電池群2a、2b?2n的輸出電壓(直流電壓)分別進行升壓的作用。而且，特征在于，在上述多個斬波器單元3a、3b?3n的后級設置有將從上述太陽能電池群2a、2b?2n分別得到的直流電力變換為規(guī)定電壓的交流電力的逆變器4。換言之，特征在于，將上述逆變器4設置成被輸入來自上述各斬波器單元3a、3b?3n的輸出電力來進行動作。
[0041]此外，來自上述各斬波器單元3a、3b?3n的輸出電流在被蓄積到電容器5之后，作為規(guī)定的直流電壓E被提供給上述逆變器4。然后，上述逆變器4將所輸入的直流電壓E變換為規(guī)定電壓的交流電力并輸出該交流電力。附帶地說，上述逆變器4基本上具備以下功能:以使其輸入電壓E固定或成為規(guī)定的電壓范圍的方式對交流輸出電流1進行控制。然后，從上述逆變器4輸出的交流電力經由未圖示的變壓器被饋送到系統電源。
[0042]在此，上述各斬波器單元3a、3b?3n分別具備使上述太陽能電池群2a、2b?2n的輸出電力最大化的動作點控制單元6a、6b?6n。這些各動作點控制單元6a、6b?6n由如下最大功率點跟蹤(MPPT)控制單元構成:對該斬波器單元3a、3b?3n的輸出電流Id進行控制來優(yōu)化上述太陽能電池群2a、2b?2n的動作點，以從該太陽能電池群2a、2b?2n得到最大輸出。
[0043]另外，上述各斬波器單元3a、3b?3n具備以下功能(直通模式，throughmode):在上述太陽能電池群2a、2b?2n的輸出電壓、換言之該斬波器單元3a、3b?3n的輸入電壓Vin超過上述逆變器4的預先決定的輸入電壓E時，停止其開關動作來將輸入電壓Vin直接作為電壓E輸出。該功能(直通模式)起到防止斬波器單元3a、3b?3n中的開關損耗的產生的作用。
[0044]S卩，上述各斬波器單元3a、3b?3n例如像圖2中示出的其主體部的概要結構那樣，具備經由電感器32而與輸入端子連接的半導體開關元件(M0S-FET)31。在此，33是與上述半導體開關元件31反并聯地連接的續(xù)流二極管，34是將上述電感器32的輸出引至輸出端子的整流二極管。此外，35是與該斬波器單元3的輸出端子連接的電容器。
[0045]這樣構成的上述各斬波器單元3a、3b?3n在上述半導體開關元件31導通時將電磁能量蓄積到上述電感器32。而且，在上述半導體開關元件31截止時將上述輸入電壓與在上述電感器32處產生的反電動勢電力進行合成后經由整流二極管34輸出。由此，上述各斬波器單元3a、3b?3n將上述輸入電壓進行升壓后輸出。
[0046]另外，構成上述各斬波器單元3a、3b?3n的主體部的上述半導體開關元件(例如M0S-FET)31在其導通時呈現電阻特性。關于該電阻特性而言，例如，通過將多個上述半導體開關元件31并聯連接，在理論上能夠使其電阻值無限地接近零(O)。另外，在將上述整流二極管34替換為M0S-FET、通過其反向導通特性來用作整流元件的情況下，也同樣如此。附帶地說，即使將上述整流二極管34無限地并聯來使用，由于二極管的正向壓降相對于電流存在恒壓成分，因此其壓降也不會變?yōu)楣潭ㄖ狄韵隆?br>[0047]另外，在上述各斬波器單元3a、3b?3n中，隨著其開關動作而在上述半導體開關元件31中產生開關損耗，這是不可否認的。該開關損耗包括因上述半導體開關元件31的寄生電容引起的充放電損耗、寄生二極管的反向恢復損耗。而且，在如上所述那樣將多個半導體開關元件31并聯來使用以減小導通時的電阻的情況下，上述的充放電損耗和反向恢復損耗反而增大。其結果，上述各斬波器單元3a、3b?3n中的開關損耗會增大。
[0048]關于這一點，如果上述各斬波器單元3a、3b?3n具備前述的直通模式的功能，則在上述太陽能電池群2a、2b?2n的輸出電壓高的情況下，只需使其開關動作停止就能夠消除上述半導體開關元件31中的開關損耗的問題。而且，能夠將上述太陽能電池群2a、2b?2n的輸出電壓按原樣高效地提供給上述逆變器4。
[0049]此外，對上述各斬波器單元3a、3b?3n分別設置短路單元7a、7b?7n也是有用的，該短路單元7a、7b?7n將該斬波器單元3a、3b?3n的輸入輸出端子之間短路，由此將上述輸入電壓Vin直接作為上述電壓E輸出。這些短路單元7a、7b?7n如圖2所例示的那樣包括低頻用的整流二極管71、機械觸點開關72以及使用半導體開關元件的同步整流電路73中的任一個或者它們的組合。上述短路單元7a、7b?7n起到繞過(直通)該斬波器單元3a、3b?3n而將施加于上述輸入端子的電壓Vin直接引至輸出端子的作用。
[0050]這種短路單元7a、7b?7n不進行開關動作，而單純地繞過上述斬波器單元3a、3b?3n的主體部來使直流電力從輸入側直通到輸出側。因而，根據具備上述短路單元7a、7b?7n的上述各斬波器單元3a、3b?3n，不會招致前述的開關損耗的問題。
[0051 ] 另外，上述逆變器4如前所述那樣具備以下功能:以使輸入電壓E固定或成為規(guī)定的電壓范圍的方式對交流輸出電流1進行控制。除了該功能以外，上述逆變器4還具備第二動作點控制單元8，該第二動作點控制單元8改變該逆變器4的輸入電壓E來優(yōu)化上述各太陽能電池群2a、2b?2n的動作點。該第二動作點控制單元8由與上述斬波器單元3a、3b?3n中的上述動作點控制單元(MPPT) 6a、6b?6n分開的最大功率點跟蹤(MPPT)控制單元構成，該最大功率點跟蹤(MPPT)控制單元以使被設定了上述直通模式的系統的太陽能電池群2a、2b?2n的輸出電力最大的方式改變其動作點。
[0052]在此，在說明上述動作點控制單元6a、6b?6n和上述第二動作點控制單元8對上述太陽能電池群2a、2b?2n的動作點的優(yōu)化控制、即最大功率點跟蹤(MPPT)控制之前，簡單地說明上述太陽能電池群2(2a、2b?2n)的特性。上述太陽能電池群2例如具有如圖3所示的輸出電壓/輸出電流特性(V-1特性)，其輸出電流I根據日照量、溫度而變化。此夕卜，在圖3中X表示在固定的日照量下(光源下)的V-1特性，當輸出電壓V在某種程度上變高時，其輸出電流I急劇地減少。在此，Is是太陽能電池群2的短路電流，Vo是太陽能電池群2的開路電壓。
[0053]根據圖3所示的V-1特性X可以明確的是，當使太陽能電池群2的輸出電壓V高時來自該太陽能電池群2的輸出電流I降低。反之當使來自太陽能電池群2的輸出電流I多時該太陽能電池群2的輸出電壓V降低。而且，太陽能電池群2的與輸出電壓V相對的輸出電力P例如像圖4中作為V-P特性Y而示出的那樣變化。因此，如果優(yōu)化太陽能電池群2的動作點(輸出電壓)V，則能夠從太陽能電池群2取出的電力P變?yōu)樽畲蟆?br>[0054]此外，太陽能電池群2的V-1特性X和V-P特性Y根據日照量、溫度等動作條件而變化，因此其最佳動作點Vp也變化。因而，前述的最大功率點跟蹤(MPPT)控制基本上是通過以下方式執(zhí)行的:一邊改變太陽能電池群2的輸出電壓(動作點電壓)V—邊監(jiān)視其輸出電力P，以使輸出電力P變高的方式改變輸出電壓(動作點)V。
[0055]那么，如下那樣執(zhí)行上述動作點控制單元6a、6b?6n和上述第二動作點控制單元8對上述太陽能電池群2a、2b?2n的動作點的優(yōu)化控制。即，上述動作點控制單元6a、6b?6n根據上述太陽能電池群2a、2b?2n的特性來個別地執(zhí)行最大功率點跟蹤(MPPT)控制。然后，分別優(yōu)化上述各太陽能電池群2a、2b?2n的動作點，由此從上述各太陽能電池群2a、2b?2n分別引出最大的電力P。
[0056]此時，在上述各太陽能電池群2a、2b?2n的最佳動作點電壓、即上述各斬波器單元3a、3b?3n的輸入電壓Vin超過上述逆變器4的輸入電壓E的情況下，上述斬波器單元3a、3b?3n如前所述那樣設定直通模式。然后，上述斬波器單元3a、3b?3n將從上述太陽能電池群2a、2b?2n得到的輸入電壓Vin按原樣輸出。
[0057]圖5分別示出了四個太陽能電池群2a、2b?2n的V-1特性，特性A表示在上述斬波器單元3a、3b?3n中被設定了直通模式的太陽能電池群的V-1特性。另外，特性B、C、D分別表示輸出電壓比上述被設定了直通模式的太陽能電池群低、在上述斬波器單元3a、3b?3n中被升壓到k倍的電壓的太陽能電池群的V-1特性。
[0058]此外，通過上述斬波器單元3a、3b?3n被升壓的上述太陽能電池群2a、2b?2n的得到最大電力的動作點本身不會因上述升壓而變化。因而，只是通過上述斬波器單元3a、3b?3n被升壓后輸出的電壓被變換為k倍。另外，在不存在被設定直通模式的太陽能電池群的情況下，全部太陽能電池群2a、2b?2n的輸出電壓分別被升壓到k倍，這是不言而喻的