(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置内で入力端から出力端に至る交流電路と、
前記交流電路に接続され、双方向に電力変換可能な変換部と、
前記変換部を介して前記交流電路に接続される蓄電池と、
前記入力端での入力電圧を検出する電圧センサと、
前記変換部についての交流の充放電電流を検出する充放電電流センサと、
前記変換部を制御して前記蓄電池を充電又は放電させるとともに、前記電圧センサの検出出力に基づいて前記入力電圧の歪みによる波形の劣化を検出し、当該劣化の程度に応じて前記蓄電池の充電電流を制限する制御部と、
前記出力端への出力電流を検出する出力電流センサと、を備え、
前記制御部は、負荷に一定の出力電流を提供している状態で、充電電流を０［Ａ］から徐々に増大させ、前記劣化の許容限度を表す閾値を超える直前の充電電流を、当該出力電流についての上限値とする電源装置。
【請求項２】
装置内で入力端から出力端に至る交流電路と、
前記交流電路に接続され、双方向に電力変換可能な変換部と、
前記変換部を介して前記交流電路に接続される蓄電池と、
前記入力端での入力電圧を検出する電圧センサと、
前記変換部についての交流の充放電電流を検出する充放電電流センサと、
前記変換部を制御して前記蓄電池を充電又は放電させるとともに、前記電圧センサの検出出力に基づいて前記入力電圧の歪みによる波形の劣化を検出し、当該劣化の程度に応じて前記蓄電池の充電電流を制限する制御部と、
前記出力端への出力電流を検出する出力電流センサと、を備え、
前記制御部は、負荷への出力電流に応じて段階的に前記充電電流の上限値を設定する電源装置。
【請求項３】
装置内で入力端から出力端に至る交流電路と、
前記交流電路に接続され、双方向に電力変換可能な変換部と、
前記変換部を介して前記交流電路に接続される蓄電池と、
前記入力端での入力電圧を検出する電圧センサと、
前記変換部についての交流の充放電電流を検出する充放電電流センサと、
前記変換部を制御して前記蓄電池を充電又は放電させるとともに、前記電圧センサの検出出力に基づいて前記入力電圧の歪みによる波形の劣化を検出し、当該劣化の程度に応じて前記蓄電池の充電電流を制限する制御部と、
前記出力端への出力電流ＩＬを検出する出力電流センサと、を備え、
前記制御部は、前記入力端からの入力電流ＩＡＣを設定し、前記充電電流の上限値を、（ＩＡＣ−ＩＬ）に基づいて設定する電源装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記劣化の指標を、前記入力電圧の歪み率とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記劣化の指標を、前記入力電圧の実効値と、前記入力電圧の瞬時値の絶対値での最大値との差とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記劣化の指標を、前記入力電圧及び入力電流の位相及び力率とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記入力端での入力電流及び、所定期間に前記入力電流の実効値を求め、当該実効値から理想正弦波を生成し、その後の期間において、前記理想正弦波と実際の入力電流とを互いに比較することで前記劣化の程度を把握する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項８】
装置内で入力端から出力端に至る交流電路と、前記交流電路に接続され、双方向に電力変換可能な変換部と、前記変換部を介して前記交流電路に接続される蓄電池と、前記変換部を制御して前記蓄電池を充電又は放電させる制御部と、を備えた電源装置について、前記制御部が実行する充電制御方法であって、
前記入力端での入力電圧を取得し、
前記入力電圧の歪みによる波形の劣化を検出し、
前記劣化の程度に応じて前記蓄電池の充電電流を制限するにあたって、前記出力端から負荷に一定の出力電流を提供している状態で、充電電流を０［Ａ］から徐々に増大させ、前記劣化の許容限度を表す閾値を超える直前の充電電流を、当該出力電流についての上限値とする、充電制御方法。
【請求項９】
装置内で入力端から出力端に至る交流電路と、前記交流電路に接続され、双方向に電力変換可能な変換部と、前記変換部を介して前記交流電路に接続される蓄電池と、前記変換部を制御して前記蓄電池を充電又は放電させる制御部と、を備えた電源装置について、前記制御部が実行する充電制御方法であって、
前記入力端での入力電圧を取得し、
前記入力電圧の歪みによる波形の劣化を検出し、
前記劣化の程度に応じて前記蓄電池の充電電流を制限するにあたって、負荷への出力電流に応じて段階的に前記充電電流の上限値を設定する、充電制御方法。
【請求項１０】
装置内で入力端から出力端に至る交流電路と、前記交流電路に接続され、双方向に電力変換可能な変換部と、前記変換部を介して前記交流電路に接続される蓄電池と、前記変換部を制御して前記蓄電池を充電又は放電させる制御部と、を備えた電源装置について、前記制御部が実行する充電制御方法であって、
前記入力端での入力電圧を取得し、
前記入力電圧の歪みによる波形の劣化を検出し、
前記劣化の程度に応じて前記蓄電池の充電電流を制限するにあたって、前記出力端への出力電流ＩＬをとして、前記入力端からの入力電流ＩＡＣを設定し、前記充電電流の上限値を、（ＩＡＣ−ＩＬ）に基づいて設定する、充電制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池を充電して蓄えた電力を、必要なときに交流電力として出力する電源装置及びその充電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、無停電電源装置（ＵＰＳ：Uninterruptible Power Supply）は、通常、商用電力系統により蓄電池を充電しておき、停電時には蓄電池に蓄えられた電力を交流電力に変換して出力する電源装置である。かかる電源装置には出力コンセントが設けられており、この出力コンセントには、停電があっても電力供給を継続したい電気機器が接続される。
【０００３】
商用電力系統から正常に給電されている場合は、電源装置を単に電路として通過する形で、電気機器には商用電力系統から電力が供給されている。また、蓄電池は、商用電力系統の交流電圧を変換した直流電圧により、充電される。停電が発生すると、蓄電池に蓄えられた電力を放出し、交流電力に変換して電気機器への給電が継続される。
【０００４】
一方、電源装置に外部から供給する交流電源として、商用電力系統の他、例えば、太陽光発電のパワーコンディショナに設けられている自立運転出力（交流）を使うことも考えられている（例えば、特許文献１，２、非特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３４８７６８号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３０８３６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「太陽光発電の賢い使い方」、［ｏｎｌｉｎｅ］、環境省、［平成２７年６月２９日検索］、インターネット＜https://www.env.go.jp/earth/info/pv_pamph/full.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電源装置に外部から供給する交流電源が、商用電力系統である場合は、電気機器に流れる負荷電流と、蓄電池の充電電流との合算値が、商用電力系統の１コンセント当たりの最大電流を超えないように、電源装置は、充電電流を制限する。
【０００８】
しかしながら、電源装置に外部から供給する交流電源として、商用電力系統の代わりに、パワーコンディショナに設けられている自立運転出力を使った場合、商用電力系統に比べて電源側のインピーダンスが高い。その状態で、負荷として例えばコンデンサインプット型整流回路を有する、力率が悪い電気機器が接続されると、入力電圧が歪みを生じる。そのため、充電の制御ができないか、あるいは、電源装置のインバータが停止する場合がある。これでは、結果的に、交流電源から入力できる電力をフル活用できない。
【０００９】
かかる課題に鑑み、本発明は、商用電力系統に比べて電源側のインピーダンスが高い交流電源であっても、常に支障なく運転を継続することができる電源装置及びその充電制御方法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】
【００１０】
本開示は以下の発明を含む。但し、本発明は特許請求の範囲によって定められるものである。
本開示の電源装置は、装置内で入力端から出力端に至る交流電路と、前記交流電路に接続され、双方向に電力変換可能な変換部と、前記変換部を介して前記交流電路に接続される蓄電池と、前記入力端での入力電圧を検出する電圧センサと、前記変換部についての交流の充放電電流を検出する充放電電流センサと、前記変換部を制御して前記蓄電池を充電又は放電させるとともに、前記電圧センサの検出出力に基づいて前記入力電圧の歪みによる波形の劣化を検出し、当該劣化の程度に応じて前記蓄電池の充電電流を制限する制御部と、を備えている。
【００１１】
また、本開示は、装置内で入力端から出力端に至る交流電路と、前記交流電路に接続され、双方向に電力変換可能な変換部と、前記変換部を介して前記交流電路に接続される蓄電池と、前記変換部を制御して前記蓄電池を充電又は放電させる制御部と、を備えた電源装置について、前記制御部が実行する充電制御方法であって、
前記入力端での入力電圧を取得し、前記入力電圧の歪みによる波形の劣化を検出し、前記劣化の程度に応じて前記蓄電池の充電電流を制限する、充電制御方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、商用電力系統に比べて電源側のインピーダンスが高い交流電源であっても、電源装置の運転を常に支障なく継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態による電源装置の概要を示す単線接続図である。
【図２】電源装置の詳細な回路図の一例である。
【図３】充電電流の制限のための、第１の充電制御方法を示すフローチャートである。
【図４】充電電流の制限のための、第２の充電制御方法を示すフローチャートである。
【図５】充電電流の制限のための、第３の充電制御方法を示すフローチャートである。
【図６】力率が悪い負荷を出力端に接続した場合の入力電流の波形の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［実施形態の要旨］
本発明の実施形態の要旨としては、少なくとも以下のものが含まれる。
【００１５】
（１）この電源装置は、装置内で入力端から出力端に至る交流電路と、前記交流電路に接続され、双方向に電力変換可能な変換部と、前記変換部を介して前記交流電路に接続される蓄電池と、前記入力端での入力電圧を検出する電圧センサと、前記変換部についての交流の充放電電流を検出する充放電電流センサと、前記変換部を制御して前記蓄電池を充電又は放電させるとともに、前記電圧センサの検出出力に基づいて前記入力電圧の歪みによる波形の劣化を検出し、当該劣化の程度に応じて前記蓄電池の充電電流を制限する制御部と、を備えている。
【００１６】
商用電力系統から安定して得られる交流電源よりも高インピーダンスな交流電源（例えばパワーコンディショナの自立運転出力等の独立電源や、商用電力系統ではあるが工事用の仮電源など）から電源装置が電源供給を受けたとき、入力電圧の歪みによる波形の劣化が大きくなり、実効値が低下する場合がある。かかる場合にも当該電源装置は、劣化の程度に応じて充電電流を制限することにより、電源装置の運転停止を予防し、運転を継続することができる。
【００１７】
（２）また、（１）の電源装置において、前記出力端への出力電流を検出する出力電流センサを備え、前記制御部は、負荷に一定の出力電流を提供している状態で、充電電流を０［Ａ］から徐々に増大させ、前記劣化の許容限度を表す閾値を超える直前の充電電流を、当該出力電流についての上限値とするようにしてもよい。
この場合、出力電流に応じて動的に上限値を定めることができる。従って、常に、その時の上限値を的確に定めることができ、交流電力の利用効率を高めることができる。
【００１８】
（３）また、（１）の電源装置において、前記出力端への出力電流を検出する出力電流センサを備え、前記制御部は、負荷への出力電流に応じて段階的に前記充電電流の上限値を設定するようにしてもよい。
この場合、出力電流に応じて予め適切な、充電電流の上限値を定めることができる。従って、上限値を定める手順が簡素で、制御が簡単である。
【００１９】
（４）また、（１）の電源装置において、前記出力端への出力電流ＩＬを検出する出力電流センサを備え、前記制御部は、前記入力端からの入力電流ＩＡＣを設定し、前記充電電流の上限値を、（ＩＡＣ−ＩＬ）に基づいて設定するようにしてもよい。
この場合、数式により簡単に上限値を求めることができる。
【００２０】
また、上記電源装置において、波形の劣化の「指標」としては例えば以下のものが考えられる。
（５）前記制御部は、前記劣化の指標を、前記入力電圧の歪み率とすることができる。
（６）前記制御部は、前記劣化の指標を、前記入力電圧の実効値と、前記入力電圧の瞬時値の絶対値での最大値との差とすることができる。
（７）また、前記制御部は、前記劣化の指標を、前記入力電圧及び入力電流の位相及び力率とすることができる。なお、入力電流は、入力端に入力電流センサを設けて検出してもよいし、出力端への出力電流及び、充放電電流に基づいて算出してもよい。
【００２１】
（８）なお、力率が悪い負荷を出力端に接続した場合、例えば、以下のようにして、劣化の程度を把握することができる。
すなわち、前記制御部は、前記入力端での入力電流及び、所定期間に前記入力電流の実効値を求め、当該実効値から理想正弦波を生成し、その後の期間において、前記理想正弦波と実際の入力電流とを互いに比較することで前記劣化の程度を把握するようにしてもよい。
【００２２】
（９）一方、これは、装置内で入力端から出力端に至る交流電路と、前記交流電路に接続され、双方向に電力変換可能な変換部と、前記変換部を介して前記交流電路に接続される蓄電池と、前記変換部を制御して前記蓄電池を充電又は放電させる制御部と、を備えた電源装置について、前記制御部が実行する充電制御方法であって、
前記入力端での入力電圧を取得し、前記入力電圧の歪みによる波形の劣化を検出し、前記劣化の程度に応じて前記蓄電池の充電電流を制限する、充電制御方法である。
【００２３】
商用電力系統から安定して得られる交流電源よりも高インピーダンスな交流電源（例えばパワーコンディショナの自立運転出力等の独立電源や、商用電力系統ではあるが工事用の仮電源など）から電源装置が電源供給を受けたとき、入力電圧の歪みによる波形の劣化が生じ、実効値が低下する場合がある。かかる場合にも、このような充電制御方法によれば、劣化の程度に応じて充電電流を制限することにより、電源装置の運転停止を予防し、運転を継続することができる。
【００２４】
［実施形態の詳細］
以下、実施形態の詳細について図面を参照して説明する。
【００２５】
《電源装置の概要》
図１は、本発明の一実施形態による電源装置の概要を示す単線接続図である。図において、電源装置１の入力端４には交流電源２が接続され、出力端５には交流負荷３が接続されている。交流負荷３は、電源装置１を通して電源供給したい電気機器である。入力端４から出力端５に至る交流電路６の途中には、ＡＣスイッチ２７が設けられている。交流電路６には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１及び双方向インバータ１２を含む変換部１３が接続されている。また、交流電路６には、変換部１３を介して、蓄電池１０が接続されている。
【００２６】
交流電源２から交流負荷３に電力を供給するときは、ＡＣスイッチ２７が閉路されている。この場合の電源装置１は、交流電流に関して、単に、入力端４から出力端５への通電をしているのみである。また、交流電路６から変換部１３を介して直流電圧が生成され、蓄電池１０が充電される。
交流電源２が使用できない（又は交流電源２を使用しない）ときは、ＡＣスイッチ２７が開路し、蓄電池１０に蓄えられた電力が変換部１３により交流電力に変換され、交流負荷３に供給される。
【００２７】
《電源装置の回路構成》
図２は、電源装置１の詳細な回路図の一例である。
図２において、入力端４（入力側端子）には外部の交流電源２が接続される。交流電源２としては、商用電力系統の他、太陽光発電その他の小規模発電装置による独立電源も接続可能である。出力端５（出力側端子）には交流負荷３が接続される。入力端４から出力端５へ至る交流電路６（２線路）の１線路には、ＡＣスイッチ２７が設けられている。ＡＣスイッチ２７は、制御部３０により開閉制御される。
【００２８】
電圧センサ２８は、入力端４の２線間の電圧を検出し、検出出力を制御部３０に送る。電圧センサ２５は、出力端４の２線間の電圧を検出し、検出出力を制御部３０に送る。電流センサ２４（充放電電流センサ）は、交流リアクトル２２に流れる電流を検出し、検出出力を制御部３０に送る。電流センサ２６（出力電流センサ）は、出力端５への出力電流を検出し、検出出力を制御部３０に送る。また、電流センサ２９（入力電流センサ）は、入力端４からの入力電流を検出し、検出出力を制御部３０に送る。但し、この電流センサ２９は省略する場合もある。
【００２９】
交流電路６と双方向インバータ１２との間には、フィルタ回路２１が設けられている。フィルタ回路２１は、交流リアクトル２２と、交流リアクトル２２より交流電路側（図の右側）に設けられた平滑用のコンデンサ２３とを備えている。フィルタ回路２１は、双方向インバータ１２で発生する高周波ノイズが交流電路側へ漏れ出ないように、通過を阻止している。
【００３０】
双方向インバータ１２は、フルブリッジ回路を構成するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を備えている。これらスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）である。各素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４にはそれぞれ、逆並列に、ダイオードｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４が接続されている。各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、制御部３０により制御される。なお、ＩＧＢＴに代えて、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）を用いることもできる。
【００３１】
双方向インバータ１２とＤＣ／ＤＣコンバータ１１とを繋ぐＤＣバス１８には、平滑用のコンデンサ１９が接続されている。ＤＣバス１８の電圧は電圧センサ２０により検出され、検出された電圧情報は制御部３０に提供される。
【００３２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、直流リアクトル１６と、ダイオードｄ５を逆並列に接続したスイッチング素子Ｑ５と、ダイオードｄ６を逆並列に接続したスイッチング素子Ｑ６とを備え、直流チョッパ回路を構成している。スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６としては例えば、図示のＩＧＢＴや、ＭＯＳＦＥＴを使用することができる。各スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６は、制御部３０により制御される。
【００３３】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の低電位側（図の左側）には、電圧センサ１４、電流センサ１７、及び、平滑用のコンデンサ１５が設けられている。電圧センサ１４は、蓄電池１０の両端電圧を検出し、検出出力を制御部３０に送る。電流センサ１７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に流れる電流を検出し、検出出力を制御部３０に送る。
【００３４】
制御部３０は例えば、コンピュータを含み、ソフトウェア（コンピュータプログラム）をコンピュータが実行することで、必要な制御機能を実現する。ソフトウェアは、制御部の記憶装置（図示せず。）に格納される。但し、コンピュータを含まないハードウェアのみの回路で制御部３０を構成することも、基本的には可能である。
【００３５】
《充放電動作の概要》
上記のように構成された電源装置１の変換部１３は、交流電源２の電力により、蓄電池１０を充電する動作、及び、蓄電池１０の放電電力により、交流負荷３に電力を供給する動作、の双方向動作が可能である。
なお、双方向インバータ１２が昇圧を行う場合の交流リアクトル２２は、双方向インバータ１２の一部である。
【００３６】
《充電電流の制限》
次に、交流電源２から交流負荷３に電力供給し、かつ、交流電源２によって蓄電池１０を充電する場合の、充電電流の制限について説明する。例えば、交流電源２を、商用電力系統の常設のコンセントからとった場合は、当該コンセントへの屋内配線の分岐元にあるブレーカの定格通電電流の範囲内で、電流（電力）を使用することができる。例えば、交流電源２からの入力電流をＩＡＣ、充電電流をＩＣ、交流負荷３への負荷電流をＩＬ、ブレーカの定格電流をＩＮとすると、ＩＬ＋ＩＣ＝ＩＡＣであり、ＩＡＣ≦ＩＮであれば連続して使用することができる。また、入力電圧の電圧降下や波形の歪みも許容範囲内に収まる。
【００３７】
しかしながら、交流電源２が、例えば、太陽光発電のパワーコンディショナに装備されている自立運転出力コンセントからとったものである場合は、商用電力系統よりも、電源側のインピーダンスが大きい。従って、大きな電流を引き出すほど、電圧降下が生じ、波形が歪んでくる。このことは、太陽光発電に限らず、小規模な他の独立電源でも同じである。
そこで、このような場合の充電電流の制限について説明する。
【００３８】
（充電制御方法１）
図３は、充電電流の制限のための、第１の充電制御方法を示すフローチャートである。このような処理は、制御部３０により、周期的に実行される。
図において、処理開始により、制御部３０は、入力電圧を、基本波の１サイクル以上にわたって取得する（ステップＳ３１）。続いて、制御部３０は、歪み率を演算する（ステップＳ３２）。
【００３９】
歪み率とは、全ての高調波の実効値を、基本波の実効値で割った値である。例えば、基本波の実効値をＶ１、（２〜ｎ）次高調波の実効値をそれぞれ、Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，・・・，Ｖｎとすると、歪み率ＴＨＤは、
ＴＨＤ＝（Ｖ２２＋Ｖ３２＋Ｖ４２＋・・・＋Ｖｎ２）１／２／Ｖ１
である。ｎの値は例えば４０であるが、次数の上限を、影響の大きい次数までに限定して演算することもできる。
【００４０】
次に、制御部３０は、歪み率が閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ３３）。歪み率が閾値より大きい場合は、制御部３０は、充電電流を減少方向に変更させる（ステップＳ３４）。減少のさせ方は、歪み率に応じて充電電流を制限する形になればよく、歪み率が大きいほど、充電電流を低く制限する。また、ステップＳ３３において、歪み率が閾値以下の小さい値であれば、制御部３０は、充電電流を増大方向に変更させる（ステップＳ３５）。増大のさせ方は、歪み率に応じて充電電流を制限する形になればよく、歪み率が小さいほど、充電電流の制限を緩和する。
これが、最も基本的な制御である。
【００４１】
すなわち、電源装置１では、商用電力系統から安定して得られる交流電源よりも高インピーダンスな交流電源（例えばパワーコンディショナの自立運転出力等の独立電源）から電源供給を受けたとき、入力電圧の歪み率が大きくなり、実効値が低下する場合がある。かかる場合に、歪み率に応じて充電電流を制限することにより、電源装置１の運転停止を予防し、運転を継続することができる。
【００４２】
（充電制御方法２）
図４は、充電電流の制限のための、第２の充電制御方法を示すフローチャートである。このような処理は、制御部３０により、周期的に実行される。
図において、処理開始により、制御部３０は、初期値として充電電流を０［Ａ］に設定する（ステップＳ４１）。そして、制御部３０は、入力電圧を、基本波の１サイクル以上にわたって取得する（ステップＳ４２）。
【００４３】
続いて、制御部３０は、歪み率を演算する（ステップＳ４３）。そして、制御部３０は、歪み率が閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ４４）。最初は、充電電流が０［Ａ］であるから通常は閾値以下であり、制御部３０は、充電電流を増加方向に変更させる（ステップＳ４５）。増加のさせ方としては、例えば、現在値から一定値ΔＩ［Ａ］を増大させる。
【００４４】
以下、同様に、ステップＳ４２→Ｓ４３→Ｓ４４→Ｓ４５→Ｓ４２のように処理が繰り返される。その過程で、歪み率が閾値を超えると、制御部３０は、充電電流を減少方向に変更させる（ステップＳ４６）。減少のさせ方としては、例えば、現在値から一定値ΔＩ［Ａ］を減少させる。その後、制御部３０は、ステップＳ４２に戻る。
【００４５】
このような制御を行うことにより、出力電流に応じて動的に充電電流の上限値を定めることができる。従って、常に、その時の上限値を的確に定めることができ、交流電力の利用効率を高めることができる。
【００４６】
（充電制御方法３）
図５は、充電電流の制限のための、第３の充電制御方法を示すフローチャートである。このような処理は、制御部３０により、周期的に実行される。
図において、処理開始により、制御部３０は、電流センサ２６からの検出信号に基づいて、出力電流を取得する（ステップＳ５１）。
【００４７】
充電電流としては、予め、出力電流に対応した複数の値を決めておく。例えば、３段階の値を設定するとすれば、ＩＣＬ＞ＩＣＭ＞ＩＣＳの関係にある３段階の充電電流ＩＣＬ，ＩＣＭ，ＩＣＳを用意しておく。また、出力電流の閾値を、ＩＬＬ，ＩＬＭ，ＩＬＳ（ＩＬＬ＞ＩＬＭ＞ＩＬＳ）とする。これにより、出力電流と充電電流との関係を、例えば以下のように定める。
【００４８】
すなわち、
出力電流が０〜ＩＬＳ以下のとき、充電電流はＩＣＨ、
出力電流がＩＬＳより大きくＩＬＭ以下のとき、充電電流はＩＣＭ、
出力電流がＩＬＭより大きくＩＬＨ以下のとき、充電電流はＩＣＳ、
である。
【００４９】
制御部３０は、出力電流に応じて充電電流を定め、仮に、充電電流ＩＣＭを選択したとする（ステップＳ５２）。続いて、制御部３０は、入力電圧を、基本波の１サイクル以上にわたって取得する（ステップＳ５３）。続いて、制御部３０は、歪み率を演算する（ステップＳ５４）。そして、制御部３０は、歪み率が閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ５５）。歪み率が閾値以下である場合は、制御部３０は、ステップＳ５２で選択した充電電流に決定する（ステップＳ５７）。
【００５０】
また、ステップＳ５５において、もし、歪み率が閾値を超える場合は、閾値を１ランク落とすべく、充電電流を変更する（ステップＳ５６）。例えばこの場合、充電電流がＩＣＭからＩＣＳに変更される。以後、ステップＳ５３，Ｓ５４，Ｓ５５が実行され、ステップＳ５５において、歪み率が閾値以下である場合は、制御部３０は、現在の充電電流に決定する（ステップＳ５７）。
【００５１】
このような制御を行うことにより、出力電流に応じて予め適切な、充電電流の上限値を定めることができる。従って、上限値を定める手順が簡素で、制御が簡単である。
【００５２】
（充電制御方法４）
なお、上述の各方法のように、充電電流を段階的に模索して決定するのではなく、例えば前述の数式ＩＬ＋ＩＣ＝ＩＡＣに基づいて決定することもできる。
すなわち、電流センサ２６は、出力端５への出力電流ＩＬを検出している。そこで、入力端４からの入力電流ＩＡＣを適宜設定し、充電電流の上限値を、（ＩＡＣ−ＩＬ）に基づいて設定するようにしてもよい。
この場合、数式により簡単に上限値を求めることができる。
【００５３】
《歪み率に代わる実用的指標》
以上の説明では、歪み率に基づく充電電流の制限について説明した。但し、歪み率を正確に計算するにはフーリエ変換を行わなければならず、制御部３０にとって、計算負荷が重い。そこで、歪み率に代えて、計算負荷が軽く、実用性に富む指標を提案する。
すなわち、制御部３０は、入力電圧の歪みによる「波形の劣化」を検出し、当該劣化の程度に応じて蓄電池１０の充電電流を制限すればよい。
【００５４】
そこで、例えば、制御部３０は、劣化の指標を、入力電圧の実効値と、入力電圧の瞬時値の絶対値での最大値との差とすることができる。
また、制御部３０は、入力電圧のみならず、入力端４での入力電流を検出する電流センサ２９（入力電流センサ）の検出出力に基づいて、劣化の指標を、入力電圧及び入力電流の位相及び力率とすることができる。
【００５５】
図６は、力率が悪い負荷３を出力端５に接続した場合の入力電流の波形の一例を示す図である。力率の悪い負荷３を接続すると、本来正弦波になるはずの入力電流の波形が、図の尖った山形の電流波形となる。そこで、制御部３０は、（Ｎ−１）区間にて、尖った山形の電流の実効値を計算する。そして、制御部３０は、次のＮ区間においてその実効値を利用して、実線で示す理想正弦波を生成する。その生成した理想正弦波と、Ｎ区間における実測の尖った山形の電流とを互いに比較することにより、最大値の差分を捉える。この差分により、入力電圧の歪の程度（劣化の程度）を把握する。
【００５６】
《その他の交流電源》
なお、上記実施形態では、パワーコンディショナの自立運転出力コンセントその他の独立電源を想定したが、商用電力系統であっても、同様の充電電流の制限が必要になる場合がある。例えば、仮設電源のように、商用電力系統から長いケーブルを用いて仮設コンセントを設けた場合には、直近の変圧器から仮設コンセントまでの電路の総延長距離が長くなる。そのため、仮設コンセントから見た電源側のインピーダンスが、常設コンセントよりも、大きくなる。すなわち、この場合も、独立電源と同様に、充電電流の制限が必要になる。
【００５７】
《補記》
なお、上述の各充電制御方法については、その少なくとも一部を、相互に任意に組み合わせてもよい。
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５８】
１  電源装置
２  交流電源
３  交流負荷
４  入力端
５  出力端
６  交流電路
１０  蓄電池
１１  ＤＣ／ＤＣコンバータ
１２  双方向インバータ
１３  変換部
１４  電圧センサ
１５  コンデンサ
１６  直流リアクトル
１７  電流センサ
１８  ＤＣバス
１９  コンデンサ
２０  電圧センサ
２１  フィルタ回路
２２  交流リアクトル
２３  コンデンサ
２４  電流センサ（充放電電流センサ）
２５  電圧センサ
２６  電流センサ（出力電流センサ）
２７  ＡＣスイッチ
２８  電圧センサ
２９  電流センサ（入力電流センサ）
３０  制御部
Ｑ１〜Ｑ６  スイッチング素子
ｄ１〜ｄ６  ダイオード
【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】
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【図６】
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