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公開番号2025107082
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-17
出願番号2024000839
出願日2024-01-05
発明の名称電力変換装置
出願人河村電器産業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250710BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】 PCSの出力電圧を210Vに変更する変圧器を大型化する事無く、105Vを生成する回路を設けた電力変換装置を提供する。
【解決手段】外部から入力された直流電力を三相交流電力に変換するPCS2と、PCSが出力する交流電力を210Vに変更する三相変圧器3とを備え、三相変圧器3はPCS2に接続される1次巻線31がスター結線されると共に、2次巻線32がデルタ結線されて成り、2次側3極のうちの2極間に210Vを105Vに変圧する単巻変圧器8が接続され、単巻変圧器8により105Vの単相電力が生成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
外部から入力された直流電力を三相交流電力に変換するパワーコンディショナと、当該パワーコンディショナが出力する交流電力を２１０Ｖに変更する三相変圧器とを備えた電力変換装置であって、
２次側３極のうちの２極間に、２１０Ｖを１０５Ｖに変圧する単巻変圧器が接続され、当該単巻変圧器により１０５Ｖの単相電力が生成されることを特徴とする電力変換装置。
続きを表示（約 220 文字）【請求項２】
高圧受電設備の高圧を低圧に変換する降圧変圧器の２次側と、前記三相変圧器の２１０Ｖを出力する２次側とが接続されると共に、
前記降圧変圧器は、２次巻線がデルタ結線されて２次側３極のうちの１極が接地されて成り、
前記単巻変圧器が接続される２極のうちの１つは、前記降圧変圧器の接地された極であり、当該極と前記単巻変圧器の巻線の中間位置とから２次側電圧が引き出されることを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電力を交流電力に変換するＰＣＳと、このＰＣＳの出力電圧を変更する変圧器とを備えた電力変換装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
太陽電池により発電された電力は直流であるため、商用電力に連系させる場合はインバータを備えたパワーコンディショナ（ＰＣＳ）を用いて交流電力に変換され、更に変圧器を使用して昇圧或いは降圧される。
そのため、ＰＣＳと変圧器は一体化されて設置されることが多く、両者を一体化した電力変換装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－５８０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＰＣＳも変圧器も発熱を伴う機器であるため、これらを備えた電力変換装置はファン等の冷却装置が必要であるし、各種計測機器も設置される。そのため、これらの電源を確保するために、特許文献１ではＰＣＳの４４０Ｖ出力を２１０Ｖに降圧する変圧器に、３次巻線を設けて１０５Ｖ電圧を生成させて対処した。この結果、変圧器に１０５Ｖを生成するために３次巻線を設けたため、変圧器が大型なものとなった。加えて３次巻線は特殊な巻き方となるため、コスト高なものとなった。
【０００５】
この変圧器の大型化、コスト高を避けるために、電力変換装置では１０５Ｖを作らず、キュービクル等の高圧受電設備から１０５Ｖの供給を受ける構成が考えられる。高圧受電設備には、計器類を動作させるための１０５Ｖ電源が設けられているため、新たに１０５Ｖ電圧を生成する機器が必要ない。
しかしながら、ＰＣＳは太陽光発電設備等の分散電源の近くに配置されるため、必然的に電力変換装置もそのような場所に設置される。そのため、高圧受電設備から１０５Ｖの供給を受けるには、高圧受電設備と電力変換装置との間に電線の敷設工事が必要となり面倒であった。
【０００６】
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、ＰＣＳの出力電圧を２１０Ｖに変更する変圧器を大型化する事無く、１０５Ｖを生成する回路を設けた電力変換装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する為に、本発明の構成は、外部から入力された直流電力を三相交流電力に変換するパワーコンディショナと、当該パワーコンディショナが出力する交流電力を２１０Ｖに変更する三相変圧器とを備えた電力変換装置であって、２次側３極のうちの２極間に、２１０Ｖを１０５Ｖに変圧する単巻変圧器が接続され、当該単巻変圧器により１０５Ｖの単相電力が生成されることを特徴とする。
この構成によれば、三相変圧器の２極間に単巻変圧器を接続して１０５Ｖを得ることで、三相変圧器に新たな巻線を設ける必要がない。よって、三相変圧器自体に新たな巻線を設ける必要が無く、三相変圧器を大型化する必要がない。
尚、ここで言う１０５Ｖは、電気事業法で言う１０１±６Ｖを便宜的に１つの数値で示すもので、９５Ｖ或いは１０７Ｖを除外するものではない。
【０００８】
本発明の別の態様は、上記構成において、高圧受電設備の高圧を低圧に変換する降圧変圧器の２次側と、三相変圧器の２１０Ｖを出力する２次側とが接続されると共に、降圧変圧器は、２次巻線がデルタ結線されて２次側３極のうちの１極が接地されて成り、単巻変圧器が接続される２極のうちの１つは、降圧変圧器の接地された極であり、当該極と単巻変圧器の巻線の中間位置とから２次側電圧が引き出されることを特徴とする。
この構成によれば、単巻変圧器は降圧変圧器側で接地された極に接続されるため、降圧変圧器との間で整合を図ることができ、安定した電圧を生成することが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、三相変圧器の２極間に単巻変圧器を接続して１０５Ｖを得ることで、三相変圧器に新たな巻線を設ける必要がない。よって、三相変圧器自体に新たな巻線を設ける必要が無く、三相変圧器を大型化する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明に係る電力変換装置の第１の形態を示す模式図である。
図１の変圧器巻線を抜き出した説明図である。
電力変換装置の第２の形態を示す模式図である。
図３の変圧器巻線を抜き出した説明図である。
単巻変圧器の外観図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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