(57)【要約】蓄電装置１２は、平滑用キャパシタ２７が充電されていない状態から昇圧動作を開始するときには、制限電流で平滑用キャパシタを充電した後に非制限電流を昇降圧回路１８に供給して昇圧動作を開始し、第二の端子に第二の直流電圧が供給されているときには、制限電流で平滑用キャパシタ２７を充電した後に昇圧動作による昇圧電圧で平滑用キャパシタを充電し、平滑用キャパシタの充電電圧と第二の直流電圧との電位差を縮小した後にスイッチ回路２９を閉成する充放電制御部１５を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の端子に供給される低電圧側の第一の直流電圧をＰＷＭ制御により昇圧して第二の端子に出力する昇圧動作と、前記第二の端子に供給される高電圧側の第二の直流電圧をＰＷＭ制御により降圧して前記第一の端子に出力する降圧動作を行う昇降圧回路と、
前記第二の端子と前記昇降圧回路との間に接続されて、前記昇降圧回路の昇圧出力電圧を平滑する平滑用キャパシタと、
前記第一の端子と前記昇降圧回路との間に介在されて、前記平滑用キャパシタに供給される充電電流を制限電流と非制限電流のいずれかに切り替える電流選択回路と、
前記平滑用キャパシタと前記第二の端子との間に介在されるスイッチ回路と、
前記平滑用キャパシタが充電されていない状態から前記昇圧動作を開始するときには、前記制限電流で前記平滑用キャパシタを充電した後に前記非制限電流を前記昇降圧回路に供給して前記昇圧動作を開始し、前記第二の端子に前記第二の直流電圧が供給されているときには、前記制限電流で前記平滑用キャパシタを充電した後に前記昇圧動作による昇圧電圧で前記平滑用キャパシタを充電し、前記平滑用キャパシタの充電電圧と前記第二の直流電圧との電位差を縮小した後に前記スイッチ回路を閉成する充放電制御部と
を備えたことを特徴とする蓄電装置用昇降圧装置。
【請求項２】
充放電可能とした蓄電池と、
前記蓄電池から供給される低電圧側の第一の直流電圧をＰＷＭ制御により昇圧してコネクタを介して高圧直流バスラインに出力する昇圧動作と、前記高圧直流バスラインから前記コネクタに供給される高電圧側の第二の直流電圧をＰＷＭ制御により降圧して前記蓄電池に供給する降圧動作を行う昇降圧回路と、
前記コネクタと前記昇降圧回路との間に接続されて、前記昇降圧回路の昇圧出力電圧を平滑する平滑用キャパシタと、
前記蓄電池と前記昇降圧回路との間に介在されて、前記平滑用キャパシタに供給される充電電流を制限電流と非制限電流のいずれかに切り替える電流選択回路と、
前記平滑用キャパシタと前記高圧直流バスラインとの間に介在されるスイッチ回路と、
前記平滑用キャパシタが充電されていない状態から前記昇圧動作を開始するときには、前記制限電流で前記平滑用キャパシタを充電した後に前記非制限電流を前記昇降圧回路に供給して前記昇圧動作を開始し、前記高圧直流バスラインから前記コネクタに前記第二の直流電圧が供給されているときには、前記制限電流で前記平滑用キャパシタを充電した後に前記昇圧動作による昇圧電圧で前記平滑用キャパシタを充電し、前記平滑用キャパシタの充電電圧と前記第二の直流電圧との電位差を縮小した後に前記スイッチ回路を閉成する充放電制御部と
を備えたことを特徴とする蓄電装置。
【請求項３】
請求項２に記載の蓄電装置において、
前記スイッチ回路は、前記コネクタと前記平滑用キャパシタとの間に介在されるリレースイッチで構成したことを特徴とする蓄電装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の蓄電装置において、
前記電流選択回路は、
制限電流側リレースイッチと抵抗との直列回路に、非制限電流側リレースイッチを並列に接続して構成し、
前記充放電制御部は、前記制限電流を前記平滑用キャパシタに供給するとき、前記制限電流側リレースイッチのみを閉成することを特徴とする蓄電装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１項に記載の蓄電装置において、
前記平滑用キャパシタの充電電圧を検出する充電電圧検出用電圧計と、
前記第二の直流電圧を検出する高圧電圧検出用電圧計と
を備え、
前記充放電制御部は、前記充電電圧検出用電圧計の検出電圧と、前記高圧電圧検出用電圧計の検出電圧との電位差の縮小に基づいて前記スイッチ回路を閉成することを特徴とする蓄電装置。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれか１項に記載の蓄電装置において、
前記昇降圧回路は、前記電流選択回路からコイル及びトランジスタのボディダイオードを介して前記平滑用キャパシタに充電電流を供給することを特徴とする蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電システムで発電された電力を蓄電池に蓄電し、あるいは蓄電池に蓄電された電力を必要に応じて負荷機器に供給する太陽光発電システムの蓄電装置用昇降圧装置及び蓄電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般家庭に設置される太陽光発電システムでは、太陽光パネルで発電される直流電力がパワーコンディショナー内のインバータで所定の交流電圧に変換されて家庭内の負荷機器に供給され、あるいは電力系統に供給される。【０００３】
近年、太陽光パネルで発電された直流電力を蓄電池に蓄電し、その蓄電池に蓄電された電力を必要時にパワーコンディショナーを介して家庭内の負荷機器に供給可能とする蓄電装置が提案されている。また、この蓄電装置を高圧直流バスラインを介してパワーコンディショナーに対し着脱可能とし、家庭用の太陽光発電システムに必要に応じて蓄電装置を後付で設置することも提案されている。【０００４】
この蓄電装置は、太陽光パネルで発電された直流電力が、パワーコンディショナー内の高圧直流バスラインを介して供給され、双方向コンバータで降圧されて蓄電池に充電される。また、蓄電池に蓄電された直流電力は双方向コンバータで昇圧されるとともに平滑用キャパシタで平滑されて高圧直流バスラインに供給され、パワーコンディショナー内のインバータで交流電圧に変換されて家庭内の負荷機器に供給される。【０００５】
このような蓄電装置では、平滑用キャパシタと蓄電池との間及び平滑用キャパシタと高圧直流バスラインとの間にスイッチ回路をそれぞれ介在させて、平滑用キャパシタへの突入電流を阻止することにより、電流経路に介在される半導体スイッチ素子の破壊を防止する必要がある。【０００６】
具体的には、平滑用キャパシタの充電電圧と蓄電池との電位差が大きい場合には、その電位差が小さくなるまで蓄電池から平滑用キャパシタに流れる充電電流を制限するようにスイッチ回路を制御する。同様に、高圧直流バスラインと平滑用キャパシタの充電電圧の電位差が大きい場合には、その電位差が小さくなるまで高圧直流バスラインから平滑用キャパシタに流れる充電電流を制限するようにスイッチ回路を制御する。このようなスイッチ回路の制御により、突入電流による半導体スイッチ素子の破壊が抑制される。【０００７】
上記のような電流制限機能を備えたスイッチ回路は、例えば電流制限素子としての抵抗と電流制限側リレースイッチとの直列回路に、電流非制限側リレースイッチを並列に接続して構成され、充電電流の制限時には電流制限側リレースイッチのみを閉成し、充電電流の非制限時には電流非制限側リレースイッチを閉成するように制御される。【０００８】
このようなスイッチ回路を備えることにより、蓄電装置を高圧直流バスラインに対し接続する場合にも、平滑用キャパシタへの突入電流の流入が防止される。
特許文献１には、バッテリーから供給される直流電圧と、燃料電池から供給される直流電圧をそれぞれコンバータで昇圧し、そのコンバータの出力電圧を平滑キャパシタで平滑してインバータに供給する電源システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−１０５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のような蓄電装置では、蓄電池と平滑用キャパシタとの間及び高圧直流バスラインと平滑キャパシタとの間にそれぞれ電流制限機能を備えたスイッチ回路が介在されている。電流制限機能を備えたスイッチ回路は、電流容量が確保された２つのリレースイッチと、一定の電流容量が確保された抵抗とで構成されるが、これらは部品コストが高いため、電源装置の製造コストが上昇する。【００１１】
特許文献１に開示された電源システムは、燃料電池を電源システムに着脱するものではないので、電源装置の接続時における突入電流の発生を防止する構成は開示されていない。【００１２】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は部品コストの上昇を抑制しながら、平滑用キャパシタへの突入電流の発生を防止し得る蓄電装置用昇降圧装置及び蓄電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決する蓄電装置用昇降圧装置は、第一の端子に供給される低電圧側の第一の直流電圧をＰＷＭ制御により昇圧して第二の端子に出力する昇圧動作と、前記第二の端子に供給される高電圧側の第二の直流電圧をＰＷＭ制御により降圧して前記第一の端子に出力する降圧動作を行う昇降圧回路と、前記第二の端子と前記昇降圧回路との間に接続されて、前記昇降圧回路の昇圧出力電圧を平滑する平滑用キャパシタと、前記第一の端子と前記昇降圧回路との間に介在されて、前記平滑用キャパシタに供給される充電電流を制限電流と非制限電流のいずれかに切り替える電流選択回路と、前記平滑用キャパシタと前記第二の端子との間に介在されるスイッチ回路と、前記平滑用キャパシタが充電されていない状態から前記昇圧動作を開始するときには、前記制限電流で前記平滑用キャパシタを充電した後に前記非制限電流を前記昇降圧回路に供給して前記昇圧動作を開始し、前記第二の端子に前記第二の直流電圧が供給されているときには、前記制限電流で前記平滑用キャパシタを充電した後に前記昇圧動作による昇圧電圧で前記平滑用キャパシタを充電し、前記平滑用キャパシタの充電電圧と前記第二の直流電圧との電位差を縮小した後に前記スイッチ回路を閉成する充放電制御部を備えたことを特徴とする。【００１４】
この構成により、平滑用キャパシタが充電されていない状態から昇圧動作を開始するときには、制限電流で平滑用キャパシタが充電された後に昇圧動作を開始し、第二の端子に第二の直流電圧が供給されているときには、制限電流で平滑用キャパシタを充電した後に昇圧動作による昇圧電圧で平滑用キャパシタを充電し、平滑用キャパシタの充電電圧と第二の直流電圧との電位差を縮小した後にスイッチ回路を閉成するので、平滑用キャパシタへの突入電流の発生が防止される。【００１５】
また、上記課題を解決する蓄電装置は、充放電可能とした蓄電池と、前記蓄電池から供給される低電圧側の第一の直流電圧をＰＷＭ制御により昇圧してコネクタを介して高圧直流バスラインに出力する昇圧動作と、前記高圧直流バスラインから前記コネクタに供給される高電圧側の第二の直流電圧をＰＷＭ制御により降圧して前記蓄電池に供給する降圧動作を行う昇降圧回路と、前記コネクタと前記昇降圧回路との間に接続されて、前記昇降圧回路の昇圧出力電圧を平滑する平滑用キャパシタと、前記蓄電池と前記昇降圧回路との間に介在されて、前記平滑用キャパシタに供給される充電電流を制限電流と非制限電流のいずれかに切り替える電流選択回路と、前記平滑用キャパシタと前記高圧直流バスラインとの間に介在されるスイッチ回路と、前記平滑用キャパシタが充電されていない状態から前記昇圧動作を開始するときには、前記制限電流で前記平滑用キャパシタを充電した後に前記非制限電流を前記昇降圧回路に供給して前記昇圧動作を開始し、前記高圧直流バスラインから前記コネクタに前記第二の直流電圧が供給されているときには、前記制限電流で前記平滑用キャパシタを充電した後に前記昇圧動作による昇圧電圧で前記平滑用キャパシタを充電し、前記平滑用キャパシタの充電電圧と前記第二の直流電圧との電位差を縮小した後に前記スイッチ回路を閉成する充放電制御部を備えたことを特徴とする。【００１６】
この構成により、平滑用キャパシタが充電されていない状態から昇圧動作を開始するときには、制限電流で平滑用キャパシタが充電された後に昇圧動作を開始し、高圧直流バスラインに第二の直流電圧が供給されているときには、制限電流で平滑用キャパシタを充電した後に昇圧動作による昇圧電圧で平滑用キャパシタを充電し、平滑用キャパシタの充電電圧と第二の直流電圧との電位差を縮小した後にスイッチ回路を閉成するので、平滑用キャパシタへの突入電流の発生が防止される。【００１７】
また、上記の蓄電装置において、前記スイッチ回路は、前記コネクタと前記平滑用キャパシタとの間に介在されるリレースイッチで構成することが好ましい。
この構成により、スイッチ回路が閉成されると、平滑用キャパシタの出力電圧が高圧直流バスラインに供給され、あるいは高圧直流バスラインから昇降圧回路に第二の直流電圧が供給される。【００１８】
また、上記の蓄電装置において、前記電流選択回路は、制限電流側リレースイッチと抵抗との直列回路に、非制限電流側リレースイッチを並列に接続して構成し、前記充放電制御部は、前記制限電流を前記平滑用キャパシタに供給するとき、前記制限電流側リレースイッチのみを閉成することが好ましい。【００１９】
この構成により、制限電流側リレースイッチのみが閉成されると、平滑用キャパシタに制限電流が供給され、非制限側リレースイッチが閉成されると、平滑用キャパシタに非制限電流が供給される。【００２０】
また、上記の蓄電装置において、前記平滑用キャパシタの充電電圧を検出する充電電圧検出用電圧計と、前記第二の直流電圧を検出する高圧電圧検出用電圧計とを備え、前記充放電制御部は、前記充電電圧検出用電圧計の検出電圧と、前記高圧電圧検出用電圧計の検出電圧との電位差の縮小に基づいて前記スイッチ回路を閉成することが好ましい。【００２１】
この構成により、充電電圧検出用電圧計の検出電圧と、高圧電圧検出用電圧計の検出電圧との電位差が縮小されると、スイッチ回路が閉成されて、第二の直流電圧が昇降圧回路に供給される。【００２２】
また、上記の蓄電装置において、前記昇降圧回路は、前記電流選択回路からコイル及びトランジスタのボディダイオードを介して前記平滑用キャパシタに充電電流を供給することが好ましい。【００２３】
この構成により、電流選択回路から平滑用キャパシタに供給される充電電流は、昇降圧回路のコイルとトランジスタのボディダイオードを介して供給される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の蓄電装置用昇降圧装置及び蓄電装置によれば、部品コストの上昇を抑制しながら、平滑用キャパシタへの突入電流の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】太陽光発電システムを示すブロック図。
【図２】蓄電装置を示す回路図。
【図３】充放電制御部の動作を示すフローチャート。
【図４】蓄電装置の動作を示すタイミング波形図。
【図５】蓄電装置の動作を示すタイミング波形図。
【図６】蓄電装置の動作を示すタイミング波形図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示す一般家庭用の太陽光発電システムは、太陽光パネル１で発電された直流電力がパワーコンディショナー２で商用交流電力に変換され、家庭内の交流負荷３あるいは商用電力系統４に供給される。
【００２７】
具体的には、太陽光パネル１の発電電力はＰＶコンバータ５で昇圧され、インバータ６で交流電圧に変換される。そして、インバータ６の変換動作によって発生する高周波成分がフィルタ７で除去された後、リレー８を介して交流負荷３あるいは商用電力系統４に供給される。
【００２８】
ＰＶコンバータ５からインバータ６に高圧直流電力を供給する高圧直流バスライン９にはＤＣ−ＤＣコンバータ１０が接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、ＰＶコンバータ５の出力電圧を降圧した直流電圧を制御部１１に出力する。
【００２９】
制御部１１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の直流出力電圧を電源として動作し、ＰＶコンバータ５の昇圧動作と、インバータ６の変換動作と、リレー８の開閉動作を制御する。
パワーコンディショナー２は、上記ＰＶコンバータ５、インバータ６、フィルタ７、リレー８、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０及び制御部１１を備えている。
【００３０】
パワーコンディショナー２には蓄電装置１２がコネクタ３０で着脱可能に接続される。蓄電装置１２がパワーコンディショナー２にコネクタ３０を介して接続されると、蓄電装置１２が高圧直流バスライン（ＨＶＤＣバス）９に接続される。この実施形態では、太陽光パネル１で発電されているときには、パワーコンディショナー２から高圧直流バスライン９に３６０Ｖの直流電圧が出力されている。
【００３１】
蓄電装置１２の具体的構成を図２に従って説明する。リチウムイオン電池等で構成される蓄電池１３のプラス側端子とマイナス側端子との間には第一の電圧計１４が接続されている。第一の電圧計１４では、蓄電池１３の端子間電圧（第一の直流電圧）が検出され、その検出電圧値Ｖ１が充放電制御部１５に出力される。この実施形態では、充電状態にある蓄電池１３は、３００Ｖの直流電圧を出力する。
【００３２】
蓄電池１３のプラス側端子（第一の端子）は電流選択回路１６及び第一の電流計１７を介して昇降圧回路１８に接続されている。また、電流選択回路１６の第一の電流計１７側の端子と蓄電池１３のマイナス側端子との間には、第二の電圧計１９が接続されている。第二の電圧計１９では、電流選択回路１６の出力電圧が検出され、その検出電圧値Ｖ２が充放電制御部１５に出力される。
【００３３】
第一の電流計１７では、電流選択回路１６と昇降圧回路１８との間を流れる電流が検出され、その検出電流値Ａ１が充放電制御部１５に出力される。
電流選択回路１６は、第三のリレースイッチ２０と抵抗２１との直列回路に対し第二のリレースイッチ２２が並列に接続されている。第三のリレースイッチ２０と第二のリレースイッチ２２は、充放電制御部１５から出力される制御信号ＲＬ３，ＲＬ２により開閉制御される。
【００３４】
そして、第三のリレースイッチ２０のみが閉成（導通状態）されると、蓄電池１３から昇降圧回路１８に向かって電流選択回路１６を流れる充電電流が抵抗２１により制限される。また、第二のリレースイッチ２２が閉成されると、蓄電池１３から昇降圧回路１８に向かって電流選択回路１６を流れる放電電流は制限されない。
【００３５】
昇降圧回路１８は、コイル２３とＦＥＴにてなるトランジスタ２４，２５で構成され、第一の電流計１７と第二の電流計２６及び平滑用キャパシタ２７との間に介在されている。コイル２３とトランジスタ２４は、第一の電流計１７と第二の電流計２６及び平滑用キャパシタ２７のプラス側端子との間に直列に介在され、トランジスタ２５はコイル２３とトランジスタ２４との接続点と蓄電池１３のマイナス側端子との間に接続されている。平滑用キャパシタ２７のマイナス側端子は、蓄電池１３のマイナス側端子に接続されている。
【００３６】
そして、各トランジスタ２４のゲートには、充放電制御部１５から制御信号Ｑ１，Ｑ２が入力される。充放電制御部１５は、トランジスタ２４，２５をＰＷＭ制御により交互にオン・オフ動作させ、そのパルス幅を制御することにより、昇降圧回路１８を昇圧動作あるいは降圧動作させる。
【００３７】
具体的には、昇圧動作時には蓄電池１３から第一の電流計１７を介して供給される直流電圧を昇圧して平滑用キャパシタ２７に供給する。降圧動作時には、平滑用キャパシタ２７の充電電圧を降圧して蓄電池１３側に供給する。
【００３８】
平滑用キャパシタ２７のプラス側端子は第二の電流計２６及び第一のリレースイッチ２９を介してコネクタ３０のプラス側端子（第二の端子）に接続される。また、平滑用キャパシタ２７には第三の電圧計３１が並列に接続され、コネクタ３０のプラス側端子とマイナス側端子との間には第四の電圧計３２が接続されている。
【００３９】
第一のリレースイッチ２９は充放電制御部１５から出力される制御信号ＲＬ１により開閉制御される。第二の電流計２６は、平滑用キャパシタ２７のプラス側端子とコネクタ３０のプラス側端子との間に流れる電流を検出し、その検出電流値Ａ２を充放電制御部１５に出力する。
【００４０】
第三の電圧計３１は、平滑用キャパシタ２７の充電電圧を検出し、その検出電圧値Ｖ３を充放電制御部１５に出力する。第四の電圧計３２は、コネクタ３０のプラス側端子とマイナス側端子との端子間電圧、すなわち高圧直流バスライン９から蓄電装置１２に供給される電圧（第二の直流電圧）を検出し、その検出電圧値Ｖ４を充放電制御部１５に出力する。
【００４１】
充放電制御部１５は、コネクタ３０の接続によりパワーコンディショナー２と通信可能である。そして、例えば蓄電装置１２に設けられる起動スイッチの操作に基づいて起動され、パワーコンディショナー２との通信に基づいてあらかじめ設定されたプログラムに基づいて動作する。
【００４２】
充放電制御部１５は、その起動時に、第一〜第四の電圧計１４，１９，３１，３２の検出電圧値に基づいて、平滑用キャパシタ２７に突入電流が流れないように第一〜第三のリレースイッチ２０，２２，２９を開閉制御する。
【００４３】
次に、上記のような太陽光発電システム及び充放電制御部１５の作用及び動作を図３〜図６に従って説明する。
［第一の場合］
第一の場合は、高圧直流バスライン９に電圧が印加されていない状態で蓄電装置１２を高圧直流バスライン９に接続して、高圧直流バスライン９を昇圧する場合である。
【００４４】
図３に示すように、起動信号に基づいて充放電制御部１５が起動されると、充放電制御部１５は第四の電圧計３２の検出電圧値Ｖ４が０であるか否かを判別する（ステップＳ１）。すなわち、高圧直流バスライン９の電圧が０であるか否かを判別する。
【００４５】
検出電圧値Ｖ４が０である場合には、充放電制御部１５は第一のリレースイッチ２９を閉成し（ステップＳ２）、次いで第三のリレースイッチ２０を閉成する（ステップＳ３）。
【００４６】
すると、図４に示すように、蓄電池１３から第三のリレースイッチ２０及び抵抗２１を介して、抵抗２１で制限された電流が昇降圧回路１８に供給される。昇降圧回路１８では、供給された電流がコイル２３及びトランジスタ２４のボディダイオードを経て平滑用キャパシタ２７に供給される。平滑用キャパシタ２７には抵抗２１で制限された電流が供給されるので、平滑用キャパシタ２７に突入電流が流れることはない。
【００４７】
この結果、第三の電圧計３１の検出電圧値Ｖ３、すなわち平滑用キャパシタ２７の充電電圧が緩やかに上昇する。
次いで、第三の電圧計３１の検出電圧値Ｖ３が所定値、ここでは２８０Ｖに達すると、第三のリレースイッチ２０が開成（不導通状態）されるとともに、第二のリレースイッチ２２が閉成される（ステップＳ５）。
【００４８】
すると、蓄電池１３から第二のリレースイッチ２２、コイル２３、トランジスタ２４を介して、抵抗２１で制限されない電流が平滑用キャパシタ２７に供給され、平滑用キャパシタ２７は３００Ｖまで充電される。この時、蓄電池１３の出力電圧と平滑用キャパシタ２７の充電電圧との電位差は小さいので、平滑用キャパシタ２７には突入電流は流れない。
【００４９】
次いで、充放電制御部１５は、パワーコンディショナー２に対し高圧直流バスライン９の電圧制御を行うための主導権を有する場合、ステップＳ６からステップＳ７に移行して、昇降圧回路１８のトランジスタ２４，２５をＰＷＭ制御する。すると、蓄電装置１２から高圧直流バスライン９に例えば３６０Ｖの昇圧電圧が供給される。
【００５０】
［第二の場合］
図５に示す第二の場合は、ステップＳ６において、充放電制御部１５がパワーコンディショナー２に対し電圧制御を行うための主導権を持たない場合である。
【００５１】
ステップＳ６において、充放電制御部１５がパワーコンディショナー２に対し電圧制御を行うための主導権を持たない場合には、ステップＳ８に移行して、昇降圧回路１８のＰＷＭ制御を一定時間待機する。次いで、第三及び第四の電圧計３１，３２の検出電圧値Ｖ３，Ｖ４が所定値以上（ここでは３００Ｖ）となったとき、ステップＳ７に移行して昇降圧回路１８のトランジスタ２４，２５をＰＷＭ制御する。
【００５２】
すると、蓄電装置１２により高圧直流バスライン９が例えば３６０Ｖまで昇圧される。ステップＳ８において、一定時間待機する代わりに、パワーコンディショナー２から出力される駆動信号の受信に基づいて、ＰＷＭ制御を開始するようにすることもできる。
【００５３】
［第三の場合］
図６は、第三の場合を示す。第三の場合は、高圧直流バスライン９にパワーコンディショナー２から高圧電圧が供給されている状態で、蓄電装置１２を高圧直流バスライン９に接続する場合である。
【００５４】
ステップＳ１において、第四の電圧計３２の検出電圧値Ｖ４、すなわち高圧直流バスライン９の電圧が０ではなく例えば３６０Ｖであると、充放電制御部１５はステップＳ１０に移行して、第三のリレースイッチ２０を閉成する。すると、上記第一の場合と同様に、平滑用キャパシタ２７に抵抗２１で制限された電流が供給されて充電され、第三の電圧計３１の検出電圧値Ｖ３すなわち平滑用キャパシタ２７の充電電圧が上昇する。
【００５５】
そして、検出電圧値Ｖ３すなわち平滑用キャパシタ２７の充電電圧が所定値以上（ここでは２８０Ｖ）に達すると、第二のリレースイッチ２２を閉成するとともに、第三のリレースイッチ２０を開成する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。
【００５６】
次いで、トランジスタ２４，２５のＰＷＭ制御を開始して、蓄電池１３の出力電圧を昇圧して平滑用キャパシタ２７に供給する（ステップＳ１３）。そして、第三の電圧計３１の検出電圧値Ｖ３と第四の電圧計３２の検出電圧値Ｖ４の電位差が所定範囲内となったとき（ここでは高圧直流バスライン９とほぼ同電位となったとき）、第一のリレースイッチ２９を閉成して（ステップＳ１４，Ｓ１５）、動作を終了する。
【００５７】
上記のように構成された太陽光発電システムの蓄電装置では、次に示す効果を得ることができる。
（１）蓄電装置１２をコネクタ３０を介して高圧直流バスライン９に接続するとき、あるいは高圧直流バスライン９に接続された蓄電装置１２を起動するとき、蓄電装置１２の平滑用キャパシタ２７への突入電流の発生を防止することができる。従って、突入電流による第一のリレースイッチ２９あるいはトランジスタ２４の破壊を防止することができる。
【００５８】
（２）高圧直流バスライン９に電圧が印加されてない状態で、蓄電装置１２から高圧直流バスライン９に蓄電池１３の直流電圧を昇圧した高圧直流電圧を供給するとき、昇降圧回路１８の起動に先立って蓄電池１３から第三のリレースイッチ２０及び抵抗２１を介して電流値の上限が制限された充電電流が平滑用キャパシタ２７に供給されて充電される。従って、蓄電池１３から平滑用キャパシタ２７に流れる突入電流の発生を防止することができる。
【００５９】
（３）平滑用キャパシタ２７の充電電圧が２８０Ｖに達すると、第二のリレースイッチ２２から上限値が制限されない充電電流が昇降圧回路１８及び平滑用キャパシタ２７に供給される。そして、平滑用キャパシタ２７の充電電圧が蓄電池１３の出力電圧に近い電圧となると、昇降圧回路１８の昇圧動作が開始され、昇降圧回路１８の出力電圧が平滑用キャパシタ２７で平滑されて３６０Ｖの直流電圧として高圧直流バスライン９に出力される。従って、昇降圧回路１８の動作開始時には昇降圧回路１８の出力電圧と平滑用キャパシタ２７の充電電圧との電位差が小さいため、昇降圧回路１８から平滑用キャパシタ２７に流れる突入電流の発生を防止することができる。
【００６０】
（４）高圧直流バスライン９に３６０Ｖの高圧直流電圧が印加されている状態で蓄電装置１２を起動するとき、蓄電池１３から第三のリレースイッチ２０及び抵抗２１を介して電流値の上限が制限された充電電流で平滑用キャパシタ２７を充電する。そして平滑用キャパシタ２７の充電電位と高圧直流バスライン９との電位差が所定範囲内となったとき、第一のリレースイッチ２９を閉成して平滑用キャパシタ２７を高圧直流バスライン９に接続することができる。従って、高圧直流バスライン９から平滑用キャパシタ２７に流れる突入電流の発生を防止することができる。
【００６１】
（５）高圧直流バスライン９から平滑用キャパシタ２７に３６０Ｖの高圧直流電圧が供給されている状態で、昇降圧回路１８を降圧動作させると、３００Ｖの蓄流電圧で蓄電池１３を充電することができる。
【００６２】
（６）第一のリレースイッチ２９には、第三のリレースイッチ２０及び抵抗２１に相当する電流制限回路を並列に接続することなく、高圧直流バスライン９から平滑用キャパシタ２７への突入電流の発生を防止することができる。従って、第一のリレースイッチ２９に並列にリレースイッチ及び抵抗を接続する必要がないので、蓄電装置１２の部品コストを低減することができるとともに、蓄電装置１２を小型化することができる。
【００６３】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・第三のリレースイッチ２０は、半導体スイッチで構成してもよい。
・充放電制御部１５は、例えば、実施形態で説明した種々の制御を実現するように構成されたコンピュータ可読命令を格納した１つ以上のメモリと、そのコンピュータ可読命令を実行するように構成された１つ以上のプロセッサとを備えてもよい。または、充放電制御部１５は、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）等の集積回路であってもよい。
【符号の説明】
【００６４】
２…パワーコンディショナー、９…高圧直流バスライン、１２…蓄電装置、１５…充放電制御部、１６…電流選択回路、１８…昇降圧回路、２０…制限電流側リレースイッチ（第三のリレースイッチ）、２１…抵抗、２２…非制限電流側リレースイッチ（第二のリレースイッチ）、２３…コイル、２４，２５…トランジスタ、２７…平滑用キャパシタ、２９…スイッチ回路（第一のリレースイッチ）、３０…コネクタ、３１…充電電圧検出用電圧計（第三の電圧計）、３２…高圧電圧検出用電圧計（第四の電圧計）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年3月10日(2020.3.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
そして、各トランジスタ２４、２５のゲートには、充放電制御部１５から制御信号Ｑ１，Ｑ２が入力される。充放電制御部１５は、トランジスタ２４，２５をＰＷＭ制御により交互にオン・オフ動作させ、そのパルス幅を制御することにより、昇降圧回路１８を昇圧動作あるいは降圧動作させる。
【国際調査報告】
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