專利名稱：電力變換裝置和太陽光發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及電力變換裝置和太陽光發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為太陽光發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)之一，有用DC/DC變換器把太陽能電池單元的輸出升壓，向系統(tǒng)聯(lián)結(jié)逆變器等的負載供給的結(jié)構(gòu)。作為DC/DC變換器的電路的一例，有圖9所示的推挽電路。
在此，由輸入平滑電容器2接收太陽能電池單元1的輸出，同時基于來自控制電路5的驅(qū)動信號交互地切換操作開關元件3a、3b，向變壓器4的一次繞組(中心抽頭)施加高頻的交流電壓。變壓器4的二次繞組輸出按一次繞組和二次繞組的匝數(shù)比升壓的交流電壓，被由二極管50a、50b、50c、50d構(gòu)成的整流電路50變換成直流，用由輸出平滑線圈60、輸出平滑電容器61構(gòu)成的輸出濾波器62使輸出平滑化，向負載7供給被升壓的電壓。尤其是以約50％的固定占空比驅(qū)動時，由于在整流電路50附近設置輸出濾波器62的必要性不大，可以設置在DC/DC變換器本體的外部。
在太陽能電池單元的一邊配置這樣的電路結(jié)構(gòu)的DC/DC變換器，進行電氣連接和機械固定時，由于DC/DC變換器以與太陽能電池單元連接的狀態(tài)設置、收取、搬運，最好是盡可能地小型薄型化。另外，為了有效地利用太陽能電池單元的發(fā)電電力，希望DC/DC變換器的電力轉(zhuǎn)換效率盡可能地高。
如果作為DC/DC變換器中使用的變壓器4采用薄型的變壓器，由于電阻損失增加、鐵心損耗增加、泄漏的磁力線增加等，會導致DC/DC變換器的電力轉(zhuǎn)換效率的降低。另外，如果采用近似立方體形狀的變壓器，雖然能提高DC/DC變換器的電力轉(zhuǎn)換效率，但犧牲了小型化和薄型化。這樣，現(xiàn)有的DC/DC變換器難以兼顧小型薄型化和高電力轉(zhuǎn)換效率這兩者。
關于上述結(jié)構(gòu)，有圖10所示的電路結(jié)構(gòu)的推挽電路。與圖9不同點在于具有，開關元件3a、3b與變壓器4a一組，開關元件3c、3d與變壓器4b一組，兩組推挽部。兩組推挽部的輸入側(cè)并聯(lián)連接，輸出側(cè)串聯(lián)連接。這樣，在具有多個變壓器的推挽電路中，具有相對于使用一個立方體狀的變壓器的推挽電路可以小型薄型化、相對于使用一個薄型變壓器的推挽電路可以提高電力轉(zhuǎn)換效率的優(yōu)點。
現(xiàn)有的該電路進行了圖11所示的部件配置。與圖10相同的標號表示相同的部件。在DC/DC變換器100中，兩組推挽部在橫向上并列配置，在圖中下側(cè)配置到兩組推挽部的共用負側(cè)的主電路布線部206，在圖的左和上側(cè)配置到兩組推挽部的共用正側(cè)的主電路布線部20a，構(gòu)成為由主電路布線部20完全包圍兩組推挽部。
如圖12所示，用連接部件1208連接圖11所示的DC/DC變換器100的連接部10和太陽能電池單元1200。另外，圖11的點線表示的部分是為了從太陽能電池單元輸入電流而連接用的連接部10，具有正極端子11a和負極端子11b。
設置具有這樣的太陽能電池單元1200和DC/DC變換器100的太陽光發(fā)電系統(tǒng)時，為了提高單位設置面積的發(fā)電量即面積發(fā)光效率，而希望減少太陽能電池單元1200以外的空間，從太陽能電池單元1200向DC/DC變換器100伸出的寬度小的場合是優(yōu)選的。
在上述的圖11的DC/DC變換器100中，通過把正側(cè)的主電路布線部20a配置在圖11的上側(cè)以長距離引出，容易增大布線電阻。由于該主電路布線部20a是來自太陽能電池單元1200的低壓大電流流過的部分，在低損失的布線中正側(cè)的主電路布線部20a必須寬到一定程度，從太陽能電池單元1200到DC/DC變換器100的伸出寬度增大。
如果減小DC/DC變換器100的伸出寬度而減小正側(cè)的主電路布線部20a的寬度，則正側(cè)的主電路布線部20a的布線電阻增加，DC/DC變換器100的電力轉(zhuǎn)換效率降低。這樣，難以兼顧DC/DC變換器的高電力轉(zhuǎn)換效率和DC/DC變換器的小型薄型化這兩者，或者難以兼顧DC/DC變換器的高電力轉(zhuǎn)換效率和太陽光發(fā)電系統(tǒng)的高面積發(fā)電效率這兩者。
另外，由于正側(cè)的主電路布線部20a長，兩個變壓器的到一次繞組中心抽頭的各布線電阻不同，從而兩組推挽部的動作條件不平衡，導致電力轉(zhuǎn)換效率和動作的穩(wěn)定性下降。
另外，圖11的DC/DC變換器100在橫方向上長，從控制電路5到被驅(qū)動的各開關元件3a、3b、3c、3d的距離長，各距離的差別大，所以各開關元件3的驅(qū)動條件有差別，操作的穩(wěn)定性下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供以太陽能電池作為輸入電源，薄型、小型、寬度窄、電力轉(zhuǎn)換效率高的電力變換裝置。還提供的作穩(wěn)定性高的電力變換裝置。還提供薄型、小型、寬度窄、電力轉(zhuǎn)換效率和面積發(fā)電效率高的太陽光發(fā)電系統(tǒng)。
更具體地，本發(fā)明是一種電力變換裝置，具有多個變壓器，其特征在于上述多個變壓器中的每一個變壓器都包括第一極性的輸入端子；第二極性的輸入端子；用來把上述變壓器的一次繞組的一端與上述第一極性的輸入端子相連，把上述多個變壓器的一次繞組的另一端與上述第二極性的輸入端子相連的布線部；以及在上述布線部和上述另一端之間串聯(lián)配置的、用來控制向上述各變壓器的一次繞組施加電壓的開關元件，且上述布線部的一部分配置成與上述一端或另一端相連，且包圍被連接的上述變壓器。
另外，本發(fā)明還提供一種特征在于具有太陽能電池單元和上述電力變換裝置的太陽光發(fā)電系統(tǒng)。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點從下面的結(jié)合附圖的詳述中可以更清楚地看出。在所有附圖中，相似的標號表示相同或相似的部件。


附圖構(gòu)成說明書的一部分，用來與詳述一起說明本發(fā)明的實施方式，解釋本發(fā)明的原理。
圖1是展示與本發(fā)明的實施方式1對應的部件的配置結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖2是展示與本發(fā)明的實施方式1對應的電路結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖3是展示與本發(fā)明的實施方式1對應的其它的配置結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖4是展示與本發(fā)明的實施方式3對應的配置結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖5是展示與本發(fā)明的實施方式1對應的變壓器的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖6是展示與本發(fā)明的實施方式1對應的變壓器的俯視圖的一例的圖；圖7是展示與本發(fā)明的實施方式2對應的太陽光發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖8是展示與本發(fā)明的實施方式2對應的太陽能電池單元的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖9是展示現(xiàn)有的電路結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖10是展示現(xiàn)有的電路結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖11是展示現(xiàn)有的DC/DC變換器的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖12是展示現(xiàn)有的太陽光發(fā)電系統(tǒng)的一例的圖；圖13是展示與本發(fā)明的實施方式3對應的電路結(jié)構(gòu)的一例的圖。
具體實施例方式
下面，結(jié)合附圖詳述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
本發(fā)明的電力變換裝置，具有輸入太陽能電池單元的輸出的輸入端子、和至少兩個變壓器，且具有把上述多個變壓器的一次繞組的一端與輸入端子的一端相連，上述多個變壓器的一次繞組的另一端與輸入端子的另一端相連的主電路布線部，且對各變壓器具有至少一個在上述主電路布線部之間串聯(lián)插入的、用來控制向上述各變壓器的一次繞組施加電壓的開關元件，且上述主電路布線部的一部分分別與各變壓器的輸入端子的一端相連，同時上述一部分主電路布線部配置成包圍被連接的各變壓器。
電力變換裝置的電路方式可采用推挽電路、全橋電路、半橋電路、正向電路、回掃電路等。另外，在例如太陽能電池單元等的輸入低壓、大電流的場合下為了獲得高的電力轉(zhuǎn)換效率，推挽電路、全橋電路是合適的。
變壓器中，對鐵心材、鐵心形狀、纏繞方法等沒有特別限定，但希望是薄型形狀。例如，可以用圖5的斜視圖所示的變壓器。該變壓器是在線軸上纏繞一次繞組和二次繞組，從線軸的插入孔的兩側(cè)插入鐵心的中腳而構(gòu)成的薄型EE變壓器的一例。一次繞組和二次繞組根據(jù)需要連結(jié)并固定在線軸的引線端子上。
另外，變壓器的數(shù)量是2個以上即可，3個或4個等都可以，沒有特別限定。優(yōu)選地，一字繞組的兩端的引出方向相對于變壓器鐵心是相反的方向(或?qū)χ梅较?。尤其是，在推挽電路中，通過使構(gòu)成兩個一次繞組的中心抽頭的繞組端部相對于變壓器鐵心向相同方向引出，可以縮短構(gòu)成中心抽頭的一次繞組的端部間的布線長度，所以可以減小布線電阻，是優(yōu)選的。
兩個變壓器的配置希望是相對于連接太陽能電池單元和變壓器的那一側(cè)太陽能電池單元的邊平行并列。變壓器的繞組的引出方向相對于上述邊是哪一個方向都可以，例如，也可以是引出方向相對于上述邊平行或垂直地引出。
對開關元件沒有特別限定，但對于來自太陽能電池單元的低壓大電流，在電力轉(zhuǎn)換效率這一點上MOSFET是合適的。
多個變壓器的一次繞組和二次繞組分別并聯(lián)或串聯(lián)連接，但一次繞組并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。二次繞組并聯(lián)或串聯(lián)都可以，但在升壓比大時通過使二次繞組串聯(lián)可以減小一個變壓器的匝數(shù)比，具有提高電力轉(zhuǎn)換效率和小型化的優(yōu)點。
主電路布線部的材料只要是電阻低就沒有特別限定，可使用銅、鋁、銀或以它們?yōu)榛暮辖鸬?。從電阻低且廉價上看銅和銅合金是合適的。另外，主電路布線部除了由印刷基板上的導體構(gòu)成以外，也可以是金屬基的基板上的導體、或加工成板狀或棒狀的部件等的構(gòu)成。
在推挽電路中，多個變壓器各具有兩個一次繞組，同一變壓器中的各一次繞組的一端在主電路布線部上與輸入端子的一端相連，同一變壓器中的各一次繞組的另一端通過各開關元件在主電路布線部上與輸入端子的另一端相連。
本發(fā)明的太陽光發(fā)電系統(tǒng)中用的太陽能電池單元只要在至少一個位置上有正極的和負極即可，沒有特別限定，但輸出低壓大電流的太陽能電池單元是優(yōu)選的。作為太陽能電池單元的發(fā)電層，可使用晶體硅、薄膜硅、CIS、色素增敏劑等。另外，也可以使用把同種或不同種材質(zhì)的發(fā)電層疊多層而成的層疊型太陽能電池。
另外，作為太陽能電池單元的基板，可以是玻璃基板、金屬基板、薄膜基板等，沒有特別的限定。對太陽能電池單元的串聯(lián)數(shù)目也沒有特別的限定，但串聯(lián)數(shù)少電壓低的太陽能電池單元是優(yōu)選的。1-10的串聯(lián)數(shù)是優(yōu)選的，太陽能電池單元的串聯(lián)數(shù)是1-4是更優(yōu)選的。
另外，太陽能電池單元的串聯(lián)數(shù)為1時，即使太陽能電池單元的一部分產(chǎn)生陰影，多個太陽能電池單元串聯(lián)時也不會有因太陽能電池單元的電壓-電流特性曲線不同導致的失配損失，所以是優(yōu)選的。
對于對開關元件進行開/關控制的控制電路也沒有特別限定，模擬、數(shù)字或它們的組合等公知公用的控制電路都可使用。另外，脈沖控制方式可使用PWM、PFM、PNM等的可變占空比、固定占空比或它們的組合等。
另外，向本發(fā)明的電力變換裝置輸入的電源不限于太陽能電池單元，可使用燃料電池、一次電池、二次電池等。
(實施方式1)下面，參照

本發(fā)明的實施方式的一例。
圖2所示是本發(fā)明的電力變換裝置即DC/DC變換器的電路結(jié)構(gòu)的一例。與圖10相同點很多，但在本實施方式中平滑電容器2分成2a和2b，對兩組推挽部的各輸入部分開配置。另外，由輸出平滑線圈60、輸出平滑電容器61構(gòu)成的輸出濾波器62在DC/DC變換器本體的外側(cè)配置在負載側(cè)。
另外，圖1展示了與本實施方式對應的部件的配置結(jié)構(gòu)的一例。圖1中，通過添加字母相區(qū)別的相同標號表示相同的結(jié)構(gòu)要素(下面對其它圖也一樣)。在DC/DC變換器100的中央配置控制電路5和整流電路50，把其它部件配置成左右對稱。兩個變壓器4a、4b象圖中那樣并列配置成左右對稱。
圖6示出變壓器4a的俯視圖的一例。變壓器4a在未圖示的二次繞組的外側(cè)構(gòu)成兩個一次繞組41a、42a。引出作為各一次繞組的中心抽頭的一次繞組的端部45a、46a，與正側(cè)的主電路布線部21a、21d連接。另外，作為一次繞組的另一端的43a、44a相對于鐵心向與中心抽頭側(cè)45a、46a相反的方向引出，與各開關元件3a-3d連接。
二次繞組的引出部的一端47a連接在二極管50a和50b的中間部，另一端48a與另一個變壓器4b的二次繞組的一端串聯(lián)連接。變壓器4b的二次繞組的另一端也同樣地與二極管50c和50d的中間部相連。
另外，各開關元件與負側(cè)的主電路布線部21b、2c相連，與來自控制電路5的驅(qū)動信號相應地，夾著變壓器4a、4b的一次繞組的中心抽頭的兩端分別在負側(cè)的主電路布線部21b、21c之間進行交互地通/斷動作。通過在負側(cè)的主電路布線部和夾著變壓器4的一次繞組的中心抽頭的兩端部之間設置開關元件3，可以使用低損失的n溝道MOSFET。
負側(cè)的主電路布線部21b、21c如圖所示分別配置在圖1的下側(cè)。正側(cè)的主電路布線部21a、21d分別配置在圖1的上側(cè)且沿圖1的左右端以規(guī)定的寬度配置。在連到各推挽部的主電路布線部的負側(cè)和正側(cè)之間連接平滑電容器2a、2b。另外，用點線所示的部分表示作為向各推挽部輸入來自太陽能電池單元的輸出的輸入端子的連接部10a、10b。連接部10a和10b分別具有正極的輸入端子11a、11d、負極的輸入端子11b、11c。
本發(fā)明的主電路布線部是連接圖1的主電路布線部21a、21b(21d、21c)、圖2所示的開關元件3a(3c)和變壓器4a(4b)的一次繞組的端部的布線(圖1中未示出)；以及連接圖2所示的開關元件3b(3d)和變壓器4a(4d)的一次繞組的端部的布線(圖1中未示出)。圖1中未示出的布線由于在本實施方式中非常短，所以在圖1中未圖示且省略說明。
正側(cè)的主電路布線部和負側(cè)的主電路布線部的寬度是使得相當于或小于現(xiàn)有的布線損失，例如是現(xiàn)有的寬度的0.6倍(例出，現(xiàn)有寬度為10mm時為6mm)。由此，可以抑制DC/DC變換器的電力轉(zhuǎn)換效率的下降，減小圖2所示的DC/DC變換器的圖中的上下方向的寬度。
通過這樣構(gòu)成，可以使從兩個變壓器的太陽能電池單元到一次繞組的布線電阻相等，使供給到兩個變壓器的電力平衡均勻化，提高電力轉(zhuǎn)換效率且穩(wěn)定地工作。另外，通過盡力減少兩個變壓器的共用的布線路徑，具有分離的布線路徑，可以減少一個變換部的動作對另一個的影響，使動作穩(wěn)定化。
另外，由于兩個輸入平滑電容器2a、2b的兩端部和太陽能電池單元的正、負極之間的布線長度減短，一次側(cè)電力變換電路的總布線長度減短，寄生電感減小，噪音低，工作穩(wěn)定。
另外，通過使上述變壓器的一次繞組的一端和另一端相對于鐵心向相反的方向引出，而且構(gòu)成一組一次繞組的中心抽頭的一次繞組的一端相對于鐵心向相同的方向引出，可以減短中心抽頭間的連接布線長度，可以低電阻化，提高電力轉(zhuǎn)換效率。
另外，通過在兩個變壓器的大致中心配置控制電路5，由于從控制電路5到各開關元件3的距離都是相近的值，所以驅(qū)動條件均等，動作穩(wěn)定。另外，由于縮短了從控制電路5到各開關元件3的最大距離，可以降低寄生電感的影響，抑制噪音的影響。
另外，與現(xiàn)有的主電路布線部相比，本實施方式中的主電路布線部中，由于圖1中的左右方向的長度被分離成多個短的長度，容易緩和因膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生的熱應力，具有抑制印刷基板的翹曲、提高可靠性的效果，DC/DC變換器在溫度變化劇烈的屋外使用時效果更大。
另外，雖然主電路布線部的總寬度是現(xiàn)有的寬度的約0.6倍，但不僅限于此，可以根據(jù)對效率的重視、對寬度的重視等適當設計。還可以根據(jù)在主電路布線部流過的電流量改變各部分的寬度。
另外，在本實施方式中，雖然象圖1所示那樣配置部件，構(gòu)成一次繞組的中心抽頭的一次繞組的一端向圖1的上側(cè)引出，與主電路布線部21a連接，與向輸入太陽能電池單元的連接部10a的正側(cè)輸入的一端連接，而一次繞組的另一端向圖1的下側(cè)引出，通過開關元件3ab、3b與主電路布線部21b相連，與向輸入太陽能電池單元的連接部10a的負側(cè)的一端連接，但并不僅限于此。例如，可以是如圖3所示那樣，構(gòu)成一次繞組的中心抽頭的一次繞組的一端向圖3的下側(cè)引出，通過開關元件3ab、3b與主電路布線部21b相連，與向輸入太陽能電池單元的連接部10a的正側(cè)11a的一端連接，而一次繞組的另一端向圖3的上側(cè)引出，與主電路布線部21a連接，與向輸入太陽能電池單元的連接部10a的負側(cè)11b輸入的一端連接等的各種變形。
如上所述，本實施方式中，通過對每個變壓器分別設置主電路布線部且配置成由各變壓器用的主電路布線部包圍變壓器，可以降低主電路布線部的電流密度，降低主電路布線部的布線電阻損失。另外，可以減少與損失降低部分相應的主電路布線部的布線密度，可以使電力變換裝置的寬度更窄。由此，獲得了薄型、小型、寬度窄、電力轉(zhuǎn)換效率高的電力變換裝置。
另外，通過把形成變壓器的一次繞組的中心抽頭的一組一次繞組的一端相對于變壓器鐵心向同一方向引出，可以減短對中心抽頭間的連接所必需的布線長度，所以布線是低電阻的。
另外，優(yōu)選地，在多個變壓器的大致中心配置對上述開關元件的開/關進行控制的控制電路。由于從控制電路到開關元件的距離大致相等，驅(qū)動條件均等，所以動作穩(wěn)定。
(實施方式2)下面，說明本發(fā)明的其它實施方式的一例。
圖7展示了本發(fā)明的太陽光發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。該太陽光發(fā)電系統(tǒng)由在實施方式1中說明的DC/DC變換器100、兩個太陽能電池單元1200(1200a、1200b)構(gòu)成。
參照圖8說明該太陽能電池單元1200。圖8表示太陽能電池單元的上表面(受光面)的一例，太陽能電池單元1200在具有導電性的基板1201上形成。在受光面上并列配置導電性高的多個第一電極1205，低損失地收集來自太陽能電池單元的發(fā)電層的電流。第1電極1205和圖8的上側(cè)的受光面?zhèn)鹊牡诙姌O1207電連接，由具有更高導電性的第二電極1207低損失地收集來自各第一電極1205的電流。在第二電極1207和基板1201之間插入用來防止太陽能電池單元短路的絕緣膜1204。另外，可以活用基板1201的導電性而將其作為太陽能電池單元的另一電極使用。
另外，雖然未圖示，但為了更低損失地集電，在基板的一部分上設置比基板1201導電性更高的背面電極。太陽能電池單元1200的極性為，受光面?zhèn)仁钦?，其背面?zhèn)仁秦摗?br> 具有這樣的基本結(jié)構(gòu)的兩個太陽能電池單元1200如圖7所示地配置。其中，受光面?zhèn)鹊牡诙姌O1207不是對各太陽能電池單元1200分別地設置，而是由作為共用部件的第二電極1207a構(gòu)成兩個太陽能電池單元1200。
用具有導電性的四個連接部件1208把上述兩個太陽能電池單元1200和DC/DC變換器100的連接部10電氣連接。連接部件1208a的一端與太陽能電池單元1200的第二電極1207a電氣連接，而另一端與圖1的DC/DC變換器100的主電路布線部21a連接部10a電氣連接。連接部件1208b的一端與太陽能電池單元1200的背面電極電氣連接，而另一端與圖1的DC/DC變換器100的主電路布線部21b的連接部10a電氣連接。連接部件1208c的一端與太陽能電池單元1200的背面電極電氣連接，而另一端與圖1的DC/DC變換器100的主電路布線部21c的連接部10b電氣連接。連接部件1208d的一端與太陽能電池單元1200的第二電極1207a電氣連接，而另一端與圖1的DC/DC變換器100的主電路布線部21d的連接部10b電氣連接。
這樣的太陽光發(fā)電系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)薄型化，一直維持DC/DC變換器100的高電力轉(zhuǎn)換效率，減小DC/DC變換器100從太陽能電池單元1200的伸出寬度，減小設置面積的無用空間，提高面積發(fā)電效率。
另外，由于薄型且DC/DC變換器100從太陽能電池單元1200伸出寬度小，降低了DC/DC變換器100與物體接觸劃擦而受損傷的可能性，同時提高了設置、搬運的操作性。
另外，由于薄型，減小了太陽光發(fā)電系統(tǒng)上下方向的寬度，所以減少了打包部件和輸送用的空間，從而降低了打包和輸送的成本。
(實施方式3)下面，說明本發(fā)明的另一個其它實施方式。
本實施方式的DC/DC變換器100在具有三組推挽部這一點上與實施方式1不同。在變壓器4a-c的一次繞組側(cè)分別并聯(lián)連接，變壓器4a-c的二次繞組側(cè)分別串聯(lián)連接這一點上與實施方式1相同。圖13是展示與本實施方式對應的電路結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖4示出本實施方式的DC/DC變換器的配置結(jié)構(gòu)。正側(cè)的主電路布線部21a、21c、21e如圖4所示配置成L字形狀，與變壓器4a、4b、4c的一次繞組的中心抽頭側(cè)相連。負側(cè)的主電路布線部21b、21d、21f配置在圖4的下側(cè)，分別與開關元件3a和3b、3c和3d、3e和3f相連。
開關元件3a與變壓器4a的夾著一次繞組的中心抽頭的兩端中的一端相連，開關元件3b與變壓器的夾著一次繞組的中心端的兩端中的另一端相連。開關元件3c和3d以及3e和3f也同樣地與變壓器4b和4c相連。控制電路5和整流電路50可以配置在例如圖4所示位置的推挽部之間。
如上所述，在對各推挽部分別地設置主電路布線部21a-f，配置成包圍各推挽部的各變壓器4a-c的構(gòu)成中，把來自太陽能電池單元的電流三分而分配到各推挽部上，所以如果與現(xiàn)有的寬度相同則可把電流密度降低到1/3。由此，可以減小主電路布線部21的寬度以把損失降到與現(xiàn)有同等或更低。
例如，是現(xiàn)有的0.5倍左右也可以。由此，可以維持或提高薄型的DC/DC變換器100的電力轉(zhuǎn)換效率，減小圖4的上下方向的寬度。
這樣，在具有三個變壓器的薄型的DC/DC變換器中，也可以把DC/DC變換器的寬度減小到與具有兩個變壓器的DC/DC變換器相同甚至更多。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明獲得了薄型、小型、寬度窄、電力轉(zhuǎn)換效率高的電力變換裝置。
另外，在具有太陽能電池單元和上述電力變換裝置的太陽光發(fā)電系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)薄型化，一直維持電力變換裝置的高電力轉(zhuǎn)換效率，減小電力變換裝置從太陽能電池單元伸出的寬度，且提高太陽光發(fā)電系統(tǒng)的面積發(fā)電效率。
很顯然，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可以做出各種不同的實施方式，不難理解，本發(fā)明不限于這些具體的實施方式，其保護范圍應由后附的權(quán)利要求書確定。
權(quán)利要求
1.一種電力變換裝置(100)，具有多個變壓器(4a、4b)，其特征在于上述多個變壓器中的每一個變壓器都包括第一極性的輸入端子(11a、11d)；第二極性的輸入端子(11b、11c)；用來把上述變壓器的一次繞組的一端與上述第一極性的輸入端子相連，把上述多個變壓器的一次繞組的另一端與上述第二極性的輸入端子相連的布線部(21a、21b、21c、21d)；以及在上述布線部和上述另一端之間串聯(lián)配置的、用來控制向上述各變壓器的一次繞組施加電壓的開關元件(3a、3b、3c、3d)，且上述布線部的一部分配置成與上述一端或另一端相連，且包圍被連接的上述變壓器。
2.如權(quán)利要求1所述的電力變換裝置，其特征在于上述變壓器的一次繞組的上述一端與上述另一端相對于上述變壓器的鐵心對置地配置；且上述各變壓器配置成上述一端比上述另一端更遠離上述輸入端子(圖1、圖4)。
3.如權(quán)利要求1所述的電力變換裝置，其特征在于上述變壓器的一次繞組的上述一端與上述另一端相對于上述變壓器的鐵心對置地配置；且上述各變壓器配置成上述另一端比上述一端更遠離上述輸入端子(圖3)。
4.如權(quán)利要求1所述的電力變換裝置，其特征在于還包括在上述多個變壓器中的任意兩個之間配置的、用來控制上述開關元件的動作的控制電路(5)。
5.如權(quán)利要求1所述的電力變換裝置，其特征在于上述變壓器是推挽變壓器，且上述一次繞組中的第一一次繞組的一端即與上述第一極性的輸入端子相連的第一一端(45a)、和第二一次繞組的一端即與上述第一極性的輸入端子相連的第二一端(46a)，借助于上述布線部的一部分與上述第一極性的輸入端子相連接。
6.如權(quán)利要求1所述的電力變換裝置，其特征在于上述變壓器是推挽變壓器，且上述一次繞組中的第一一次繞組的另一端即與上述第二極性的輸入端子相連的第一另一端(43a)、和第二一次繞組的另一端即與上述第二極性的輸入端子相連的第二另一端(44a)，借助于上述布線部的一部分與上述第二極性的輸入端子相連接。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的電力變換裝置，其特征在于向上述輸入端子輸入來自太陽能電池單元(1、1200)的電力。
8.一種太陽光發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于具有上述太陽能電池單元、和如權(quán)利要求1-6中任一項所述的電力變換裝置。
全文摘要
提供一種電力變換裝置和太陽光發(fā)電系統(tǒng)。該電力變換裝置，具有多個變壓器，上述多個變壓器中的每一個變壓器都包括第一極性的輸入端子；第二極性的輸入端子；用來把上述變壓器的一次繞組的一端與上述第一極性的輸入端子相連，把上述多個變壓器的一次繞組的另一端與上述第二極性的輸入端子相連的布線部；以及在上述布線部和上述另一端之間串聯(lián)配置的、用來控制向上述各變壓器的一次繞組施加電壓的開關元件，且上述布線部的一部分配置成與上述一端或另一端相連，且包圍被連接的上述變壓器。
文檔編號H02M7/48GK1551469SQ20041003668
公開日2004年12月1日 申請日期2004年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月9日
發(fā)明者黑神誠路, 竹原信善, 豐村文隆, 善, 隆 申請人:佳能株式會社