(57)【要約】【課題】二次電池（蓄電池）を利用した補助電源装置に不具合が発生しても、異常停止による機器の破壊及びデータ喪失等を防ぎ、機器を正常に停止させることが可能な補助電源装置を得ること。【解決手段】電力を一時的に蓄積する一時エネルギー蓄積要素を備える機器と接続される補助電源装置１００は、補助電源（蓄電池２１）と、該補助電源に接続された電力変換器（ＰＣＳ２２）と、該電力変換器から信号が伝達される信号検出器群４０と、を備え、補助電源（蓄電池２１）または電力変換器（ＰＣＳ２２）の異常時には、信号検出器群４０の出力信号に基づいて一時エネルギー蓄積要素から電力を供給するように信号を送る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を一時的に蓄積する一時エネルギー蓄積要素を備える機器と接続される補助電源装置であって、
前記補助電源装置は、補助電源と、該補助電源に接続された電力変換器と、該電力変換器から信号が伝達される信号検出器と、を備え、
前記補助電源または前記電力変換器の異常時には、前記信号検出器の出力信号に基づいて前記一時エネルギー蓄積要素から電力が供給するように信号を送ることを特徴とする補助電源装置。
【請求項２】
前記一時エネルギー蓄積要素は、巻線導体を含むループ内に電流をループさせて電力を保持することを特徴とする請求項１に記載の補助電源装置。
【請求項３】
前記巻線導体に超電導体を用いたことを特徴とする請求項２に記載の補助電源装置。
【請求項４】
前記超電導体が高温超電導体であることを特徴とする請求項３に記載の補助電源装置。
【請求項５】
前記一時エネルギー蓄積要素からは、一定電圧の電力が供給されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の補助電源装置。
【請求項６】
前記一時エネルギー蓄積要素を備える機器は電力変換器を備え、
前記一時エネルギー蓄積要素を備える機器の前記電力変換器は、電圧が一定となるコンデンサを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の補助電源装置。
【請求項７】
前記一時エネルギー蓄積要素を備える機器が、前記コンデンサからの逆流を阻止するためのダイオードと、負荷に接続されたインバータと、を備え、
前記負荷の両端において開放と短絡が繰り返されることで一定に制御された電圧が供給される請求項６に記載の補助電源装置。
【請求項８】
前記一時エネルギー蓄積要素を備える機器が６つのスイッチング素子を含むインバータを備え、
前記インバータが下アームのスイッチング素子の短絡と開放を繰り返すことで前記コンデンサの電圧が一定となるように制御されることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の補助電源装置。
【請求項９】
前記下アームのスイッチング素子は、短絡時間と開放時間の比が制御されることで前記コンデンサの電圧を一定とすることを特徴とする請求項８に記載の補助電源装置。
【請求項１０】
電圧の低下により前記補助電源の異常を検知することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の補助電源装置。
【請求項１１】
前記一時エネルギー蓄積要素を備える機器はモータを備え、
前記一時エネルギー蓄積要素は、前記モータの回転エネルギーによりエネルギーを保持することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の補助電源装置。
【請求項１２】
前記一時エネルギー蓄積要素は、切替器を備え、
系統電源から電力が供給されている時に、前記一時エネルギー蓄積要素にエネルギーを保持することを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の補助電源装置。
【請求項１３】
前記補助電源は、蓄電池と電力変換器を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の補助電源装置。
【請求項１４】
電力を一時的に蓄積する一時エネルギー蓄積要素を備える機器と、該機器側に電力変換器を有する補助電源と、の間に配される配電制御装置であって、
前記補助電源または前記電力変換器の異常時には、前記一時エネルギー蓄積要素から電力を供給するように信号を送ることを特徴とする配電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補助電源装置及び配電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震等の災害被害発生時に発電所が被災すると、長期的な停電に見舞われるため、近年、補助電源装置の需要が高まっている。一方で、電気自動車やプラグインハイブリット車（以下、これらをまとめて電気自動車等と記載する。）の普及が進んでおり、将来的には、電気自動車等の蓄電池の充電設備が各家庭に併設されていくと予想される。蓄電池等を用いた宅内補助電源を有するシステムでは、商用電源の停電時にバックアップ電源として蓄電池を用いて負荷へ電力を供給する。その際に長時間の負荷の動作を可能とするため、商用電源の停電を検知すると各宅内機器（負荷）の消費電力を抑制させる方法がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、商用電源（第１の電源）とは別の燃料電池または蓄電池などの第２の電源と、停電を検知すると信号を送信する停電検知部と、を備え、商用電源が停止した場合には第２の電源から電力を供給し、停電検知部からの信号に基づいて負荷は消費電力を低減する方向へ動作する配電システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１５９６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術によれば、商用電源（第１の電源）が停電により停止している場合に、二次電池からの電力供給にも不具合が発生すると、電力の供給を行うことができない。特に、機器を異常停止させないことを目的として第２の電源が設けられている場合には、少なくとも機器を正常に停止させるまで一定時間の給電経路を確保しておく必要がある、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、二次電池（蓄電池）を利用した補助電源装置に不具合が発生しても、異常停止による機器の破壊及びデータ喪失等を防ぎ、機器を正常に停止させることが可能な補助電源装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る補助電源装置は、電力を一時的に蓄積する一時エネルギー蓄積要素を備える機器と接続される補助電源装置であって、前記補助電源装置は、補助電源と、該補助電源に接続された電力変換器と、該電力変換器から信号が伝達される信号検出器と、を備え、前記補助電源または前記電力変換器の異常時には、前記信号検出器の出力信号に基づいて前記一時エネルギー蓄積要素から電力供給するように信号を送ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、二次電池（蓄電池）を利用した補助電源装置に不具合が発生しても、異常停止による機器の破壊及びデータ喪失等を防ぎ、機器を正常に停止させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１に係る補助電源装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る電力変換器の回路の一構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る信号検出器の回路の一構成例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る停電信号の波形の一例を示す図である。
【図５−１】図５−１は、実施の形態１に係る停電信号の波形の一例を示す図である。
【図５−２】図５−２は、実施の形態１に係る停電信号の波形の一例を示す図である。
【図５−３】図５−３は、実施の形態１に係る停電信号の波形の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係る補助電源装置の構成例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係る補助電源装置の構成例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態２に係る一時エネルギー蓄積要素を備える機器の一例である洗濯乾燥機を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態２に係る機器が備える電力変換回路の一構成例を示す回路図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２に係る機器が備える電力変換回路における電力のフローを示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２に係る電源電圧実効値の経時変化を示す簡略図である。
【図１２】図１２は、実施の形態２に係る電力変換回路における電力のフローを示す図である。
【図１３−１】図１３−１は、実施の形態２に係る電源喪失時の平滑コンデンサの電圧を示す図である。
【図１３−２】図１３−２は、実施の形態２に係る３相下アームのスイッチング素子のＤＵＴＹを示す図である。
【図１４】図１４は、実施の形態３に係る超伝導コイルにエネルギーを蓄積する形態の回路の一構成例を示す図である。
【図１５】図１５は、実施の形態４に係る電力変換回路の一構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる補助電源装置の実施の形態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。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る補助電源装置の実施の形態１の構成例を示す図である。図１に示す補助電源装置１００は、第１の電源１０（系統電源）と機器群５０（機器５１〜５３）の間に配され、蓄電池２１及びＰＣＳ２２（電力変換器）を有する第２の電源２０と、停電等を検出する信号検出器群４０（信号検出器４１〜４３）と、を備える。機器群５０（機器５１〜５３）には、第１の電源１０及び第２の電源２０の双方から電力を供給することが可能である。また、第２の電源２０と信号検出器群４０（配電制御装置）の間にはスイッチ３１，３２を有する分電盤３０が配されている。
【００１２】
図２は、ＰＣＳ２２の回路の一構成例を示す図である。ＰＣＳ２２は、４つのスイッチング素子のそれぞれに還流ダイオードが組み合わされた単相電圧型インバータを備え、双方向（直流から交流または交流から直流）の電力変換が可能である。ＰＣＳ２２の直流電源側にはコンデンサが設けられている。
【００１３】
蓄電池２１の充電時には、第１の電源１０から供給された交流電力が直流電力に変換されて蓄電池２１に供給される。そして、停電等により第１の電源１０からの電力の供給が停止すると、蓄電池２１に蓄積された直流電力が交流電力に変換されて機器群５０に供給される。
【００１４】
図３は、信号検出器４１〜４３の回路の一構成例を示す図である。図３に示す信号検出器４１〜４３は、電圧センサ４４及び判定回路４５を備える。
【００１５】
停電等により、補助電源装置１００が第１の電源１０から解列されると、第２の電源２０は信号検出器４１〜４３に停電信号を、電力線を介して伝達する。信号検出器４１〜４３に含まれる電圧センサ４４は、電圧を検出して判定回路４５に出力を行う。
【００１６】
第２の電源２０からの停電信号は、例えば、第２の電源２０のＰＣＳ２２が出力電圧に対して機器に影響を与えない程度の高次高調波を重畳させることで生成され、電力線を介して伝達される。
【００１７】
図４（Ａ）は、高次高調波を重畳させた停電信号の波形の一例を示す。信号検出器４１〜４３が、重畳された高次高調波以外の成分を十分に減衰させるハイパスフィルタ（図示しない。）を備えると、ＰＣＳ２２からの停電信号を検出することができる。
【００１８】
図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す高次高調波を重畳させた停電信号がハイパスフィルタを通過した後の波形の一例を示す。
【００１９】
信号検出器４１〜４３は、停電信号を検出すると、ユーザによって予め入力された設定に従って機器５１〜５３に制御信号を伝達する。例えば、機器５２が一時エネルギー蓄積要素を備え、停電時に動作させる設定である場合には、機器５２の一時エネルギー蓄積要素を運転させる制御信号を出力する。なお、一時エネルギー蓄積要素とは、電力またはその他のエネルギー（回転エネルギーまたは位置エネルギー等）により取り出し可能な状態でエネルギーを蓄積可能な構成をいう。
【００２０】
しかしながら、第２の電源２０（蓄電池２１及びＰＣＳ２２）において異常（不具合）が発生することがある。第２の電源２０（蓄電池２１及びＰＣＳ２２）における異常発生時には、信号検出器４１〜４３が第２の電源２０の電圧の低下等を検出して、機器５１〜５３にＰＣＳ異常信号を伝達する。
【００２１】
例えば、機器５２が一時エネルギー蓄積要素を備える場合には、停電時に蓄電池２１から一時エネルギー蓄積要素にエネルギーを供給し、蓄電池２１またはＰＣＳ２２に異常が発生したときには、ＰＣＳ異常信号により機器５２のエネルギーを機器５１及び機器５３に対して供給すればよい。このように、機器５２のエネルギーを利用することで、機器５１及び機器５３を安全に停止させることが可能となる。または、通常運転時に機器５２に対してエネルギーを蓄積させてもよい。
【００２２】
なお、停電信号は、図４（Ａ）に示す高次高調波を重畳させたものに限定されない。図５−１（Ａ）は、一次周波数成分よりも十分に低い周波数を重畳させた停電信号の波形を示す。図５−１（Ａ）に示すように、一次周波数成分よりも十分に低い周波数を重畳させた停電信号を用いる場合には、信号検出器４１〜４３が、ローパスフィルタ（図示しない。）を備えると、停電信号を検出することができる。
【００２３】
図５−１（Ｂ）は、図５−１（Ａ）の一次周波数成分よりも十分に低い周波数を重畳させた停電信号がローパスフィルタを通過した後の波形の一例を示す。
【００２４】
なお、図４，図５−１のいずれの場合においても、ハイパスフィルタまたはローパスフィルタに代えてバンドパスフィルタを用いてもよい。
【００２５】
図５−２は、直流成分を重畳させた停電信号の波形の一例を示す。図５−２に示す直流成分を重畳させた停電信号では、直流成分の分だけオフセットが生じている。図５−３は、周波数変調させた停電信号の波形の一例を示す。
【００２６】
図５−２，図５−３に示すように、直流成分を重畳させてもよいし、周波数変調させてもよい。
【００２７】
なお、図１には、１つの信号検出器に対して１つの機器が接続される形態を示しているが、本発明はこれに限定されない。
【００２８】
図６は、１つの信号検出器（信号検出器４１）に対して複数の機器（機器５１〜５３）が接続された補助電源装置１００の構成例を示す図である。このように、１つの信号検出器に対して複数の機器が接続されていてもよい。図６に示す補助電源装置１００によれば、停電信号を共通化し、信号検出器の数量を削減することができるため、コストを抑制することが可能となる。
【００２９】
なお、上記説明では、第２の電源２０において異常が発生したときを例として説明したが、本発明はこれに限定されず、非常停止ボタン等により停止した時にも同様に動作させてもよい。すなわち、ＰＣＳ異常信号に代えて非常停止信号を用いてもよい。
【００３０】
なお、図１，図６には、信号検出器群４０がＰＣＳ２２と機器群５０の間の電力線上に配された形態を示しているが、本発明はこれに限定されない。
【００３１】
図７は、ＰＣＳ２２から信号検出器群４０への信号線を別途設けて、信号検出器群４０から機器群５０に制御信号を伝達する補助電源装置１００の構成例を示す図である。
【００３２】
図７に示すように、ＰＣＳ２２から信号検出器群４０への信号線を別途設けて、信号検出器群４０から機器群５０に停電信号を伝達する構成であってもよい。図７に示す構成において、ＰＣＳ２２に異常が発生した時には、エラーフラグ等を、信号線を介して信号検出器群４０に伝達するように構成してもよい。
【００３３】
なお、図７に示す信号検出器群４０は、図１に示すように信号検出器を複数含んでいてもよいし、図６と同様に信号検出器を１つのみ含んでいてもよい。
【００３４】
本実施の形態によれば、二次電池（蓄電池）を利用した補助電源装置に不具合が発生しても、異常停止による機器の破壊及びデータ喪失等を防ぎ、機器を正常に停止させることができる、という効果を奏する。
【００３５】
なお、本実施の形態にて説明した補助電源装置が備える検出器は、配電制御装置と記載することも可能であり、該配電制御装置は、電力を一時的に蓄積する一時エネルギー蓄積要素を備える機器と、該機器側に電力変換器を有する補助電源と、の間に配される配電制御装置であって、前記補助電源または前記電力変換器の異常時には、前記一時エネルギー蓄積要素から電力を供給するように信号を送ることを特徴とするものである。
【００３６】
実施の形態２．
本実施の形態では、一時エネルギー蓄積要素を備える機器の一例として洗濯乾燥機を用いる形態について説明する。
【００３７】
図８は、一時エネルギー蓄積要素を備える機器である洗濯乾燥機の一例を示す図である。図８に示す洗濯乾燥機６０は、洗濯槽６１、回転ドラム６２及び電動機６３を備える。
【００３８】
洗濯槽６１の底部に設けられた電動機６３の回転軸は回転ドラム６２に連結され、洗濯乾燥機６０内に設置された洗濯槽６１の内部には、回転ドラム６２が回転自在に支持されている。また、洗濯乾燥機６０内に搭載された電動機６３には電力変換回路を備える電動機駆動装置が接続されている。電動機６３により回転ドラム６２が回転し、衣類等の洗濯及び乾燥が行われる。
【００３９】
図９は、電動機６３を制御する電動機駆動装置が備える電力変換回路の一構成例を示す回路図である。信号検出器群４０と洗濯乾燥機６０は、停電信号及びＰＣＳ異常信号により、信号検出器群４０からの制御信号が伝達されるように接続されている。
【００４０】
図８に示す洗濯乾燥機６０は、信号検出器群４０により停電（第１の電源１０の停止）を検出して制御信号を受信すると、回転ドラム６２を一方向に定速度で回転させるモード（一定速度運転モード）に切り替わり、電力消費を抑えつつ運転を継続する。ここで、洗濯槽６１への注水量を調整すると、一時的に蓄積するエネルギーの量を調整することができる。
【００４１】
そして、信号検出器群４０がＰＣＳ異常信号を受信して制御信号を伝達すると、洗濯乾燥機６０は、回転ドラム６２の回転運動エネルギーを電気エネルギーに再変換して回生動作を行い、回生電力を他の機器に供給する。
【００４２】
図９に示す電力変換回路は、交流電源側からの交流電力をアクティブコンバータ７１で直流電力に変換し、この直流電力をインバータ７０で交流電力に再変換し、モータ７３を駆動する。
【００４３】
ここで、ＰＣＳ２２の異常時における回路動作について説明する。ＰＣＳ異常信号発生時には、電源側からモータ７３への電力供給が停止し、回転運動エネルギーは電気エネルギー（電力）に変換され、この電力はインバータ７０の還流ダイオードを介して平滑コンデンサ７２に蓄積される。
【００４４】
図１０は、図９に示す電力変換回路におけるＰＣＳ異常時の電力のフローを示す図である。平滑コンデンサ７２に蓄積された電力は、アクティブコンバータ７１を回生動作させて、直流電源側から交流電源側に供給される。また、アクティブコンバータ７１は、交流電源側への出力が通常動作時の電圧（例えば１００Ｖｒｍｓ）となるように動作する。
【００４５】
図１１は、電源電圧実効値の経時変化を示す簡略図である。電源異常によりモータ７３のエネルギーが低下すると、モータ７３の誘起電圧が低下し、平滑コンデンサ７２の充電量が低下し、平滑コンデンサ７２の電圧が低下する。アクティブコンバータ７１の回生動作は降圧動作のみであるため、平滑コンデンサ７２の電圧が低下すると、電源電圧の維持が困難である。そこで、平滑コンデンサ７２の電圧を維持するために、インバータ７０を次のように動作させる。
【００４６】
図１２は、本実施の形態に係る電力変換回路における電力のフローを示す図である。まず、インバータ７０の６つのスイッチング素子のうち、下アームのスイッチング素子を３相共に短絡動作させる。すると、図１２に矢印で示すように、モータ７３とインバータ７０の３相すべての下アームのスイッチング素子にて短絡経路が形成されて短絡電流が流れる。そして、インバータ７０の３相すべての下アームのスイッチング素子を開放動作させると、短絡電流により平滑コンデンサ７２が充電される。このようにスイッチング動作を制御すると、平滑コンデンサ７２の電圧の制御が可能である。なお、ダイオードが設けられていることで、平滑コンデンサ７２からの電流の逆流は阻止されている。
【００４７】
図１３−１は、電源喪失時の経過時間ｔに対する平滑コンデンサ７２の電圧Ｖｄｃを示す図である。図１３−２は、３相下アームのスイッチング素子のＤＵＴＹ（短絡時間／（短絡時間＋開放時間））と経過時間ｔの関係を示す図である。電源を喪失し、インバータ７０が動作しない場合には、時間の経過により平滑コンデンサ７２の電圧Ｖｄｃは低下していく（図１３−１の点線）。そこで、インバータ７０を動作させ、３相下アームのスイッチング素子のＤＵＴＹを図１３−２に示すように増加させると、平滑コンデンサ７２の電圧Ｖｄｃを維持することができる（図１３−１の実線）。
【００４８】
なお、３相下アームのスイッチング素子を短絡させていると、短絡電流によりモータ７３にブレーキトルクが発生するので、短絡時間を長くすると、モータ７３の回転速度が低下してしまい、短絡電流も低下してしまう。周期時間（短絡時間と開放時間の合計）をモータ７３の特性に合わせて適切に設定すると、モータ７３のエネルギーを有効に利用することが可能である。なお、インバータ７０のキャリア周波数で動作させると制御系の構築を比較的容易にすることができる。
【００４９】
また、通常動作時において、モータ７３を負荷とする機器が高出力にて運転中（弱め界磁制御中）に電源喪失すると、モータ７３からの過大な回生電力が流れ込み、平滑コンデンサ７２等の素子にかかる電圧が耐電圧を超過することで、破壊されるおそれがある。このような場合であっても、インバータ７０及びアクティブコンバータ７１を回生制御することで電圧の過剰な上昇を抑制して、平滑コンデンサ７２等の素子の破壊を防止することができる。
【００５０】
本実施の形態によれば、停電時であって蓄電池２１及びＰＣＳ２２のいずれかの異常発生時にも、機器が正常に停止するまでの電力を供給することができ、電源喪失による機器の破壊及びデータの喪失を抑制することができる。
【００５１】
なお、本実施の形態では一例として６素子２レベルインバータについて説明したが、これに限定されず、チョッパ、単相インバータ及び３レベルインバータ等としてもよい。
【００５２】
なお、本実施の形態では、一時エネルギー蓄積要素を備える機器として洗濯乾燥機を用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。一時エネルギー蓄積要素を備える機器としては、モータの回転運動エネルギーを電力変換回路の負荷とすることが可能な他の機器も適用することができる。このような一時エネルギー蓄積要素を備える機器としては、フライホイールを有する機器が特に好ましい。
【００５３】
なお、本実施の形態では、一時エネルギー蓄積要素を備える洗濯乾燥機を異常発生時に常に運転させるものとして説明したが、本発明はこれに限定されない。モータによる回転運動エネルギーを電力変換回路の負荷とする機器が他に存在し、全ての機器を安全に停止させるためのエネルギーが賄えるのであれば、洗濯乾燥機を必ずしも動作させなくてもよい。
【００５４】
なお、本実施の形態では洗濯乾燥機のモータの回転運動エネルギーを電気エネルギーに変換する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。位置エネルギーまたは運動エネルギー等を電気エネルギーに変換する機器であってもよい。このような機器として、例えば、給水ポンプにより揚水動作する機器が挙げられる。または、同一系統内にある種々のインバータ機器等に含まれるコンデンサに電荷を蓄積して、電気エネルギーとして一時的にエネルギーを蓄積してもよい。
【００５５】
なお、アクティブコンバータ７１の交流電源側にはＬＣフィルタが設けられていてもよい。ＬＣフィルタにより、回生動作時における電圧ひずみによる機器の誤動作等を抑制することができる。
【００５６】
なお、本実施の形態では、蓄電池を用いた場合を例として説明したが、本発明はこれに限定されない。蓄電池に代えて発電機能を備える補助電源を適用してもよい。
【００５７】
また、本実施の形態では、停電時に蓄電池から電力を供給する例を示しているが、系統電源停電時のために、系統電源の正常動作時に一時エネルギー蓄積要素を備える機器にエネルギーを蓄積しておいてもよい。
【００５８】
なお、本実施の形態では、単相交流電源の場合を例として説明したが、本発明はこれに限定されず、系統電源として三相交流電源または直流電源を用いてもよい。
【００５９】
実施の形態３．
本実施の形態では、一時エネルギー蓄積要素に超電導体を適用した機器を用いる形態について説明する。超電導体は、抵抗値が略零の導体であり、電流が流れるとき（機器の動作時）の損失を小さくすることができるため、高効率にて運転することが可能である。
【００６０】
図１４（Ａ），（Ｂ）は、超伝導コイルにエネルギーを蓄積する形態の回路の一構成例を示す図である。図１４（Ａ），（Ｂ）に示す回路には、蓄積回路切替器８１と超電導コイル８２が含まれている。
【００６１】
図１４（Ａ）は通常運転時の回路構成例を示し、図１４（Ｂ）は一時エネルギー蓄積動作時の回路構成例を示す。図１４（Ａ）と図１４（Ｂ）は、蓄積回路切替器８１により切り替えることが可能である。超電導体の抵抗値は略零であるため、図１４（Ｂ）に示すように、超伝導コイル８２を含むループ内に電流をループさせると、通常運転時のエネルギーを保持することが可能である。
【００６２】
また、図１４（Ａ），（Ｂ）に示す構成では、一時エネルギー蓄積要素を備える機器自体が停止していてもエネルギーの蓄積が可能であるため、電源喪失時のために一時エネルギー蓄積要素を備える機器を常時動作させておくことを要しない。
【００６３】
また、モータが停止する前のエネルギーを一時エネルギー蓄積要素に蓄積（保存）するため、一時エネルギー蓄積要素に追加のエネルギーを要さず、エネルギーの有効活用が可能である。
【００６４】
また、本実施の形態における超電導体として高温超電導体を用いると、冷却の度合いを抑えることができるため、効率よく動作させることが可能である。
【００６５】
なお、本実施の形態の一時エネルギー蓄積要素を備える機器は特定のものに限定されず、巻線導体を備える機器であればよく、該巻線導体は超電導体以外の導体であってもよい。
【００６６】
なお、本実施の形態の構成は他の実施の形態の構成と組み合わせてもよい。例えば、一時エネルギー蓄積要素として、回転エネルギーによりエネルギーを保持する構成と本実施の形態の構成を併用してもよい。
【００６７】
実施の形態４．
本実施の形態では、本発明に適用可能な電力変換回路の異なる形態について説明する。
【００６８】
図１５は、本実施の形態の電力変換回路の一構成例を示す図である。図１５に示す電力変換回路は、インバータ７０とアクティブコンバータ７１の間に、直流回生切替器９０（切替スイッチ９１，９２を含む。）を備える。
【００６９】
通常運転時には、切替スイッチ９１はＲｐ側に接続され、切替スイッチ９２はＲｎに接続されている。すなわち、通常運転時には、図９と同様の回路構成となる。
【００７０】
信号検出器群４０がＰＣＳ異常信号を受信すると、切替スイッチ９１はＢｐ側に、切替スイッチ９２はＢｎ側に接続されるように切り替わる。すると、モータ７３の交流電力がインバータ７０の還流ダイオードにて順変換された直流電力を共通電源線に供給することが可能となる。
【００７１】
このとき、各機器には直流電力が供給されるため、各機器は直流電力供給にて動作するモードで動作することを要する。
【００７２】
なお、実施の形態１〜３において、信号検出器は機器から独立した構成として説明したが、本発明はこれに限定されず、機器に信号検出器が搭載されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上のように、本発明にかかる補助電源装置は、異常停止すると破壊され、またはデータ喪失等が生じる機器に接続される補助電源装置として有用である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  第１の電源、２０  第２の電源、２１  蓄電池、２２  ＰＣＳ、３０  分電盤、３１  スイッチ、３２  スイッチ、４０  信号検出器群、４１  信号検出器、４２  信号検出器、４３  信号検出器、４４  電圧センサ、４５  判定回路、５０  機器群、５１  機器、５２  機器、５３  機器、６０  洗濯乾燥機、６１  洗濯槽、６２  回転ドラム、６３  電動機、７０  インバータ、７１  アクティブコンバータ、７２  平滑コンデンサ、７３  モータ、８１  蓄積回路切替器、８２  超電導コイル、９０  直流回生切替器、９１  切替スイッチ、９２  切替スイッチ、１００  補助電源装置。
【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５−１】
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【図５−２】
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【図５−３】
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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１３−１】
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【図１３−２】
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【図１４】
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【図１５】
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