同様
であるので、コイルＬに流れる電流ＩL、第１コンデン
サＣ１及び第２コンデンサＣ２両端の電位差Ｖ1、Ｖ2及
び電流Ｉ1、Ｉ2の状態は図１０と同様に変化する。又、
第１実施例と同様に、両コンデンサの両端からは入力電
圧Ｖinの２倍を越える出力電圧Ｖoutが得られる。例え
ば図１２に示すように、太陽電池(１)により１５０Ｖの
直流電圧Ｖinが入力された場合、第１モードでは、第
２コンデンサＣ２両端において２００Ｖの電位差Ｖ２が
得られ、第３モードでは、第１コンデンサＣ１両端に
おいて２００Ｖの電位差Ｖ１が得られる。従って、入力
電圧１５０Ｖに対して出力電圧４００Ｖが得られ、２倍
以上の昇圧率が実現されることとなる。

【００５５】この様にして得られた昇圧回路(10)の出力
電圧Ｖoutは、インバータ回路(11)に入力され、交流に
変換されて商用電力系統へ供給される。

【００５６】上述の２つの実施例における昇圧回路によ
れば、コイルＬ(５)に蓄えられたエネルギーを交互に第
１コンデンサＣ１(30)及び第２コンデンサＣ２(31)に供
給して充電する方式を採用したので、コイルＬ(５)に流
れる電流の変化率は小さくなる。この結果、効率が高く
なると共に、電流波形の乱れが少なくなり、ノイズが抑
制される。

【００５７】又、第２実施例における昇圧回路によれ
ば、第２モード及び第４モードでは、第１実施例に
おいて第１スイッチング素子ＳＷ１(40)及び第２スイッ
チング素子ＳＷ２(41)を流れるべき電流の大部分が第３
スイッチング素子ＳＷ３(43)を流れることになる。従っ
て、第１スイッチングＳＷ１(３)及び第２スイッチング
素子ＳＷ２(41)による損失が、概ね第３スイッチング素
子ＳＷ３(43)のみによる損失に減少する。この結果、よ
り高い効率が得られることとなる。

【００５８】上述の２つの実施例の太陽電池発電装置に
よれば、太陽電池の温度や日射量に拘わらず、常に昇圧
回路(10)の出力電圧を目標出力電圧に設定することが出
来るので、商用電力系統へ安定した電力供給が可能であ
る。又、昇圧動作におけるコイルＬ(５)に流れる電流の
変化率が小さいので、コイルＬ(５)のインダクタンスを
小さくした場合においても、高い効率を維持したままコ
イルＬ(５)の小型化ひいては装置全体の小型化が図られ
ることになる。

【００５９】上記実施の形態の説明は、本発明を説明す
るためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を
限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。
又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許
請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能で
あることは勿論である。

【００６０】例えば、第１スイッチング素子ＳＷ１(40)
及び第２スイッチング素子ＳＷ２(41)のオン／オフ制御
は、上述のハードウエアからなるスイッチング制御回路
(８)に限らず、マイクロコンピュータによって実現する
ことも可能である。又、第３スイッチング素子ＳＷ３(4
3)を設けた例では、第３スイッチング素子(43)がオンと
なる期間、第１及び第２スイッチング素子(40)(41)は必
ずしもオンの状態を維持する必要はない。

【図面の簡単な説明】

【図１】太陽電池発電装置の全体構成を示すブロック図
である。

【図２】本発明の第１実施例における昇圧回路を表わす
図である。

【図３】オン／オフ制御の原理を説明する波形図であ
る。

【図４】第１実施例の昇圧回路に採用されているスイッ
チング制御回路の構成を表わすブロック図である。

【図５】第１実施例において、第１スイッチング素子及
び第２スイッチング素子のオン期間が互いに重ならない
ようにオン／オフ制御された場合の昇圧回路のモード変
化を表わす図である。

【図６】図５のモード変化における各スイッチング素子
のオン／オフ状態及び電流電圧波形を表わす図である。

【図７】第１実施例において、一方のスイッチング素子
のオンからオフへの切換え時点が他方のスイッチング素
子のオフからオンへの切換え時点と一致するようにオン
／オフ制御された場合の昇圧回路のモード変化を表わす
図である。

【図８】図７のモード変化における各スイッチング素子
のオン／オフ状態及び電流電圧波形を表わす図である。

【図９】第１実施例において、第１スイッチング素子及
び第２スイッチング素子のオン期間が互いに重なるよう
にオン／オフ制御された場合の昇圧回路のモード変化を
表わす図である。

【図１０】図９のモード変化における各スイッチング素
子のオン／オフ状態及び電流電圧波形を表わす図であ
る。

【図１１】第２実施例における昇圧回路を表わす図であ
る。

【図１２】第２実施例において、第１スイッチング素子
及び第２スイッチング素子のオン期間が互いに重なるよ
うにオン／オフ制御された場合の昇圧回路のモード変化
を表わす図である。

【図１３】図１２のモード変化における各スイッチング
素子のオン／オフ状態を表わす図である。

【図１４】従来の昇圧回路を表わす図である。

【符号の説明】

(１) 太陽電池 (30) 第１コンデンサ (31) 第２コンデンサ (40) 第１スイッチング素子 (41) 第２スイッチング素子 (５) コイル (８) スイッチング制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前川 正弘 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流の入力電圧が印加されるべき一対の
   入力端子と、昇圧された出力電圧が取り出されるべき一
   対の出力端子と、一対の入力端子から一対の出力端子へ
   伸びる２本の直列線路の内、少なくとも一方の直列線路
   に介在する誘導素子と、両直列線路を互いに連結する並
   列線路に介在すると共に、互いに直列に接続された第１
   及び第２容量素子と、前記誘導素子を経て供給されるエ
   ネルギーによって第１及び第２容量素子を互いに位相の
   ずれた周期で充電するための充電手段とを具えている昇
   圧回路。
2. 【請求項２】 充電手段は、前記２本の直列線路を前記
   並列線路よりも入力端子側にて互いに連結する第２の並
   列線路に、互いに直列に接続された第１及び第２スイッ
   チング素子が介在し、両容量素子の接続点と両スイッチ
   ング素子の接続点とは互いに接続され、前記２本の直列
   線路の夫々には、第１及び第２容量素子よりも入力端子
   側に、両容量素子に対する充電時の電流方向を順方向と
   する整流素子が介在し、第１及び第２スイッチング素子
   には、各スイッチング素子をオン／オフ制御するスイッ
   チング制御回路が接続されている請求項１に記載の昇圧
   回路。
3. 【請求項３】 スイッチング制御回路は、第１及び第２
   スイッチング素子のオン期間が互いに重ならないように
   各スイッチング素子をオン／オフ制御する請求項２に記
   載の昇圧回路。
4. 【請求項４】 スイッチング制御回路は、一方のスイッ
   チング素子のオンからオフへの切換え時点が他方のスイ
   ッチング素子のオフからオンへの切換え時点と一致する
   ように、各スイッチング素子をオン／オフ制御する請求
   項２に記載の昇圧回路。
5. 【請求項５】 スイッチング制御回路は、第１及び第２
   スイッチング素子のオン期間が互いに重なるように各ス
   イッチング素子をオン／オフ制御する請求項２に記載の
   昇圧回路。
6. 【請求項６】 前記第１及び第２スイッチング素子に対
   して並列に第３スイッチング素子が接続され、第３スイ
   ッチング素子は第１及び第２スイッチング素子が共にオ
   ンとなるべき期間にオンとなるようオン／オフ制御され
   る請求項２に記載の昇圧回路。
7. 【請求項７】 太陽電池から得られる直流の出力電圧
   を、インバータにて交流電圧に変換して出力する太陽電
   池発電装置において、インバータには太陽電池の出力電
   圧を昇圧すべき昇圧回路と、該昇圧回路の出力電圧を交
   流に変換すべきインバータ回路とが設けられ、昇圧回路
   は、太陽電池の出力電圧が印加されるべき一対の入力端
   子と、昇圧された電圧をインバータ回路へ供給すべき一
   対の出力端子と、一対の入力端子から一対の出力端子へ
   伸びる２本の直列線路の内、少なくとも一方の直列線路
   に介在する誘導素子と、両直列線路を互いに連結する並
   列線路に介在すると共に、互いに直列に接続された第１
   及び第２容量素子と、前記誘導素子を経て供給されるエ
   ネルギーによって第１及び第２容量素子を互いに位相の
   ずれた周期で充電するための充電手段とを具えている太
   陽電池発電装置。
8. 【請求項８】 充電手段は、前記２本の直列線路を前記
   並列線路よりも入力端子側にて互いに連結する第２の並
   列線路に、互いに直列に接続された第１及び第２スイッ
   チング素子が介在し、両容量素子の接続点と両スイッチ
   ング素子の接続点とは互いに接続され、前記２本の直列
   線路の夫々には、第１及び第２容量素子よりも入力端子
   側に、両容量素子に対する充電時の電流方向を順方向と
   する整流素子が介在し、第１及び第２スイッチング素子
   には、各スイッチング素子をオン／オフ制御することに
   よって、昇圧回路の出力電圧を目標値に設定するスイッ
   チング制御回路が接続されている請求項７に記載の太陽
   電池発電装置。
9. 【請求項９】 スイッチング制御回路は、太陽電池の出
   力電圧が昇圧回路の目標出力電圧の２分の１を上回ると
   きは、第１及び第２スイッチング素子のオン期間が互い
   に重ならないように各スイッチング素子をオン／オフ制
   御し、太陽電池の出力電圧が昇圧回路の目標出力電圧の
   ２分の１を下回るときは、第１及び第２スイッチング素
   子のオン期間が互いに重なるように各スイッチング素子
   をオン／オフ制御する請求項８に記載の太陽電池発電装
   置。