(57)【要約】【課題】バッテリの充電回路を有していても、交流出力に含まれる高調波電流を低減することが可能なパワーコンディショナを得る。【解決手段】パワーコンディショナ１は、商用系統電源６に接続される第一の端子台ＴＢ１と、外部負荷１０に接続される第二の端子台ＴＢ２と、第一の端子台を介して商用系統電源から入力される交流電力を直流電力に変換して出力し、外部蓄電池５から入力される直流電力を交流電力に変換して出力する電力変換装置９と、第一および第二の端子台の間に設けられ電気的な接続を制御する開閉器１２と、電力変換装置を制御し停電した場合に第一および第二の端子台を電気的に遮断させる制御回路１４と、制御回路を起動するためのバッテリ１６と、第二の端子台に接続されバッテリを充電するための充電回路１７を備え、制御回路は、商用系統電源が正常で、外部蓄電池を充電する場合および外部負荷に給電する場合に、充電回路を動作させない。【選択図】図１
2018093659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用系統電源に接続される第一の端子台と、
外部負荷に接続される第二の端子台と、
前記第一の端子台を介して商用系統電源から入力される交流電力を直流電力に変換して出力し、外部蓄電池から入力される直流電力を交流電力に変換して前記第二の端子台に出力する電力変換装置と、
前記第一の端子台と前記第二の端子台との間に設けられ電気的な接続を制御する開閉器と、
前記電力変換装置を制御し、前記商用系統電源が停電した場合に前記第一の端子台と前記第二の端子台とを電気的に遮断するように前記開閉器を制御する制御回路と、
前記制御回路を起動するためのバッテリと、
前記第二の端子台に接続され、前記バッテリを充電するための充電回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記商用系統電源が正常で、前記電力変換装置が出力する直流電力で前記外部蓄電池を充電する場合および前記電力変換装置が出力する交流電力を前記第二の端子台を経由して前記外部負荷に給電する場合に、前記充電回路を動作させない
ことを特徴とするパワーコンディショナ。
【請求項２】
前記制御回路は、前記外部蓄電池を充電したことにより最大充電容量に達して前記電力変換装置に前記外部蓄電池への充電を終了させた場合は、前記充電回路に前記バッテリを充電させる
ことを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項３】
前記制御回路は、前記外部負荷に給電中に、前記外部蓄電池の充電容量が放電下限値まで達して前記電力変換装置に前記外部負荷への給電を終了させた場合は、前記充電回路に前記バッテリを充電させる
ことを特徴とする請求項１または２に記載のパワーコンディショナ。
【請求項４】
前記制御回路は、前記外部蓄電池と前記電力変換装置とが電気的に遮断されている場合は、前記充電回路に前記バッテリを充電させる
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のパワーコンディショナ。
【請求項５】
前記制御回路は、前記商用系統電源が停電した場合において、前記電力変換装置が出力する交流電力を前記第二の端子台を経由して前記外部負荷に給電する場合は、前記充電回路に前記バッテリを充電させる
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のパワーコンディショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車用のパワーコンディショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光発電などの自然エネルギーを利用した発電電力と、深夜の安価な電力を充電した蓄電池の電力とを電気料金の高い昼間の時間帯に、電力変換設備を経由して住宅用の負荷に供給するパワーコンディショナが普及しつつある。そして、商用系統が停電したときには、蓄電池に蓄えられた電力を住宅内の負荷に供給し、停電時でも家電機器を使用する機能を備えるパワーコンディショナが存在する。この蓄電池として電気自動車に搭載された大容量の蓄電池を利用し、商用電力系統と系統連系しながら電気自動車に搭載される蓄電池に充電し、また住宅用負荷に給電する電気自動車用（以下ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）用と称する）パワーコンディショナが製品として発売されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載のＥＶ用のパワーコンディショナは、特許文献１の図２に示すように、電気自動車とコネクタで接続された充放電装置として、交流出力を住宅内の配電盤を経由させて住宅内負荷に電力として供給する。また、パワーコンディショナとして動作する充放電装置は、商用電力系統にもコンタクタ、漏電ブレーカ、主幹ブレーカを経由して接続され、充放電装置の充電機能により電気自動車に搭載される蓄電池を充電する。
【０００４】
電気自動車に搭載される蓄電池から充放電装置の放電機能により住宅内の負荷に電力を給電する状態で、住宅内負荷の負荷消費容量に対して充放電装置の供給可能出力容量では供給しきれない電力を商用電力系統から供給する状態を系統連系状態と呼ぶ。特許文献１の充放電装置は、系統連系状態で電気自動車に搭載される蓄電池から電力を出力することができるＥＶ用のパワーコンディショナとしての機能を備え持つ。
【０００５】
特許文献１の図２において、商用電力系統の電圧を電圧検出変圧器ＶＴ１からなる電圧検出手段で検出し、停電時はコンタクタを開放とすることで商用系統と電気的接続を解列し、電気自動車に搭載される蓄電池から充放電装置で住宅内負荷に電力を給電する。これにより、停電時でも停電前と変わらず充放電装置の出力可能な範囲内で住宅内負荷への電力供給を継続することができる。
【０００６】
ＥＶ用のパワーコンディショナは、電気自動車に搭載される蓄電池から住宅用負荷に電力を供給するＶ２Ｈ（Ｖｅｃｈｉｃｌｅ  ｔｏ  Ｈｏｍｅ）について、制御に関する取り決めの詳細について、一般社団法人電動車両用電力供給システム協議会が「電動自動車用充放電システムガイドラインＶ２Ｈ  ＤＣ版」(以下、「Ｖ２Ｈガイドライン」と称する)として規程している。
【０００７】
Ｖ２Ｈガイドラインでは、電気自動車の給電口にコネクタが接続された状態で、供給設備であるパワーコンディショナ側から充電または放電といった動作を起動することが規定されている。商用電力系統が正常時の系統連系状態では、この起動のための起動用電源を商用電源より生成することが可能であるが、商用電力系統が停電した時の自立運転時の起動用電源は、商用電源から生成して供給することができない。自立運転とは、商用電力系統と電気的接続状態を解列し、蓄電池の電力により住宅用負荷に電力を供給している状態をいう。
【０００８】
Ｖ２Ｈガイドラインでは停電などの緊急時に限り、電気自動車に搭載される１２Ｖ電源を使用して上記起動を実行してもよいことになってはいるが、製造者または車種によっては、１２Ｖ電源が供給されない電気自動車がある。したがって、自立運転時の起動用電源を電気自動車側から確実に供給できる保証はない。
【０００９】
そのため、特許文献１に記載のＥＶ用のパワーコンディショナは、特許文献１の図３に示すように、内部に停電時の起動用電源となるバッテリユニットを搭載している。このバッテリユニットは、商用電力系統が正常な時に商用電力系統から整流回路を経由して供給された電力により充電される。
【００１０】
また、停電時の自立運転時にも、充放電装置が生成する交流出力電力を上記の整流回路を経由させてバッテリユニットの充電を行う。交流電源から直流電源であるバッテリユニットを充電するためには、通常ダイオード、コンデンサ等からなる整流回路により交流から直流に変換して平滑化されるが、この整流回路に流れる電流は大きな高調波を含む。
【００１１】
ＥＶ用のパワーコンディショナは、系統連系をしながら、電気自動車に搭載される蓄電池への充電、および住宅内負荷への給電を行う。系統連系用パワーコンディショナには、商用系統が事故等により停電した場合、パワーコンディショナの出力が解列されないで配電線に電圧が印加された単独運転を継続していると、本来無電圧である線路が充電状態となり、作業者の感電事故等が発生するおそれがあるため、停電時には単独運転状態とならないようにパワーコンディショナの出力を停止して商用系統と解列する単独運転検出機能を搭載することが一般社団法人日本電気協会の発行する「系統連系規程」（ＪＥＡＣ９７０１−２０１６）で規定されている。
【００１２】
単独運転検出にはいろいろな方式があるが、近年は太陽光発電などの分散型電源の普及が多いため、従来型の単独運転検出方式では、単独運転を検出するためにパワーコンディショナが出力する能動的単独運転検出用の能動信号がお互いに干渉し、単独運転を検出できないおそれがある。そのために、今後開発製造され市場に投入されるパワーコンディショナの能動的単独運転検出方式を標準化するため、高速検出が可能、不要動作がない、他の方式との相互干渉が無い、能動信号による系統への影響が小さいなどの特徴をもつ標準形能動的単独運転検出方式として、一般社団法人日本電機工業会より「ステップ注入付周波数フィードバック方式」（日本電機工業会規格ＪＥＭ１４９８，２０１２．８．２７制定）が公開されている。
【００１３】
標準形能動的単独運転検出方式に搭載する機能の一つであるステップ注入機能をより確実に検出するために、例えば、特許文献２に示されるようにパワーコンディショナの出力に高調波を重畳することが一般的に行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特許第５７８１０１２号公報
【特許文献２】特開２０１４−２１２６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
標準形能動的単独運転検出方式を搭載したＥＶ用のパワーコンディショナは、系統連系時には、ステップ注入機能の検出確度を高めるために含有する高調波と、パワーコンディショナ内のバッテリを充電するための整流回路に流れる高調波電流が交流出力において重畳される。これにより、ＥＶ用のパワーコンディショナの交流出力電流に含まれる高調波が大きくなり、上述した「系統連系規程」に記載される推奨値である総合電流歪率５％および各次電流歪率３％を逸脱するおそれがあるという問題がある。
【００１６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、起動用のバッテリの充電回路を有していても、交流出力に含まれる高調波電流を低減することが可能なパワーコンディショナを得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、商用系統電源に接続される第一の端子台と、外部負荷に接続される第二の端子台と、第一の端子台を介して商用系統電源から入力される交流電力を直流電力に変換して出力し、外部蓄電池から入力される直流電力を交流電力に変換して第二の端子台に出力する電力変換装置と、第一の端子台と第二の端子台との間に設けられ電気的な接続を制御する開閉器と、電力変換装置を制御し、商用系統電源が停電した場合に第一の端子台と第二の端子台とを電気的に遮断するように開閉器を制御する制御回路と、制御回路を起動するためのバッテリと、第二の端子台に接続され、バッテリを充電するための充電回路と、を備える。制御回路は、商用系統電源が正常で、電力変換装置が出力する直流電力で外部蓄電池を充電する場合および電力変換装置が出力する交流電力を第二の端子台を経由して外部負荷に給電する場合に、充電回路を動作させないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、起動用のバッテリの充電回路を有していても、交流出力に含まれる高調波電流を低減することが可能なパワーコンディショナを実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるパワーコンディショナのシステム構成を示す図
【図２】実施の形態１にかかるパワーコンディショナに搭載されるバッテリを充電するための充電回路の詳細を示す図
【図３】実施の形態１にかかるコンデンサインプット型の充電回路における整流後の１次側コンデンサの電圧および交流電源側から入力される高調波を含んだ交流電流ｉを示す図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態にかかるパワーコンディショナを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるパワーコンディショナ１のシステム構成を示す図である。図１は、ＥＶ用のパワーコンディショナ１の内部ブロック、蓄電池５を搭載する電気自動車２、商用系統電源６および住宅内負荷１０によるシステム構成を示す単線結線図を示している。
【００２２】
実施の形態１にかかるパワーコンディショナ１は、電気自動車２の充電口（図示せず）に接続するためのケーブル３およびコネクタ４を有し、電気自動車２の充電口にコネクタ４を接続することで、電気自動車２に搭載された蓄電池５と電気的に接続される。電気自動車２の充電口は、コネクタ４と接続するＤＣ接続口であり、急速充電口になっている。蓄電池５は、通常は走行用のモータを駆動する動力源になっており、パワーコンディショナ１の直流発電設備に該当するエネルギー源となる外部蓄電池である。
【００２３】
ＥＶ用のパワーコンディショナ１は、電気自動車２に搭載される蓄電池５を充電するための商用系統電源６を接続する系統接続用の第一の端子台ＴＢ１を備える。商用系統電源６は、電力量計７および受電用遮断器８を介してパワーコンディショナ１の第一の端子台ＴＢ１と接続される。受電用遮断器８は、契約ブレーカまたは漏電遮断器等である。
【００２４】
電気自動車２に搭載される蓄電池５の直流電力はパワーコンディショナ１の内部に備えられる電力変換装置９で交流電力に変換される。パワーコンディショナ１には、電力変換装置９が出力する交流電力を外部負荷である住宅内負荷１０に電力として供給するために住宅用分電盤１１と接続するための第二の端子台ＴＢ２が設けられている。したがって、住宅内負荷１０は第二の端子台ＴＢ２に電気的に接続される。
【００２５】
電力変換装置９は、パワーコンディショナ１の外部にある蓄電池５から入力された直流電力を交流電力に変換して第二の端子台ＴＢ２に出力し、第一の端子台ＴＢ１を介して商用系統電源６から入力される交流電力を直流電力に変換する双方向電力変換器９０を備えている。
【００２６】
また、商用系統電源６が接続される第一の端子台ＴＢ１と、住宅用分電盤１１に接続される第二の端子台ＴＢ２との間は、パワーコンディショナ１の中に設けられた開閉器である自立運転時系統解列用開閉器１２を介して接続されている。自立運転時系統解列用開閉器１２は制御回路１４により制御され、商用系統電源６の停電時に開いて、第一の端子台ＴＢ１と第二の端子台ＴＢ２とを電気的に遮断して電力変換装置９の交流出力と商用系統電源６を切り離す。しかし、通常は、自立運転時系統解列用開閉器１２は閉じていて、第一の端子台ＴＢ１と第二の端子台ＴＢ２とを電気的に接続する。第一の端子台ＴＢ１と第二の端子台ＴＢ２とが電気的に接続することにより、パワーコンディショナ１を経由して、商用系統電源６から住宅内負荷１０に電力を直接供給することを可能にしている。
【００２７】
したがって、電気自動車２に搭載される蓄電池５からパワーコンディショナ１の電力変換装置９を経由して住宅内負荷１０に電力を供給しながら、電力変換装置９の出力容量で補い切れない電力は商用系統電源６から住宅内負荷１０に供給する、いわゆる系統連系状態を実現することができる。
【００２８】
また、電気自動車２に搭載される蓄電池５を含めた蓄電池から商用系統電源６側へは電力を流出させない、逆潮流無しのシステムが通常であるため、パワーコンディショナ１の電力変換装置９の出力側に変流器１３が設置されている。変流器１３の出力に基づいて、電力変換装置９から商用系統電源６へ電力が流出しないように、制御回路１４が電力変換装置９を制御する。
【００２９】
商用系統電源６が停電した時は、パワーコンディショナ１内の第一の端子台ＴＢ１の傍に備えられた系統電圧検出部１５の出力に基づいて制御回路１４が停電したことを検出し、制御回路１４が自立運転時系統解列用開閉器１２を開放状態にして、パワーコンディショナ１は商用系統電源６と解列する。使用者の操作によりパワーコンディショナ１が自立運転に切替えられると、電気自動車２に搭載される蓄電池５から電力変換装置９より出力される自立運転出力により第二の端子台ＴＢ２を経由して住宅内負荷１０に交流電力が供給される。
【００３０】
電気自動車２の接続口を介した蓄電池５への充電の後、蓄電池５が放電して住宅内負荷１０に電力を供給する、いわゆるＶ２Ｈを行う場合は、Ｖ２Ｈガイドラインに従ったシーケンス動作および制御フローに従う必要がある。Ｖ２Ｈガイドラインでは、電気自動車２に搭載される蓄電池５とパワーコンディショナ１が電力の受給を行う場合は、供給設備側であるパワーコンディショナ１が制御回路１４を起動して、電気自動車２に搭載される蓄電池５とパワーコンディショナ１が電力の受給を行う。
【００３１】
例えば、蓄電池５の主電極である正極端子および負極端子とパワーコンディショナ１とが電気的に接続する前に、パワーコンディショナ１と電気自動車２とを接続するケーブル３の電力線およびコネクタ４の絶縁劣化が無いか否かをパワーコンディショナ１の制御回路１４が検査する。検査の結果、問題が無ければ、パワーコンディショナ１は、問題が無いことをケーブル３が電力線とは別途備える通信線を介した通信により電気自動車２へ通知し、当該通知に基づいて、電気自動車２の内部にある車両コンタクタ（図示せず）がオンにされることで蓄電池５とパワーコンディショナ１とが電気的に接続される。
【００３２】
商用系統電源６が正常時の系統連系状態では、制御回路１４の起動用の電源を商用系統電源６より生成することが可能であるが、停電した時の自立運転時においては、制御回路１４の起動用の電源を商用系統電源６から生成して供給することができない。
【００３３】
先に述べたように、自立運転時の起動用電源を電気自動車２側から確実に供給できる保証はないので、パワーコンディショナ１は、起動用のバッテリ１６および充電回路１７からなるバックアップ電源１８を搭載している。バックアップ電源１８のバッテリ１６は、商用系統電源６が正常な時には、商用系統電源６の交流電力により充電回路１７を通じて充電される。また、停電時に自立運転を行う場合は、電力変換装置９が出力する交流出力により充電回路１７を通じてバッテリ１６の充電が行われる。
【００３４】
図２は、実施の形態１にかかるパワーコンディショナ１に搭載されるバッテリ１６を充電するための充電回路１７の詳細を示す図である。充電回路１７は、電力変換装置９の交流電源側に接続されている。交流電源側とは、具体的には、商用系統電源６から得られる交流電源および自立運転時の電力変換装置９の出力から得られる交流電源である。商用系統電源６から得られる交流電源または自立運転時の電力変換装置９の出力から得られる交流電源がノイズフィルタ１９を介し、ダイオードブリッジ２０で全波整流されて、平滑用コンデンサである１次側コンデンサ２１に接続される。
【００３５】
１次側コンデンサ２１の電圧は、通常２０２Ｖの交流電圧が整流された２８０Ｖ程度の直流電圧として生成される。ダイオードブリッジ２０により整流された直流電圧は、高周波絶縁用トランス２２とＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）といった高速半導体素子２３でスイッチング操作するスイッチング回路の動作により、高周波絶縁用トランス２２の２次側に矩形波状の電圧を生成する。高周波絶縁用トランス２２の２次側に生成される矩形波状の電圧は、ダイオード２４、リアクタ２５および２次側コンデンサ２６により平滑化される。
【００３６】
２次側コンデンサ２６とバッテリ１６との間に備えられるダイオード２７は、スイッチング回路の２次側コンデンサ２６の電圧が、バッテリ１６の電圧より低くなった場合に、バッテリ１６側からの電流が流れ込むことを防止している。
【００３７】
バッテリ１６への充電電流は、シャント抵抗などの電流検出器２８で検出し、フィードバック制御回路２９により制御される。すなわち、バッテリ１６の容量が少なくなりバッテリ１６の電圧値が目標充電電圧より低い時は、フィードバック制御回路２９は、充電電流が多く流れるようにスイッチング回路を形成する高速半導体素子２３のスイッチングパルス幅を制御することで、高周波絶縁用トランス２２の１次側から２次側への電力伝達が増加するように制御する。そして、バッテリ１６が充電されて容量が多くなり、バッテリ１６の電圧値が目標充電電圧に近づくにつれ、フィードバック制御回路２９は、高周波絶縁用トランス２２の１次側から２次側への電力供給を少なくなるように高速半導体素子２３のスイッチングパルス幅を制御する。最終的にバッテリ１６の充電が完了してバッテリ１６の電圧値が目標充電電圧と等しくなると、フィードバック制御回路２９は、高速半導体素子２３のスイッチング動作を停止するように制御する。
【００３８】
このように、パワーコンディショナ１には、起動用の電源となるバッテリ１６を充電するために、交流電源に接続されたコンデンサインプット型の充電回路１７が備えられている。交流電源から充電回路１７に流れる電流には高調波分が必然的に含まれる。
【００３９】
図３は、実施の形態１にかかるコンデンサインプット型の充電回路１７における整流後の１次側コンデンサ２１の電圧および交流電源側から入力される高調波を含んだ交流電流ｉを示す図である。
【００４０】
ＥＶ用のパワーコンディショナ１のような系統連系用パワーコンディショナには、商用系統電源６が事故等により停電した場合、パワーコンディショナ１の出力が解列されないで配電線に電圧が印加された単独運転を継続していると、本来無電圧である線路が充電状態となり、作業者の感電事故等を発生するおそれがある。このため、パワーコンディショナ１には、「系統連系規程」（ＪＥＡＣ９７０１−２０１６）に従って、停電時には単独運転状態とならないようにパワーコンディショナ１の出力を停止して商用系統電源６から解列する単独運転検出機能が搭載されている。
【００４１】
ＥＶ用のパワーコンディショナ１のように直流発電設備が蓄電池５である場合、運転モードとしては、蓄電池５から住宅内負荷１０への給電と、商用系統電源６から蓄電池５への充電の二つの動作モードがある。蓄電池５への充電時は、商用系統電源６からはパワーコンディショナ１および蓄電池５は電力を消費する負荷に相当する。パワーコンディショナの認証機関である一般財団法人電気安全環境研究所（ＪＥＴ：Ｊａｐａｎ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｓａｆｅｔｙ  ａｎｄ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）の蓄電池システム用および直流接続型の電気自動車等搭載蓄電池用の系統連系保護装置等の個別試験方法では、単独運転防止試験で充電モード時の単独運転検出機能も要求されている。
【００４２】
以下では、パワーコンディショナ１が先に挙げた標準形能動的単独運転検出方式を搭載しているとして説明する。ここで、標準形能動的単独運転検出方式の詳細に関しては説明しないが、搭載する単独運転検出機能として、ステップ注入機能と称しパワーコンディショナ出力の高調波電圧が急増した時に無効電力の注入をステップ的に行いパワーコンディショナの動作周波数を強制的に変動させる機能がある。
【００４３】
もし、単独運転状態になった場合に、上記のステップ注入機能を実施するための高調波電圧の急増が起こらない場合には、無効電力のステップ注入が行われないため、結果としてパワーコンディショナが単独運転を検出することができないおそれがある。
【００４４】
したがって、ステップ注入機能による単独運転検出を確実に行うために、高調波電圧の急増が発生しやすいようにパワーコンディショナの出力に高調波を重畳することが行われており、高調波を重畳する条件、タイミング等は各製造者が独自の方式で実施している。
【００４５】
パワーコンディショナ１の出力に高調波を重畳する場合、具体的には、制御回路１４が双方向電力変換器９０に高調波注入指示の指令を出すことによって、交流出力に高調波が重畳される。そして単独運転の検出は、系統電圧検出部１５が実行する。
【００４６】
起動用電源としてのバッテリ１６を内部に搭載する必要があるパワーコンディショナ１において、バッテリ１６を充電するためのコンデンサインプット型の充電回路１７を常に動作させておくと、標準形能動的単独運転検出機能で確実に単独運転を検出するために重畳した高調波に充電回路１７に流れる高調波電流が更に重畳することになる。その結果、交流側の電流に含まれる高調波成分が大きくなりやすく、上述したように「系統連系規程」に記載される推奨値である総合電流歪率５％および各次電流歪率３％を逸脱するおそれがある。
【００４７】
そこで、実施の形態１にかかるパワーコンディショナ１は、商用系統電源６が正常で商用系統電源６からの交流電力を電力変換装置９が変換して出力した直流電力により、電気自動車２に搭載される蓄電池５を充電する場合には、制御回路１４は充電回路１７を動作させない。したがって、充電回路１７はバッテリ１６を充電しない。また、商用系統電源６が正常な系統連系状態にて、電気自動車２に搭載される蓄電池５からの直流電力を電力変換装置９が変換して出力した交流電力を第二の端子台ＴＢ２を経由して住宅内負荷１０に給電する場合も、制御回路１４は充電回路１７を動作させない。
【００４８】
このように、実施の形態１にかかるパワーコンディショナ１によれば、充電回路１７の充電動作を停止することにより、商用系統電源６から電気自動車２に搭載される蓄電池５への充電時およびパワーコンディショナ１が系統連系しながら蓄電池５から住宅内負荷１０への電力供給時に、パワーコンディショナ１の交流側の電流に含まれる高調波が推奨値を逸脱しないように抑制することができるという効果を奏する。
【００４９】
なお、電力変換装置９が変換して出力した直流電力により蓄電池５が最大充電容量に達して、制御回路１４が電力変換装置９に蓄電池５への充電を終了させた場合は、制御回路１４は充電回路１７にバッテリ１６を充電させる。蓄電池５が最大充電容量に達したことは、上述した通信線を介した電気自動車２から充電の停止要求により制御回路１４が把握することができる。
【００５０】
さらに、住宅内負荷１０へ給電中に蓄電池５の充電容量が放電下限値に達して、制御回路１４が電力変換装置９に住宅内負荷１０への給電を終了させた場合は、制御回路１４は充電回路１７にバッテリ１６を充電させる。蓄電池５の充電容量が放電下限値に達したことは、上述した通信線を介した電気自動車２から放電の停止要求により制御回路１４が把握することができる。
【００５１】
以上のように、電力変換装置９が充電動作および給電動作のいずれも停止している待機状態の場合は、制御回路１４は充電回路１７にバッテリ１６を充電させることにより、バッテリ１６に対する必要な充電動作を維持することができる。
【００５２】
また、商用系統電源６が正常な状態で、パワーコンディショナ１と電気自動車２とを接続するケーブル３およびコネクタ４が電気自動車２から取外され、蓄電池５と電力変換装置９とが電気的に遮断されていて、電力変換装置９が充電動作および給電動作のいずれも停止している場合も、制御回路１４は充電回路１７にバッテリ１６を充電させることにより、バッテリ１６に対する必要な充電動作を維持することができる。
【００５３】
さらに、商用系統電源６が停電となった場合に、自立運転により蓄電池５から電力変換装置９により住宅内負荷１０に電力を給電しているときは、自立運転時系統解列用開閉器１２が開放状態にされていて蓄電池５は商用系統電源６とは解列状態になっており、単独運転を検出する必要がない。したがって、蓄電池５の直流電力を電力変換装置９が変換して出力した交流電力を第二の端子台ＴＢ２を経由して住宅内負荷１０に供給する自立運転時は、制御回路１４は充電回路１７にバッテリ１６を充電させることにより、バッテリ１６に対する必要な充電動作を維持することができる。
【００５４】
以上、実施の形態１にかかるパワーコンディショナ１は、運転状態により内部に搭載するバッテリ１６の充電回路１７を動作または停止させることで、第二の端子台ＴＢ２における出力電流に含まれる高調波電流を抑制した上で、バッテリ１６に対する必要な充電を行うことができる。
【００５５】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１  パワーコンディショナ、２  電気自動車、３  ケーブル、４  コネクタ、５  蓄電池、６  商用系統電源、７  電力量計、８  受電用遮断器、９  電力変換装置、１０  住宅内負荷、１１  住宅用分電盤、１２  自立運転時系統解列用開閉器、１３  変流器、１４  制御回路、１５  系統電圧検出部、１６  バッテリ、１７  充電回路、１８  バックアップ電源、１９  ノイズフィルタ、２０  ダイオードブリッジ、２１  １次側コンデンサ、２２  高周波絶縁用トランス、２３  高速半導体素子、２４  ダイオード、２５  リアクタ、２６  ２次側コンデンサ、２７  ダイオード、２８  電流検出器、２９  フィードバック制御回路、９０  双方向電力変換器、ＴＢ１  第一の端子台、ＴＢ２  第二の端子台。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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