(57)【要約】【課題】電力変換装置３０において、インバータ回路３３およびスタンド４０の間で地絡が生じたときにインバータ回路３３を停止させることに対する信頼性を向上する。【解決手段】電力変換装置３０は、可搬型に構成されて、車載電池１１側に対して脱着可能に接続されるコネクタ３１ｂを備えるケーブルコネクタ３１と、スタンド４０のケーブルコネクタ４２に対して脱着可能に接続されるコネクタ３９とを備える。制御回路３７は、スタンド４０のケーブルコネクタ４２が地絡していることを地絡検出回路３５が判定したときに、直流電圧を交流電圧に変換することを停止させるようにインバータ回路３３を制御する。これにより、ケーブルコネクタ４２が地絡したときには、インバータ回路３３を停止することができる。【選択図】図１
2015211495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を出力する直流電源（１１）側に脱着可能に接続される第１コネクタ（３１ｂ）と、
スタンド（４０）のケーブルコネクタ（４２）に脱着可能に接続される第２コネクタ（３９）と、を備え、
前記ケーブルコネクタは、一端側が電気負荷側に接続されている一対の電線（４２ａ）と、一端側が接地されているアース線（４２ｃ）と、前記一対の電線の他端側と前記アース線の他端側とが接続されて、かつ前記第２コネクタに脱着可能に接続されている第３コネクタ（４２ｂ）とを備え、
前記直流電源から前記第１コネクタを通して与えられる直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路（３３）と、
前記インバータ回路および前記第２コネクタの間に配置されて、前記インバータ回路の出力電流を前記第２、第３のコネクタを通して前記一対の電線側に出力するための１対の電力用電流経路（３４）と、を備え、
前記１対の電力用電流経路、前記第２、第３のコネクタ、および前記一対の電線は、前記インバータ回路の出力電流を前記電気負荷側に出力するための交流回路を構成する可搬型の電力変換装置であって、
一端側が前記第２コネクタに接続されて前記第２、第３のコネクタ、および前記アース線を通して接地されて、他端側が前記１対の電力用電流経路のうち少なくとも一方の電力用電流経路に接続されている接地用電流経路（５０）と、
前記１対の電力用電流経路に流れる交流電流に基づいて、前記交流回路が地絡しているか否かについて判定する地絡検出回路（３５）と、
前記交流回路が地絡していると前記地絡検出回路が判定したときに、前記直流電圧を交流電圧に変換することを停止させるように前記インバータ回路を制御する制御回路（３７）と、を備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記１対の電力用電流経路のうち一方の電力用電流経路と前記接地用電流経路の他端側との間が接続されて、他方の電力用電流経路と前記接地用電流経路の他端側との間が開放されており、
前記地絡検出回路は、前記１対の電力用電流経路に流れる交流電流を検出し、この検出される電流値に基づいて前記交流回路が地絡しているか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記１対の電力用電流経路のうちいずれか一方の電力用電流経路と前記接地用電流経路の他端側との間に配置されている第１の抵抗素子（３５ａ）と、
前記１対の電力用電流経路のうち前記一方の電力用電流経路以外の他方の電力用電流経路と前記接地用電流経路の他端側との間に配置されている第２の抵抗素子（３５ｂ）とを備え、
前記第１抵抗素子のうち前記接地用電流経路側の端子と前記第２抵抗素子のうち前記接地用電流経路側の端子とは接続されて前記交流回路の中性点（３５ｄ）を構成し、
前記交流回路の中性点と前記接地用電流経路の他端側との間に配置されている第３の抵抗素子（３５ｅ）を備え、
前記地絡検出回路は、前記１対の電力用電流経路に流れる交流電流を検出するために、前記接地用電流経路に流れる電流を検出する検出手段（３５ｅ）を備え、前記検出手段の検出値に基づいて、前記交流回路が地絡しているか否かについて判定することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項４】
直流電源（１１）から出力される直流電圧を交流電圧に変換する電力変換装置（３０）と、
前記電力変換装置の出力電圧を電気負荷側に出力するスタンド（４０）と、を備え、
前記電力変換装置は、
前記直流電源側に脱着可能に接続される第１コネクタ（３１ｂ）と、前記スタンド（４０）のケーブルコネクタ（４２）に脱着可能に接続される第２コネクタ（３９）とを備え、
前記ケーブルコネクタは、一端側が電気負荷側に接続されている一対の電線（４２ａ）と、一端側が接地されているアース線（４２ｃ）と、前記一対の電線の他端側と前記アース線の他端側とが接続されて、かつ前記第２コネクタに脱着可能に接続されている第３コネクタ（４２ｂ）とを備え、
さらに、前記電力変換装置は、
前記直流電源から前記第１コネクタを通して与えられる直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路（３３）と、前記インバータ回路および前記第２コネクタの間に配置されて、前記インバータ回路の出力電流を前記第２、第３のコネクタを通して前記一対の電線側に出力するための１対の電力用電流経路（３４）と、を備え、前記１対の電力用電流経路、前記第２、第３のコネクタ、および前記一対の電線は、前記インバータ回路の出力電流を前記電気負荷側に出力するための交流回路を構成する可搬型の電力変換装置であって、
一端側が前記第２コネクタに接続されて前記第２、第３のコネクタ、および前記アース線を通して接地されて、他端側が前記１対の電力用電流経路のうち少なくとも一方の電力用電流経路に接続されている接地用電流経路（５０）と、
前記１対の電力用電流経路に流れる交流電流に基づいて、前記交流回路が地絡しているか否かについて判定する地絡検出回路（３５）と、
前記交流回路が地絡していると前記地絡検出回路が判定したときに、前記直流電圧を交流電圧に変換することを停止させるように前記インバータ回路を制御する制御回路（３７）と、を備えることを特徴とする電力変換システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、家庭用電力供給システムでは、非常時などに電気自動車から住宅側へ電気エネルギー供給を行って住宅用電気設備の使用を可能にするシステムが提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このシステムでは、住宅側には、コネクタを備える放電器が設置され、電気自動車側には、インフレット部と、ＤＣ／ＡＣ変換を行うインバータ回路と、車両用蓄電池とが設置されている。インレット部で放電器のコネクタが接続された状態で、インバータ回路は、車両用蓄電池の出力電力を交流電力に変換して放電器を通して住宅側に供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１７８２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者は、家庭用電力供給システムに基づいて、車両用蓄電池の出力電力を交流電力に変換するためにインバータ回路を電気自動車から独立して、インバータ回路を移動可能である可搬型に構成すことを検討した。
【０００６】
図４に本発明者が検討したインバータ回路を内蔵する可搬型の電力変換装置３０Ａの概略構成を示す。
【０００７】
電力変換装置３０Ａは、ケーブルコネクタ３１、およびインバータ回路３３を備える。スタンド４０は、地絡検出回路３５Ａ、ケーブルコネクタ４２、および端子台４４を備える。
【０００８】
まず、スタンド４０Ａのケーブルコネクタ４２Ａのコネクタ４２ｂを電力変換装置３０Ａのコネクタ３９に接続する。これに加えて、電力変換装置３０Ａのケーブルコネクタ３１のコネクタ３１ｂを電気自動車１０のコネクタ１２に接続する。ケーブルコネクタ４２Ａは、一端側がコネクタ４２ｂに接続されて、他端側が端子台４４を介して住宅２０の電力系統に接続されている一対の電線４２ａを備える。
【０００９】
車載電池１１の出力電圧は、電気自動車１０のコネクタ１２およびケーブルコネクタ３１を通してインバータ回路３３の入力側に出力される。このため、インバータ回路３３は、車載電池１１の出力電圧を２相の交流電圧に変換して出力する。交流電圧は、一対の電力用電流経路３４、スタンド４０のケーブルコネクタ４２、および端子台４４を通して住宅２０の電力系統に与えられる。
【００１０】
地絡検出回路３５Ａは、アース線４５を介して接地されているもので、インバータ回路３３に対してスタンド４０側で地絡が生じたことを検出する。例えば、地絡検出回路３５Ａは、一対の電線４２ａのうちいずれか一方の電線に地絡が生じたことを判定すると、インバータ回路３３の作動を停止するための停止信号をインバータ回路３３に出力する。このことにより、一対の電線４２ａのうちいずれか一方の電線に地絡が生じると、インバータ回路３３の作動を停止することができる。
【００１１】
ここで、地絡検出回路３５Ａから出力される停止信号をインバータ回路３３に伝達するために、地絡検出回路３５Ａおよびインバータ回路３３の間に通信線６０を配置することが必要になる。
【００１２】
例えば、電力変換装置３０Ａおよびインバータ回路３３の間では、ケーブルコネクタ４２の１対の電線４２ａに通信線６０を沿うように配設することが考えられる。しかし、この場合、スタンド４０を使用する際に、ケーブルコネクタ４２の１対の電線４２ａは曲げられる頻度が高く、通信線６０が断線する恐れがある。このため、通信線６０が断線すると、地絡が生じたときにインバータ回路を停止させることができなくなる。
【００１３】
一方、電力変換装置３０Ａおよびインバータ回路３３の間に、通信線６０を配設することを避けるために、電力変換装置３０Ａ内に地絡検出回路３５Ａを内蔵することも考えられる。
【００１４】
この場合、地絡検出回路３５Ａで地絡の有無を検出するために、一端が接地されているアース線４５が必要になる。しかし、電力変換装置３０Ａを可搬型に構成するためには、電力変換装置３０Ａ内でアース線４５の一端を接地させることができない。つまり、電力変換装置３０Ａ内でアース線４５の一端を接地させると、電力変換装置３０Ａを可搬型に構成することができない。
【００１５】
本発明は上記点に鑑みて、インバータ回路およびスタンドの間に通信線を配置することなく、インバータ回路に対してスタンド側で地絡が生じたときにインバータ回路を停止させることができる電力変換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】
【００１６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、直流電圧を出力する直流電源（１１）側に脱着可能に接続される第１コネクタ（３１ｂ）と、スタンド（４０）のケーブルコネクタ（４２）に脱着可能に接続される第２コネクタ（３９）と、を備え、ケーブルコネクタは、一端側が電気負荷側に接続されている一対の電線（４２ａ）と、一端側が接地されているアース線（４２ｃ）と、一対の電線の他端側とアース線の他端側とが接続されて、かつ第２コネクタに脱着可能に接続されている第３コネクタ（４２ｂ）とを備え、直流電源から第１コネクタを通して与えられる直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路（３３）と、インバータ回路および第２コネクタの間に配置されて、インバータ回路の出力電流を第２、第３のコネクタを通して一対の電線側に出力するための１対の電力用電流経路（３４）と、を備え、１対の電力用電流経路、第２、第３のコネクタ、および一対の電線は、インバータ回路の出力電流を電気負荷側に出力するための交流回路を構成する可搬型の電力変換装置であって、一端側が第２コネクタに接続されて第２、第３のコネクタ、およびアース線を通して接地されて、他端側が１対の電力用電流経路のうち少なくとも一方の電力用電流経路に接続されている接地用電流経路（５０）と、１対の電力用電流経路に流れる交流電流に基づいて、交流回路が地絡しているか否かについて判定する地絡検出回路（３５）と、交流回路が地絡していると地絡検出回路が判定したときに、直流電圧を交流電圧に変換することを停止させるようにインバータ回路を制御する制御回路（３７）と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、インバータ回路およびスタンドの間に通信線を配置することなく、インバータ回路に対してスタンド側で地絡が生じたときにインバータ回路を停止することができる。したがって、インバータ回路に対してスタンド側で地絡が生じたときにインバータ回路を停止させることに対する信頼性を向上することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、電力変換システムにおいて、直流電源（１１）から出力される直流電圧を交流電圧に変換する電力変換装置（３０）と、
電力変換装置の出力電圧を電気負荷側に出力するスタンド（４０）と、を備え、
電力変換装置は、
直流電源側に脱着可能に接続される第１コネクタ（３１ｂ）と、スタンド（４０）のケーブルコネクタ（４２）に脱着可能に接続される第２コネクタ（３９）とを備え、
ケーブルコネクタは、一端側が電気負荷側に接続されている一対の電線（４２ａ）と、一端側が接地されているアース線（４２ｃ）と、一対の電線の他端側とアース線の他端側とが接続されて、かつ第２コネクタに脱着可能に接続されている第３コネクタ（４２ｂ）とを備え、
さらに、電力変換装置は、
直流電源から第１コネクタを通して与えられる直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路（３３）と、インバータ回路および第２コネクタの間に配置されて、インバータ回路の出力電流を第２、第３のコネクタを通して一対の電線側に出力するための１対の電力用電流経路（３４）と、を備え、１対の電力用電流経路、第２、第３のコネクタ、および一対の電線は、インバータ回路の出力電流を電気負荷側に出力するための交流回路を構成する可搬型の電力変換装置であって、
一端側が第２コネクタに接続されて第２、第３のコネクタ、およびアース線を通して接地されて、他端側が１対の電力用電流経路のうち少なくとも一方の電力用電流経路に接続されている接地用電流経路（５０）と、
１対の電力用電流経路に流れる交流電流に基づいて、交流回路が地絡しているか否かについて判定する地絡検出回路（３５）と、
交流回路が地絡していると地絡検出回路が判定したときに、直流電圧を交流電圧に変換することを停止させるようにインバータ回路を制御する制御回路（３７）と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、インバータ回路およびスタンドの間に通信線を配置することなく、インバータ回路に対してスタンド側で地絡が生じたときにインバータ回路を停止することができる。したがって、上記請求項１に記載の発明と同様、インバータ回路に対してスタンド側で地絡が生じたときにインバータ回路を停止させることに対する信頼性を向上することができる。
【００２０】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態における車両−住宅電力供給システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】図１の制御回路の制御処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態の変形例における車両−住宅電力供給システムの全体構成を示す模式図である。
【図４】比較例としての車両−住宅電力供給システムの全体構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００２３】
（第１実施形態）
以下、本発明の電力変換装置が適用された車両−住宅電力供給システムの第１実施形態について図１、図２に基づいて説明する。
【００２４】
図１の車両−住宅電力供給システム１は、電気自動車１０の車載電池１１から電力を住宅２０の電力系統（電気負荷）に供給するための電力変換システムであって、電力変換装置３０、およびスタンド４０を備える。
【００２５】
電力変換装置３０は、移動可能に構成されている可搬型の電力変換装置であって、ケーブルコネクタ３１、インバータ回路３３、地絡検出回路３５、制御回路３７、およびコネクタ３８を備える。
【００２６】
ケーブルコネクタ３１は、１対の電線３１ａの一端側にコネクタ３１ｂを接続してなるものである。コネクタ３１ｂは、電気自動車１０のコネクタ１２に着脱可能に接続されるものである。コネクタ１２は、電気自動車１０内で車載電池１１に接続されているコネクタである。車載電池１１は、主に走行用電動機に電力を供給するための二次電池である。
【００２７】
インバータ回路３３は、車載電池１１からコネクタ１２を通して与えられる直流電圧を２相の交流電圧に変換する。インバータ回路３３の入力側は、ケーブルコネクタ３１の１対の電線３１ａの他端側が接続されている。インバータ回路３３の出力側は、一対の電力用電流経路３４を介してコネクタ３９に接続されている。一対の電力用電流経路３４は、電線等の導体からなるもので、インバータ回路３３から出力される交流電流をコネクタ３９側に出力するものである。なお、本実施形態のインバータ回路３３は、入力側および出力側の間を電気絶縁する絶縁型トランスを構成する絶縁型インバータ回路である。
【００２８】
コネクタ３９は、スタンド４０のケーブルコネクタ４２のコネクタ４２ｂに対して脱着可能に接続されるものである。アース線５０は、その一端側がコネクタ３９に接続されている。
【００２９】
ここで、一対の電力用電流経路３４のうちいずれか一方の電力用電流経路とアース線５０の他端側とが接続されており、一対の電力用電流経路３４のうち上記一方の電力用電流経路以外の他方の電力用電流経路とアース線５０の他端側との間は開放されている。このことにより、アース線５０は、コネクタ３９、４２ｂ、およびアース線４２ｃを通して大地に接続されている接地用電流経路を構成している。
【００３０】
地絡検出回路３５は、一対の電力用電流経路３４にそれぞれ発生する磁界に基づいて一対の電力用電流経路３４に流れる２相の交流電流を検出する電流センサ（検出手段）を構成し、電流センサの検出値に基づいてインバータ回路３３に対してスタンド４０側の交流回路に地絡が生じていることを検出する周知回路である。
【００３１】
ここで、一対の電力用電流経路３４に生じる磁界が互いに打ち消し合って、一対の電力用電流経路３４に生じる磁界の合成値がゼロになる場合には、一対の電力用電流経路３４に流れる交流電流が平衡状態である。この場合、地絡検出回路３５は、インバータ回路３３に対してスタンド４０側の交流回路に地絡が生じていないと判定する。
【００３２】
一対の電力用電流経路３４に生じる磁界の合成値がゼロよりも大きい場合、或いは、一対の電力用電流経路３４に生じる磁界の合成値がゼロよりも小さい場合、一対の電力用電流経路３４に流れる交流電流が不平衡状態であるとする。この場合、地絡検出回路３５は、インバータ回路３３に対してスタンド４０側の交流回路に地絡が生じていると判定する。
【００３３】
交流回路は、一対の電力用電流経路３４、コネクタ３８、スタンド４０のケーブルコネクタ４２のコネクタ４２ｂ、電線４２ａ、および端子台４４等によって構成されて、インバータ回路３３の出力電流を住宅２０電力系統に出力するための回路である。
【００３４】
制御回路３７は、ＣＰＵ、メモリ、周辺回路等から構成されて、後述するように、地絡検出回路３５の検出結果に応じてインバータ回路３３を制御する。
【００３５】
スタンド４０は、住宅周辺等に設置されるもので、ケーブルコネクタ４２および端子台４４を備える。ケーブルコネクタ４２は、一対の電線４２ａ、コネクタ４２ｂ、およびアース線４２ｃを備える。一対の電線４２ａの一端側とアース線４２ｃの一端側とは、コネクタ４２ｂに接続されている。コネクタ４２ｂは、電力変換装置３０のコネクタ３８に対して着脱可能に接続される。一対の電線４２ａの他端側は、端子台４４を介して住宅２０の電力系統に接続されている。そして、アース線４２ｃの他端側は、スタンド４０内において大地に接続されている。
【００３６】
ここで、一対の電線４２ａは、後述するように、コネクタ３９、４２ｂを介して一対の電力用電流経路３４に接続される。そして、上述の如く、一対の電力用電流経路３４のうちいずれか一方の電力用電流経路とアース線５０の他端側とが接続されており、他方の電力用電流経路とアース線５０の他端側との間は開放されている。このため、一対の電線４２ａのうち一方の電線は、アース線５０を介して接地される。一対の電線４２ａのうち一方の電線以外の他方の電線とアース線５０との間は開放されている。
【００３７】
次に、本実施形態の車両−住宅電力供給システム１の作動について図３を参照して説明する。図３は、地絡検出回路３５および制御回路３７の作動を示すフローチャートである。
【００３８】
まず、スタンド４０のケーブルコネクタ４２のコネクタ４２ｂを電力変換装置３０のコネクタ３９に接続する。このとき、スタンド４０のケーブルコネクタ４２の一対の電線４２ａは、コネクタ４２ｂ、３９、および一対の電力用電流経路３４を介してインバータ回路３３に接続される。これに伴い、アース線４２ｃがコネクタ４２ｂ、３９を介してアース線５０に接続される。このため、アース線５０の一端側が大地に接続される。
【００３９】
次に、電力変換装置３０のケーブルコネクタ３１のコネクタ３１ｂを電気自動車１０のコネクタ１２に接続する。これにより、インバータ回路３３が１対の電線３１ａ、コネクタ３１ｂ、１２を介して車載電池１１に接続される。
【００４０】
このとき、車載電池１１の出力電圧は、電気自動車１０のコネクタ１２およびケーブルコネクタ３１を通してインバータ回路３３の入力側に出力される。
【００４１】
ここで、制御回路３７は、車載電池１１の出力電圧を交流電圧に変換させるようにインバータ回路３３を制御すると、インバータ回路３３は、車載電池１１の出力電圧を交流電圧に変換して交流電圧を出力する。交流電圧は、一対の電力用電流経路３４、コネクタ３９、スタンド４０のケーブルコネクタ４２のコネクタ４２ｂ、一対の電線４２ａ、および端子台４４を通して住宅２０の電力系統に与えられる。
【００４２】
このとき、地絡検出回路３５は、一対の電力用電流経路３４に流れる交流電流に基づいて、インバータ回路３３に対してスタンド４０側の交流回路が地絡している否かを判定する。交流回路は、一対の電力用電流経路３４、コネクタ３９、４２ｂ、および１対の電線４２ａから構成されて、インバータ回路３３の出力電流をスタンド４０を通して住宅２０の電力系統に出力するための回路である。
【００４３】
例えば、スタンド４０のケーブルコネクタ４２の一対の電線４２ａのうち、アース線５０と接続されている一方の電線以外の他方の電線が地絡する。すなわち、一対の電線４２ａのうち、アース線５０との間が開放されている他方の電線が地絡すると、一対の電線４２ａの間は、大地、アース線５０、４２ｃ、およびコネクタ４２ｂ、３９を通して接続される。これに伴い、一対の電線４２ａの間には、大地、アース線５０、４２ｃ、およびコネクタ４２ｂ、３９を通して電流が流れる。このため、一対の電力用電流経路３４に流れる交流電流が相間で不平衡状態となる。
【００４４】
これに対して、地絡検出回路３５は、一対の電力用電流経路３４に流れる交流電流を検出して、この検出される交流電流が相間で不平衡状態であるときには、異常であると判定する。すなわち、地絡検出回路３５は、交流回路で地絡が生じていると判定する（ステップ１００：ＹＥＳ）。これに伴い、地絡検出回路３５は、インバータ回路３３を停止させるための停止信号を制御回路３７に出力する（ステップ１１０）。すると、制御回路３７は、インバータ回路３３を制御して車載電池１１の出力電圧を交流電圧に変換することを停止する（ステップ１２０）。
【００４５】
一方、交流回路が地絡していない場合には、一対の電力用電流経路３４に流れる交流電流が相間で平衡状態となる。そこで、地絡検出回路３５は、一対の電力用電流経路３４に流れる交流電流が相間で平衡状態であるときには、正常であると判定する。すなわち、地絡検出回路３５は、交流回路で地絡が生じていないとして、ステップ１００でＮＯと判定する。この場合、地絡検出回路３５は、インバータ回路３３を停止させるための停止信号を制御回路３７に出力しない。このため、制御回路３７は、インバータ回路３３に対して車載電池１１の出力電圧を交流電圧に変換することを維持させる。
【００４６】
以上説明した説明した本実施形態によれば、電力変換装置３０は、可搬型（すなわち、ポータブル型）に構成されて、電気自動車１０に搭載されている車載電池１１の出力電圧を交流電圧に変換して住宅２０の電力系統に出力する。具体的には、電力変換装置３０は、電気自動車１０の車載電池１１側のコネクタ１２に対して脱着可能に接続されるコネクタ３１ｂを備えるケーブルコネクタ３１と、スタンド４０のケーブルコネクタ４２のコネクタ４２ｂに対して脱着可能に接続されるコネクタ３９とを備える。インバータ回路３３は、車載電池１１からコネクタ１２、３１ｂを通して与えられる直流電圧を交流電圧に変換するとともに、この変換した交流電圧を一対の電力用電流経路３４、コネクタ３９およびスタンド４０のケーブルコネクタ４２を通して住宅２０の電力系統に出力する。地絡検出回路３５は、一対の電力用電流経路３４に流れる交流電流に基づいて、インバータ回路３３に対してスタンド４０側の交流回路で地絡しているか否かを判定するための回路である。制御回路３７は、インバータ回路３３に対してスタンド４０側の交流回路が地絡していること地絡検出回路３５が判定したときに、直流電圧を交流電圧に変換することを停止させるようにインバータ回路３３を制御する。したがって、インバータ回路３３に対してスタンド４０側の交流回路で地絡していること地絡検出回路３５が判定したときに、制御回路３７は、直流電圧を交流電圧に変換することを停止させるようにインバータ回路３３を制御する。これにより、インバータ回路３３およびスタンド４０の間で通信線を配置することなく、インバータ回路３３に対してスタンド４０側の交流回路で地絡が生じたときにインバータ回路３３を停止することができる。したがって、インバータ回路３３に対してスタンド４０側の交流回路で地絡が生じたときにインバータ回路３３を停止させることに対する信頼性を向上することができる。
【００４７】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、インバータ回路３３に対してスタンド４０側の交流回路で地絡していることを検出するために、一対の電力用電流経路３４のうち一方の電力用電流経路に対してアース線５０の一端側を接続した例について説明したが、これに代えて、本実施形態では、交流回路の中性点とアース線５０の他端側とを抵抗素子を介して接続する。
【００４８】
本実施形態の地絡検出回路３５は、抵抗素子３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、および電流センサ３５ｅを備える。
【００４９】
抵抗素子３５ａは、一対の電力用電流経路３４のうち一方の電力用電流経路とアース線５０の他端側との間に配置されている。抵抗素子３５ｂは、一対の電力用電流経路３４のうち一方の電力用電流経路以外の他方の電力用電流経路とアース線５０の他端側との間に配置されている。
【００５０】
ここで、抵抗素子３５ａ、３５ｂは、それぞれ、同一の抵抗値を有する抵抗素子である。抵抗素子３５ａのうちアース線５０側の端子と抵抗素子３５ｂのうちアース線５０側の端子とが互いに接続されて、交流回路（すなわち、一対の電力用電流経路３４）の中性点３５ｄを構成している。
【００５１】
抵抗素子３５ｃは、交流回路の中性点３５ｄとアース線５０の他端側との間に接続されている。このことにより、交流回路の中性点３５ｄが抵抗素子３５ｃ、アース線５０、コネクタ３９、４２ｂ、およびアース線４２ｃを通して大地に接続されることになる。電流センサ３５ｅは、中性点３５ｄおよび抵抗素子３５ｃの間に配置されて、アース線５０に流れる交流電流を検出する検出手段を構成している。
【００５２】
次に、本実施形態の車両−住宅電力供給システム１の作動について説明する。
【００５３】
以下、説明の便宜上、スタンド４０のケーブルコネクタ４２の一対の電線４２ａのうち電力用電流経路３４を介して抵抗素子３５ａに接続される電線を第１の電線とし、一対の電線４２ａのうち電力用電流経路３４を介して抵抗素子３５ｂに接続される電線を第２の電線とする。
【００５４】
まず、一対の電線４２ａのうち第２の電線が地絡すると、一対の電線４２ａの間には、抵抗素子３５ａ、３５ｃ、アース線５０、コネクタ３９、４２ｂ、アース線４２ｃ、および大地を通して地絡電流が流れる電流経路が構成される。
【００５５】
そこで、地絡検出回路３５は、電流センサ３５ｅによって、抵抗素子３５ｃおよびアース線５０に交流電流が流れることを検出すると、インバータ回路３３に対してスタンド４０側の交流回路で地絡していること判定することができる。
【００５６】
さらに、一対の電線４２ａのうち第１の電線が地絡すると、一対の電線４２ａの間には、抵抗素子３５ｂ、３５ｃ、アース線５０、コネクタ３９、４２ｂ、アース線４２ｃ、および大地を通して地絡電流が流れる電流経路が構成される。
【００５７】
そこで、地絡検出回路３５は、電流センサ３５ｅによって、抵抗素子３５ｃおよびアース線５０に交流電流が流れることを検出すると、インバータ回路３３に対してスタンド４０側の交流回路で地絡していること判定することができる。
【００５８】
このように地絡検出回路３５は、インバータ回路３３に対してスタンド４０側の交流回路で地絡していると判定すると、インバータ回路３３を停止させるための停止信号を制御回路３７に出力する。これに伴い、制御回路３７は、インバータ回路３３を制御して車載電池１１の出力電圧を交流電圧に変換することを停止する。
【００５９】
ここで、インバータ回路３３に対してスタンド４０側の交流回路に地絡が生じていないときには、一対の電線４２ａの間において中性点３５ｄを介して電流が流れない。このため、中性点３５ｄ、抵抗素子３５ｃ、およびアース線５０に交流電流が流れることを電流センサ３５ｅによって検出することができない。このため、地絡検出回路３５は、抵抗素子３５ｃおよびアース線５０に流れる交流電流を電流センサ３５ｅによって検出しないときには、インバータ回路３３に対してスタンド４０側の交流回路で地絡していないと判定する。これに伴い、制御回路３７は、インバータ回路３３を制御して車載電池１１の出力電圧を交流電圧に変換することを維持させる。
【００６０】
以上説明した説明した本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様、インバータ回路３３およびスタンド４０の間で通信線を配置することなく、インバータ回路３３に対してスタンド４０側で地絡が生じたときにインバータ回路３３を停止することができる。したがって、上記第１実施形態と同様、インバータ回路３３に対してスタンド４０側で地絡が生じたときにインバータ回路３３を停止させることに対する信頼性を向上することができる。
【００６１】
（他の実施形態）
上記第１、第２の実施形態では、本発明の直流電源を車載電池１１とした例について説明したが、これに代えて、本発明の直流電源としては、例えば車載用燃料電池、設置型燃料電池、設置型の二次電池、太陽電池など、直流電圧を出力する直流電源であるならば、各種の直流電源を採用してもよい。
【００６２】
ここで、電気自動車１０の車載電池１１ではなく、走行用モータと走行用エンジンを備えるハイブリット自動車の車載電池を本発明の直流電源としてもよいことは勿論である。
【００６３】
上記第１、第２の実施形態では、本発明の電気負荷を住宅２０の電力系統として、本発明の電力変換装置３０から出力される交流電圧をスタンド４０を介して住宅２０側に供給した例について説明したが、これに限らず、交流電力を消費する電気負荷であるならば、本発明の電気負荷を住宅２０の電力系統以外のものとしてもよい。例えば、商業用施設の電力系統を本発明の電気負荷としてもよい。
【００６４】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。上記第１、第２の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記第１、第２の実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１      車両−住宅電力供給システム（電力変換システム）
１０    電気自動車
１１    車載電池（直流電源）
２０    住宅
３０    電力変換装置
３１    ケーブルコネクタ
３１ｂ    コネクタ（第１コネクタ）
３３    インバータ回路
３５    地絡検出回路
３７    制御回路
３９    コネクタ（第２コネクタ）
４０    スタンド
４２    ケーブルコネクタ
４２ａ    １対の電線
４２ｂ    コネクタ（第３コネクタ）
４２ｃ    アース線（アース線）
５０    アース線（接地用電流経路）
【図１】
2015211495.tif 000003
【図２】
2015211495.tif 000004
【図３】
2015211495.tif 000005
【図４】
2015211495.tif 000006