(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
系統から交流の系統電圧が入力される第１入力端と、発電装置から交流の自立入力電圧が入力される第２入力端とを備え、前記系統電圧の入力が可能な通常時に前記系統電圧に基づいて制御用電圧を生成する一方、前記系統電圧の入力が停止した停電時に前記自立入力電圧に基づいて前記制御用電圧を生成する制御電源装置であって、
前記制御用電圧を生成する電源回路と、
前記系統電圧を整流および平滑して前記電源回路に入力する第１整流平滑回路と、
前記自立入力電圧を整流および平滑して前記電源回路に入力する第２整流平滑回路と、
前記第１入力端と前記第１整流平滑回路とを接続する接続経路に介装され、前記停電時から前記通常時に切り替わると、前記系統電圧が前記第１入力端に入力されてから第１遅延時間が経過した後に前記系統電圧を前記第１整流平滑回路に入力させる遅延回路と、を備え、
前記制御用電圧は、所定の負荷に交流電圧を給電する一対の給電線の片側を、前記停電時に前記発電装置から前記給電線を介して前記負荷に給電する際に接地状態とする一方、前記停電時から前記通常時に復電する際に前記接地状態から非接地状態に切り換えるスイッチを備える蓄電システムの制御用電圧であり、
前記第１遅延時間は、前記スイッチが前記接地状態から前記非接地状態に切り換えられる切換時間よりも長いことを特徴とする制御電源装置。
【請求項２】
前記遅延回路は、
前記接続経路に介装され、前記通常時に導通状態となる一方、前記停電時に非導通状態となるスイッチ手段と、
前記系統電圧に基づいて生成された切替電圧が入力されると、前記スイッチ手段を非導通状態から導通状態に切り替えるスイッチ切替手段と、
前記停電時から前記通常時に切り替わると、前記系統電圧が前記第１入力端に入力されてから第２遅延時間が経過した後に、前記切替電圧を前記スイッチ切替手段に入力させる遅延手段と、を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の制御電源装置。
【請求項３】
前記スイッチ手段は、前記接続経路に介装されたリレー接点を含み、
前記スイッチ切替手段は、前記リレー接点を制御するリレーコイルと、電流路が前記リレーコイルに直列接続されたトランジスタと、を含み、
前記遅延手段は、抵抗およびコンデンサの接続点が前記トランジスタの制御端に接続されたＲＣ直列回路を含む
ことを特徴とする請求項２に記載の制御電源装置。
【請求項４】
前記スイッチ手段は、前記接続経路に介装されたリレー接点を含み、
前記スイッチ切替手段は、前記リレー接点を制御するリレーコイルと、一端が前記接続経路に接続されるとともに他端が前記リレーコイルに接続されたトライアックと、発光素子および双方向受光素子からなり前記双方向受光素子の一端が前記接続経路に接続されるとともに他端が前記トライアックのゲートに接続された光結合素子と、アノードが前記発光素子に接続されたツェナーダイオードと、を含み、
前記遅延手段は、抵抗およびコンデンサの接続点が前記ツェナーダイオードのカソードに接続されたＲＣ直列回路を含む
ことを特徴とする請求項２に記載の制御電源装置。
【請求項５】
バッテリーと、
直流端側に前記バッテリーが接続され、かつ交流端側に系統、発電装置および重要負荷が接続されるパワーコンディショナ装置と、
前記系統から交流の系統電圧が入力可能な通常時に前記系統電圧に基づいて制御用電圧を生成し、前記系統電圧の入力が停止する一方で前記発電装置の交流の自立入力電圧が入力可能な停電時に前記自立入力電圧に基づいて前記制御用電圧を生成し、前記制御用電圧を前記パワーコンディショナ装置の制御部に出力する制御電源装置と、
前記通常時に非導通状態となる一方、前記停電時に導通状態となり前記パワーコンディショナ装置の前記交流端と前記重要負荷とを接続する一対の経路の片側を接地させる第１スイッチと、
を備えた蓄電システムであって、
前記制御電源装置は、
前記系統電圧が入力される第１入力端と、
前記自立入力電圧が入力される第２入力端と、
前記制御用電圧を生成する電源回路と、
前記系統電圧を整流および平滑して前記電源回路に入力する第１整流平滑回路と、
前記自立入力電圧を整流および平滑して前記電源回路に入力する第２整流平滑回路と、
前記第１入力端と前記第１整流平滑回路とを接続する接続経路に介装され、前記停電時から前記通常時に切り替わると、前記系統電圧が前記第１入力端に入力されてから第１遅延時間が経過した後に前記系統電圧を前記第１整流平滑回路に入力させる遅延回路と、を備え、
前記第１遅延時間は、前記停電時から前記通常時に切り替わってから前記第１スイッチが非導通状態になるまでの時間よりも長い
ことを特徴とする蓄電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御電源装置および蓄電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の蓄電システムとしては、例えば、特許文献１に記載のものがある。この蓄電システムは、蓄電池（バッテリー）と、電力変換装置と、蓄電システムコントローラとを備えている。蓄電システムコントローラは、電力変換装置を制御する制御部と、制御部に制御用電圧を出力する制御電源装置とを備えている。
【０００３】
制御電源装置は、ＡＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータと、通常時にこれらを接続する一方、停電時にＤＣ／ＤＣコンバータをバッテリーに接続するためのスイッチ手段とを備えている。この制御電源装置によれば、停電時においても制御部に制御用電圧を供給することができる反面、スイッチ手段が切り替わる際に制御用電圧の供給が瞬間的に途切れるおそれがある。
【０００４】
一方、別の蓄電システムとして、図４に示す蓄電システム１０Ｂがある。蓄電システム１０Ｂは、制御電源装置１Ｂと、バッテリー１１と、パワーコンディショナ装置１２とを備えている。また、蓄電システム１０Ｂは、柱上トランス２０に接続される接続端（Ｕ端子、Ｏ端子、Ｗ端子）と、発電装置３０に接続される自立入力端（Ｌ端子、Ｎ端子）Ｔ１０と、重要負荷４０に接続される重要出力端（Ｌ端子、Ｎ端子）Ｔ１１とを備えている。重要負荷４０は、停電時にも動作させたい負荷であり、例えば、照明、冷蔵庫等の家電が該当する。
【０００５】
制御電源装置１Ｂは、電信柱の柱上トランス２０を介して系統から交流の系統電圧（例えば、ＡＣ２００［Ｖ］）が入力される第１入力端Ｔ１、Ｔ１’と、発電装置３０（例えば、太陽光発電装置）から交流の自立入力電圧（例えば、ＡＣ１００［Ｖ］）が入力される第２入力端Ｔ２、Ｔ２’とを備えている。なお、制御電源装置１Ｂは、第１入力端Ｔ１、Ｔ１’および第２入力端Ｔ２、Ｔ２’に加えて、バッテリー１１から直流の放電電圧が入力される第３入力端と、パワーコンディショナ装置１２の制御部に制御用電圧を出力するための出力端とを備えているが、図４では省略している。
【０００６】
さらに、制御電源装置１Ｂは、制御用電圧を生成する電源回路２と、系統電圧を整流および平滑する整流平滑回路３と、自立入力電圧を倍電圧整流および平滑する倍電圧整流平滑回路４とを備えている。整流平滑回路３は、４個の整流ダイオードをブリッジ接続した全波整流回路Ｄ１と平滑コンデンサＣ１とで構成され、系統電圧がＡＣ２００［Ｖ］の場合、２００［Ｖ］×√２≒２８３［Ｖ］の直流電圧を出力する。倍電圧整流平滑回路４は、平滑コンデンサＣ２、Ｃ３と整流ダイオードＤ２、Ｄ３とで構成され、自立入力電圧がＡＣ１００［Ｖ］の場合、１００［Ｖ］×２×√２≒２８３［Ｖ］の直流電圧を出力する。電源回路２は、整流平滑回路３（通常時）または倍電圧整流平滑回路４（停電時）から出力された直流電圧に基づいて、少なくとも１つの制御用電圧を生成する。
【０００７】
パワーコンディショナ装置１２は、例えば、降圧動作および昇圧動作を行う双方向ＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＡＣ変換動作およびＡＣ／ＤＣ変換動作を行う双方向インバータと、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータおよび双方向インバータを制御する制御部とで構成される。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータは、一方の直流端がバッテリー１１に接続され、他方の直流端が双方向インバータの直流端に接続されている。双方向インバータは、交流端が柱上トランス２０を介して系統に接続されるとともに、発電装置３０および重要負荷４０にも接続されている。制御部は、制御電源装置１Ｂから入力される制御用電圧で動作する。なお、制御部は、パワーコンディショナ装置１２とは別に設けられていてもよい。
【０００８】
パワーコンディショナ装置１２と柱上トランス２０とを接続する単相３線経路には、Ｕ相にリレーＳ１が介装され、Ｗ相にリレーＳ２が介装されている。Ｗ相は、リレーＳ４を介して、パワーコンディショナ装置１２と重要負荷４０とを接続する重要出力経路のＬ側に接続されている。重要出力経路のＬ側は、リレーＳ４との接続点よりもパワーコンディショナ装置１２側に、リレーＳ６が介装されている。一方、単相３線経路のＯ相（中性相）は、リレーＳ３を介して、重要出力経路のＮ側に接続されている。重要出力経路のＮ側は、リレーＳ５を介して接地されており、かつリレーＳ３、Ｓ５との接続点よりもパワーコンディショナ装置１２側にリレーＳ７が介装されている。重要出力経路のリレーＳ３、Ｓ４の接続点とリレーＳ６、Ｓ７との間において、当該重要出力経路から分岐して発電装置３０に接続される自立入力経路には、Ｌ側にリレーＳ８が介装され、Ｎ側にリレーＳ９が介装されている。
【０００９】
リレーＳ１〜Ｓ９は、例えば、パワーコンディショナ装置１２の制御部の制御下で、導通状態（オン状態）と非導通状態（オフ状態）とが切り換わる。具体的には、以下のとおりになる。
【００１０】
（１）系統電圧が入力可能な通常時は、図４に示すように、リレーＳ１〜Ｓ４が導通状態となり、リレーＳ５〜Ｓ９が非導通状態となる。すなわち、柱上トランス２０を介して蓄電システム１０Ｂに系統電圧（例えば、ＡＣ２００［Ｖ］）が入力されると、制御電源装置１Ｂの第１入力端Ｔ１、Ｔ１’に系統電圧（例えば、ＡＣ２００［Ｖ］）が入力され、制御電源装置１Ｂの電源回路２で生成された制御用電圧がパワーコンディショナ装置１２の制御部に入力される。また、パワーコンディショナ装置１２の制御部には、電圧センサ１３から系統電圧の検出信号も入力される。制御用電圧および検出信号が入力されたパワーコンディショナ装置１２の制御部は、リレーＳ１〜Ｓ４を導通状態にする。なお、重要負荷４０には、リレーＳ３、Ｓ４を介して系統電圧（例えば、ＡＣ１００［Ｖ］）が入力される。
【００１１】
（２）系統電圧の入力が停止する一方でバッテリー１１からの放電電圧が入力可能な第１停電時は、図５に示すように、リレーＳ５〜Ｓ７が導通状態となり、リレーＳ１〜Ｓ４、Ｓ８、Ｓ９が非導通状態となる。すなわち、電圧センサ１３が停電を検出し、パワーコンディショナ装置１２の制御部に電圧センサ１３から停電の検出信号が入力されると、パワーコンディショナ装置１２の制御部はリレーＳ１〜Ｓ４を非導通状態にする。バッテリー１１に残量がある場合、制御電源装置１Ｂにはバッテリー１１の放電電圧が入力される一方、パワーコンディショナ装置１２は、バッテリー１１の放電電圧に基づいて生成した交流電圧を出力する。パワーコンディショナ装置１２内のセンサが、正しく交流電圧が出力されていること（例えば、ＡＣ１００［Ｖ］が出力されていること）を検出すると、パワーコンディショナ装置１２の制御部はリレーＳ６、Ｓ７を導通状態にする。これにより、放電電圧に基づく交流電圧（例えば、ＡＣ１００［Ｖ］）が重要負荷４０に入力される。さらに、パワーコンディショナ装置１２の制御部は、リレーＳ５を導通状態にすることで、重要出力経路のＮ側を接地させて通常時と同様に安全を確保することができる。
【００１２】
（３）系統電圧および放電電圧の入力が停止する第２停電時は、図６に示すように、リレーＳ５〜Ｓ９が導通状態となり、リレーＳ１〜Ｓ４が非導通状態となる。すなわち、停電時にパワーコンディショナ装置１２の制御部がバッテリー１１の電圧を監視し、バッテリー１１の電圧が予め設定された下限値に達すると、バッテリー１１の放電動作を停止させる。そして、電圧センサ等（図示略）により自立入力端（Ｌ端子、Ｎ端子）Ｔ１０に自立入力電圧（例えば、ＡＣ１００［Ｖ］）が印加されたことが検出されると、パワーコンディショナ装置１２の制御部はリレーＳ８、Ｓ９を導通状態にする。その結果、自立入力電圧（例えば、ＡＣ１００［Ｖ］）が、発電装置３０の自立出力端から自立入力端（Ｌ端子、Ｎ端子）Ｔ１０、リレーＳ８、Ｓ９および重要出力端（Ｌ端子、Ｎ端子）Ｔ１１を経由して重要負荷４０に入力される。これにより、制御電源装置１Ｂには、自立入力電圧（例えば、ＡＣ１００［Ｖ］）が入力される。さらに、この自立入力電圧は、リレーＳ６、Ｓ７を経由してパワーコンディショナ装置１２にも入力される。パワーコンディショナ装置１２は、自立入力電圧に基づいて直流の充電電圧を生成し、バッテリー１１を充電することができる。また、パワーコンディショナ装置１２の制御部は、リレーＳ５を導通状態に維持することで、第１停電時と同様に重要出力経路のＮ側を接地させて安全を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１２−１７５８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、蓄電システム１０Ｂでは、第２停電時において系統が復電し、第２停電時から通常時に切り替わった場合、パワーコンディショナ装置１２の制御部は、電圧センサ１３から系統電圧の検出信号が入力されると、リレーＳ５を非導通状態にする。なお、より詳しくは、リレーＳ１〜Ｓ９を図６の状態から図４の状態に戻す。
【００１５】
しかしながら、復電してからリレーＳ５が非導通状態になるまでに数百ミリ秒の時間がかかるため、この間、柱上トランス２０のＯ相（単相３線経路のＯ相）および重要出力経路のＮ側が接地された２点接地の状態となり、図７に示すような電流経路が形成される。このため、蓄電システム１０Ｂでは、復電してからリレーＳ５が非導通状態になるまでの間、リレーＳ５を介して漏電が発生してしまうという問題があった。なお、図７は、柱上トランス２０のＵ相側がプラス極性になった場合の電流経路を示している。
【００１６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、復電時に発生する漏電を防ぐことが可能な制御電源装置および蓄電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明に係る制御電源装置は、
系統から交流の系統電圧が入力される第１入力端と、発電装置から交流の自立入力電圧が入力される第２入力端とを備え、前記系統電圧の入力が可能な通常時に前記系統電圧に基づいて制御用電圧を生成する一方、前記系統電圧の入力が停止した停電時に前記自立入力電圧に基づいて前記制御用電圧を生成する制御電源装置であって、
前記制御用電圧を生成する電源回路と、
前記系統電圧を整流および平滑して前記電源回路に入力する第１整流平滑回路と、
前記自立入力電圧を整流および平滑して前記電源回路に入力する第２整流平滑回路と、
前記第１入力端と前記第１整流平滑回路とを接続する接続経路に介装され、前記停電時から前記通常時に切り替わると、前記系統電圧が前記第１入力端に入力されてから第１遅延時間が経過した後に前記系統電圧を前記第１整流平滑回路に入力させる遅延回路と、を備え、
前記制御用電圧は、所定の負荷に交流電圧を給電する一対の給電線の片側を、前記停電時に前記発電装置から前記給電線を介して前記負荷に給電する際に接地状態とする一方、前記停電時から前記通常時に復電する際に前記接地状態から非接地状態に切り換えるスイッチを備える蓄電システムの制御用電圧であり、
前記第１遅延時間は、前記スイッチが前記接地状態から前記非接地状態に切り換えられる切換時間よりも長いことを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、停電時から通常時に切り替わる際、遅延回路により、重要出力経路を接地させるために設けられたスイッチが非導通状態になった後に系統電圧を第１整流平滑回路に入力させることができるので、上記スイッチを介して発生する漏電を防ぐことができる。さらに、この構成によれば、蓄電システムにおいて、所定の負荷に交流電圧を給電する一対の給電線の片側に介装されたスイッチを介して発生する漏電を防ぐことができる。
【００２１】
上記制御電源装置では、
前記遅延回路は、
前記接続経路に介装され、前記通常時に導通状態となる一方、前記停電時に非導通状態となるスイッチ手段と、
前記系統電圧に基づいて生成された切替電圧が入力されると、前記スイッチ手段を非導通状態から導通状態に切り替えるスイッチ切替手段と、
前記停電時から前記通常時に切り替わると、前記系統電圧が前記第１入力端に入力されてから第２遅延時間が経過した後に、前記切替電圧を前記スイッチ切替手段に入力させる遅延手段と、を含むよう構成できる。
【００２２】
この構成によれば、停電時から通常時に切り替わる際、遅延手段により、重要出力経路を接地させるために設けられたスイッチが非導通状態になった後に、第１入力端と第１整流平滑回路とを接続する接続経路に介装されスイッチ手段を導通状態にさせることができるので、上記スイッチを介して発生する漏電を防ぐことができる。
【００２３】
上記制御電源装置では、例えば、
前記スイッチ手段は、前記接続経路に介装されたリレー接点を含み、
前記スイッチ切替手段は、前記リレー接点を制御するリレーコイルと、電流路が前記リレーコイルに直列接続されたトランジスタと、を含み、
前記遅延手段は、抵抗およびコンデンサの接続点が前記トランジスタの制御端に接続されたＲＣ直列回路を含むよう構成できる。
【００２４】
上記制御電源装置では、例えば、
前記スイッチ手段は、前記接続経路に介装されたリレー接点を含み、
前記スイッチ切替手段は、前記リレー接点を制御するリレーコイルと、一端が前記接続経路に接続されるとともに他端が前記リレーコイルに接続されたトライアックと、発光素子および双方向受光素子からなり前記双方向受光素子の一端が前記接続経路に接続されるとともに他端が前記トライアックのゲートに接続された光結合素子と、アノードが前記発光素子に接続されたツェナーダイオードと、を含み、
前記遅延手段は、抵抗およびコンデンサの接続点が前記ツェナーダイオードのカソードに接続されたＲＣ直列回路を含むよう構成できる。
【００２５】
上記課題を解決するために、本発明に係る蓄電システムは、
バッテリーと、
直流端側に前記バッテリーが接続され、かつ交流端側に系統、発電装置および重要負荷が接続されるパワーコンディショナ装置と、
前記系統から交流の系統電圧が入力可能な通常時に前記系統電圧に基づいて制御用電圧を生成し、前記系統電圧の入力が停止する一方で前記発電装置の交流の自立入力電圧が入力可能な停電時に前記自立入力電圧に基づいて前記制御用電圧を生成し、前記制御用電圧を前記パワーコンディショナ装置の制御部に出力する制御電源装置と、
前記通常時に非導通状態となる一方、前記停電時に導通状態となり前記パワーコンディショナ装置の前記交流端と前記重要負荷とを接続する一対の経路の片側を接地させる第１スイッチと、
を備えた蓄電システムであって、
前記制御電源装置は、
前記系統電圧が入力される第１入力端と、
前記自立入力電圧が入力される第２入力端と、
前記制御用電圧を生成する電源回路と、
前記系統電圧を整流および平滑して前記電源回路に入力する第１整流平滑回路と、
前記自立入力電圧を整流および平滑して前記電源回路に入力する第２整流平滑回路と、
前記第１入力端と前記第１整流平滑回路とを接続する接続経路に介装され、前記停電時から前記通常時に切り替わると、前記系統電圧が前記第１入力端に入力されてから第１遅延時間が経過した後に前記系統電圧を前記第１整流平滑回路に入力させる遅延回路と、を備え、
前記第１遅延時間は、前記停電時から前記通常時に切り替わってから前記第１スイッチが非導通状態になるまでの時間よりも長いことを特徴とする。
【００２６】
この構成によれば、系統電圧が第１入力端に入力されてから第１整流平滑回路に入力さるまでの第１遅延時間が、停電時から通常時に切り替わってから第１スイッチが非導通状態になるまでの時間よりも長いので、第１スイッチを介して発生する漏電を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、復電時に発生する漏電を防ぐことが可能な制御電源装置および蓄電システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る蓄電システムのブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態における遅延回路の回路図である。
【図３】本発明の第２実施形態における遅延回路の回路図である。
【図４】従来の蓄電システムの通常時における状態を示すブロック図である。
【図５】従来の蓄電システムの第１停電時における状態を示すブロック図である。
【図６】従来の蓄電システムの第２停電時における状態を示すブロック図である。
【図７】従来の蓄電システムにおいて発生する漏電を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る制御電源装置および蓄電システムの実施形態について説明する。
【００３０】
［第１実施形態］
図１に、本発明の第１実施形態に係る蓄電システム１０Ａを示す。なお、図１に示されている各構成要素のうち、図４〜図７と同一の符号を付した構成要素については従来技術で説明したものと同様なので、ここでは説明を一部省略する。
【００３１】
蓄電システム１０Ａは、本実施形態に係る制御電源装置１Ａと、バッテリー１１と、パワーコンディショナ装置１２とを備えている。制御電源装置１Ａは、従来の制御電源装置１Ｂに遅延回路５を追加したものである。すなわち、制御電源装置１Ａは、制御用電圧を生成する電源回路２と、系統電圧を整流および平滑する整流平滑回路３（本発明の「第１整流平滑回路」に相当）と、自立入力電圧を倍電圧整流および平滑する倍電圧整流平滑回路４（本発明の「第２整流平滑回路」に相当）に加えて、遅延回路５を備えている。
【００３２】
蓄電システム１０Ａでは、従来の蓄電システム１０Ｂと同様に、
（１）柱上トランス２０を介して系統電圧が入力可能な「通常時」は、制御電源装置１Ａの第１入力端Ｔ１、Ｔ１’に系統電圧（例えば、ＡＣ２００［Ｖ］）が入力され、
（２）系統電圧の入力が停止する一方でバッテリー１１からの放電電圧が入力可能な「第１停電時」は、制御電源装置１Ａの第３入力端（図示略）にバッテリー１１の放電電圧が入力され、
（３）系統電圧および放電電圧の入力が停止する「第２停電時」は、発電装置３０の自立入力電圧が入力可能な場合、制御電源装置１Ａの第２入力端Ｔ２、Ｔ２’に自立入力電圧（例えば、ＡＣ１００［Ｖ］）が入力される。
【００３３】
蓄電システム１０Ａでは、従来の蓄電システム１０Ｂと同様に、パワーコンディショナ装置１２の制御部が、第１停電時および第２停電時に本発明の「第１スイッチ」に相当するリレーＳ５を導通状態にすることで、重要出力経路の片側（Ｎ側）を接地させて通常時と同様に安全を確保している。従来の蓄電システム１０Ｂでは、第２停電時において系統が復電した場合、復電してからリレーＳ５が非導通状態になるまでの間に漏電が発生してしまうという問題が発生する。一方、本実施形態に係る蓄電システム１０Ａでは、制御電源装置１Ａの遅延回路５により、上記問題を解消することができる。
【００３４】
遅延回路５は、第１入力端Ｔ１、Ｔ１’と整流平滑回路３とを接続する接続経路に介装されている。遅延回路５は、系統が復電して停電時（第１停電時または第２停電時）から通常時に切り替わると、系統電圧が第１入力端Ｔ１、Ｔ１’に入力されてから一定時間が経過した後に、系統電圧を整流平滑回路３に入力させるよう構成されている。
【００３５】
図２に示すように、遅延回路５は、本発明の「スイッチ手段」に相当するリレー接点ＲＳ１、ＲＳ２と、本発明の「スイッチ切替手段」に相当するリレーコイルＲＣ１、ＲＣ２およびトランジスタＱ１とを含む。
【００３６】
リレー接点ＲＳ１、ＲＳ２は、第１入力端Ｔ１、Ｔ１’と整流平滑回路３とを接続する接続経路に介装されている。リレー接点ＲＳ１は、リレーコイルＲＣ１に電流が流れているときに導通状態となり、リレーコイルＲＣ１に電流が流れていないときに非導通状態となる。同様に、リレー接点ＲＳ２は、リレーコイルＲＣ２に電流が流れているときに導通状態となり、リレーコイルＲＣ２に電流が流れていないときに非導通状態となる。
【００３７】
リレーコイルＲＣ１、ＲＣ２は、直列回路を構成し、当該直列回路の一端（リレーコイルＲＣ１側）に抵抗Ｒ３の一端が接続されている。抵抗Ｒ３は、リレーコイルＲＣ１、ＲＣ２に印加される電圧を調整するためのものであり、リレーコイルＲＣ１、ＲＣ２の定格電圧によっては省略することもできる。リレーコイルＲＣ１には、逆起電圧保護用のダイオードＤ５が並列接続され、リレーコイルＲＣ２には、逆起電圧保護用のダイオードＤ６が並列接続されている。また、上記直列回路の他端（リレーコイルＲＣ２側）には、トランジスタＱ１の電流路の一端が接続されている。
【００３８】
トランジスタＱ１は、例えば、ＮＰＮ型トランジスタからなる。トランジスタＱ１は、制御端（ＮＰＮ型トランジスタの場合はベース）が抵抗Ｒ４を介して電流路の他端（ＮＰＮ型トランジスタの場合はエミッタ）に接続されている。トランジスタＱ１は、制御端の電圧が本発明の「切替電圧」に相当する閾値電圧まで上昇すると、トランジスタＱ１の電流路は導通状態になる。
【００３９】
遅延回路５は、本発明の「遅延手段」に相当する抵抗Ｒ２およびコンデンサＣ５からなるＲＣ直列回路を含む。ＲＣ直列回路は、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ５との接続点がトランジスタＱ１の制御端に接続され、一端（抵抗Ｒ２側）が抵抗Ｒ３の他端に接続され、他端（コンデンサＣ５側）がトランジスタＱ１の電流路の他端に接続されている。また、ＲＣ直列回路は、整流平滑手段を介して第１入力端Ｔ１、Ｔ１’に接続されている。整流平滑手段は、突入電流防止用の抵抗Ｒ１と、４個の整流ダイオードをブリッジ接続した全波整流回路Ｄ４と平滑コンデンサＣ４とで構成される。
【００４０】
遅延回路５では、第２停電時においては、第１入力端Ｔ１、Ｔ１’に系統電圧が入力されないため、リレーコイルＲＣ１、ＲＣ２に電流が流れず、リレー接点ＲＳ１、ＲＳ２は非導通状態となる。一方、第２停電時において系統が復電すると、第１入力端Ｔ１、Ｔ１’に入力された系統電圧が、整流平滑手段（Ｒ１、Ｄ４、Ｃ４）により直流電圧に変換され、遅延手段（Ｒ２、Ｃ５）を介して、スイッチ切替手段を構成するトランジスタＱ１の制御端に入力される。
【００４１】
トランジスタＱ１の制御端の電圧は、遅延手段を構成する抵抗Ｒ２およびコンデンサＣ５により徐々に上昇するため、切替電圧に達するまでに一定時間を要する。すなわち、トランジスタＱ１の電流路は、上記一定時間が経過した後に導通状態となる。上記一定時間経過後にトランジスタＱ１の電流路が導通状態になると、リレーコイルＲＣ１、ＲＣ２に電流が流れるので、リレー接点ＲＳ１、ＲＳ２が導通状態となり、整流平滑回路３に系統電圧が入力される。
【００４２】
ここで、第２停電時において系統が復電した際、すなわち第２停電時から通常時に切り替わった際、系統電圧が第１入力端Ｔ１、Ｔ１’に入力されてから整流平滑回路３に入力されるまでの時間が、本発明の「第１遅延時間」に相当する。そして、系統電圧が第１入力端Ｔ１、Ｔ１’に入力されてから切替電圧がスイッチ切替手段（具体的には、トランジスタＱ１の制御端）に入力されるまでの時間が、本発明の「第２遅延時間」に相当する。
【００４３】
したがって、第２停電時において電圧センサ１３が復電を検出してからリレーＳ５が非導通状態となるまでの時間を「切替時間」とすると、本実施形態では、「第１遅延時間」が「切替時間」よりも長くなるように、遅延手段を構成する抵抗Ｒ２およびコンデンサＣ５を選定することで、復電時にリレーＳ５を介して発生する漏電を防ぐことができる。なお、復電時にリレーＳ５を介して発生する漏電には、柱上トランス２０のＵ相側がプラス極性になった場合に発生する漏電（図７参照）と、柱上トランス２０のＵ相側がマイナス極性になった場合に発生する漏電とを含むが、本実施形態に係る制御電源装置１Ａおよび蓄電システム１０Ａによれば、いずれの漏電も防ぐことができる。
【００４４】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る制御電源装置および蓄電システムについて説明する。本実施形態に係る制御電源装置および蓄電システムは、第１実施形態に係る制御電源装置１Ａの遅延回路５を、図３に示す遅延回路５’に置き換えたものである。
【００４５】
遅延回路５’は、第１入力端Ｔ１、Ｔ１’と整流平滑回路３とを接続する接続経路に介装され、「整流平滑手段」、「遅延手段」、「スイッチ切替手段」および「スイッチ手段」を含む。
【００４６】
図３に示すように、整流平滑手段は、突入電流防止用の抵抗Ｒ５と、４個の整流ダイオードをブリッジ接続した全波整流回路Ｄ７と、平滑コンデンサＣ６とで構成される。
【００４７】
遅延手段は、抵抗Ｒ６およびコンデンサＣ７からなるＲＣ直列回路で構成される。ＲＣ直列回路は、一端（抵抗Ｒ６側）が平滑コンデンサＣ６のプラス側に接続され、他端（コンデンサＣ７側）が平滑コンデンサＣ６のマイナス側に接続されている。
【００４８】
スイッチ切替手段は、ツェナーダイオードＺＤ１と、光結合素子（本実施形態では、フォトトライアックカプラ）ＰＣ１と、トライアックＴＲ１と、リレーコイルＲＣ３、ＲＣ４とで構成される。フォトトライアックカプラＰＣ１は、本発明の「発光素子」に相当する発光ダイオードと、本発明の「双方向受光素子」に相当するフォトトライアックとで構成される。
【００４９】
ツェナーダイオードＺＤ１は、カソードが遅延手段を構成する抵抗Ｒ６とコンデンサＣ７との接続点に接続され、アノードがフォトトライアックカプラＰＣ１の発光ダイオードのアノードに接続されている。発光ダイオードのカソードは、抵抗Ｒ７を介してツェナーダイオードＺＤ１のカソードに接続されている。フォトトライアックカプラＰＣ１のフォトトライアックは、一端が抵抗Ｒ８を介して第１入力端Ｔ１に接続され、他端が抵抗Ｒ９を介してリレーコイルＲＣ３の一端に接続されている。フォトトライアックの他端は、トライアックＴＲ１のゲートにも接続されている。トライアックＴＲ１は、一端が第１入力端Ｔ１に接続され、他端がリレーコイルＲＣ３の一端に接続されている。リレーコイルＲＣ３の他端は、リレーコイルＲＣ４の一端に接続され、リレーコイルＲＣ４の他端は、第１入力端Ｔ１’に接続されている。
【００５０】
スイッチ手段は、リレー接点ＲＳ３、ＲＳ４で構成される。リレー接点ＲＳ３、ＲＳ４は、スイッチ切替手段よりも整流平滑回路３側において、第１入力端Ｔ１、Ｔ１’と整流平滑回路３とを接続する接続経路に介装されている。リレー接点ＲＳ３は、リレーコイルＲＣ３に電流が流れているときに導通状態となり、リレーコイルＲＣ３に電流が流れていないときに非導通状態となる。同様に、リレー接点ＲＳ４は、リレーコイルＲＣ４に電流が流れているときに導通状態となり、リレーコイルＲＣ４に電流が流れていないときに非導通状態となる。
【００５１】
遅延回路５’では、第２停電時においては、第１入力端Ｔ１、Ｔ１’に系統電圧が入力されないため、リレーコイルＲＣ３、ＲＣ４に電流が流れず、リレー接点ＲＳ３、ＲＳ４は非導通状態となる。一方、第２停電時において系統が復電すると、第１入力端Ｔ１、Ｔ１’に入力された系統電圧が、整流平滑手段（Ｒ５、Ｄ７、Ｃ６）により直流電圧に変換され、遅延手段（Ｒ６、Ｃ７）を介して、スイッチ切替手段を構成するツェナーダイオードＺＤ１のカソードに入力される。
【００５２】
ツェナーダイオードＺＤ１のカソード電圧は、遅延手段を構成する抵抗Ｒ６およびコンデンサＣ７により徐々に上昇するため、本発明の「切替電圧」に相当するツェナー電圧に達するまで一定時間を要する。すなわち、ツェナーダイオードＺＤ１は、上記一定時間が経過した後に導通状態となる。上記一定時間経過後にツェナーダイオードＺＤ１が導通状態になると、フォトトライアックカプラＰＣ１の発光ダイオードに電流が流れて当該発光ダイオードが光を発し、フォトトライアックカプラＰＣ１のフォトトライアックが導通状態になる。フォトトライアックが導通状態になると、系統電圧がトライアックＴＲ１のゲートに入力されるため、トライアックＴＲ１が導通状態になり、トライアックＴＲ１を介してリレーコイルＲＣ３、ＲＣ４に電流が流れる。これにより、リレー接点ＲＳ３、ＲＳ４が導通状態となり、整流平滑回路３に系統電圧が入力される。
【００５３】
ここで、第２停電時において系統が復電した際、すなわち第２停電時から通常時に切り替わった際、系統電圧が第１入力端Ｔ１、Ｔ１’に入力されてから整流平滑回路３に入力されるまでの時間が、本発明の「第１遅延時間」に相当する。そして、第２停電時において系統が復電した際、すなわち第２停電時から通常時に切り替わった際、系統電圧が第１入力端Ｔ１、Ｔ１’に入力されてから切替電圧がスイッチ切替手段（具体的には、ツェナーダイオードＺＤ１のカソード）に入力されるまでの時間が、本発明の「第２遅延時間」に相当する。
【００５４】
したがって、第２停電時において電圧センサ１３が復電を検出してからリレーＳ５が非導通状態となるまでの時間を「切替時間」とすると、本実施形態では、「第１遅延時間」が「切替時間」よりも長くなるように、遅延手段を構成する抵抗Ｒ６およびコンデンサＣ７を選定することで、復電時にリレーＳ５を介して発生する漏電を防ぐことができる。
【００５５】
以上、本発明に係る制御電源装置および蓄電システムの実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。
【００５６】
例えば、本発明の遅延回路は、第１入力端Ｔ１、Ｔ１’と整流平滑回路３とを接続する接続経路に介装され、停電時（第２停電時）から通常時に切り替わると、系統電圧が第１入力端Ｔ１、Ｔ１’に入力されてから第１遅延時間が経過した後に、系統電圧を整流平滑回路３に入力させることができるのであれば、その構成を適宜変更することができる。ただし、第１遅延時間を、第２停電時において電圧センサ１３が復電を検出してから第１スイッチ（リレーＳ５）が非導通状態となるまでの時間よりも長くする必要がある。
【００５７】
また、本発明の第１整流平滑回路は、系統電圧を整流および平滑して電源回路２に入力することができるのであれば、整流平滑回路３以外の構成を採用することができる。同様に、本発明の第２整流平滑回路は、自立入力電圧を整流および平滑して電源回路２に入力することができるのであれば、倍電圧整流平滑回路４以外の構成を採用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１Ａ    制御電源装置
２    電源回路
３    整流平滑回路
４    倍電圧整流平滑回路
５    遅延回路
１０Ａ    蓄電システム
１１    バッテリー
１２    パワーコンディショナ装置
１３    電圧センサ
２０    柱上トランス
３０    発電装置
４０    重要負荷
【図１】
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【図２】
0006460479.tif 000003
【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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