(57)【要約】【課題】電力供給におけるエネルギーロスを低減することができる給電システムを得ること。【解決手段】給電システム１０は、太陽光発電システム１から直流電圧が供給されるパワーコンディショナ１００と、パワーコンディショナ１００から直流出力電圧が供給される第１の電気機器２００とを備え、第１の電気機器２００は、第１の電気機器２００が要する直流入力電圧の電圧値の情報である電圧値情報をパワーコンディショナ１００に送信する通信部を備え、パワーコンディショナ１００は、直流電圧を直流基準電圧に変換する第１のコンバータ１０９と、直流基準電圧を直流出力電圧に変換する第５のコンバータ１１３と、第１の電気機器２００から電圧値情報を受信する通信部１２５と、電圧値情報に基づいて、第５のコンバータ１１３を制御して、直流出力電圧の電圧値を制御する制御部１２４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の直流電源から第１の直流電圧が供給されるパワーコンディショナと、
前記パワーコンディショナから第１の直流出力電圧が供給される第１の電気機器とを備え、
前記第１の電気機器は、
前記第１の電気機器が要する第１の直流入力電圧の電圧値の情報である第１の電圧値情報を前記パワーコンディショナに送信する通信部を備え、
前記パワーコンディショナは、
前記第１の直流電圧を直流基準電圧に変換する第１のコンバータ部と、
前記直流基準電圧を前記第１の直流出力電圧に変換する第２のコンバータ部と、
前記第１の電気機器から前記第１の電圧値情報を受信する通信部と、
前記第１の電圧値情報に基づいて、前記第２のコンバータ部を制御して、前記第１の直流出力電圧の電圧値を制御する制御部とを備える
ことを特徴とする給電システム。
【請求項２】
前記第１の直流電源は逆潮流可能な電力を供給する直流電源であり、
前記パワーコンディショナは、
逆潮流不可能な電力を供給する第２の直流電源から第２の直流電圧が供給され、
商用系統から供給される交流電圧と前記直流基準電圧とを双方向に変換するインバータ部と、
前記第２の直流電圧と前記直流基準電圧とを双方向に変換する第３のコンバータ部と、
前記第１のコンバータ部および前記インバータ部の接続部と、前記第３のコンバータ部との間に設けられたダイオードとを備え、
前記ダイオードのアノード側が前記接続部に接続され、前記ダイオードのカソード側が前記第３のコンバータ部に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の給電システム。
【請求項３】
前記パワーコンディショナから第２の直流出力電圧が供給される第２の電気機器と、
前記パワーコンディショナから第３の直流出力電圧が供給される第３の電気機器とを備え、
前記第２の電気機器は、
前記第２の電気機器が要する第２の直流入力電圧の電圧値の情報である第２の電圧値情報を前記パワーコンディショナに送信する通信部を備え、
前記第３の電気機器は、
前記第３の電気機器が要する第３の直流入力電圧の電圧値の情報である第３の電圧値情報を前記パワーコンディショナに送信する通信部を備え、
前記パワーコンディショナは、
前記直流基準電圧を前記第２の直流出力電圧に変換する第４のコンバータ部と、
前記直流基準電圧を前記第３の直流出力電圧に変換する第５のコンバータ部とを備え、
前記パワーコンディショナの前記通信部は、前記第２の電気機器からの前記第２の電圧値情報、および前記第３の電気機器からの前記第３の電圧値情報をそれぞれ受信し、
前記制御部は、前記第４のコンバータ部を制御することによる前記第２の直流出力電圧の電圧値の制御を前記第２の電圧値情報に基づいて行い、前記第５のコンバータ部を制御することによる前記第３の直流出力電圧の電圧値の制御を前記第３の電圧値情報に基づいて行う
ことを特徴とする請求項２に記載の給電システム。
【請求項４】
前記第２の直流出力電圧の電圧値は、前記第１の直流出力電圧の電圧値よりも小さく、
前記第３の直流出力電圧の電圧値は、前記第２の直流出力電圧の電圧値よりも小さく、
前記パワーコンディショナから前記第３の直流出力電圧が前記第１の電気機器および前記第２の電気機器にさらに供給される
ことを特徴とする請求項３に記載の給電システム。
【請求項５】
前記パワーコンディショナは、
前記インバータ部と前記商用系統との間の電路を開閉する第１の開閉部と、
前記第２のコンバータ部と前記第１の電気機器との間の電路を開閉する第２の開閉部と、
前記第４のコンバータ部と前記第２の電気機器との間の電路を開閉する第３の開閉部と、
前記第５のコンバータ部と前記第３の電気機器との間の電路を開閉する第４の開閉部とを備え、
前記第１の電気機器は、
前記第１の電気機器が正常に動作可能か否かを診断する第１の診断部を備え、
前記第１の電気機器の通信部は、前記第１の診断部による第１の診断結果を前記パワーコンディショナに送信し、
前記第２の電気機器は、
前記第２の電気機器が正常に動作可能か否かを診断する第２の診断部を備え、
前記第２の電気機器の通信部は、前記第２の診断部による第２の診断結果を前記パワーコンディショナに送信し、
前記第３の電気機器は、
前記第３の電気機器が正常に動作可能か否かを診断する第３の診断部を備え、
前記第３の電気機器の通信部は、前記第３の診断部による第３の診断結果を前記パワーコンディショナに送信し、
前記商用系統の停電時に、前記パワーコンディショナの前記制御部は、前記第１の開閉部、前記第２の開閉部、前記第３の開閉部および前記第４の開閉部をそれぞれ開状態に制御し、その後に、前記第１の電気機器から受信した第１の診断結果に基づいて、前記第２の開閉部の制御を行い、前記第２の電気機器から受信した第２の診断結果に基づいて、前記第３の開閉部の制御を行い、前記第３の電気機器から受信した第３の診断結果に基づいて、前記第４の開閉部の制御を行う
ことを特徴とする請求項３または４に記載の給電システム。
【請求項６】
前記パワーコンディショナは、
前記インバータ部と前記商用系統との間の電路を開閉する第１の開閉部と、
前記第２のコンバータ部と前記第１の電気機器との間の電路を開閉する第２の開閉部と、
前記第４のコンバータ部と前記第２の電気機器との間の電路を開閉する第３の開閉部と、
前記第５のコンバータ部と前記第３の電気機器との間の電路を開閉する第４の開閉部とを備え、
前記商用系統の停電時に、前記パワーコンディショナの前記制御部は、前記第１の開閉部、前記第２の開閉部、前記第３の開閉部をそれぞれ開状態に制御し、前記第４の開閉部を閉状態に制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の給電システム。
【請求項７】
前記パワーコンディショナから前記第１の直流出力電圧が供給される第４の電気機器を備え、
前記第４の電気機器は、
前記第４の電気機器が要する第４の直流入力電圧の電圧値の情報である第４の電圧値情報を前記パワーコンディショナに送信する通信部を備え、
前記パワーコンディショナの前記通信部は、前記第４の電気機器から前記第４の電圧値情報を受信し、
前記制御部は、前記第１の電圧値情報および前記第４の電圧値情報に基づいて、前記第２のコンバータ部を制御して、前記第１の直流出力電圧の電圧値を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーコンディショナを備え、当該パワーコンディショナにより電気機器へ直流電力を供給する給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電圧変換が容易である交流電力が送電電力および供給電力の主流であるが、多くの電気機器ではその内部で直流電力を使用しているため、当該電気機器では内部で供給された交流電力を直流電力に電力変換している。このような電力変換ではエネルギーロスが発生する。
【０００３】
太陽光発電および風力発電の自然再生エネルギーの発電電力は直流電力であり、蓄電池および電気自動車への充放電電力も直流電力である。このため、発電電力から消費電力までを一貫して直流電力で統一する利点は大きい。
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、太陽電池アレイなどの直流発電手段に接続された制御盤から４８Ｖの直流電圧が供給され、制御盤から負荷までの給電路に電圧変換手段が設けられ、３Ｖ，５Ｖ，９Ｖおよび１２Ｖといった電圧の異なる複数の直流電圧が対応する電気機器に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２８８３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、直流電圧を供給する電気機器に応じて、当該電気機器に供給する直流電圧の電圧値を柔軟に変更して供給することについては想定されていなかった。このため、直流電圧が供給される電気機器が当該電気機器と異なる電圧値の直流電圧を要する別の電気機器に変更された場合においては、当該別の電気機器の内部では電圧変換を行う必要があった。このような電圧変換でもエネルギーロスが発生する。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電力供給におけるエネルギーロスを低減することができる給電システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる給電システムは、第１の直流電源から第１の直流電圧が供給されるパワーコンディショナを備える。給電システムは、パワーコンディショナから第１の直流出力電圧が供給される第１の電気機器を備える。第１の電気機器は、第１の電気機器が要する第１の直流入力電圧の電圧値の情報である第１の電圧値情報をパワーコンディショナに送信する通信部を備える。パワーコンディショナは、第１の直流電圧を直流基準電圧に変換する第１のコンバータ部を備える。パワーコンディショナは、直流基準電圧を第１の直流出力電圧に変換する第２のコンバータ部を備える。パワーコンディショナは、第１の電気機器から第１の電圧値情報を受信する通信部を備える。パワーコンディショナは、第１の電圧値情報に基づいて、第２のコンバータ部を制御して、第１の直流出力電圧の電圧値を制御する制御部を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電力供給におけるエネルギーロスを低減することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる給電システムの一例を示す構成図
【図２】図１における第１の電気機器の一例を示す構成図
【図３】図２におけるコンプレッサが空気調和機の室外機である場合の当該室外機の暖房時の動作を説明するための図
【図４】図２におけるコンプレッサが空気調和機の室外機である場合の当該室外機の冷房時の動作を説明するための図
【図５】図１における第２の電気機器の一例を示す構成図
【図６】図１における第３の電気機器の一例を示す構成図
【図７】図１の給電システムが実行する給電処理のシーケンス図
【図８】本発明の実施の形態２にかかる給電システムの一例を示す構成図
【図９】本発明の実施の形態３にかかる給電システムの一例を示す構成図
【図１０】図９における第１の電気機器の一例を示す構成図
【図１１】図９における第２の電気機器の一例を示す構成図
【図１２】本発明の実施の形態４にかかる給電システムの一例を示す構成図
【図１３】本発明の実施の形態４にかかる給電システムの一例を示す構成図
【図１４】図１２における第１の電気機器の一例を示す構成図
【図１５】図１２における第２の電気機器の一例を示す構成図
【図１６】図１２における第３の電気機器の一例を示す構成図
【図１７】図１２の給電システムが実行する商用系統の停電時の給電処理のシーケンス図
【図１８】実施の形態１から実施の形態４の給電システムにおける制御部が処理回路であることを示す図
【図１９】実施の形態１から実施の形態４の給電システムにおける制御部がプロセッサであることを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかる給電システム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。
【００１２】
実施の形態１．
まず、本発明の実施の形態１にかかる給電システムについて説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかる給電システムの一例を示す構成図である。
【００１３】
図１に示す給電システム１０は、パワーコンディショナ１００と、第１の電気機器２００と、第２の電気機器３００と、第３の電気機器４００とを備える。パワーコンディショナ１００と第１の電気機器２００とは、パワーコンディショナ１００の接続端子１０１、および第１の電気機器２００の接続端子２０１を介して接続されている。第１の電気機器２００にはパワーコンディショナ１００から直流電力が供給される。パワーコンディショナ１００と第２の電気機器３００とは、パワーコンディショナ１００の接続端子１０２、および第２の電気機器３００の接続端子３０１を介して接続されている。第２の電気機器３００にはパワーコンディショナ１００から直流電力が供給される。パワーコンディショナ１００と第３の電気機器４００とは、パワーコンディショナ１００の接続端子１０３、および第３の電気機器４００の接続端子４０１を介して接続されている。第３の電気機器４００にはパワーコンディショナ１００から直流電力が供給される。
【００１４】
パワーコンディショナ１００と太陽光発電システム１とは、パワーコンディショナ１００の接続端子１０４を介して接続されている。パワーコンディショナ１００には太陽光発電システム１から発電電力である直流電力が供給される。太陽光発電システム１は、第１の直流電源の一例である。パワーコンディショナ１００と風力発電システム２とは、パワーコンディショナ１００の接続端子１０５を介して接続されている。パワーコンディショナ１００には風力発電システム２から発電電力である直流電力が供給される。風力発電システム２は、第１の直流電源の一例である。パワーコンディショナ１００と蓄電池３とは、パワーコンディショナ１００の接続端子１０６を介して接続されている。パワーコンディショナ１００には蓄電池３から放電電力である直流電力が供給され、パワーコンディショナ１００は蓄電池３に充電電力である直流電力を供給する。蓄電池３は、第２の直流電源の一例である。パワーコンディショナ１００と電気自動車４とは、パワーコンディショナ１００の接続端子１０７を介して接続されている。パワーコンディショナ１００には電気自動車４から放電電力である直流電力が供給され、パワーコンディショナ１００は電気自動車４に充電電力である直流電力を供給する。電気自動車４は、第２の直流電源の一例である。パワーコンディショナ１００と商用系統５とは、パワーコンディショナ１００の接続端子１０８を介して接続されている。パワーコンディショナ１００には商用系統５から交流電力が供給され、パワーコンディショナ１００は商用系統５に逆潮流電力である交流電力を供給する。
【００１５】
パワーコンディショナ１００は、太陽光発電システム１から供給される直流電圧を直流基準電圧に変換する第１のコンバータ１０９と、風力発電システム２から供給される直流電圧を直流基準電圧に変換する第２のコンバータ１１０とを備える。パワーコンディショナ１００は、蓄電池３から供給される直流電圧と直流基準電圧とを双方向に変換する第３のコンバータ１１１と、電気自動車４から供給される直流電圧と直流基準電圧とを双方向に変換する第４のコンバータ１１２とを備える。太陽光発電システム１から供給される直流電圧および風力発電システム２から供給される直流電圧は、第１の直流電圧の一例である。第１のコンバータ１０９および第２のコンバータ１１０は、第１のコンバータ部の一例である。蓄電池３から供給される直流電圧および電気自動車４から供給される直流電圧は、第２の直流電圧の一例である。第３のコンバータ１１１および第４のコンバータ１１２は、第３のコンバータ部の一例である。パワーコンディショナ１００は、直流基準電圧を接続端子１０１から出力する直流出力電圧に変換する第５のコンバータ１１３と、直流基準電圧を接続端子１０２から出力する直流出力電圧に変換する第６のコンバータ１１４と、直流基準電圧を接続端子１０３から出力する直流出力電圧に変換する第７のコンバータ１１５とを備える。第５のコンバータ１１３は、第２のコンバータ部の一例である。第６のコンバータ１１４は、第４のコンバータ部の一例である。第７のコンバータ１１５は、第５のコンバータ部の一例である。パワーコンディショナ１００は、商用系統５から供給される交流電圧と直流基準電圧とを双方向に変換するインバータ１１６を備える。インバータ１１６は、インバータ部の一例である。
【００１６】
パワーコンディショナ１００は、第５のコンバータ１１３と接続端子１０１との間の電路を開閉する開閉器１１７と、第６のコンバータ１１４と接続端子１０２との間の電路を開閉する開閉器１１８と、第７のコンバータ１１５と接続端子１０３との間の電路を開閉する開閉器１１９と、接続端子１０８とインバータ１１６との間の電路を開閉する開閉器１２０とを備える。開閉器１１７は、第２の開閉部の一例である。開閉器１１８は、第３の開閉部の一例である。開閉器１１９は、第４の開閉部の一例である。開閉器１１９は、第１の開閉部の一例である。パワーコンディショナ１００は、第１のコンバータ１０９、第２のコンバータ１１０およびインバータ１１６の接続部１２１と、第３のコンバータ１１１、第４のコンバータ１１２、第５のコンバータ１１３、第６のコンバータ１１４および第７のコンバータ１１５の接続部１２２との間に設けられたダイオード１２３を備える。ダイオード１２３のアノード側は接続部１２１に接続され、ダイオード１２３のカソード側は接続部１２２に接続される。
【００１７】
パワーコンディショナ１００は、制御部１２４と、通信部１２５とを備える。制御部１２４と通信部１２５とは接続されている。制御部１２４は、第１のコンバータ１０９、第２のコンバータ１１０、第３のコンバータ１１１、第４のコンバータ１１２、第５のコンバータ１１３、第６のコンバータ１１４、第７のコンバータ１１５およびインバータ１１６をそれぞれ制御する。制御部１２４は、開閉器１１７，１１８，１１９および１２０をそれぞれ制御する。通信部１２５は、第１の電気機器２００、第２の電気機器３００および第３の電気機器４００とそれぞれ相互に通信可能である。
【００１８】
本実施の形態では、通信部１２５は、後述する第１の電気機器２００が要する直流入力電圧の電圧値情報を第１の電気機器２００から受信する。通信部１２５は、後述する第２の電気機器３００が要する直流入力電圧の電圧値情報を第２の電気機器３００から受信する。通信部１２５は、後述する第３の電気機器４００が要する直流入力電圧の電圧値情報を第３の電気機器４００から受信する。
【００１９】
本実施の形態では、制御部１２４は、通信部１２５が受信した第１の電気機器２００が要する直流入力電圧の電圧値情報に基づいて、第５のコンバータ１１３を制御する。制御部１２４は、通信部１２５が受信した第２の電気機器３００が要する直流入力電圧の電圧値情報に基づいて、第６のコンバータ１１４を制御する。制御部１２４は、通信部１２５が受信した第３の電気機器４００が要する直流入力電圧の電圧値情報に基づいて、第７のコンバータ１１５を制御する。
【００２０】
次に、図１における第１の電気機器について説明する。図２は、図１における第１の電気機器の一例を示す構成図である。
【００２１】
図２に示す第１の電気機器２００は、コンバータ２０２と、駆動部２０３と、コンプレッサ２０４と、電源回路部２０７と、制御部２０８と、通信部２０９と、バックアップ電源２１０とを備える。
【００２２】
第１の電気機器２００は、接続端子２０１を介してパワーコンディショナ１００に接続される。第１の電気機器２００には、接続端子２０１を介してパワーコンディショナ１００から直流電力が供給される。コンバータ２０２は、接続端子２０１から入力される直流入力電圧、すなわちパワーコンディショナ１００の接続端子１０１から供給される直流出力電圧を駆動部２０３が要する直流駆動電圧に変換する。駆動部２０３には、コンバータ２０２により変換された直流駆動電圧が供給される。駆動部２０３は、コンプレッサ２０４を動作させる。コンプレッサ２０４は、直流モータ２０５と、熱交換器２０６とを備える。
【００２３】
電源回路部２０７は、接続端子２０１から入力される直流入力電圧、すなわちパワーコンディショナ１００の接続端子１０１から供給される直流出力電圧を制御部２０８が要する直流制御電圧に変換する。制御部２０８には、電源回路部２０７により変換された直流制御電圧が供給される。制御部２０８は、コンバータ２０２および駆動部２０３をそれぞれ制御する。制御部２０８と通信部２０９とは接続されている。通信部２０９は、パワーコンディショナ１００と相互に通信可能である。制御部２０８は、通信部２０９を介してパワーコンディショナ１００に第１の電気機器２００が要する直流入力電圧の電圧値の情報である電圧値情報を送信する。バックアップ電源２１０は、第１の電気機器２００へのパワーコンディショナ１００からの直流電力の供給が停止した場合に、制御部２０８に直流制御電圧を供給する。
【００２４】
本実施の形態では、駆動部２０３が要する直流駆動電圧の電圧値は、３００Ｖから４００Ｖの間の電圧値である。制御部２０８は、通信部２０９を介してパワーコンディショナ１００に、第１の電気機器２００が要する直流入力電圧の電圧値は３００Ｖである旨の電圧値情報を送信する。３００Ｖである旨の電圧値情報は、第１の電圧値情報の一例である。当該電圧値情報を受信したパワーコンディショナ１００は、第５のコンバータ１１３を制御して、電圧値が３００Ｖの直流出力電圧を接続端子１０１から出力する。コンバータ２０２は、駆動部２０３が要する直流駆動電圧の電圧値が３００Ｖを超える電圧値の場合には、接続端子２０１から入力される電圧値が３００Ｖの直流入力電圧を駆動部２０３が要する直流駆動電圧である３００Ｖを超える電圧値の直流駆動電圧に昇圧する。駆動部２０３には、３００Ｖの直流駆動電圧、またはコンバータ２０２により昇圧された３００Ｖを超える電圧値の直流駆動電圧が供給される。
【００２５】
本実施の形態では、制御部２０８が要する直流制御電圧の電圧値は、１２Ｖの電圧値である。電源回路部２０７は、接続端子２０１から入力される電圧値が３００Ｖの直流入力電圧を制御部２０８が要する直流制御電圧である１２Ｖの電圧値の直流制御電圧に降圧する。制御部２０８には、電源回路部２０７により降圧された１２Ｖの直流制御電圧が供給される。
【００２６】
次に、図２におけるコンプレッサ２０４が空気調和機の室外機である場合の当該室外機の動作を説明する。図３は、図２におけるコンプレッサ２０４が空気調和機の室外機である場合の当該室外機の暖房時の動作を説明するための図である。図４は、図２におけるコンプレッサ２０４が空気調和機の室外機である場合の当該室外機の冷房時の動作を説明するための図である。熱交換器２０６は、熱交換器２０６の内部を循環する熱交換のための媒体を有する。熱交換器２０６の内部には、温められた媒体と冷やされた媒体とが存在する。
【００２７】
図３に示すように、暖房時は、室外の空気と熱交換器２０６との間で熱交換が行われて、媒体は室外の空気の熱を吸収して温度が−１０℃から０℃になる。次いで、直流モータ２０５が動作して圧縮機２１１による媒体の昇圧が行われて、媒体の温度が０℃から６０℃になる。次いで、室内の空気と熱交換器２０６との間で熱交換が行われて、室内の空気は媒体の熱を吸収して室内が暖められるとともに、媒体は室内の空気に熱を与えて温度が６０℃から２０℃になる。次いで、膨張弁２１２による媒体の降圧が行われて、媒体の温度が２０℃から−１０℃になる。次いで、室外の空気と熱交換器２０６との間で熱交換が行われて、媒体は室外の空気の熱を吸収して温度が−１０℃から０℃になる。このような動作が繰り返されることにより、室内が暖められる。
【００２８】
図４に示すように、冷房時は、室外の空気と熱交換器２０６との間で熱交換が行われて、媒体は室外の空気に熱を与えて温度が６０℃から２０℃になる。次いで、膨張弁２１２による媒体の降圧が行われて、媒体の温度が２０℃から−１０℃になる。次いで、室内の空気と熱交換器２０６との間で熱交換が行われて、室内の空気は媒体に熱を与えて室内が冷やされるとともに、媒体は室内の空気の熱を吸収して温度が−１０℃から０℃になる。次いで、直流モータ２０５が動作して圧縮機２１１による媒体の昇圧が行われて、媒体の温度が０℃から６０℃になる。次いで、室外の空気と熱交換器２０６との間で熱交換が行われて、媒体は室外の空気に熱を与えて温度が６０℃から２０℃になる。このような動作が繰り返されることにより、室内が冷やされる。
【００２９】
次に、図１における第２の電気機器について説明する。図５は、図１における第２の電気機器の一例を示す構成図である。
【００３０】
図５に示す第２の電気機器３００は、駆動部３０２と、コンプレッサ３０３と、電源回路部３０６と、制御部３０７と、通信部３０８と、バックアップ電源３０９とを備える。
【００３１】
第２の電気機器３００は、接続端子３０１を介してパワーコンディショナ１００に接続される。第２の電気機器３００には、接続端子３０１を介してパワーコンディショナ１００から直流電力が供給される。駆動部３０２には、接続端子３０１から入力される直流入力電圧、すなわちパワーコンディショナ１００の接続端子１０２から供給される直流出力電圧が供給される。駆動部３０２は、コンプレッサ３０３を動作させる。コンプレッサ３０３は、直流モータ３０４と、熱交換器３０５とを備える。
【００３２】
電源回路部３０６は、接続端子３０１から入力される直流入力電圧、すなわちパワーコンディショナ１００の接続端子１０２から供給される直流出力電圧を制御部３０７が要する直流制御電圧に変換する。制御部３０７には、電源回路部３０６により変換された直流制御電圧が供給される。制御部３０７は、駆動部３０２を制御する。制御部３０７と通信部３０８とは接続されている。通信部３０８は、パワーコンディショナ１００と相互に通信可能である。制御部３０７は、通信部３０８を介してパワーコンディショナ１００に第２の電気機器３００が要する直流入力電圧の電圧値の情報である電圧値情報を送信する。バックアップ電源３０９は、第２の電気機器３００へのパワーコンディショナ１００からの直流電力の供給が停止した場合に、制御部３０７に直流制御電圧を供給する。
【００３３】
本実施の形態では、駆動部３０２が要する直流駆動電圧の電圧値は、１５０Ｖの電圧値である。制御部３０７は、通信部３０８を介してパワーコンディショナ１００に、第２の電気機器３００が要する直流入力電圧の電圧値は１５０Ｖである旨の電圧値情報を送信する。１５０Ｖである旨の電圧値情報は、第２の電圧値情報の一例である。当該電圧値情報を受信したパワーコンディショナ１００は、第６のコンバータ１１４を制御して、電圧値が１５０Ｖの直流出力電圧を接続端子１０２から出力する。接続端子３０１から入力される直流入力電圧、すなわちパワーコンディショナ１００の接続端子１０２から供給される直流出力電圧の電圧値が１５０Ｖであり、駆動部３０２が要する直流駆動電圧の電圧値と同じであるため、電圧変換がされることなく１５０Ｖの電圧値の直流入力電圧が駆動部３０２に供給される。
【００３４】
本実施の形態では、制御部３０７が要する直流制御電圧の電圧値は、１２Ｖの電圧値である。電源回路部３０６は、接続端子３０１から入力される電圧値が１５０Ｖの直流入力電圧を制御部３０７が要する直流制御電圧である１２Ｖの電圧値の直流制御電圧に降圧する。制御部３０７には、電源回路部３０６により降圧された１２Ｖの直流制御電圧が供給される。
【００３５】
次に、図１における第３の電気機器について説明する。図６は、図１における第３の電気機器の一例を示す構成図である。
【００３６】
図６に示す第３の電気機器４００は、コンバータ４０２と、駆動部４０３と、動作部４０４と、レギュレータ４０５と、制御部４０６と、通信部４０７と、バックアップ電源４０８とを備える。
【００３７】
第３の電気機器４００は、接続端子４０１を介してパワーコンディショナ１００に接続される。第３の電気機器４００には、接続端子４０１を介してパワーコンディショナ１００から直流電力が供給される。コンバータ４０２は、接続端子４０１から入力される直流入力電圧、すなわちパワーコンディショナ１００の接続端子１０３から供給される直流出力電圧を駆動部４０３が要する直流駆動電圧に変換する。駆動部４０３には、コンバータ４０２により変換された直流駆動電圧が供給される。駆動部４０３は、動作部４０４を動作させる。
【００３８】
レギュレータ４０５は、接続端子４０１から入力される直流入力電圧、すなわちパワーコンディショナ１００の接続端子１０３から供給される直流出力電圧を制御部４０６が要する直流制御電圧に変換する。制御部４０６には、レギュレータ４０５により変換された直流制御電圧が供給される。制御部４０６は、コンバータ４０２および駆動部４０３をそれぞれ制御する。制御部４０６と通信部４０７とは接続されている。通信部４０７は、パワーコンディショナ１００と相互に通信可能である。制御部４０６は、通信部４０７を介してパワーコンディショナ１００に第３の電気機器４００が要する直流入力電圧の電圧値の情報である電圧値情報を送信する。バックアップ電源４０８は、第３の電気機器４００へのパワーコンディショナ１００からの直流電力の供給が停止した場合に、制御部４０６に直流制御電圧を供給する。
【００３９】
本実施の形態では、第３の電気機器４００は、たとえば、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）照明機器、およびノート型パソコンおよび小型液晶テレビといった情報機器その他の家電機器である。たとえば、第３の電気機器４００が小型液晶テレビである場合は、動作部４０４は液晶テレビの明るさを得るためのバックライトであり、駆動部４０３はバックライトを光らせるためのインバータである。第３の電気機器４００は家電機器であるため、制御部４０６は、通信部４０７を介してパワーコンディショナ１００に、第３の電気機器４００が要する直流入力電圧の電圧値は５０Ｖである旨の電圧値情報を送信する。５０Ｖである旨の電圧値情報は、第３の電圧値情報の一例である。当該電圧値情報を受信したパワーコンディショナ１００は、第７のコンバータ１１５を制御して、電圧値が５０Ｖの直流出力電圧を接続端子１０３から出力する。コンバータ４０２は、接続端子４０１から入力される電圧値が５０Ｖの直流入力電圧を駆動部４０３が要する直流駆動電圧に電圧変換する。駆動部４０３には、コンバータ４０２により電圧変換された直流駆動電圧が供給される。
【００４０】
本実施の形態では、制御部４０６が要する直流制御電圧の電圧値は、１２Ｖの電圧値である。レギュレータ４０５は、接続端子４０１から入力される電圧値が５０Ｖの直流入力電圧を制御部４０６が要する直流制御電圧である１２Ｖの電圧値の直流制御電圧に降圧する。本実施の形態では、第１の電気機器２００および第２の電気機器３００と比較して、直流入力電圧の電圧値と直流制御電圧の電圧値との差が小さいため、レギュレータ４０５といった安価な電圧変換器を使用することが可能である。制御部４０６には、レギュレータ４０５により降圧された１２Ｖの直流制御電圧が供給される。
【００４１】
次に、図１の給電システムが実行する給電処理について説明する。図７は、図１の給電システムが実行する給電処理のシーケンス図である。
【００４２】
ステップＳ１０１において、第１の電気機器２００の制御部２０８は、通信部２０９を介してパワーコンディショナ１００に、第１の電気機器２００が要する直流入力電圧の電圧値は３００Ｖである旨の電圧値情報を送信する。３００Ｖである旨の電圧値情報は、第１の電圧値の情報の一例である。
【００４３】
次いで、パワーコンディショナ１００の制御部１２４は、パワーコンディショナ１００の通信部１２５が受信した、ステップＳ１０１で送信された電圧値情報に基づいて、第５のコンバータ１１３を制御する（ステップＳ１０２）。具体的には、制御部１２４は、第５のコンバータ１１３が直流基準電圧を３００Ｖの直流出力電圧に変換するように、第５のコンバータ１１３を制御する。
【００４４】
次いで、パワーコンディショナ１００は、接続端子１０１から第１の電気機器２００に３００Ｖの直流出力電圧を供給する（ステップＳ１０３）。３００Ｖの直流出力電圧は、第１の直流出力電圧の一例である。
【００４５】
ステップＳ１０４において、第２の電気機器３００の制御部３０７は、通信部３０８を介してパワーコンディショナ１００に、第２の電気機器３００が要する直流入力電圧の電圧値は１５０Ｖである旨の電圧値情報を送信する。
【００４６】
次いで、パワーコンディショナ１００の制御部１２４は、パワーコンディショナ１００の通信部１２５が受信した、ステップＳ１０４で送信された電圧値情報に基づいて、第６のコンバータ１１４を制御する（ステップＳ１０５）。具体的には、制御部１２４は、第６のコンバータ１１４が直流基準電圧を１５０Ｖの直流出力電圧に変換するように、第６のコンバータ１１４を制御する。
【００４７】
次いで、パワーコンディショナ１００は、接続端子１０２から第２の電気機器３００に１５０Ｖの直流出力電圧を供給する（ステップＳ１０６）。１５０Ｖの直流出力電圧は、第２の直流出力電圧の一例である。
【００４８】
ステップＳ１０７において、第３の電気機器４００の制御部４０６は、通信部４０７を介してパワーコンディショナ１００に、第３の電気機器４００が要する直流入力電圧の電圧値は５０Ｖである旨の電圧値情報を送信する。
【００４９】
次いで、パワーコンディショナ１００の制御部１２４は、パワーコンディショナ１００の通信部１２５が受信した、ステップＳ１０７で送信された電圧値情報に基づいて、第７のコンバータ１１５を制御する（ステップＳ１０８）。具体的には、制御部１２４は、第７のコンバータ１１５が直流基準電圧を５０Ｖの直流出力電圧に変換するように、第７のコンバータ１１５を制御する。
【００５０】
次いで、パワーコンディショナ１００は、接続端子１０３から第３の電気機器４００に５０Ｖの直流出力電圧を供給する（ステップＳ１０９）。５０Ｖの直流出力電圧は、第３の直流出力電圧の一例である。
【００５１】
図７に示した給電処理によれば、第１の電気機器２００の駆動部２０３、第２の電気機器３００の駆動部３０２、および第３の電気機器４００の駆動部４０３がそれぞれ要する直流駆動電圧の電圧値と同一の値、または第１の電気機器２００、第２の電気機器３００、および第３の電気機器４００がそれぞれ要する直流入力電圧の電圧値と同一の値の直流出力電圧が、パワーコンディショナ１００から第１の電気機器２００、第２の電気機器３００、および第３の電気機器４００にそれぞれ供給される。電圧変換の際のエネルギーロスは、電圧変換の回数が多くなることにより多くなり、また電圧変換器の電路に流れる電流の値が大きくなることによっても多くなる。第１の電気機器２００、第２の電気機器３００および第３の電気機器４００では、電圧変換の回数が１回以下であり、さらに主流である４８Ｖの直流電圧が供給される場合と比較して高い電圧値の直流電圧が供給されるため、電路に流れる電流の値を小さくすることができ、電圧変換におけるエネルギーロスを低減することができる。これにより、給電システム１０において、電力供給におけるエネルギーロスを低減することができる。
【００５２】
また、図７に示した給電処理によれば、直流出力電圧が供給される電気機器が当該電気機器が要する直流入力電圧の電圧値情報を、パワーコンディショナ１００に送信し、パワーコンディショナ１００は当該電気機器が要する直流入力電圧の電圧値と同一の電圧値の直流出力電圧を当該電気機器に供給する。これにより、直流出力電圧が供給される電気機器が変更された場合においても、パワーコンディショナ１００は、直流出力電圧を供給する電気機器に応じて、当該電気機器に供給する直流出力電圧の電圧値を柔軟に変更して供給することができる。
【００５３】
本実施の形態によれば、第１のコンバータ１０９、第２のコンバータ１１０およびインバータ１１６の接続部１２１と、第３のコンバータ１１１、第４のコンバータ１１２、第５のコンバータ１１３、第６のコンバータ１１４および第７のコンバータ１１５の接続部１２２との間にダイオード１２３が設けられ、ダイオード１２３のアノード側が接続部１２１に接続され、ダイオード１２３のカソード側が接続部１２２に接続される。太陽光発電システム１から供給される直流電力と、風力発電システム２から供給される直流電力とは、自然再生エネルギーであり、電力会社に買い取ってもらえるため商用系統５に逆潮流可能である。蓄電池３から供給される直流電力と、電気自動車４から供給される直流電力とは、電力会社が買い取りできない電力であるため、商用系統５に逆潮流不可能であるといえる。上述したダイオード１２３により、逆潮流不可能な電力と逆潮流可能な電力とが混在して商用系統５に供給されることを防止することができる。
【００５４】
本実施の形態では、パワーコンディショナ１００に、太陽光発電システム１と、風力発電システム２とが接続されているが、少なくともどちらか一方がパワーコンディショナ１００に接続されていればよい。また、パワーコンディショナ１００に、蓄電池３と、電気自動車４とが接続されているが、少なくともどちらか一方がパワーコンディショナ１００に接続されていればよい。
【００５５】
本実施の形態では、パワーコンディショナ１００に、太陽光発電システム１および風力発電システム２を接続しているが、地熱発電システムおよびバイオマス発電システムといった逆潮流可能な電力を供給する発電システムを接続してもよい。また、パワーコンディショナ１００に、蓄電池３および電気自動車４を接続しているが、都市ガスおよび水素を使用した家庭用燃料電池発電システムといった逆潮流不可能な電力を供給する発電システムを接続してもよい。
【００５６】
本実施の形態では、接続端子１０１から供給される直流出力電圧の電圧値を３００Ｖとし、接続端子１０２から供給される直流出力電圧の電圧値を１５０Ｖとし、接続端子１０３から供給される直流出力電圧の電圧値を５０Ｖとしたが、第１の電気機器２００、第２の電気機器３００および第３の電気機器４００が要する直流入力電圧の電圧値に応じて異なる電圧値の直流出力電圧を接続端子１０１，１０２および１０３から供給するようにしてもよい。
【００５７】
「電気設備の技術基準の解釈  平成２８年５月２５日改正版」によれば、住宅の屋内電路の対地電圧は１５０Ｖ以下とし、電気機器の定格消費電力が２ｋＷ以上であれば３００Ｖ以下とする規格となっている。本実施の形態では、当該規格を鑑みて、接続端子１０１から供給される直流出力電圧の電圧値を３００Ｖとしているが、たとえば、住宅の電気機器への４００ＶのＨＶＤＣ（High  Volt-age  Direct  Current）給電が実用化された場合には、接続端子１０１から供給される直流出力電圧の電圧値を４００Ｖとしてもよい。「直流給電技術の現行と動向  株式会社ＮＴＴファシリティーズ  津村  哲史」によれば、既に電気通信に使用されるデータサーバでは４００Ｖの直流電圧のＨＶＤＣ給電が実用化されている。
【００５８】
本実施の形態では、パワーコンディショナ１００が通信部１２５を備え、第１の電気機器２００が通信部２０９を備え、第２の電気機器３００が通信部３０８を備え、第３の電気機器４００が通信部４０７を備えているため、給電システム１０がＨＥＭＳ（Home  Energy  Management  System）として動作することが可能である。この場合、パワーコンディショナ１００が第１の電気機器２００、第２の電気機器３００および第３の電気機器４００の制御および操作をすることが可能である。たとえば、パワーコンディショナ１００が各電気機器の設定モードの操作および省エネモードの設定が可能である。
【００５９】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２にかかる給電システムについて説明する。図８は、本発明の実施の形態２にかかる給電システムの一例を示す構成図である。本発明の実施の形態２にかかる給電システム１０Ａは、第１の電気機器２００と同様の構成の第４の電気機器５００が第１の電気機器２００と並列にパワーコンディショナ１００に接続され、第２の電気機器３００と同様の構成の第５の電気機器６００が第２の電気機器３００と並列にパワーコンディショナ１００に接続され、第３の電気機器４００と同様の構成の第６の電気機器７００が第３の電気機器４００と並列にパワーコンディショナ１００に接続され、主に制御部１２４Ａの機能が異なる点が、上述した実施の形態１と異なる。実施の形態１と重複した構成および作用については説明を省略し、以下に異なる構成および作用についての説明を行う。
【００６０】
図８に示す給電システム１０Ａは、パワーコンディショナ１００Ａと、第１の電気機器２００と、第２の電気機器３００と、第３の電気機器４００と、第４の電気機器５００と、第５の電気機器６００と、第６の電気機器７００とを備える。パワーコンディショナ１００Ａと第４の電気機器５００とは、パワーコンディショナ１００Ａの接続端子１０１、および第４の電気機器５００の接続端子５０１を介して接続されている。第４の電気機器５００にはパワーコンディショナ１００Ａから直流電力が供給される。パワーコンディショナ１００Ａと第５の電気機器６００とは、パワーコンディショナ１００Ａの接続端子１０２、および第５の電気機器６００の接続端子６０１を介して接続されている。第５の電気機器６００にはパワーコンディショナ１００Ａから直流電力が供給される。パワーコンディショナ１００Ａと第６の電気機器７００とは、パワーコンディショナ１００Ａの接続端子１０３、および第６の電気機器７００の接続端子７０１を介して接続されている。第６の電気機器７００にはパワーコンディショナ１００Ａから直流電力が供給される。
【００６１】
パワーコンディショナ１００Ａは、制御部１２４Ａと、通信部１２５Ａとを備える。制御部１２４Ａと通信部１２５Ａとは接続されている。制御部１２４Ａは、第１のコンバータ１０９、第２のコンバータ１１０、第３のコンバータ１１１、第４のコンバータ１１２、第５のコンバータ１１３、第６のコンバータ１１４、第７のコンバータ１１５およびインバータ１１６をそれぞれ制御する。制御部１２４Ａは、開閉器１１７、開閉器１１８、開閉器１１９および開閉器１２０をそれぞれ制御する。通信部１２５Ａは、第１の電気機器２００、第２の電気機器３００、第３の電気機器４００、第４の電気機器５００、第５の電気機器６００および第６の電気機器７００とそれぞれ相互に通信可能である。
【００６２】
本実施の形態では、通信部１２５Ａは、第１の電気機器２００が要する直流入力電圧の電圧値情報を第１の電気機器２００から受信するとともに、第４の電気機器５００が要する直流入力電圧の電圧値情報を第４の電気機器５００から受信する。第４の電気機器５００が要する直流入力電圧は、第４の直流入力電圧の一例であり、当該直流入力電圧の電圧値情報は、第４の電圧値情報の一例である。通信部１２５Ａは、第２の電気機器３００が要する直流入力電圧の電圧値情報を第２の電気機器３００から受信するとともに、第５の電気機器６００が要する直流入力電圧の電圧値情報を第５の電気機器６００から受信する。通信部１２５Ａは、第３の電気機器４００が要する直流入力電圧の電圧値情報を第３の電気機器４００から受信するとともに、第６の電気機器７００が要する直流入力電圧の電圧値情報を第６の電気機器７００から受信する。
【００６３】
本実施の形態では、制御部１２４Ａは、通信部１２５Ａが受信した第１の電気機器２００が要する直流入力電圧の電圧値情報、および第４の電気機器５００が要する直流入力電圧の電圧値情報に基づいて、第５のコンバータ１１３を制御する。たとえば、制御部１２４Ａは、第５のコンバータ１１３が直流基準電圧を、第１の電気機器２００が要する直流入力電圧の電圧値および第４の電気機器５００が要する直流入力電圧の電圧値の平均値の直流出力電圧に変換するように、第５のコンバータ１１３を制御する。制御部１２４Ａは、通信部１２５Ａが受信した第２の電気機器３００が要する直流入力電圧の電圧値情報、および第５の電気機器６００が要する直流入力電圧の電圧値情報に基づいて、第６のコンバータ１１４を制御する。制御部１２４Ａは、通信部１２５Ａが受信した第３の電気機器４００が要する直流入力電圧の電圧値情報、および第６の電気機器７００が要する直流入力電圧の電圧値情報に基づいて、第７のコンバータ１１５を制御する。
【００６４】
本実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００６５】
本実施の形態では、パワーコンディショナ１００Ａの１つの接続端子に、２つの電気機器が並列に接続されていたが、３つ以上の電気機器が並列に接続されていてもよい。この場合、パワーコンディショナ１００Ａは、たとえば、３つ以上の電気機器がそれぞれ要する直流入力電圧の電圧値の平均値の直流出力電圧を３つ以上の電気機器のそれぞれに供給する。
【００６６】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３にかかる給電システムについて説明する。図９は、本発明の実施の形態３にかかる給電システムの一例を示す構成図である。本発明の実施の形態３にかかる給電システム１０Ｂは、パワーコンディショナ１００の接続端子１０３から直流出力電圧が第１の電気機器２００Ａおよび第２の電気機器３００Ａにさらに供給され、第１の電気機器２００Ａおよび第２の電気機器３００Ａの構成が異なる点が、上述した実施の形態１と異なる。実施の形態１と重複した構成および作用については説明を省略し、以下に異なる構成および作用についての説明を行う。
【００６７】
図９に示す給電システム１０Ｂは、パワーコンディショナ１００と、第１の電気機器２００Ａと、第２の電気機器３００Ａと、第３の電気機器４００とを備える。パワーコンディショナ１００と第１の電気機器２００Ａとは、パワーコンディショナ１００の接続端子１０１、および第１の電気機器２００Ａの接続端子２０１を介して接続され、さらにパワーコンディショナ１００の接続端子１０３、および第１の電気機器２００Ａの接続端子２１３を介して接続されている。パワーコンディショナ１００と第２の電気機器３００Ａとは、パワーコンディショナ１００の接続端子１０２、および第２の電気機器３００Ａの接続端子３０１を介して接続され、さらにパワーコンディショナ１００の接続端子１０３、および第２の電気機器３００Ａの接続端子３１０を介して接続されている。
【００６８】
次に、図９における第１の電気機器について説明する。図１０は、図９における第１の電気機器の一例を示す構成図である。
【００６９】
図１０に示す第１の電気機器２００Ａでは、接続端子２１３から入力される直流入力電圧、すなわちパワーコンディショナ１００の接続端子１０３から供給される直流出力電圧が電源回路部２０７に供給される。
【００７０】
本実施の形態では、制御部２０８が要する直流制御電圧の電圧値は、１２Ｖの電圧値である。電源回路部２０７は、接続端子２１３から入力される電圧値が５０Ｖの直流入力電圧を制御部２０８が要する直流制御電圧である１２Ｖの電圧値の直流制御電圧に降圧する。
【００７１】
次に、図９における第２の電気機器について説明する。図１１は、図９における第２の電気機器の一例を示す構成図である。
【００７２】
図１１に示す第２の電気機器３００Ａでは、接続端子３１０から入力される直流入力電圧、すなわちパワーコンディショナ１００の接続端子１０３から供給される直流出力電圧が電源回路部３０６に供給される。
【００７３】
本実施の形態では、制御部３０７が要する直流制御電圧の電圧値は、１２Ｖの電圧値である。電源回路部３０６は、接続端子３１０から入力される電圧値が５０Ｖの直流入力電圧を制御部３０７が要する直流制御電圧である１２Ｖの電圧値の直流制御電圧に降圧する。
【００７４】
本実施の形態によれば、電源回路部２０７および電源回路部３０６は、電圧値が５０Ｖの直流入力電圧を１２Ｖの電圧値の直流制御電圧に降圧する。その結果、上述した第１の実施の形態および第２の実施の形態の電源回路部２０７および電源回路部３０６と比較して、耐電圧の高い素子が不要となり、電源回路を安価なレギュレータに変更することも可能となる。たとえば、第１の電気機器２００Ａは、電源回路部２０７に代えて、レギュレータ４０５を採用することができる。同様に、第２の電気機器３００Ａは、電源回路部３０６に代えて、レギュレータ４０５を採用することができる。
【００７５】
実施の形態４．
次に、本発明の実施の形態４にかかる給電システムについて説明する。図１２および図１３は、本発明の実施の形態４にかかる給電システムの一例を示す構成図である。本発明の実施の形態４にかかる給電システム１０Ｃは、主にパワーコンディショナ１００Ｂの制御部１２４Ｂ、第１の電気機器２００Ｂの制御部２０８Ａ、第２の電気機器３００Ｂの制御部３０７Ａ、および第３の電気機器４００Ａの制御部４０６Ａの機能が異なる点が、上述した実施の形態１と異なる。実施の形態１と重複した構成および作用については説明を省略し、以下に異なる構成および作用についての説明を行う。
【００７６】
図１２および図１３に示す給電システム１０Ｃは、パワーコンディショナ１００Ｂと、第１の電気機器２００Ｂと、第２の電気機器３００Ｂと、第３の電気機器４００Ａとを備える。パワーコンディショナ１００Ｂは、制御部１２４Ｂと、通信部１２５Ｂとを備える。
【００７７】
本実施の形態では、図１２に示すように、商用系統５の停電時に、パワーコンディショナ１００Ｂの制御部１２４Ｂは、パワーコンディショナ１００Ｂを商用系統５から切り離して保護するために、開閉器１２０を開状態に制御する。また、パワーコンディショナ１００Ｂの制御部１２４Ｂは、正常に動作可能な第１の電気機器２００Ｂ、第２の電気機器３００Ｂおよび第３の電気機器４００Ａへの電力供給のために、開閉器１１７、開閉器１１８および開閉器１１９を開状態に制御する。その後、図１３に示すように、パワーコンディショナ１００Ｂの制御部１２４Ｂは、第１の電気機器２００Ｂ、第２の電気機器３００Ｂおよび第３の電気機器４００Ａが正常に動作可能であるときは、開閉器１１７、開閉器１１８および開閉器１１９を閉状態に制御する。
【００７８】
本実施の形態では、通信部１２５Ｂは、第１の電気機器２００Ｂが正常に動作可能か否かの第１の診断結果を第１の電気機器２００Ｂから受信する。通信部１２５Ｂは、第２の電気機器３００Ｂが正常に動作可能か否かの第２の診断結果を第２の電気機器３００Ｂから受信する。通信部１２５Ｂは、第３の電気機器４００Ａが正常に動作可能か否かの第３の診断結果を第３の電気機器４００Ａから受信する。
【００７９】
本実施の形態では、制御部１２４Ｂは、第１の診断結果に基づいて、第１の電気機器２００Ｂが正常に動作可能であるときは、開閉器１１７を閉状態に制御する。制御部１２４Ｂは、第２の診断結果に基づいて、第２の電気機器３００Ｂが正常に動作可能であるときは、開閉器１１８を閉状態に制御する。制御部１２４Ｂは、第３の診断結果に基づいて、第３の電気機器４００Ａが正常に動作可能であるときは、開閉器１１９を閉状態に制御する。
【００８０】
次に、図１２における第１の電気機器について説明する。図１４は、図１２における第１の電気機器の一例を示す構成図である。
【００８１】
図１４に示す第１の電気機器２００Ｂは、コンバータ２０２と、駆動部２０３と、コンプレッサ２０４と、電源回路部２０７と、制御部２０８Ａと、通信部２０９Ａと、バックアップ電源２１０とを備える。
【００８２】
制御部２０８Ａは、第１の電気機器２００Ｂが正常に動作可能か否かを診断する診断部２１４を備える。診断部２１４は、第１の診断部の一例である。制御部２０８Ａは、通信部２０９Ａを介してパワーコンディショナ１００Ｂに診断部２１４による第１の診断結果を送信する。
【００８３】
次に、図１２における第２の電気機器について説明する。図１５は、図１２における第２の電気機器の一例を示す構成図である。
【００８４】
図１５に示す第２の電気機器３００Ｂは、駆動部３０２と、コンプレッサ３０３と、電源回路部３０６と、制御部３０７Ａと、通信部３０８Ａと、バックアップ電源３０９とを備える。
【００８５】
制御部３０７Ａは、第２の電気機器３００Ｂが正常に動作可能か否かを診断する診断部３１１を備える。診断部３１１は、第２の診断部の一例である。制御部３０７Ａは、通信部３０８Ａを介してパワーコンディショナ１００Ｂに診断部３１１による第２の診断結果を送信する。
【００８６】
次に、図１２における第３の電気機器について説明する。図１６は、図１２における第３の電気機器の一例を示す構成図である。
【００８７】
図１６に示す第３の電気機器４００Ａは、コンバータ４０２と、駆動部４０３と、動作部４０４と、レギュレータ４０５と、制御部４０６Ａと、通信部４０７Ａと、バックアップ電源４０８とを備える。
【００８８】
制御部４０６Ａは、第３の電気機器４００Ａが正常に動作可能か否かを診断する診断部４０９を備える。診断部４０９は、第３の診断部の一例である。制御部４０６Ａは、通信部４０７Ａを介してパワーコンディショナ１００Ｂに診断部４０９による第３の診断結果を送信する。
【００８９】
次に、図１２の給電システムが実行する商用系統の停電時の給電処理について説明する。図１７は、図１２の給電システムが実行する商用系統の停電時の給電処理のシーケンス図である。
【００９０】
ステップＳ２０１において、商用系統５の停電時に、パワーコンディショナ１００Ｂの制御部１２４Ｂは、開閉器１２０、開閉器１１７、開閉器１１８および開閉器１１９を開状態に制御する。商用系統５が停電したか否かは、たとえば、接続端子１０８と開閉器１２０との間の電路に流れる交流の電圧値または電流値をモニタリングすることにより判別することができる。これにより、第１の電気機器２００Ｂ、第２の電気機器３００Ｂおよび第３の電気機器４００Ａへの直流出力電圧の供給が停止する（ステップＳ２０２，ステップＳ２０７およびステップＳ２１２）。
【００９１】
ステップＳ２０２の後、第１の電気機器２００Ｂの診断部２１４は、第１の電気機器２００Ｂが正常に動作可能か否かを診断する（ステップＳ２０３）。診断部２１４による診断の手法は、ＪＴＡＧ（Join  Test  Action  Group：IEEE  1149.1）の故障診断を用いることを想定しているが、たとえば、第１の電気機器２００Ｂが持つ独自の故障診断、または独自の正常に動作可能か否かを判断することができる手段または機能を用いてもよい。
【００９２】
次いで、第１の電気機器２００Ｂの制御部２０８Ａは、通信部２０９Ａを介してパワーコンディショナ１００Ｂに診断部２１４による第１の診断結果を送信する（ステップＳ２０４）。
【００９３】
次いで、パワーコンディショナ１００Ｂの制御部１２４Ｂは、通信部１２５Ｂが受信した第１の診断結果に基づいて、開閉器１１７を制御する（ステップＳ２０５）。制御部１２４Ｂは、第１の診断結果に基づいて、第１の電気機器２００Ｂが正常に動作可能であるときは、開閉器１１７を閉状態に制御する。制御部１２４Ｂは、第１の診断結果に基づいて、第１の電気機器２００Ｂが正常に動作不可能であるときは、開閉器１１７を開状態に制御する。これにより、第１の電気機器２００Ｂへの直流出力電圧の供給が再開または停止が維持される（ステップＳ２０６）。
【００９４】
ステップＳ２０７の後、第２の電気機器３００Ｂの診断部３１１は、第２の電気機器３００Ｂが正常に動作可能か否かを診断する（ステップＳ２０８）。診断部３１１による診断は、診断部２１４による診断と同様の手法である。
【００９５】
次いで、第２の電気機器３００Ｂの制御部３０７Ａは、通信部３０８Ａを介してパワーコンディショナ１００Ｂに診断部３１１による第２の診断結果を送信する（ステップＳ２０９）。
【００９６】
次いで、パワーコンディショナ１００Ｂの制御部１２４Ｂは、通信部１２５Ｂが受信した第２の診断結果に基づいて、開閉器１１８を制御する（ステップＳ２１０）。制御部１２４Ｂは、第２の診断結果に基づいて、第２の電気機器３００Ｂが正常に動作可能であるときは、開閉器１１８を閉状態に制御する。制御部１２４Ｂは、第２の診断結果に基づいて、第２の電気機器３００Ｂが正常に動作不可能であるときは、開閉器１１８を開状態に制御する。これにより、第２の電気機器３００Ｂへの直流出力電圧の供給が再開または停止が維持される（ステップＳ２１１）。
【００９７】
ステップＳ２１２の後、第３の電気機器４００Ａの診断部４０９は、第３の電気機器４００Ａが正常に動作可能か否かを診断する（ステップＳ２１３）。診断部４０９による診断は、診断部２１４による診断と同様の手法である。
【００９８】
次いで、第３の電気機器４００Ａの制御部４０６Ａは、通信部４０７Ａを介してパワーコンディショナ１００Ｂに診断部４０９による第３の診断結果を送信する（ステップＳ２１４）。
【００９９】
次いで、パワーコンディショナ１００Ｂの制御部１２４Ｂは、通信部１２５Ｂが受信した第３の診断結果に基づいて、開閉器１１９を制御する（ステップＳ２１５）。制御部１２４Ｂは、第３の診断結果に基づいて、第３の電気機器４００Ａが正常に動作可能であるときは、開閉器１１９を閉状態に制御する。制御部１２４Ｂは、第３の診断結果に基づいて、第３の電気機器４００Ａが正常に動作不可能であるときは、開閉器１１９を開状態に制御する。これにより、第３の電気機器４００Ａへの直流出力電圧の供給が再開または停止が維持される（ステップＳ２１６）。
【０１００】
図１７に示した商用系統の停電時の給電処理によれば、商用系統５の停電時に、パワーコンディショナ１００Ｂを商用系統５から切り離して保護することができる。また、第１の電気機器２００Ｂ、第２の電気機器３００Ｂおよび第３の電気機器４００Ａへの給電を一旦停止して、正常に動作可能な第１の電気機器２００Ｂ、第２の電気機器３００Ｂおよび第３の電気機器４００Ａに対してのみ給電を再開することができるため、安全に復電が可能である。
【０１０１】
本実施の形態では、第１の電気機器２００Ｂ、第２の電気機器３００Ｂおよび第３の電気機器４００Ａへの直流出力電圧の供給が停止した場合に、バックアップ電源２１０，３０９および４０８を用いて制御部２０８Ａ，３０７Ａおよび４０６Ａへの直流制御電圧の供給を行うが、上述した実施の形態３のように構成して、商用系統５の停電時においても、開閉器１１９は閉状態にして、制御部２０８Ａ，３０７Ａおよび４０６Ａへの直流制御電圧の供給を行ってもよい。この場合、商用系統５の停電時においても動作することが望まれるネットワーク装置、火災報知器、および安全に関するセキュリティ装置が、商用系統５の停電時においても動作可能とすることができる。
【０１０２】
なお、実施の形態１から実施の形態４の給電システム１０，１０Ａ，１０Ｂおよび１０Ｃにおける制御部１２４，１２４Ａ，１２４Ｂ，２０８，２０８Ａ，３０７，３０７Ａ，４０６および４０６Ａの機能の一部または全部は、処理回路２０によって実現されてもよい。図１８は、実施の形態１から実施の形態４の給電システム１０，１０Ａ，１０Ｂおよび１０Ｃにおける制御部１２４，１２４Ａ，１２４Ｂ，２０８，２０８Ａ，３０７，３０７Ａ，４０６および４０６Ａが処理回路２０であることを示す図である。
【０１０３】
処理回路２０は、専用のハードウェアである。すなわち、処理回路２０は、たとえば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable  Gate  Array）、またはこれらを組み合わせたものである。実施の形態１から実施の形態４の給電システム１０，１０Ａ，１０Ｂおよび１０Ｃにおける制御部１２４，１２４Ａ，１２４Ｂ，２０８，２０８Ａ，３０７，３０７Ａ，４０６および４０６Ａの一部は、残部とは別個の専用のハードウェアであってもよい。
【０１０４】
実施の形態１から実施の形態４の給電システム１０，１０Ａ，１０Ｂおよび１０Ｃにおける制御部１２４，１２４Ａ，１２４Ｂ，２０８，２０８Ａ，３０７，３０７Ａ，４０６および４０６Ａは、メモリ４０に格納されるプログラムを実行するプロセッサ３０であってもよい。図１９は、実施の形態１から実施の形態４の給電システム１０，１０Ａ，１０Ｂおよび１０Ｃにおける制御部１２４，１２４Ａ，１２４Ｂ，２０８，２０８Ａ，３０７，３０７Ａ，４０６および４０６Ａがプロセッサ３０であることを示す図である。プロセッサ３０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）である。
【０１０５】
実施の形態１から実施の形態４の給電システム１０，１０Ａ，１０Ｂおよび１０Ｃにおける制御部１２４，１２４Ａ，１２４Ｂ，２０８，２０８Ａ，３０７，３０７Ａ，４０６および４０６Ａがプロセッサ３０である場合、当該制御部１２４，１２４Ａ，１２４Ｂ，２０８，２０８Ａ，３０７，３０７Ａ，４０６および４０６Ａの機能は、プロセッサ３０と、ソフトウェアまたはファームウェアとにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ４０に格納される。プロセッサ３０は、メモリ４０に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、当該制御部１２４，１２４Ａ，１２４Ｂ，２０８，２０８Ａ，３０７，３０７Ａ，４０６および４０６Ａの機能を実現する。
【０１０６】
すなわち、実施の形態１から実施の形態４の制御部１２４，１２４Ａ，１２４Ｂ，２０８，２０８Ａ，３０７，３０７Ａ，４０６および４０６Ａがプロセッサ３０である場合、実施の形態１から実施の形態４の給電システム１０，１０Ａ，１０Ｂおよび１０Ｃの各々は、給電システム１０，１０Ａ，１０Ｂおよび１０Ｃの各々を構成する一部の構成要素によって実行されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ４０を有する。メモリ４０に格納されるプログラムは、実施の形態１から実施の形態４の給電システム１０，１０Ａ，１０Ｂおよび１０Ｃの各々を構成する一部の構成要素が実行する手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。メモリ４０は、たとえば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically  Erasable  Programmable  Read-Only  Memory）といった、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスクまたはＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）などである。
【０１０７】
実施の形態１から実施の形態４の給電システム１０，１０Ａ，１０Ｂおよび１０Ｃにおける制御部１２４，１２４Ａ，１２４Ｂ，２０８，２０８Ａ，３０７，３０７Ａ，４０６および４０６Ａは、プロセッサ３０とメモリ４０で構成された処理回路によって実現されてもよい。
【０１０８】
実施の形態１から実施の形態４の給電システム１０，１０Ａ，１０Ｂおよび１０Ｃの各々を構成する複数の構成要素の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、残部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。このように、実施の形態１から実施の形態４の給電システム１０，１０Ａ，１０Ｂおよび１０Ｃの各々を構成する複数の構成要素の機能は、ハードウェア、ソフトウェアもしくはファームウェア、またはこれらの組み合わせによって実現することができる。
【０１０９】
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、構成の一部を省略および変更することも可能である。
【符号の説明】
【０１１０】
１  太陽光発電システム、２  風力発電システム、３  蓄電池、４  電気自動車、５  商用系統、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ  給電システム、２０  処理回路、３０  プロセッサ、４０  メモリ、１００，１００Ａ，１００Ｂ  パワーコンディショナ、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７，１０８，２０１，２１３，３０１，３１０，４０１，５０１，６０１，７０１  接続端子、１０９  第１のコンバータ、１１０  第２のコンバータ、１１１  第３のコンバータ、１１２  第４のコンバータ、１１３  第５のコンバータ、１１４  第６のコンバータ、１１５  第７のコンバータ、１１６  インバータ、１１７，１１８，１１９，１２０  開閉器、１２１，１２２  接続部、１２３  ダイオード、１２４，１２４Ａ，１２４Ｂ，２０８，２０８Ａ，３０７，３０７Ａ，４０６，４０６Ａ  制御部、１２５，１２５Ａ，１２５Ｂ，２０９，２０９Ａ，３０８，３０８Ａ，４０７，４０７Ａ  通信部、２００，２００Ａ，２００Ｂ  第１の電気機器、２０２，４０２  コンバータ、２０３，３０２，４０３  駆動部、２０４，３０３  コンプレッサ、２０５，３０４  直流モータ、２０６，３０５  熱交換器、２０７，３０６  電源回路部、２１０，３０９，４０８  バックアップ電源、２１１  圧縮機、２１２  膨張弁、２１４，３１１，４０９  診断部、３００，３００Ａ，３００Ｂ  第２の電気機器、４００，４００Ａ  第３の電気機器、４０４  動作部、４０５  レギュレータ、５００  第４の電気機器、６００  第５の電気機器、７００  第６の電気機器。
【図１】
2018182905.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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