(57)【要約】【課題】装置の大型化を抑制することが可能な蓄電装置を提供する。【解決手段】一実施形態によれば蓄電装置は、直流電源に接続される遮断器と、遮断器の後段に設けられた第１電力変換回路と、第１電力変換回路の後段に設けられた第１蓄電池と、第１蓄電池の後段に設けられた第２電力変換回路と、第２電力変換回路の後段に設けられた第２蓄電池と、第１蓄電池から第２電力変換回路を介して供給された第１電力および第２蓄電池から供給された第２電力で、遮断器、第１電力変換回路、および第２電力変換回路を制御する制御盤と、を備える。また、第２電力変換回路は、第１蓄電池側に設けられた直流交流変換回路と、第２蓄電池側に設けられた交流直流変換回路と、直流交流変換回路と交流直流変換回路との間に設けられた絶縁型変圧器と、を有する。【選択図】図１
2019118226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源に接続される遮断器と、
前記遮断器の後段に設けられた第１電力変換回路と、
前記第１電力変換回路の後段に設けられた第１蓄電池と、
前記第１蓄電池の後段に設けられた第２電力変換回路と、
前記第２電力変換回路の後段に設けられた第２蓄電池と、
前記第１蓄電池から前記第２電力変換回路を介して供給された第１電力および前記第２蓄電池から供給された第２電力で、前記遮断器、前記第１電力変換回路、および前記第２電力変換回路を制御する制御盤と、を備え、
前記第２電力変換回路は、前記第１蓄電池側に設けられた直流交流変換回路と、前記第２蓄電池側に設けられた交流直流変換回路と、前記直流交流変換回路と前記交流直流変換回路との間に設けられた絶縁型変圧器と、を有する、蓄電装置。
【請求項２】
前記制御盤は、前記遮断器を制御する遮断制御回路と、前記第１電力変換回路を制御する第１電力変換制御回路と、前記第２電力変換回路を制御する第２電力変換制御回路と、を含み、
前記遮断器がオン状態となる前に前記第１電力が前記遮断制御回路に供給されるように、第１電力変換制御回路および前記第２電力変換制御回路が動作する、請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記第１電力変換回路が駆動するときに前記第１電力が前記遮断制御回路に供給されるように、第１電力変換制御回路および前記第２電力変換制御回路が動作する、請求項２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記第１蓄電池を冷却する電池冷却ファンと、前記第１電力変換回路を冷却する変換器冷却ファンとの少なくとも一方をさらに備え、
前記電池冷却ファンまたは前記変換器冷却ファンが前記第１電力で回転動作を行うように、第１電力変換制御回路および前記第２電力変換回路が動作する、請求項２または３に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記第２電力変換回路内の電圧異常または電流異常を検出する検出回路をさらに備え、
前記制御盤は、前記検出回路の検出結果に基づいて、前記遮断器、前記第１電力変換回路、および前記第２電力変換回路を制御する、請求項１から４のいずれかに記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記第２電力変換回路と前記第２蓄電池との間に設けられた電流制限回路をさらに備える、請求項１から５のいずれかに記載の蓄電装置。
【請求項７】
前記電流制限回路は、抵抗器と、前記抵抗器に対して逆並列に接続されたダイオードとを含む、請求項６に記載の蓄電装置。
【請求項８】
複数の前記第２電力変換回路および複数の前記第２蓄電池が、１つの前記第１蓄電池の後段で並列に接続されている、請求項１から７のいずれかに記載の蓄電装置。
【請求項９】
前記第２電力変換回路は、前記直流交流変換回路の前段にチョッパ回路を有し、
前記直流交流変換回路は、少なくとも２つ以上のスイッチング素子を含む共振インバータ回路で構成される、請求項１から８のいずれかに記載の蓄電装置。
【請求項１０】
前記第１蓄電池と前記第２電力変換回路との間と、前記第２蓄電池と前記制御盤との間にそれぞれ設けられたＥＭＣフィルタをさらに備える、請求項１から９のいずれかに記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直流電気鉄道の電力供給システムである直流き電システムでは、負荷変動が激しいので架線電圧の変動が大きくなる。そこで、車両の余剰回生電力を吸収する蓄電装置を設置する場合がある。この場合、蓄電装置に蓄えられた電力を利用することによって、架線電圧の変動を抑制することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−３０３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような蓄電装置は、遮断器、変換器、および蓄電池等の機器と、これらの機器を制御する制御盤とを備える。制御盤の動作に必要な制御電源は、上記回生電力を蓄える蓄電池とは別の蓄電池で賄われている。そのため、上記機器の都合で制御電源用の蓄電池の増強が必要な場合、この蓄電池が大容量になり、その結果、蓄電装置全体が大型化することが懸念される。
【０００５】
そこで、本発明の実施形態は、装置の大型化を抑制することが可能な蓄電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態に係る蓄電装置は、直流電源に接続される遮断器と、遮断器の後段に設けられた第１電力変換回路と、第１電力変換回路の後段に設けられた第１蓄電池と、第１蓄電池の後段に設けられた第２電力変換回路と、第２電力変換回路の後段に設けられた第２蓄電池と、第１蓄電池から第２電力変換回路を介して供給された第１電力および第２蓄電池から供給された第２電力で、遮断器、第１電力変換回路、および第２電力変換回路を制御する制御盤と、を備える。また、第２電力変換回路は、第１蓄電池側に設けられた直流交流変換回路と、第２蓄電池側に設けられた交流直流変換回路と、直流交流変換回路と交流直流変換回路との間に設けられた絶縁型変圧器と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態に係る蓄電装置１の構成を示す回路図である。
【図２】第１電力変換回路の構成を示す回路図である。
【図３】第２電力変換回路の構成を示す回路図である。
【図４】ＥＭＣフィルタの構成を示す回路図である。
【図５】第２実施形態に係る蓄電装置の構成を示す回路図である。
【図６】第３実施形態に係る蓄電装置の構成を示す回路図である。
【図７】第４実施形態に係る蓄電装置の構成を示す回路図である。
【図８】第２電力変換回路の変形例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。
【０００９】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る蓄電装置１の構成を示す回路図である。蓄電装置１は、遮断器１０と、第１電力変換回路２０と、第１蓄電池３０と、第２電力変換回路４０と、第２蓄電池５０と、制御盤６０と、接触器７０〜７５と、変換器冷却ファン８０と、電池冷却ファン８１と、ＥＭＣ（Electro Magnetic Compatibility）フィルタ９０と、を備える。
【００１０】
遮断器１０は、直流電源１００に接続される。遮断器１０が閉極状態(オン状態)のときに、直流電力が直流電源１００から第１電力変換回路２０へ入力される。一方、遮断器１０が開極状態(オフ状態)のとき、上記直流電力の入力が遮断される。本実施形態では、直流電源１００は、き電線とレール、ダイオード整流器で構成される。この直流電源１００の電力は、電気鉄道で発生した回生電力も該当する。ただし、直流電源１００は、直流送電路に接続されている形態であればよいので電気鉄道に限定されない。遮断器１０の後段には、第１電力変換回路２０が設けられている。
【００１１】
図２は、第１電力変換回路２０の構成を示す回路図である。第１電力変換回路２０は、直流電圧を昇降圧するＤＣ／ＤＣコンバータ回路である。具体的には、スイッチング素子２０ａ、２０ｂとダイオード２０ｃ、２０ｄとがいわゆるハーフブリッジ回路を構成している。各スイッチング素子には、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）を材料とするＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等の半導体デバイスを用いることができる。第１電力変換回路２０の出力端には、インダクタ２０ｅが接続されている。
【００１２】
スイッチング素子２０ａ、２０ｂのスイッチング動作によって、直流電源１００から入力された直流電圧が昇降圧される。第１電力変換回路２０と第１蓄電池３０との間には接触器７０が設けられており、この接触器７０がオン状態のときに第１電力変換回路２０で昇降圧された直流電圧が、第１蓄電池３０に供給される。
【００１３】
第１蓄電池３０の両端には、接触器７１、７２がそれぞれ接続されている。これらの接触器７１、７２がオン状態のときに、第１蓄電池３０は充放電動を行う。第１蓄電池３０の後段には、第２電力変換回路４０が設けられている。
【００１４】
図３は、第２電力変換回路４０の構成を示す回路図である。図３に示すように、第２電力変換回路４０は、チョッパ回路４１と、直流交流変換回路４２と、交流直流変換回路４３と、絶縁型変圧器４４と、を含む。
【００１５】
チョッパ回路４１では、スイッチング素子４１ａ、４１ｂとダイオード４１ｃ、４１ｄとがハーフブリッジ回路を構成している。また、このハーフブリッジ回路の前段には、インダクタ４１ｆおよび直流コンデンサ４１ｅが設けられている。さらに、このハーフブリッジ回路の後段にはインダクタ４１ｇが設けられている。
【００１６】
直流交流変換回路４２は、チョッパ回路４１の後段に設けられた共振インバータ回路である。この共振インバータ回路では、スイッチング素子４２ａ、４２ｂとダイオード４２ｃ、４２ｄとがハーフブリッジ回路を構成する。直流交流変換回路４２のスイッチング素子には、チョッパ回路４１のスイッチング素子と同様に、ＩＧＢＴまたはＭＯＳＦＥＴ等の半導体デバイスを用いることができる。上記ハーフブリッジ回路の前段には直流コンデンサ４２ｇが設けられ、後段には共振コンデンサ４２ｅ、４２ｆが直列に接続されている。
【００１７】
交流直流変換回路４３は、直流交流変換回路４２の後段に設けられている。交流直流変換回路４３では、４つのダイオード４３ａ〜４３ｄがダイオードブリッジ回路を構成している。また、直流コンデンサ４３ｅが、このダイオードブリッジ回路の後段に設けられている。
【００１８】
絶縁型変圧器４４は、直流交流変換回路４２と交流直流変換回路４３との間に設けられている。絶縁型変圧器４４は、直流交流変換回路４２から入力された交流電圧を所定の電圧に変圧して交流直流変換回路４３へ出力する。
【００１９】
上記のように構成された第２電力変換回路４０では、チョッパ回路４１のスイッチング素子４１ａ、４１ｂがスイッチング動作することによって、直流交流変換回路４２の出力電圧を制御整できる。その結果、交流直流変換回路４３の出力電圧も制御できる。交流直流変換回路４３から出力された直流電圧は、第２蓄電池５０に供給される。
【００２０】
図１に戻って、第２蓄電池５０は、制御盤６０の無停電化を図るための電源であって、例えば鉛蓄電池やニッケル水素電池等の二次電池である。第２蓄電池５０の定格電圧は、第１蓄電池３０の定格電圧よりも低い。第２蓄電池５０の両端には、接触器７４、７５が接続されている。これらの接触器７４、７５がオン状態のときに、第２蓄電池５０は充放電動を行う。第２蓄電池５０の後段には、制御盤６０が設けられている。
【００２１】
制御盤６０は、第１蓄電池３０から第２電力変換回路４０を介して供給された電力(第１電力)または第２蓄電池５０から供給された電力（第２電力）で給電される複数の制御回路６１〜６４を含む。
【００２２】
制御回路６１は、遮断器１０を制御する遮断制御回路である。具体的には、制御回路６１は、例えば、遮断器１０を駆動するための励磁回路等を含む。
【００２３】
制御回路６２は、第１電力変換回路２０を制御する第１電力変換制御回路である。具体的には、制御回路６２は、第１電力変換回路２０のスイッチング素子２０ａ、２０ｂのスイッチング動作を制御する。また、制御回路６２は、変換器冷却ファン８０へ電力を供給してその動作を制御する。さらに、制御回路６２は、接触器７０の動作も制御する。
【００２４】
制御回路６３は、第１蓄電池３０の充放電動作を制御する。具体的には、制御回路６３は、第１蓄電池３０の電圧、電流、温度、充電状態等を監視するとともに、接触器７１および接触器７２の動作を制御する。さらに、制御回路５３は、電池冷却ファン８１へ電力を供給してその動作を制御する。
【００２５】
制御回路６４は、第２電力変換回路４０を制御する第２電力変換制御回路である。本実施形態では、制御回路６４は、第２蓄電池５０の充放電動作も制御する。具体的には、制御回路６４は、チョッパ回路４１および直流交流変換回路４２の各スイッチング素子のスイッチング動作と、接触器７３〜接触器７５の動作とを制御する。
【００２６】
変換器冷却ファン８０は、スイッチング素子２０ａ、２０ｂのスイッチング動作で発熱した第１電力変換回路２０を冷却する。また、電池冷却ファン８１は、充放電動作で発熱した第１蓄電池３０を冷却する。
【００２７】
ＥＭＣフィルタ９０は、第１蓄電池３０と第２電力変換回路４０との間に設けられている。また、ＥＭＣフィルタ９０は、第２蓄電池５０と制御盤６０との間にも設けられている。ここで、ＥＭＣフィルタ９０の回路構成について説明する。
【００２８】
図４は、ＥＭＣフィルタ９０の構成を示す回路図である。図４に示すＥＭＣフィルタ９０では、一対のコイル９０ａ、９０ｂが高電位側の送電路および低電位側の送電路に設けられている。また、コンデンサ９０ｃおよびコンデンサ９０ｃがコイル９０ａとコイル９０ｂとの間で直列に接続されている。さらに、コンデンサ９０ｃおよびコンデンサ９０ｃの中性点が接地されている。このＥＭＣフィルタ９０によれば、電磁波ノイズを低減することができる。
【００２９】
以下、本実施形態に係る蓄電装置１の動作を説明する。ここでは、蓄電装置１の停止状態の動作と、起動時の動作とを説明する。
【００３０】
まず、停止状態の動作を説明する。蓄電装置１が停止状態のとき、遮断器１０はオフ状態である。また、接触器７０〜接触器７５もオフ状態である。さらに、第１電力変換回路２０、チョッパ回路４１、および直流交流変換回路４２のスイッチング動作は停止している。このとき、制御盤６０の各制御回路には、電力が供給されていない。
【００３１】
ここで、接触器７４および接触器７５を手動でオフ状態からオン状態に切り替えると、第２蓄電池５０の放電により直流電力が制御盤６０の各制御回路に供給され始める。その結果、蓄電装置１が起動する。
【００３２】
次に、起動時の動作を説明する。まず、制御回路６３が、第２蓄電池５０から供給された直流電力で接触器７１及び接触器７２をオフ状態からオン状態に切り替える。
【００３３】
続いて、制御回路６４が接触器７３をオフ状態からオン状態に切り替える。その結果、第１蓄電池３０の放電により、直流交流変換回路４２まで電圧が印加される。続いて、制御回路６４が直流交流変換回路４２と交流直流変換回路４３を制御する。これにより、第１蓄電池３０の電力から第２蓄電池５０および制御回路６１〜６４への電力供給が開始される。このとき、第２蓄電池５０の電力が、各制御装置に供給されない、または第２蓄電池５０の電力供給量を低下させるように、制御回路６４は交流直流変換回路４３の出力電圧を設定する。この出力電圧の設定は、絶縁型変圧器４４の変圧比で設定してもよい。このような出力電圧の設定によって、制御盤６０の各制御回路は、第１蓄電池３０から給電される。
【００３４】
制御回路６４が、第２電力変換回路４０のスイッチング動作を開始させた後、制御回路６２は接触器７０をオフ状態からオン状態に切り替える。続いて、制御回路６２は、第１電力変換回路２０のスイッチング動作を開始させる。その後、第１電力変換回路２０の入力電圧が直流電源１００の電圧値に近づくかまたは等しくなると、制御回路６１が接触器７をオフ状態からオン状態に切り替える。その結果、第１蓄電池３０は、直流電源１００の直流電力で充電される。
【００３５】
上述した本実施形態に係る蓄電装置１では、第１電力変換回路２０のスイッチング素子の駆動電力を賄うため、制御回路６２は大きな制御電源を必要とする場合がある。また、接触器７を駆動する際に突入電流が制御回路６１に流入するため、制御電源の負荷が増大する場合もある。これらの場合、仮に、第２蓄電池５０が単独で制御盤６０へ供給する制御電源を賄わなければならないと、第２蓄電池５０の増強が必要になる。この場合、第２蓄電池５０の容量が増加するので、装置全体が大型化することが懸念される。
【００３６】
しかし、本実施形態では、絶縁型変圧器４４によって、第２蓄電池５０よりも大容量の第１蓄電池３０からも制御盤６０へ電力を供給することが可能である。そのため、第２蓄電池５０の増強を最小限にすることができる。よって、蓄電装置全体の大型化を抑制することが可能となる。
【００３７】
また、本実施形態では、第１蓄電池３０から第２蓄電池５０に電力供給を継続できる。そのため、直流電気鉄道における受電の停電により、整流器からの電力が架線に供給されなくなったとしても、非常走行用蓄電機能の稼働時間を最大化できる。すなわち、制御盤６０は、第１蓄電池３０から優先的に電力供給を受けることが可能になる。そのため、蓄電装置１が、第２蓄電池５０の枯渇に伴う制御電源の喪失によって停止する事態を回避できる。
【００３８】
蓄電装置１が停止する前に制御電源を喪失すると、例えば接触器７が機械保持式遮断器であった場合、閉極状態が維持されてしまい、第１電力変換回路２０に電圧が印加され続ける。このとき、制御盤６０への電力供給は既に断たれているので制御回路６２は動作できない。そのため、第１電力変換回路２０の一方のスイッチング素子がオン状態の時に、他方のスイッチング素子のゲートに負バイアスを印加できなくなる。この場合、スイッチング素子の誤オンによって、スイッチング素子が破壊するおそれがある。しかし、本実施形態によれば、このような素子破壊を回避して安全に蓄電装置１を停止することも可能になる。
【００３９】
(第２実施形態)
図５は、第２実施形態に係る蓄電装置の構成を示す回路図である。上述した第１実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。図５に示すように、本実施形態に係る蓄電装置２は、第１実施形態に係る蓄電装置１の構成要素に加えて、検出回路４５および接触器７６を新たに備える。
【００４０】
検出回路４５は、交流直流変換回路４３の出力電流を検出する。なお、検出回路４５は、第２電力変換回路４０の電圧異常または電流異常を検出できればよい。そのため、検出回路４５は、直流交流変換回路４２の入力電圧、直流交流変換回路４２の入力電流、または交流直流変換回路４３の出力電圧を検出できる箇所に設置されてもよい。
【００４１】
接触器７６は、交流直流変換回路４３と第２蓄電池５０との間に設けられている。接触器７６は、制御回路６４の制御に従って開閉する。接触器７６が閉じると、第２蓄電池５０および制御盤６０への電力供給が維持される。反対に、接触器７６が開くと、上記電力供給が遮断される。
【００４２】
ここで、電圧異常または電流異常が第２電力変換回路４０で発生したときの蓄電装置２の動作について説明する。
【００４３】
検出回路４５の検出値が所定のしきい値を超えた場合、制御回路６４は、第２電力変換回路４０で異常が発生したと判定する。この場合、制御回路６４は、第２電力変換回路４０の各スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるとともに、接触器７３、７６をオフ状態にする。これにより、第２電力変換回路４０への電力の入出力を遮断できる。
【００４４】
また、制御回路６４は、異常判定の結果を、他の制御回路６１〜６３に出力する。その結果、制御回路６１は遮断器１０をオフ状態にする。また、制御回路６２は、第１電力変換回路２０のスイッチング素子２０ａ、２０ｂのスイッチング動作を停止させる。これにより、スイッチング素子２０ａ、２０ｂの冷却が不要になるので、制御回路６２は、変換器冷却ファン８０への電力供給を停止する。さらに、制御回路６３は、接触器７１、７２をオフ状態にする。これにより、第１蓄電池３０の冷却が不要になるので、制御回路６３は、電池冷却ファン８１への電力供給を停止する。
【００４５】
以上説明した本実施形態によれば、第２電力変換回路４０で電圧異常または電流異常が発生した場合、その異常が検出回路４５によって検出され、制御回路６４が第２電力変換回路４０の動作を停止する。そのため、装置を安全に停止させることができる。
【００４６】
（第３実施形態）
図６は、第３実施形態に係る蓄電装置の構成を示す回路図である。上述した第１実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。図６に示すように、本実施形態に係る蓄電装置３は、第１実施形態に係る蓄電装置１の構成要素に加えて、電流制限回路５１を新たに備える。なお、この電流制限回路５１は第２実施形態で説明した蓄電装置２に設けられていてもよい。
【００４７】
電流制限回路５１は、第２電力変換回路４０の交流直流変換回路４３と第２蓄電池５０との間に設けられている。本実施形態では、電流制限回路５１は、抵抗器５１ａおよびダイオード５１ｂを有する。
【００４８】
ダイオード５１ｂは、抵抗器５１ａに対して逆並列に接続されている。換言すると、ダイオード５１ｂのアノードは第２蓄電池５０に接続され、カソードは交流直流変換回路４３に接続されている。
【００４９】
電流制限回路５１では、充電電流は抵抗器５１ａを介して第２蓄電池５０に供給される。一方、放電電流はダイオード５１ｂを介して制御盤６０へ供給される。
【００５０】
以上説明した本実施形態によれば、電流制限回路５１によって、第２蓄電池５０への充電電流のみを制限できる。これにより、第２蓄電池５０を安全に充電でき、かつ、第２蓄電池５０の電力を有効に利用することが可能となる。
【００５１】
(第４実施形態)
図７は、第４実施形態に係る蓄電装置の構成を示す回路図である。上述した第１実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５２】
図７に示すように、本実施形態に係る蓄電装置４では、第２電力変換回路４０および第２蓄電池５０といった第１蓄電池３０の後段部品が複数存在する。これらの後段部品は、１つの第１蓄電池３０に対して並列に接続されている。
【００５３】
また、制御回路６４は、複数の第２電力変換回路４０および複数の第２蓄電池５０を一括制御する。蓄電装置４が起動するとき、制御回路６４は、複数の第２電力変換回路４０および複数の第２蓄電池５０を同時に制御する。その後、例えば第２電力変換回路４０または第２蓄電池５０が故障すると、制御回路６４は、故障した後段部品を残りの後段部品から切り離す。これ以降は、正常な後段部品のみで制御盤６０への電力供給を賄う。
【００５４】
以上説明した本実施形態によれば、複数の第２電力変換回路４０および複数の第２蓄電池５０が冗長的に設けられている。そのため、装置の信頼性を向上させることが可能となる。
【００５５】
なお、本実施形態では、第１電力変換回路２０および第１蓄電池３０が１つである。しかし、これらの数は１つに制限されず、第１電力変換回路２０および第１蓄電池３０は複数存在してよい。
【００５６】
(変形例)
図８は、第２電力変換回路の変形例を示す回路図である。図８に示す第２電力変換回路１４０は、直流交流変換回路１４２および交流直流変換回路１４３を有する。
【００５７】
直流交流変換回路１４２では、スイッチング素子１４２ａ、１４２ｂとダイオード１４２ｃ、１４２ｄがハーフブリッジ回路を構成する。また、スイッチング素子１４２ｅ、１４２ｆとダイオード１４２ｇ、１４２ｈが他のハーフブリッジ回路を構成する。すなわち、直流交流変換回路１４２は、これらのハーフブリッジ回路を並列に接続したインバータ回路を構成する。このインバータ回路の前段には直流コンデンサ１４２ｉが設けられている。
【００５８】
一方、交流直流変換回路１４３も、直流交流変換回路１４２と同様に、スイッチング素子１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｅ、１４３ｆと、ダイオード１４３ｃ、１４３ｄ、１４３ｇ、１４３ｈとからなるインバータ回路を構成する。このインバータ回路の出力側には直流コンデンサ１４３ｉが設けられている。
【００５９】
本変形例では、制御回路６４が直流交流変換回路１４２および交流直流変換回路１４３の各スイッチング素子のスイッチング動作を制御する。各スイッチング素子には、ＩＧＢＴまたはＭＯＳＦＥＴを用いることができる。各スイッチング素子は、ハードスイッチング動作を行うので、ＳｉＣを材料とするＭＯＳＦＥＴなどのワイドバンドギャップ半導体を用いることが望ましい。この場合、各スイッチング素子の損失を低減化して装置の小型化を図ることができる。
【００６０】
また、本変形例によれば、直流交流変換回路１４２および交流直流変換回路１４３がそれぞれインバータ回路で構成されている。そのため、直流交流変換回路１４２の前段にチョッパ回路を設置しなくても、電圧制御が可能になる。このようにチョッパ回路が不要になるので、装置全体の大型化を抑制することができる。
【００６１】
以上本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６２】
１０  遮断器１０  第１電力変換回路２０、３０  第１蓄電池、４０  第２電力変換回路、４１  チョッパ回路、４２  直流交流変換回路、４３  交流直流変換回路、４４  絶縁型変圧器、４５  検出回路、５０  第２蓄電池、５１  電流制限回路、５１ａ  抵抗器、５１ｂ  ダイオード、６０  制御盤、６１〜６４  制御回路、８０  変換器冷却ファン、８１  電池冷却ファン、９０  ＥＭＣフィルタ
【図１】
2019118226.tif 000003
【図２】
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【図３】
2019118226.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019118226.tif 000009
【図８】
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