(57)【要約】【課題】絶縁トランスの一方のコイルを介して突入電流が流れる確率が低い電力変換装置を提供する。【解決手段】電力系統からリレー接点４５ａ，４６ａを介して、絶縁トランス４７の負荷側コイル４７ａの両端間に交流電圧が印加されている場合、変換器４９は、バッテリ側コイル４７ｂの両端から出力された交流電圧を直流電圧に変換する。変換器４９が直流電圧を交流電圧に変換し、変換した交流電圧をバッテリ側コイル４７ｂの両端間に印加する場合、絶縁トランス４７は、負荷側コイル４７ａの両端からリレー接点４５ａ，４６ａを介して、交流電圧を負荷１３に出力する。切替え回路４５ｂ，４６ｂ夫々は、負荷側コイル４７ａの両端間の交流電圧が略最大値又は略最小値である時点でリレー接点４５ａ，４６ａをオンからオフに切替える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電力から直流電力への変換、又は、直流電力から交流電力への変換を行う電力変換装置において、
２つのコイルを有し、一方のコイルの両端間に交流電圧が印加された場合に他方のコイルの両端から交流電圧を出力し、該他方のコイルの両端間に交流電圧が印加された場合に前記一方のコイルの両端から交流電圧を出力する絶縁トランスと、
該絶縁トランスの他方のコイルの両端から出力される交流電圧を直流電圧に変換するか、又は、直流電圧を交流電圧に変換して該交流電圧を前記他方のコイルの両端間に印加する変換器と、
前記一方のコイルの一端に一端が接続されるスイッチと、
前記一方のコイルの両端間の交流電圧が略最大値又は略最小値である場合に前記スイッチをオンからオフに切替えるスイッチ制御部と
を備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記スイッチ制御部は、前記スイッチを介して、前記一方のコイルの両端間に印加される交流電圧が略最大値又は略最小値である場合に前記スイッチをオフからオンに切替えること
を特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記スイッチをオンからオフに切替える切替え回路と、
前記一方のコイルの両端間の交流電圧におけるゼロクロス点を検出する検出部と
を備え、
前記スイッチ制御部は、該検出部が前記ゼロクロス点を検出してから所定時間が経過した場合に前記切替え回路に前記スイッチのオンからオフへの切替えを開始させること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
一端が前記一方のコイルの一端に接続される可変抵抗回路と、
前記スイッチ制御部が前記スイッチをオフからオンに切替えた後に、該可変抵抗回路の抵抗値を低下させる調整部と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
自身の温度が上昇した場合に、自身の抵抗値が低下する温度感知素子を備え、
該温度感知素子の一端は前記一方のコイルの一端に接続されること
を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記変換器は、前記他方のコイルの両端から出力される交流電圧を直流電圧に変換し、変換した直流電圧を、電気自動車が有するバッテリに印加すること
を特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記変換器は、電気自動車が有するバッテリが出力した直流電圧を交流電圧に変換して該交流電圧を前記他方のコイルの両端間に印加すること
を特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の電力変換装置。
【請求項８】
交流電力から直流電力への変換と、直流電力から交流電力への変換とを行う電力変換装置において、
２つのコイルを有し、一方のコイルの両端間に交流電圧が印加された場合に他方のコイルの両端から交流電圧を出力し、該他方のコイルの両端間に交流電圧が印加された場合に前記一方のコイルの両端から交流電圧を出力する絶縁トランスと、
前記他方のコイルの両端から出力される交流電圧を直流電圧に変換し、かつ、直流電圧を交流電圧に変換して該交流電圧を前記他方のコイルの両端間に印加する変換器と、
前記一方のコイルの一端に一端が接続されるスイッチと、
該一方のコイルの両端間の交流電圧が略最大値又は略最小値である場合に前記スイッチをオンからオフに切替えるスイッチ制御部と
を備えることを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電力から交流電力への変換、交流電力から直流電力への変換、又は、両方の変換を行う電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車又はプラグインハイブリッド車等の車両の普及に伴って、電力系統から出力される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を車両に搭載されたバッテリに供給する電力変換装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、交流電力を直流電力に変換する電力変換装置が開示されている。特許文献１に記載の電力変換装置では、絶縁トランスの一方のコイルの両端間に交流電圧が印加されている。絶縁トランスの他方のコイルの両端から出力された交流電圧は直流電圧に変換される。変換された直流電圧は蓄電器に印加され、蓄電器は充電される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−６４９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
絶縁トランスのコアに磁束が発生している状態で、絶縁トランスの一方のコイルの両端間への交流電圧の印加が停止した場合、絶縁トランスのコアに磁束が残留する。絶縁トランスのコアに磁束が残留している状態で、絶縁トランスの一方のコイルの両端間に交流電圧が印加された場合、該交流電圧が印加されてからある程度の時間が経過するまで、絶縁トランスのコアに残留している残留磁束を開始点として、絶縁トランスのコアの磁束が変動するため、該磁束が飽和磁束を超える虞がある。
【０００６】
絶縁トランスのコアで発生している磁束が飽和磁束を超えた場合、一方のコイルのインピーダンスが急速に低下し、大きな電流、所謂突入電流が一方のコイルを介して流れる。絶縁トランスの一方のコイルの両端間に電気機器が接続されている場合において、突入電流が流れたとき、電力系統と絶縁トランスの一方のコイルとの間に接続されているブレーカのトリップ、又は、該ブレーカの接点の溶着等が発生し、電気機器が誤動作する虞がある。
【０００７】
また、従来の電力変換装置の中には、直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を、電力系統と連系して電気機器に供給する電力変換装置がある。この電力変換装置では、絶縁トランスの一方のコイルの両端から、交流電圧がスイッチを介して電気機器に出力される。この場合、直流電圧が交流電圧に変換され、変換された直流電圧が絶縁トランスの他方のコイルの両端間に印加される。
【０００８】
電力系統と連系して電気機器に電力を供給すべく、スイッチをオフからオンに切替えた場合、絶縁トランスの一方のコイルの両端間には、電力系統が出力している交流電圧がスイッチを介して印加される。絶縁トランスのコアに磁束が残留している状態で、スイッチがオンに切替えられて絶縁トランスの一方のコイルの両端間に交流電圧が印加された場合、絶縁トランスのコアで発生している磁束が飽和磁束を超える虞がある。前述したように、絶縁トランスのコアで発生している磁束が飽和磁束を超えた場合、突入電流が一方のコイルを介して流れる。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、絶縁トランスの一方のコイルを介して突入電流が流れる確率が低い電力変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る電力変換装置は、交流電力から直流電力への変換、又は、直流電力から交流電力への変換を行う電力変換装置において、２つのコイルを有し、一方のコイルの両端間に交流電圧が印加された場合に他方のコイルの両端から交流電圧を出力し、該他方のコイルの両端間に交流電圧が印加された場合に前記一方のコイルの両端から交流電圧を出力する絶縁トランスと、該絶縁トランスの他方のコイルの両端から出力される交流電圧を直流電圧に変換するか、又は、直流電圧を交流電圧に変換して該交流電圧を前記他方のコイルの両端間に印加する変換器と、前記一方のコイルの一端に一端が接続されるスイッチと、前記一方のコイルの両端間の交流電圧が略最大値又は略最小値である場合に前記スイッチをオンからオフに切替えるスイッチ制御部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、絶縁トランスでは、一方のコイルの両端間に交流電圧がスイッチを介して印加された場合、他方のコイルの両端から交流電圧が出力される。絶縁トランスの他方のコイルの両端から出力された交流電圧は、変換器によって直流電圧に整流される。絶縁トランスが定常状態である場合において、一方のコイルの両端間の交流電圧が最大値又は最小値であるとき、絶縁トランスのコアに発生している磁束はゼロである。これは、絶縁トランスのコアに発生している磁束の位相が、一方のコイルの両端間の交流電圧の位相を基準として９０°ずれているためである。
【００１２】
絶縁トランスにおいて、一方のコイルの両端間の交流電圧が略最大値又は略最小値である場合にスイッチをオンからオフに切替えるので、スイッチがオフに切替えられた後に絶縁トランスのコアに残留している残留磁束は略ゼロである。このため、スイッチがオフからオンに切替えられた場合、絶縁トランスのコアで発生している磁束が飽和磁束を超えて、絶縁トランスの一方のコイルを介して突入電流が流れる確率は低い。
【００１３】
また、変換器が直流電圧を交流電圧に変換し、変換した交流電圧を絶縁トランスの他方のコイルの両端間に印加する場合、絶縁トランスは、一方のコイルの両端からスイッチを介して交流電圧を出力する。絶縁トランスの一方のコイルの両端間の交流電圧が略最大値又は略最小値である場合にスイッチをオンからオフに切替えるので、スイッチがオフに切替えられた後に絶縁トランスのコアに残留している残留磁束は略ゼロである。
【００１４】
例えば、電力系統と連系して、絶縁トランスの一方のコイルの両端から交流電圧を出力している場合において、スイッチがオフからオンに切替えられたとき、電力系統から絶縁トランスの一方のコイルの両端間に交流電圧が印加される。本発明では、このような場合であっても、残留磁束が略ゼロであるため、絶縁トランスの一方のコイルを介して、突入電流が流れる確率は低い。
【００１５】
本発明に係る電力変換装置は、前記スイッチ制御部は、前記スイッチを介して、前記一方のコイルの両端間に印加される交流電圧が略最大値又は略最小値である場合に前記スイッチをオフからオンに切替えることを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、変換器が絶縁トランスの他方のコイルの両端から出力される交流電圧を直流電圧に変換する場合、スイッチを介して、絶縁トランスの一方のコイルの両端間に印加される交流電圧、即ち、スイッチがオフからオンに切替えられた場合に絶縁トランスの一方のコイルの両端間に印加される交流電圧が略最大値又は略最小値であるときにスイッチをオフからオンに切替える。前述したように、絶縁トランスが定常状態である場合において、絶縁トランスの一方のコイルの両端間に印加される交流電圧が最大値又は最小値であるとき、絶縁トランスのコアで発生している磁束はゼロである。
【００１７】
スイッチをオフからオンに切替えてからある程度の時間が経過するまで、残留磁束を開始点として、絶縁トランスのコアで発生している磁束は変動する。本発明では、絶縁トランスの一方のコイルの両端間に印加される交流電圧が略最大値又は略最小値である場合、スイッチをオフからオンに切替えるので、絶縁トランスのコアで発生している磁束は残留磁束を基準として変動する。結果、絶縁トランスのコアで発生している磁束が飽和磁束を超える確率、即ち、突入電流が流れる確率は更に低い。
【００１８】
また、変換器が直流電圧を交流電圧に変換して該交流電圧を絶縁トランスの他方のコイルの両端間に印加する場合、絶縁トランスは、一方のコイルの両端から交流電圧を出力する。例えば、絶縁トランスの一方のコイル及び電力系統から負荷に電力が供給される構成では、スイッチがオフからオンに切替わった場合、電力系統から、スイッチを介して、絶縁トランスの一方のコイルの両端間に交流電圧が印加される。本発明では、スイッチがオフからオンに切替えられた場合に、絶縁トランスの一方のコイルの両端間に印加される交流電圧が略最大値又は略最小値であるときにスイッチをオフからオンに切替える。このため、スイッチがオフからオンに切替わった直後、絶縁トランスのコアで発生している磁束は残留磁束を基準として変動する。結果、絶縁トランスのコアで発生している磁束が飽和磁束を超えて、突入電流が流れる確率は更に低い。
【００１９】
本発明に係る電力変換装置は、前記スイッチをオンからオフに切替える切替え回路と、前記一方のコイルの両端間の交流電圧におけるゼロクロス点を検出する検出部とを備え、前記スイッチ制御部は、該検出部が前記ゼロクロス点を検出してから所定時間が経過した場合に前記切替え回路に前記スイッチのオンからオフへの切替えを開始させることを特徴とする。
【００２０】
本発明にあっては、切替え回路にスイッチをオンからオフへの切替えを開始させる。切替え回路に切替えを開始させてから一定時間が経過した場合にスイッチがオンからオフに切替わる。絶縁トランスの一方のコイルの両端間の交流電圧におけるゼロクロス点を検出してから所定時間が経過した場合、切替え回路に、スイッチのオンからオフへの切替えを開始させる。これにより、切替え回路は、一方のコイルの両端間の交流電圧が略最大値又は略最小値となる時点の一定時間前に切替えを開始することが可能である。この場合、絶縁トランスにおいて、一方のコイルの両端間の交流電圧が略最大値又は略最小値であるとき、スイッチがオンからオフに切替わる。
【００２１】
本発明に係る電力変換装置は、一端が前記一方のコイルの一端に接続される可変抵抗回路と、前記スイッチ制御部が前記スイッチをオフからオンに切替えた後に、該可変抵抗回路の抵抗値を低下させる調整部とを備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明にあっては、絶縁トランスにおいて、一方のコイルの一端に可変抵抗回路の一端が接続される。従って、可変抵抗回路を介して一方のコイルの両端間に交流電圧が印加される。スイッチがオフからオンに切替わった時点では、可変抵抗回路の抵抗値は高いため、絶縁トランスの一方のコイルを介して突入電流が流れた場合であっても、突入電流の大きさは小さい。また、スイッチがオフからオンに切替わった後、可変抵抗回路の抵抗値は低下するため、可変抵抗回路で電力が無駄に消費されることは殆どない。
【００２３】
本発明に係る電力変換装置は、自身の温度が上昇した場合に、自身の抵抗値が低下する温度感知素子を備え、該温度感知素子の一端は前記一方のコイルの一端に接続されることを特徴とする。
【００２４】
本発明にあっては、絶縁トランスにおいて、一方のコイルが温度感知素子の一端に接続されている。従って、温度感知素子を介して、絶縁トランスの一方のコイルの両端間に交流電圧が印加される。温度感知素子に電流が流れて温度感知素子の温度が上昇した場合、温度感知素子の抵抗値は低下する。温度感知素子に電流が流れておらず、温度感知素子の温度が低い場合、温度感知素子の抵抗値は高い。スイッチがオフからオンに切替わる前、温度感知素子に電流が流れておらず、温度感知素子の抵抗値は高いため、絶縁トランスの一方のコイルを介して突入電流が流れた場合であっても、突入電流の大きさは小さい。また、スイッチがオフからオンに切替わった後、温度感知素子に電流が流れて、温度感知素子の温度が上昇し、温度感知素子の抵抗値は低下する。このため、温度感知素子で電力が無駄に消費されることは殆どない。
【００２５】
本発明に係る電力変換装置は、前記変換器は、前記他方のコイルの両端から出力される交流電圧を直流電圧に変換し、変換した直流電圧を、電気自動車が有するバッテリに印加することを特徴とする。
【００２６】
本発明にあっては、変換器は、絶縁トランスの一方のコイルの両端間に交流電圧が印加されたことによって、絶縁トランスの他方のコイルの両端から出力される交流電圧を直流電圧に変換し、変換した直流電圧を、電気自動車に搭載されたバッテリに印加する。これにより、バッテリが充電される。
【００２７】
本発明に係る電力変換装置は、前記変換器は、電気自動車が有するバッテリが出力した直流電圧を交流電圧に変換して該交流電圧を前記他方のコイルの両端間に印加することを特徴とする。
【００２８】
本発明にあっては、変換器は、電気自動車に搭載されたバッテリが出力した直流電圧を交流電圧に変換し、変換した交流電圧を絶縁トランスの他方のコイルの両端間に印加する。絶縁トランスは、一方のコイルの両端からスイッチを介して交流電圧を出力する。
【００２９】
本発明に係る電力変換装置は、交流電力から直流電力への変換と、直流電力から交流電力への変換とを行う電力変換装置において、２つのコイルを有し、一方のコイルの両端間に交流電圧が印加された場合に他方のコイルの両端から交流電圧を出力し、該他方のコイルの両端間に交流電圧が印加された場合に前記一方のコイルの両端から交流電圧を出力する絶縁トランスと、前記他方のコイルの両端から出力される交流電圧を直流電圧に変換し、かつ、直流電圧を交流電圧に変換して該交流電圧を前記他方のコイルの両端間に印加する変換器と、前記一方のコイルの一端に一端が接続されるスイッチと、該一方のコイルの両端間の交流電圧が略最大値又は略最小値である場合に前記スイッチをオンからオフに切替えるスイッチ制御部とを備えることを特徴とする。
【００３０】
本発明にあっては、絶縁トランスでは、一方のコイルの両端間に交流電圧がスイッチを介して印加され、他方のコイルの両端から交流電圧が出力される。絶縁トランスの他方のコイルの両端から出力された交流電圧は、変換器によって直流電圧に変換される。また、変換器は、直流電圧を交流電圧に変換し、変換した交流電圧を絶縁トランスの他方のコイルの両端間に印加する。絶縁トランスは、一方のコイルの両端からスイッチを介して交流電圧を出力する。
【００３１】
絶縁トランスにおいて、一方のコイルの両端間の交流電圧が略最大値又は略最小値である場合にスイッチをオンからオフに切替えるので、スイッチがオフに切替えられた後に絶縁トランスのコアに残留している残留磁束は略ゼロである。このため、スイッチがオフからオンに切替えられた場合、絶縁トランスのコアで発生している磁束が飽和磁束を超えて、絶縁トランスの一方のコイルを介して突入電流が流れる確率は低い。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、絶縁トランスの一方のコイルを介して突入電流が流れる確率が低い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施の形態１における電源システムの要部構成を示すブロック図である。
【図２】電力変換装置の要部構成を示すブロック図である。
【図３】変換器の回路図である。
【図４】制御部が実行する充電開始処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】リレー接点がオフからオンに切替わった場合における磁束の変動の説明図である。
【図６】制御部が実行する充電終了処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】リレー接点がオンからオフに切替わった場合おける磁束の変動の説明図である。
【図８】実施の形態２における電力変換装置の要部構成を示すブロック図である。
【図９】制御部が実行する充電開始処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】制御部が実行する充電終了処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における電源システム１の要部構成を示すブロック図である。電源システム１は、分電盤１０、電力変換装置１１及び負荷１２，１３を備える。分電盤１０は、電力変換装置１１、負荷１２，１３及び電力系統２０に各別に接続されている。電力変換装置１１は、更に、バッテリ２１の正極及び負極に着脱可能に接続される。
【００３５】
分電盤１０、電力変換装置１１及び負荷１２，１３夫々は例えば宅内に配置されている。バッテリ２１は電気自動車Ｅ１に搭載されている。
【００３６】
電力変換装置１１には、分電盤１０を介して、電力系統２０から正弦波状の交流電圧が入力される。電力変換装置１１は、電力系統２０から入力された交流電圧を直流電圧に変換し、変換した直流電圧をバッテリ２１の正極及び負極間に印加する。これにより、バッテリ２１は充電される。このように、電力変換装置１１は交流電力を直流電力に変換する。
【００３７】
電力系統２０は分電盤１０を介して負荷１２，１３に正弦波状の交流電圧を出力する。これにより、負荷１２，１３夫々には交流電力が供給される。
電力変換装置１１には、バッテリ２１から直流電圧が入力される。電力変換装置１１は、バッテリ２１から入力された直流電圧を交流電圧に変換し、変換した交流電圧を、分電盤１０を介して負荷１２，１３に出力する。これにより、負荷１２，１３夫々には交流電力が供給される。このように、電力変換装置１１は直流電力を交流電力に変換する。
【００３８】
負荷１２，１３夫々は、例えば宅内に配置される電気機器である。負荷１２，１３夫々は、電力変換装置１１又は電力系統２０から供給された交流電力を用いて作動する。
【００３９】
分電盤１０は、ブレーカ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂを有する。ブレーカ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ夫々の一端は電力系統２０に接続されている。ブレーカ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ夫々の他端は、ブレーカ３１ａ，３１ｂ，３１ｃの一端に接続されている。ブレーカ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ夫々の他端は、電力変換装置１１に接続されている。
【００４０】
ブレーカ３０ａ，３１ａ間の接続ノードはブレーカ３２ａ，３３ａ夫々の一端に接続されている。ブレーカ３２ａ，３３ａ夫々の他端は負荷１２，１３に接続されている。ブレーカ３０ｂ，３１ｂ間の接続ノードはブレーカ３３ｂの一端に接続されている。ブレーカ３３ｂの他端は負荷１３に接続されている。ブレーカ３０ｃ，３１ｃ間の接続ノードは、ブレーカ３２ｂの一端に接続されている。ブレーカ３２ｂの他端は負荷１２に接続されている。
【００４１】
ブレーカ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ夫々は、所謂、主幹ブレーカである。ブレーカ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ夫々は、通常、オンである。漏電又は過負荷等が検出された場合、ブレーカ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ夫々は、トリップする。即ち、ブレーカ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ夫々は、オフに切替わる。
【００４２】
電力系統２０は、ブレーカ３０ａ，３０ｂ夫々の一端間、及び、ブレーカ３０ｂ，３０ｃ夫々の一端間に、実効値が第１所定値、例えば１００Ｖである交流電圧を印加する。また、電力系統２０は、ブレーカ３０ａ，３０ｃ夫々の一端間に、実効値が第１所定値よりも高い第２所定値、例えば２００Ｖである交流電圧を印加する。従って、負荷１２には、実効値が第２所定値である交流電圧が印加され、負荷１３には、実効値が第１所定値である交流電圧が印加される。
【００４３】
電力系統２０は、ブレーカ３１ａ，３１ｃを介して、実効値が第２所定値である交流電圧を電力変換装置１１に出力する。電力系統２０が電力変換装置１１に交流電圧を出力する場合、ブレーカ３１ｂの他端は開放されているため、電力系統２０は実効値が第１所定値である交流電圧を電力変換装置１１に出力することはない。
【００４４】
電力変換装置１１には、電力変換装置１１が単独で負荷１２，１３夫々に電力を供給する自立運転の開始を指示する運転開始指示と、自立運転の終了を指示する運転終了指示とが入力される。電力変換装置１１は、運転開始指示が入力された場合、ブレーカ３１ｂの他端が電力変換装置１１に接続されている状態で、バッテリ２１から入力された直流電圧を交流電圧に変換し、変換した交流電圧を、分電盤１０を介して負荷１２，１３に出力する。
【００４５】
このとき、電力変換装置１１は、ブレーカ３１ａ，３１ｂ夫々の他端間、及び、ブレーカ３１ｂ，３１ｃ夫々の他端間に、実効値が第１所定値である交流電圧を印加する。また、電力系統２０は、ブレーカ３１ａ，３１ｃ夫々の他端間に、実効値が第２所定値である交流電圧を印加する。従って、負荷１２には、実効値が第２所定値である交流電圧が印加され、負荷１３には、実効値が第１所定値である交流電圧が印加される。電力変換装置１１は、運転終了指示が入力された場合、自立運転を終了する。
【００４６】
電力変換装置１１には、バッテリ２１への充電の開始を指示する充電開始指示と、バッテリ２１への充電の終了を指示する充電終了指示とが入力される。電力変換装置１１は、充電開始指示が入力された場合、分電盤１０のブレーカ３１ａ，３１ｃを介して、電力系統２０から入力された交流電圧を直流電圧に変換し、変換した直流電圧をバッテリ２１の正極及び負極間に印加する。これにより、バッテリ２１は充電される。
【００４７】
電力変換装置１１がバッテリ２１を充電している間、ブレーカ３１ｂの他端は開放されている。このため、電力変換装置１１は、実効値が第１所定値である交流電圧を直流電圧に変換することはない。電力変換装置１１は、充電終了指示が入力された場合、バッテリ２１への充電を終了する。
【００４８】
電力変換装置１１には、電力系統２０との連系の開始を指示する連系開始指示と、電力系統２０との連系の終了を指示する連系終了指示とが入力される。電力変換装置１１は、連系開始指示が入力された場合、バッテリ２１から入力された直流電圧を、実効値が第２所定値である交流電圧に変換し、変換した交流電圧を分電盤１０のブレーカ３１ａ，３１ｃを介して負荷１２に出力する。
【００４９】
電力変換装置１１が電力系統２０と連系している間、ブレーカ３１ｂの他端は開放されている。このため、電力変換装置１１は、実効値が第１所定値である交流電圧を出力することはない。電力変換装置１１は、連系終了指示が入力された場合、電力系統２０との連系を終了する。
【００５０】
図２は電力変換装置１１の要部構成を示すブロック図である。電力変換装置１１は、電圧検出部４０，４１，４２、電力供給部４３、蓄電器４４、リレー４５，４６、絶縁トランス４７、スイッチ４８ａ，４８ｂ、変換器４９、制御回路５０、コンデンサＣ１，Ｃ２及びコイルＬ１，Ｌ２を有する。リレー４５はリレー接点４５ａ及び切替え回路４５ｂを有する。リレー４６はリレー接点４６ａ及び切替え回路４６ｂを有する。絶縁トランス４７は、負荷側コイル４７ａ及びバッテリ側コイル４７ｂを有する。絶縁トランス４７は図示しない環状のコアを更に有し、負荷側コイル４７ａ及びバッテリ側コイル４７ｂ夫々はコアを巻回している。
【００５１】
分電盤１０のブレーカ３１ａの他端は、電圧検出部４０と、電力供給部４３と、リレー４５が有するリレー接点４５ａの一端とに接続されている。分電盤１０のブレーカ３１ｂの他端は、電圧検出部４０，４１夫々と、スイッチ４８ａの一端とに接続されている。分電盤１０のブレーカ３１ｃの他端は、電圧検出部４１と、電力供給部４３と、リレー４６が有するリレー接点４６ａの一端とに接続されている。電圧検出部４０，４１夫々は、更に、制御回路５０に接続されている。電力供給部４３は、更に、蓄電器４４の正極及び負極と、制御回路５０とに各別に接続されている。
【００５２】
リレー接点４５ａの他端は、絶縁トランス４７が有する負荷側コイル４７ａの一端に接続される。リレー接点４６ａの他端は負荷側コイル４７ａの他端に接続される。スイッチ４８ａの他端はスイッチ４８ｂの一端に接続されている。スイッチ４８ａ，４８ｂ間の接続ノードは接地されている。スイッチ４８ｂの他端は、負荷側コイル４７ａの中途に接続されている。リレー４５，４６夫々が有する切替え回路４５ｂ，４６ｂは制御回路５０に接続されている。
【００５３】
絶縁トランス４７が有するバッテリ側コイル４７ｂの一端は、電圧検出部４２と、コイルＬ１及びコンデンサＣ１夫々の一端とに接続されている。バッテリ側コイル４７ｂの他端は、電圧検出部４２と、コンデンサＣ１の他端と、コイルＬ２の一端とに接続されている。電圧検出部４２は、更に、制御回路５０に接続されている。コイルＬ１，Ｌ２の他端は変換器４９に接続されている。変換器４９は、更に、コンデンサＣ２の一端及び他端と、制御回路５０とに接続されている。コンデンサＣ２の一端及び他端夫々はバッテリ２１の正極及び負極に着脱可能に接続される。
【００５４】
電圧検出部４０は、リレー接点４５ａ及びスイッチ４８ａ夫々の一端間の電圧を検出し、検出した電圧を示す電圧情報を制御回路５０に出力する。
電圧検出部４１は、リレー接点４６ａ及びスイッチ４８ａ夫々の一端間の電圧を検出し、検出した電圧を示す電圧情報を制御回路５０に出力する。
電圧検出部４０，４１が出力した２つの電圧情報夫々が示す電圧の和は、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の一端間の電圧である。
【００５５】
電力供給部４３は、電力系統２０が交流電圧を出力している場合、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の一端間の交流電力を直流電力に整流し、整流した直流電力を蓄電器４４及び制御回路５０に供給する。これにより、蓄電器４４は充電され、制御回路５０は作動する。電力供給部４３は、電力系統２０が交流電圧の出力を停止している場合、蓄電器４４に蓄えられている電力を制御回路５０に供給する。これにより、制御回路５０は作動する。
【００５６】
リレー４５が有するリレー接点４５ａは、切替え回路４５ｂによってオン又はオフにされる。切替え回路４５ｂには、制御回路５０から電圧が供給される。切替え回路４５ｂは、制御回路５０から電圧が供給されている間、供給された電圧によって、図示しないコイルを励磁させ、リレー接点４５ａをオフからオンに切替える。切替え回路４５ｂに制御回路５０から電圧が供給されてから、切替え回路４５ｂがリレー接点４５ａをオフからオンに切替えるまでに、一定のオン切替え期間が必要とされる。制御回路５０から切替え回路４５ｂへの電圧供給が停止した場合、コイルはエネルギーを放出し、切替え回路４５ｂは、リレー接点４５ａをオンからオフに切替える。制御回路５０から切替え回路４５ｂへの電圧供給が停止されてから、切替え回路４５ｂがリレー接点４５ａをオンからオフに切替えるまでに、一定のオフ切替え期間が必要とされる。
【００５７】
リレー４６はリレー４５と同様に構成されている。リレー４５の説明において、リレー４５、リレー接点４５ａ及び切替え回路４５ｂ夫々をリレー４６、リレー接点４６ａ及び切替え回路４６ｂに置き換えることによって、リレー４６を説明することができる。
リレー接点４５ａ，４６ａ夫々はスイッチとして機能する。
【００５８】
スイッチ４８ａ，４８ｂは、制御回路５０によって、略同時にオン又はオフに切替えられる。
【００５９】
絶縁トランス４７は、負荷側コイル４７ａの両端間に交流電圧が印加された場合、バッテリ側コイル４７ｂの両端から交流電圧を出力する。更に、絶縁トランス４７は、バッテリ側コイル４７ｂの両端間に交流電圧が印加された場合、負荷側コイル４７ａの両端から交流電圧を出力する。絶縁トランス４７が設けられているため、負荷側コイル４７ａに接続される回路とバッテリ側コイル４７ｂに接続される回路とは互いに絶縁される。負荷側コイル４７ａの両端間に印加された交流電圧の振幅と、バッテリ側コイル４７ｂの両端から出力される交流電圧の振幅との関係は、負荷側コイル４７ａ及びバッテリ側コイル４７ｂの巻き数比によって決まる。同様に、バッテリ側コイル４７ｂの両端間に印加された交流電圧の振幅と、負荷側コイル４７ａの両端から出力される交流電圧の振幅との関係は、負荷側コイル４７ａ及びバッテリ側コイル４７ｂの巻き数比によって決まる。
【００６０】
負荷側コイル４７ａの巻き数がバッテリ側コイル４７ｂの巻き数と同じである場合において、バッテリ側コイル４７ｂの両端から出力される交流電圧の振幅は、負荷側コイル４７ａの両端間に印加された交流電圧と振幅と同じである。同様の場合において、負荷側コイル４７ａの両端から出力される交流電圧の振幅は、バッテリ側コイル４７ｂの両端間に印加された交流電圧と振幅が同じである。
【００６１】
電圧検出部４２は、コンデンサＣ１の両端間の電圧を検出し、検出した電圧を示す電圧情報を制御回路５０に出力する。
【００６２】
変換器４９には、絶縁トランス４７のバッテリ側コイル４７ｂの両端から、コイルＬ１，Ｌ２を介して交流電圧が入力される。変換器４９は、絶縁トランス４７のバッテリ側コイル４７ｂの両端から入力された交流電圧を直流電圧に整流（変換）する。変換器４９が整流した直流電圧はコンデンサＣ２によって平滑される。コンデンサＣ２によって平滑された直流電圧はバッテリ２１の正極及び負極間に印加される。このように変換器４９によって整流された直流電圧は、コンデンサＣ２によって平滑された後にバッテリ２１に印加され、バッテリ２１は充電される。
【００６３】
変換器４９は、コンデンサＣ２の両端間の直流電圧、即ち、バッテリ２１が出力した直流電圧を、方形状の交流電圧に変換し、変換した交流電圧を、絶縁トランス４７のバッテリ側コイル４７ｂに向けて出力する。コンデンサＣ２及びコイルＬ１，Ｌ２は、変換器４９から出力された交流電圧の高周波成分を除去する。高周波成分が除去された交流電圧がバッテリ側コイル４７ｂの両端間に印加される。
【００６４】
図３は変換器４９の回路図である。変換器４９は、トランジスタ６０，６１，６２，６３及びダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を有する。トランジスタ６０，６１，６２，６３夫々はＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)である。コイルＬ１の他端は、トランジスタ６０のエミッタ及びトランジスタ６１のコレクタに接続されている。コイルＬ２の他端は、トランジスタ６２のエミッタ及びトランジスタ６３のコレクタに接続されている。トランジスタ６０，６２夫々のコレクタはコンデンサＣ２の一端に接続されている。トランジスタ６１，６３夫々のエミッタはコンデンサＣ２の他端に接続されている。トランジスタ６０，６１，６２，６３夫々のゲートは制御回路５０に接続されている。
【００６５】
ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４夫々のカソードは、トランジスタ６０，６１，６２，６３のコレクタに接続されている。ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４夫々のアノードは、トランジスタ６０，６１，６２，６３のエミッタに接続されている。
【００６６】
トランジスタ６０，６１，６２，６３夫々はスイッチとして機能する。トランジスタ６０，６１，６２，６３夫々について、ゲートの電圧が一定電圧以上である場合、コレクタ及びエミッタ間に電流が流れることが可能である。このとき、トランジスタ６０，６１，６２，６３夫々はオンである。トランジスタ６０，６１，６２，６３夫々について、ゲートの電圧が一定電圧未満である場合、コレクタ及びエミッタ間に電流が流れることはない。このとき、トランジスタ６０，６１，６２，６３夫々はオフである。
【００６７】
制御回路５０は、トランジスタ６０，６１，６２，６３夫々のゲートの電圧を調整することによって、トランジスタ６０，６１，６２，６３夫々をオン又はオフに切替える。
制御回路５０は、バッテリ２１を充電する場合、トランジスタ６０，６１，６２，６３をオフに維持する。ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が、絶縁トランス４７のバッテリ側コイル４７ｂから出力された交流電圧を直流電圧に整流（変換）する。
【００６８】
コイルＬ２の他端の電位を基準としたコイルＬ１の他端の電圧が正である場合、電流は、コイルＬ１の他端から、ダイオードＤ１、コンデンサＣ２及びダイオードＤ４の順に流れて、コイルＬ２の他端に到達する。コイルＬ２の他端の電位を基準としてコイルＬ１の他端の電圧が負である場合、電流は、コイルＬ２の他端から、ダイオードＤ３、コンデンサＣ２及びダイオードＤ２の順に流れて、コイルＬ１の他端に到達する。従って、コイルＬ２の他端の電位を基準としたコイルＬ１の他端の電圧が正であるか否かに無関係に、コンデンサＣ２において、電流がトランジスタ６２側からトランジスタ６３側へ流れる。このように、絶縁トランス４７のバッテリ側コイル４７ｂから出力された交流電圧は、変換器４９のダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４によって直流電圧に整流される。前述したように、変換器４９によって整流された直流電圧は、コンデンサＣ２によって平滑された後、バッテリ２１の正極及び負極間に印加され、バッテリ２１は充電される。
【００６９】
制御回路５０は、自立運転、又は、電力系統２０との連系を行う場合、トランジスタ６０，６３がオンであり、かつ、トランジスタ６１，６２がオフである状態Ａと、トランジスタ６１，６２がオンであり、かつ、トランジスタ６０，６３がオフである状態Ｂとを交互に作り出す。１周期中に状態Ａ，Ｂが１回ずつ作り出され、１周期において、状態Ａ，Ｂ夫々の期間の長さは略同一である。また、状態Ａの期間と状態Ｂの期間との間にトランジスタ６０，６１，６２，６３の全てがオフである期間が設けられている。状態Ａ，Ｂ夫々の時間が長い程、絶縁トランス４７のバッテリ側コイル４７ｂの両端間に印加される交流電圧、即ち、コンデンサＣ１及びコイルＬ１，Ｌ２によって高周波成分が除去された交流電圧の振幅は大きい。
【００７０】
以上のように、制御回路５０は、状態Ａ，Ｂを交互に作り出すことによって直流電圧を交流電圧に変換し、状態Ａ，Ｂ夫々の期間を調整することによって、バッテリ側コイル４７ｂの両端間に印加される振幅を調整する。
【００７１】
図２に示すように、制御回路５０は、入力部７０，７１，７２、切替え部７３、電圧供給部７４、駆動部７５、タイマ７６、記憶部７７及び制御部７８を有する。これらはバス７９に接続されている。入力部７０は、電圧検出部４０，４１に更に接続されている。入力部７１は電圧検出部４２に更に接続されている。電圧供給部７４は切替え回路４５ｂ，４６ｂに更に接続されている。駆動部７５は、変換器４９のトランジスタ６０，６１，６２，６３夫々のゲートに接続されている。入力部７０，７１，７２、切替え部７３、電圧供給部７４、駆動部７５、タイマ７６、記憶部７７及び制御部７８夫々は、電力供給部４３から供給された電力を用いて作動する。
【００７２】
入力部７０には、電圧検出部４０，４１夫々から電圧情報が入力される。入力部７０は、電圧検出部４０，４１の一方から電圧情報が入力された場合、入力された電圧情報が示す電圧を制御部７８に通知する。ここで、電圧検出部４０，４１の一方から入力された電圧情報が示す電圧は、電圧情報が入力された時点において、その電圧検出部が検出した電圧と略一致する。
【００７３】
入力部７１には、電圧検出部４２から電圧情報が入力される。入力部７１は、電圧情報が入力された場合、入力された電圧情報が示す電圧を制御部７８に通知する。ここで、電圧検出部４２から入力された電圧情報が示す電圧は、電圧情報が入力された時点において、電圧検出部４２が検出した電圧と略一致する。
【００７４】
切替え部７３は、制御部７８の指示に従って、スイッチ４８ａ，４８ｂを略同時にオン又はオフに切替える。
【００７５】
電圧供給部７４は、制御部７８の指示に従って、切替え回路４５ｂ，４６ｂに各別に電圧を供給する。これにより、切替え回路４５ｂ，４６ｂ夫々は、リレー接点４５ａ，４６ａをオフからオンに切替える。電圧供給部７４は、制御部７８の指示に従って、切替え回路４５ｂ，４６ｂへの電力供給を停止する。これにより、切替え回路４５ｂ，４６ｂ夫々は、リレー接点４５ａ，４６ａをオンからオフに切替える。電圧供給部７４はスイッチ制御部として機能する。
駆動部７５は、制御部７８の指示に従って、変換器４９が有するトランジスタ６０，６１，６２，６３を各別にオン又はオフに切替える。
【００７６】
タイマ７６は、制御部７８の指示に従って、計時の開始及び終了を行う。タイマ７６が計時している計時時間は、制御部７８によって読み出される。また、タイマ７６は、制御部７８の指示に従って、計時時間をゼロに設定する。
入力部７２には、運転開始指示、運転終了指示、充電開始指示、充電終了指示、連系開始指示及び連系終了指示が入力される。入力部７２は、運転開始指示、運転終了指示、充電開始指示、充電終了指示、連系開始指示又は連系終了指示が入力された場合、入力された指示を制御部７８に通知する。
【００７７】
記憶部７７は不揮発性メモリである。記憶部７７には図示しない制御プログラムが記憶されている。制御部７８は図示しないＣＰＵ(Central Processing Unit)を有する。制御部７８は、制御プログラムを実行することによって、自立運転を行うための自立運転処理、充電を開始させるための充電開始処理、充電を終了するための充電終了処理、連系を開始する前に行う事前処理、電力系統２０と連系する連系処理、及び、連系を終了した後に行う事後処理を実行する。
【００７８】
制御部７８は、入力部７２に運転開始指示が入力された場合に自立運転処理を実行する。前述したように、制御部７８が自立運転処理を実行している間、電力供給部４３は、蓄電器４４に蓄えられている電力を制御回路５０に供給する。自立運転処理は、電力系統２０から交流電圧が出力されていない状態で実行される。
【００７９】
自立運転処理では、制御部７８は、切替え部７３に指示して、スイッチ４８ａ，４８ｂをオンに切替えさせる。更に、制御部７８は、電圧供給部７４に指示して、切替え回路４５ｂ，４６ｂに電圧を供給させる。これにより、切替え回路４５ｂ，４６ｂ夫々はリレー接点４５ａ，４６ａをオンに切替える。
【００８０】
次に、制御部７８は、駆動部７５に指示して、変換器４９を駆動させる。駆動部７５は、前述したように、状態Ａ，Ｂを交互に作り出す。これにより、変換器４９は、バッテリ２１の正極及び負極から出力された直流電圧を交流電圧に変換する。前述したように、変換器４９が変換した交流電圧の高周波成分はコンデンサＣ１及びコイルＬ１，Ｌ２によって除去され、高周波成分が除去された交流電圧は、絶縁トランス４７のバッテリ側コイル４７ｂの両端間に印加される。
【００８１】
制御部７８は、入力部７１に入力された電圧情報が示す電圧に基づいて、駆動部７５に、状態Ａ，Ｂ夫々の期間、即ち、バッテリ側コイル４７ｂの両端間に印加される交流電圧の振幅を調整させる。
【００８２】
交流電圧がバッテリ側コイル４７ｂの両端間に印加された場合、負荷側コイル４７ａから正弦波状の交流電圧が出力される。このとき、リレー接点４５ａ及びスイッチ４８ｂ夫々の他端間の交流電圧は、実効値が第１所定値である交流電圧である。リレー接点４６ａ及びスイッチ４８ｂ夫々の他端間の交流電圧も、実効値が第１所定値である交流電圧である。更に、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の他端間の交流電圧は、実効値が第２所定値である交流電圧である。絶縁トランス４７の負荷側コイル４７ａから交流電圧が出力された場合、負荷１２，１３に電力が供給される。これにより、電力系統２０から交流電力が出力されていない場合、具体的には、宅内で停電が発生した場合であっても、車両に搭載されたバッテリ２１に蓄えられた電力によって負荷１２，１３を駆動することができる。
【００８３】
制御部７８は、電圧検出部４０，４１夫々から入力部７０に入力された電圧情報が示す電圧に基づいて、過電圧、及び、電圧の不足を検出する。制御部７８は、過電圧、又は、電圧の不足を検出した場合、駆動部７５に変換器４９の駆動を停止させる。制御部７８は、更に、電圧供給部７４に切替え回路４５ｂ，４６ｂへの電圧供給を停止させる。これにより、切替え回路４５ｂ，４６ｂ夫々は、リレー接点４５ａ，４６ａをオフに切替える。その後、制御部７８は、切替え部７３に指示して、スイッチ４８ａ，４８ｂをオフに切替えさせる。そして、制御部７８は自立運転処理を終了する。
【００８４】
制御部７８は、運転停止指示が入力された場合においても、同様に、変換器４９の駆動の停止と、リレー接点４５ａ，４６ａ及びスイッチ４８ａ，４８ｂ夫々のオフへの切替えとを行い、自立運転処理を終了する。
駆動部７５は、変換器４９のトランジスタ６０，６１，６２，６３をオフに維持することによって、変換器４９の駆動を停止する。
【００８５】
図４は、制御部７８が実行する充電開始処理の手順を示すフローチャートである。制御部７８は、入力部７２に充電開始指示が入力された場合に充電開始処理を実行する。制御部７８が充電開始処理を実行する時点では、リレー接点４５ａ，４６ａ及びスイッチ４８ａ，４８ｂ夫々はオフに切替えられている。
【００８６】
まず、制御部７８は、電圧検出部４０，４１夫々から入力部７０に入力されている電圧情報が示す電圧に基づいて、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の一端間の交流電圧のゼロクロス点を検出したか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１に係るゼロクロス点は、リレー接点４６ａの一端の電位を基準とした交流電圧が負から正に変化する過程で該交流電圧がゼロＶとなる時点である。
【００８７】
リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の一端間の交流電圧は、リレー接点４５ａ，４６ａがオンとなった場合に絶縁トランス４７の負荷側コイル４７ａの両端間に印加される交流電圧である。
【００８８】
制御部７８は、ゼロクロス点を検出していないと判定した場合（Ｓ１：ＮＯ）、ステップＳ１を再び実行し、ゼロクロス点を検出するまで待機する。制御部７８は、ゼロクロス点を検出したと判定した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、タイマ７６に指示して、計時を開始させ（ステップＳ２）、タイマ７６が計時している計時時間が第１基準時間以上であるか否かを判定する（ステップＳ３）。第１基準時間は、一定であり、予め記憶部７７に記憶されている。制御部７８は、計時時間が第１基準時間未満であると判定した場合（Ｓ３：ＮＯ）、ステップＳ３を再び実行し、計時時間が第１基準時間以上となるまで待機する。
【００８９】
制御部７８は、計時時間が第１基準時間以上であると判定した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、電圧供給部７４に指示して、切替え回路４５ｂ，４６ｂに電圧を供給させる（ステップＳ４）。これにより、切替え回路４５ｂ，４６ｂ夫々が有するコイルに電圧が印加され、切替え回路４５ｂ，４６ｂ夫々は、リレー接点４５ａ，４６ａについて、オフからオンへの切替えを開始する。
【００９０】
リレー接点４５ａ，４６ａがオンに切替わった場合、絶縁トランス４７の負荷側コイル４７ａの両端間に、リレー接点４５ａ，４６ａを介して交流電圧が印加される。バッテリ側コイル４７ｂの両端から出力された交流電圧は、変換器４９によって直流電圧に整流され、整流された直流電圧が、コンデンサＣ２によって平滑された後、バッテリ２１の正極及び負極間に印加される。これにより、バッテリ２１は充電される。バッテリ２１の充電が開始されてから終了するまでの間、変換器４９のトランジスタ６０，６１，６２，６３は駆動部７５によってオフに維持されている。
【００９１】
制御部７８は、ステップＳ４を実行した後、タイマ７６に指示して計時を終了させ（ステップＳ５）、充電開始処理を終了する。充電開始処理が終了してから充電終了処理が実行されるまで、バッテリ２１への充電は継続される。
【００９２】
図５は、リレー接点４５ａ，４６ａがオフからオンに切替わった場合における磁束の変動の説明図である。図５には、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の一端間の交流電圧の波形が示されている。図５に示されている交流電圧は、リレー接点４６ａの一端の電位を基準とした交流電圧である。図５には、更に、交流電圧が負荷側コイル４７ａの両端間に印加されて絶縁トランス４７が定常状態となった場合において、絶縁トランス４７のコアに発生する磁束の波形と、リレー接点４５ａ，４６ａがオフからオンに切替わる前後の状態である過渡状態で絶縁トランス４７のコアに発生する磁束の波形とが示されている。図５に示す３つの波形夫々の横軸は時間である。
【００９３】
充電開始処理では、制御部７８は、電圧検出部４０，４１夫々から入力部７０に入力されている電圧情報が示す電圧の和を監視し、リレー接点４５ａ，４６ａの一端間の交流電圧のゼロクロス点を検出する。制御部７８は、ゼロクロス点を検出したと判定してから第１基準時間が経過した場合、電圧供給部７４に指示して、切替え回路４５ｂ，４６ｂに電圧を供給させる。これにより、切替え回路４５ｂ，４６ｂ夫々は、リレー接点４５ａ，４６ａのオフからオンへの切替えを開始する。
【００９４】
ゼロクロス点から第１基準時間が経過した時点は、交流電圧が最大値又は略最大値となる時点からオン切替え期間だけ遡った時点である。オン切替え期間は、前述したように、電圧供給部７４が切替え回路４５ｂ，４６ｂに電圧を供給してからリレー接点４５ａ，４６ａがオンに切替えられるまでの期間である。このため、リレー接点４５ａ，４６ａは、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の一端間の交流電圧が最大値又は略最大値である時点でオフからオンに切替わる。リレー接点４５ａ，４６ａがオンに切替わった場合、前述したようにバッテリ２１が充電される。
【００９５】
絶縁トランス４７が定常状態である場合、即ち、負荷側コイル４７ａの両端間に交流電圧が印加されてから十分な時間が経過した場合、図５に示すように、絶縁トランス４７のコアの磁束の波形は、交流電圧の波形と同様であり、磁束の位相は、交流電圧の位相を基準として９０°ずれている。従って、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の一端間の交流電圧が最大値又は最小値である場合、絶縁トランス４７のコアで発生している磁束はゼロである。
【００９６】
リレー接点４５ａ，４６ａがオフである場合、図５に示すように、絶縁トランス４７のコアで発生している磁束は、絶縁トランス４７のコアに残留している残留磁束である。リレー接点４５ａ，４６ａがオフからオンに切替わってからある程度の時間が経過するまで、絶縁トランス４７のコアで発生する磁束は、残留磁束を開始点として、定常状態での磁束と同様に変動する。電力変換装置１１では、絶縁トランス４７の負荷側コイル４７ａの両端間に印加される交流電圧が最大値である場合に、リレー接点４５ａ，４６ａがオフからオンに切替わるので、絶縁トランス４７のコアで発生する磁束は残留磁束を基準として振動する。このため、絶縁トランス４７のコアで発生している磁束が飽和磁束を超える確率は低い。言い換えると、リレー接点４５ａ，４６ａをオフからオンに切替わった場合に、絶縁トランス４７のコアで発生する磁束が飽和磁束を超えて、負荷側コイル４７ａを介して突入電流が流れる確率は低い。
【００９７】
なお、充電開始処理において、第１基準時間は、ゼロクロス点と、交流電圧が最大値又は略最大値となる時点からオン切替え期間だけ遡った時点との間の時間に限定されず、ゼロクロス点と、交流電圧が最小値又は略最小値となる時点からオン切替え期間だけ遡った時点との間の時間であってもよい。この場合、ゼロクロス点から第１基準時間が経過した時点は、交流電圧が最小値又は略最小値となる時点からオン切替え期間だけ遡った時点であり、リレー接点４５ａ，４６ａは、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の一端間の交流電圧が最小値又は略最小値である時点でオフからオンに切替わる。
【００９８】
図６は、制御部７８が実行する充電終了処理の手順を示すフローチャートである。制御部７８は、入力部７２に充電終了指示が入力された場合に充電終了処理を実行する。まず、制御部７８は、電圧検出部４０，４１夫々から入力部７０に入力されている電圧情報が示す電圧に基づいて、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の一端間の交流電圧のゼロクロス点を検出したか否かを判定する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１に係るゼロクロス点は、リレー接点４６ａの一端の電位を基準とした交流電圧が負から正に変わる間に該交流電圧がゼロＶとなる時点である。
【００９９】
制御部７８は、ゼロクロス点を検出していないと判定した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ステップＳ１１を再び実行し、ゼロクロス点を検出するまで待機する。制御部７８は、ゼロクロス点を検出したと判定した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、タイマ７６に指示して、計時を開始させ（ステップＳ１２）、タイマ７６が計時している計時時間が第２基準時間以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。第２基準時間は、一定であり、予め記憶部７７に記憶されている。制御部７８は、計時時間が第２基準時間未満であると判定した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、ステップＳ１３を再び実行し、計時時間が第２基準時間以上となるまで待機する。
【０１００】
制御部７８は、計時時間が第２基準時間以上であると判定した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、電圧供給部７４に指示して、切替え回路４５ｂ，４６ｂへの電圧供給を停止させる（ステップＳ１４）。これにより、切替え回路４５ｂ，４６ｂ夫々が有するコイルへの電圧印加が停止され、切替え回路４５ｂ，４６ｂ夫々は、リレー接点４５ａ，４６ａについて、オンからオフへの切替えを開始する。
【０１０１】
リレー接点４５ａ，４６ａがオフに切替わった場合、絶縁トランス４７の負荷側コイル４７ａの両端間への交流電圧の印加が停止するため、バッテリ側コイル４７ｂの両端間から交流電圧が出力されることなく、バッテリ２１への充電は停止する。
制御部７８は、ステップＳ１４を実行した後、タイマ７６に指示して計時を終了させ（ステップＳ１５）、充電終了処理を終了する。
【０１０２】
図７は、リレー接点４５ａ，４６ａがオンからオフに切替わった場合における磁束の変動の説明図である。図７には、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の一端間の交流電圧の波形と、絶縁トランス４７のコアで発生している磁束の波形とが示されている。図７に示されている交流電圧は、リレー接点４６ａの一端の電位を基準とした交流電圧である。図７に示す２つの波形夫々の横軸は時間である。
【０１０３】
充電終了処理では、制御部７８は、電圧検出部４０，４１夫々から入力部７０に入力されている電圧情報が示す電圧の和を監視し、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の一端間、即ち、負荷側コイル４７ａの両端間の交流電圧のゼロクロス点を検出する。制御部７８は検出部として機能する。制御部７８は、ゼロクロス点を検出したと判定してから第２基準時間が経過した場合、電圧供給部７４に指示して、切替え回路４５ｂ，４６ｂへの電圧供給を停止させる。これにより、切替え回路４５ｂ，４６ｂ夫々は、リレー接点４５ａ，４６ａのオンからオフへの切替えを開始する。
【０１０４】
ゼロクロス点から第２基準時間が経過した時点は、交流電圧が最大値又は略最大値となる時点からオフ切替え期間だけ遡った時点である。オフ切替え期間は、前述したように、切替え回路４５ｂ，４６ｂへの電圧供給を停止してからリレー接点４５ａ，４６ａがオフに切替えられるまでの期間である。このため、リレー接点４５ａ，４６ａは、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の一端間の交流電圧が最大値又は略最大値である時点でオンからオフに切替わる。リレー接点４５ａ，４６ａがオンに切替わった場合、前述したようにバッテリ２１への充電が終了する。
【０１０５】
充電終了処理では、リレー接点４５ａ，４６ａが、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の一端間の交流電圧が最大値又は略最大値である時点でオンからオフに切替わるので、絶縁トランス４７のコアに発生している磁束はゼロ又は略ゼロである。このため、制御部７８が充電終了処理を終了した後において、リレー接点４５ａ，４６ａがオフからオンに切替わった場合に、絶縁トランス４７のコアに発生している磁束が飽和磁束を超えて、負荷側コイル４７ａを介して突入電流が流れる確率は低い。
【０１０６】
なお、充電終了処理において、第２基準時間は、ゼロクロス点と、交流電圧が最大値又は略最大値となる時点からオフ切替え期間だけ遡った時点との間の時間に限定されず、ゼロクロス点と、交流電圧が最小値又は略最小値となる時点からオフ切替え期間だけ遡った時点との間の時間であってもよい。この場合、ゼロクロス点から第２基準時間が経過した時点は、交流電圧が最小値又は略最小値となる時点からオフ切替え期間だけ遡った時点であり、リレー接点４５ａ，４６ａは、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の一端間の交流電圧が最小値又は略最小値である時点でオフからオンに切替わる。
【０１０７】
また、充電開始処理及び充電終了処理夫々において、ゼロクロス点は、リレー接点４６ａの一端の電位を基準とした交流電圧が負から正に変化する過程で該交流電圧がゼロＶとなる時点に限定されず、リレー接点４６ａの一端の電位を基準とした交流電圧が正から負に変化する過程で該交流電圧がゼロＶとなる時点であってもよい。
【０１０８】
制御部７８は、入力部７２に連系開始指示が入力された後において、コンデンサＣ２の両端間の電圧が一定電圧以上となった場合に、連系を開始する前の事前処理を実行する。事前処理を実行する時点では、変換器４９のトランジスタ６０，６１，６２，６３はオフに維持されており、変換器４９の駆動は停止されている。更に、事前処理を実行する時点では、リレー接点４５ａ，４６ａ及びスイッチ４８ａ，４８ｂはオフである。
【０１０９】
制御部７８は、電力系統２０が交流電圧を出力している状態で事前処理を実行する。従って、リレー接点４５ａ，４６ａがオフからオンに切替わったとき、電力系統２０から、リレー接点４５ａ，４６ａを介して、絶縁トランス４７の負荷側コイル４７ａの両端間に交流電圧が印加される。このとき、絶縁トランス４７のコアで発生している磁束が飽和磁束を超えた場合、突入電流が流れる。
【０１１０】
事前処理は充電開始処理と同様である。事前処理では、制御部７８は、充電開始処理のステップＳ１，Ｓ２，・・・，Ｓ５を同様に実行する。従って、制御部７８は、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の一端間の交流電圧のゼロクロス点を検出する。制御部７８は、ゼロクロス点を検出したと判定してから第１基準時間が経過した場合、電圧供給部７４に指示して、切替え回路４５ｂ，４６ｂに電圧を供給させる。これにより、切替え回路４５ｂ，４６ｂ夫々は、リレー接点４５ａ，４６ａのオフからオンへの切替えを開始する。リレー接点４５ａ，４６ａは、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の一端間の交流電圧、即ち、リレー接点４５ａ，４６ａを介して負荷側コイル４７ａの両端間に印加される交流電圧が最大値、略最大値、最小値又は略最小値である時点でオフからオンに切替わる。
【０１１１】
このため、リレー接点４５ａ，４６ａがオフからオンに切替わった直後、絶縁トランス４７のコアで発生している磁束は残留磁束を基準として変動する。結果、リレー接点４５ａ，４６ａをオフからオンに切替わった場合に、絶縁トランス４７のコアで発生している磁束が飽和磁束を超えて、負荷側コイル４７ａを介して突入電流が流れる確率は低い。
【０１１２】
制御部７８は、事前処理を実行した後に連系処理を実行する。連系処理では、制御部７８は、駆動部７５に指示して、変換器４９を駆動させる。駆動部７５は、前述したように、状態Ａ，Ｂを交互に作り出す。これにより、変換器４９は、コンデンサＣ２の両端間の直流電圧を交流電圧に変換する。変換した交流電圧の高周波成分は、コンデンサＣ１及びコイルＬ１，Ｌ２によって除去される、高周波成分が除去された交流電圧は絶縁トランス４７のバッテリ側コイル４７ｂの両端間に印加される。これにより、負荷側コイル４７ａの両端からリレー接点４５ａ，４６ａを介して正弦波状の交流電圧が出力され、電力変換装置１１は電力系統２０と連系して負荷１２に交流電力を供給する。
【０１１３】
連系処理では、自立運転処理と同様に、制御部７８は、電圧検出部４２から入力部７１に入力された電圧情報が示す電圧に基づいて、駆動部７５に、状態Ａ，Ｂの期間を調整させる。これにより、バッテリ側コイル４７ｂの両端間に印加される交流電圧の振幅が調整される。
【０１１４】
なお、制御部７８が連系処理を実行している間、スイッチ４８ａ，４９ｂはオフであるため、負荷１３には、電力系統２０のみから交流電力が供給される。
【０１１５】
連系処理では、制御部７８は、入力部７２に連系終了指示が入力された場合、駆動部７５に指示して、変換器４９の駆動を停止させる。具体的には、駆動部７５は、変換器４９のトランジスタ６０，６１，６２，６３をオフに維持することによって、変換器４９の駆動を停止させる。これにより、電力変換装置１１が行う電力系統２０との連系も終了する。制御部７８は、駆動部７５に変換器４９の駆動を停止させた後、連系処理を終了する。
【０１１６】
また、制御部７８は、電圧検出部４０，４１夫々から入力部７０に入力された電圧情報が示す電圧に基づいて、過電圧、及び、電圧の不足を検出する。制御部７８は、過電圧、又は、電圧の不足を検出した場合、駆動部７５に変換器４９の駆動を停止させた後、連系処理を終了する。
【０１１７】
制御部７８は、連系処理を終了した後に、事後処理を実行する。制御部７８が事後処理を開始する時点では、リレー接点４５ａ，４６ａはオンであり、スイッチ４８ａ，４８ｂはオフである。
【０１１８】
事後処理は充電終了処理と同様である。事後処理では、制御部７８は、充電終了処理のステップＳ１１，Ｓ１２，・・・，Ｓ１５を同様に実行する。従って、制御部７８は交流電圧のゼロクロス点を検出する。制御部７８は、ゼロクロス点を検出したと判定してから第２基準時間が経過した場合、電圧供給部７４に指示して、切替え回路４５ｂ，４６ｂへの電圧供給を停止させる。これにより、切替え回路４５ｂ，４６ｂ夫々は、リレー接点４５ａ，４６ａのオンからオフへの切替えを開始する。リレー接点４５ａ，４６ａは、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の一端間の交流電圧が最大値、略最大値、最小値又は略最小値である時点でオンからオフに切替わる。結果、絶縁トランス４７のコアに残留している残留磁束はゼロ又は略ゼロである。
【０１１９】
このため、制御部７８が事後処理を実行した後において、リレー接点４５ａ，４６ａがオフからオンに切替わった場合に、絶縁トランス４７のコアに発生している磁束が飽和磁束を超え、絶縁トランス４７の負荷側コイル４７ａを介して突入電流が流れる確率は低い。
【０１２０】
前述したように、充電開始処理及び事前処理夫々では、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の一端間の交流電圧が最大値、略最大値、最小値又は略最小値である時点でオフからオンに切替わるので、突入電流が流れる確率は更に低い。自立運転は、電力系統２０が交流電圧を出力していない状態で開始されるので、絶縁トランス４７の負荷側コイル４７ａを介して突入電流が流れることはない。
【０１２１】
以上のように構成された電力変換装置１１では、絶縁トランス４７の負荷側コイル４７ａを介して突入電流が発生する確率が低いため、分電盤１０のブレーカ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ夫々が突入電流の発生によってトリップする確率が低い。このため、これらがトリップする回数が減少する。
【０１２２】
更に、制御部７８は、過電圧、及び、電圧の不足等を監視する電圧検出部４０，４１が検出した電圧に基づいて、突入電流が発生する確率を低減している。また、絶縁トランス４７の負荷側コイル４７ａから大きな突入電流が発生することがないため、リレー４５，４６として小型の安価なリレーを用いることができ、ブレーカ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂとして小型で安価なブレーカを用いることができる。更に、突入電流が発生する確率が低いため、安全である。
【０１２３】
また、交流電圧が最大値、略最大値、最小値又は略最小値となる時点でリレー接点４５ａ，４６ａをオンからオフに切替える場合において、複雑な演算処理が行われることがないため、構成が簡単である。
更に、突入電流が負荷１２，１３に流れる確率が低いため、負荷１２，１３が誤動作を行う確率も低い。負荷１２，１３が宅内に配置される電気機器である場合、負荷１２，１３夫々は、自装置に印加されている電圧の比較的小さな変動で誤動作を行う可能性がある。このため、突入電流が流れる確率が低いことは重要である。
【０１２４】
更に、突入電流が流れる確率が低いため、リレー４５，４６及び絶縁トランス４７に故障が発生しにくく、リレー４５，４６及び絶縁トランス４７を長期間利用することができる。電力変換装置１１が宅内に配置されている場合、リレー４５，４６及び絶縁トランス４７の定期的なメンテナンスを期待することができない。このため、リレー４５，４６及び絶縁トランス４７に故障が発生しにくいことは重要である。
【０１２５】
（実施の形態２）
図８は、実施の形態２における電力変換装置１１の要部構成を示すブロック図である。実施の形態２における電力変換装置１１は、実施の形態１における電力変換装置１１が有する構成部に加えて、可変抵抗回路５１及び温度感知素子５２を有する。実施の形態２における電源システム１は、電力変換装置１１が可変抵抗回路５１及び温度感知素子５２を有する点で、実施の形態１における電源システム１と異なる。
以下では、実施の形態２について、実施の形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施の形態１と同様であるため、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２６】
可変抵抗回路５１は、スイッチ５１ａ，５１ｂ及び抵抗Ｒ１を有する。可変抵抗回路５１の抵抗Ｒ１及びスイッチ５１ａ夫々の一端は、分電盤１０のブレーカ３１ａの他端と、電圧検出部４０と、電力供給部４３とに接続されている。抵抗Ｒ１の他端はスイッチ５１ｂの一端に接続されている。スイッチ５１ａ，５１ｂ夫々の他端は、リレー４５が有するリレー接点４６ａの一端に接続されている。リレー接点４５ａの他端は、絶縁トランス４７が有する負荷側コイル４７ａの一端に接続されるので、可変抵抗回路５１のスイッチ５１ａ，５１ｂ夫々の他端は、リレー接点４５ａを介して、負荷側コイル４７ａの一端に接続される。
【０１２７】
温度感知素子５２の一端は、分電盤１０のブレーカ３１ｃの他端と、電圧検出部４１と、電力供給部４３とに接続されている。温度感知素子５２の他端は、リレー４６が有するリレー接点４６ａの一端に接続されている。リレー接点４６ａの他端は、負荷側コイル４７ａの他端に接続されるので、温度感知素子５２の他端は、リレー接点４６ａを介して、負荷側コイル４７ａの他端に接続される。
【０１２８】
電圧検出部４０は、可変抵抗回路５１が有するスイッチ５１ａの一端と、スイッチ４８ａの一端との間の電圧を検出する。電圧検出部４１は、温度感知素子５２及びスイッチ４８ａ夫々の一端間の電圧を検出する。電圧検出部４０，４１が出力した２つの電圧情報夫々が示す電圧の和は、スイッチ５１ａ及び温度感知素子５２夫々の一端間の電圧である。電力供給部４３は、電力系統２０が交流電圧を出力している場合、可変抵抗回路５１のスイッチ５１ａの一端と、温度感知素子５２の一端との間の交流電力を直流電力に整流し、整流した直流電力を蓄電器４４及び制御回路５０に供給する。
【０１２９】
可変抵抗回路５１のスイッチ５１ａ，５１ｂは、制御回路５０によって各別にオン又はオフに切替えられる。スイッチ５１ａ，５１ｂ夫々がオン及びオフである場合、可変抵抗回路５１の抵抗値は略ゼロである。スイッチ５１ａ，５１ｂ夫々がオフ及びオンである場合、可変抵抗回路５１の抵抗値は抵抗Ｒ１の抵抗値と略一致する。
【０１３０】
温度感知素子５２は、例えば、ＮＴＣ(Negative Temperature Coefficient)サーミスタである。温度感知素子５２は抵抗成分を有するため、温度感知素子５２に電流が流れた場合、電力が消費されて温度感知素子５２の温度が上昇する。温度感知素子５２の温度が上昇した場合、温度感知素子５２の抵抗値は低下する。温度感知素子５２の温度が高い程、温度感知素子５２の抵抗値は低い。
【０１３１】
実施の形態２における制御回路５０は、実施の形態１における制御回路５０が有する構成部に加えて、切替え部８０を有する。切替え部８０はバス７９に接続されている。
切替え部８０は、制御部７８の指示に従って、可変抵抗回路５１のスイッチ５１ａ，５１ｂを各別にオン又はオフに切替える。これにより、可変抵抗回路５１の抵抗値が調整される。切替え部８０は調整部として機能する。
【０１３２】
実施の形態２における制御部７８は、実施の形態１における制御部７８と同様に自立運転処理、充電開始処理、充電終了処理、事前処理、連系処理及び事後処理を実行する。自立運転処理、充電開始処理、充電終了処理、事前処理及び事後処理には、制御部７８が、切替え部８０に、可変抵抗回路５１のスイッチ５１ａ，５１ｂの少なくとも一方をオン又はオフに切替えさせる処理が更に含まれる。以下では、自立運転処理、充電開始処理、充電終了処理、事前処理及び事後処理夫々に追加される処理を説明する。
実施の形態２における連系処理は、実施の形態１における連系処理と同様である。
【０１３３】
実施の形態２における自立運転処理では、制御部７８は、最初に、スイッチ４８ａ，４８ｂ及びリレー接点４５ａ，４６ａのオンへの切替えを行うと共に、切替え部８０に指示して、可変抵抗回路５１のスイッチ５１ａ，５１ｂ夫々をオン及びオフに切替えさせる。その後、制御部７８は、実施の形態１と同様に、駆動部７５に変換器４９を駆動させ、バッテリ２１の正極及び負極から出力された直流電圧を交流電圧に変換する。
スイッチ５１ａ，５１ｂ夫々がオン及びオフである場合、可変抵抗回路５１の抵抗値は略ゼロである。
【０１３４】
また、制御部７８が過電圧、又は、電圧の不足を検出した場合においては、実施の形態１では、駆動部７５が変換器４９の駆動を停止して切替え回路４５ｂ，４６ｂ夫々がリレー接点４５ａ，４６ａをオフに切替える。実施の形態２では、その後、制御部７８は、切替え部８０に指示して、可変抵抗回路５１のスイッチ５１ａをオフに切替えさせ、切替え部７３に指示して、スイッチ４８ａ，４８ｂをオフに切替えさせる。制御部７８は、切替え部７３にスイッチ４８ａ，４８ｂをオフに切替えさせた後、自立運転処理を終了する。
【０１３５】
制御部７８は、運転停止指示が入力された場合、変換器４９の駆動の停止と、リレー接点４５ａ，４６ａ及びスイッチ４８ａ，４８ｂ夫々のオフへの切替えとを行うと共に、可変抵抗回路５１のスイッチ５１ａのオフへの切替えを行う。その後、制御部７８は自立運転処理を終了する。
【０１３６】
図９は、制御部７８が実行する充電開始処理の手順を示すフローチャートである。実施の形態２における制御部７８が充電開始処理において実行するステップＳ２３〜Ｓ２６は、実施の形態１における制御部７８が充電開始処理において実行するステップＳ１〜Ｓ４と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【０１３７】
実施の形態１で述べたように、制御部７８が充電開始処理を実行する時点では、リレー接点４５ａ，４６ａ及びスイッチ４８ａ，４８ｂ夫々はオフに切替えられている。実施の形態２の充電開始処理では、まず、制御部７８は、切替え部８０に指示して、可変抵抗回路５１のスイッチ５１ａをオフに切替えさせ（ステップＳ２１）、更に、切替え部８０に指示してスイッチ５１ｂをオンに切替えさせる（ステップＳ２２）。これにより、可変抵抗回路５１の抵抗値は、抵抗Ｒ１の抵抗値と略一致している。制御部７８は、ステップＳ２２を実行した後、ステップＳ２３を実行する。従って、制御部７８は、切替え部８０にスイッチ５１ａ，５１ｂ夫々をオフ及びオンに切替えさせた後、電圧検出部４０，４１夫々から入力部７０に入力される電圧情報が示す電圧の和を監視し、リレー接点４５ａ，４６ａの一端間の交流電圧のゼロクロス点を検出する。
【０１３８】
ステップＳ２６で電圧供給部７４が切替え回路４５ｂ，４６ｂに電圧を供給し、リレー接点４５ａ，４６ａがオンに切替わった場合、絶縁トランス４７の負荷側コイル４７ａの両端間に、リレー接点４５ａ，４６ａ、可変抵抗回路５１及び温度感知素子５２を介して交流電圧が印加される。バッテリ側コイル４７ｂの両端から出力された交流電圧は、変換器４９によって直流電圧に整流され、整流された直流電圧がバッテリ２１の正極及び負極間に印加される。
【０１３９】
制御部７８は、ステップＳ２６を実行した後、タイマ７６に指示して計時時間をゼロに設定させ（ステップＳ２７）、計時時間が第３基準時間以上であるか否かを判定する（ステップＳ２８）。第３基準時間も、一定であり、記憶部７７に予め記憶されている。制御部７８は、計時時間が第３基準時間未満であると判定した場合（Ｓ２８：ＮＯ）、ステップＳ２８を再び実行し、計時時間が第３基準時間以上となるまで待機する。
【０１４０】
制御部７８は、計時時間が第３基準時間以上であると判定した場合（Ｓ２８：ＹＥＳ）、切替え部８０に指示して、可変抵抗回路５１のスイッチ５１ａをオンに切替えさせ（ステップＳ２９）、更に、切替え部８０に指示してスイッチ５１ｂをオフに切替えさせる（ステップＳ３０）。これにより、可変抵抗回路５１の抵抗値は、抵抗Ｒ１の抵抗値から略ゼロに低下する。第３基準時間はオン切替え期間よりも長い。このため、切替え部８０は、電圧供給部７４が切替え回路４５ｂ，４６ｂ夫々にリレー接点４５ａ，４６ａをオフからオンに切替えさせた後に、切替え部８０は可変抵抗回路５１の抵抗値を低下させる。
その後、制御部７８は、タイマ７６に指示して計時を終了させ（ステップＳ３１）、充電開始処理を終了する。充電開始処理が終了してから充電終了処理が実行されるまで、バッテリ２１への充電は継続される。
【０１４１】
実施の形態２における充電開始処理では、リレー接点４５ａ，４６ａがオフからオンに切替わった時点では、スイッチ５１ａ，５１ｂ夫々はオフ及びオンであるため、可変抵抗回路５１の抵抗値は抵抗Ｒ１の抵抗値と略一致しており、高い。このため、突入電流が流れた場合であっても、突入電流の大きさは小さい。更に、第３基準時間はオン切替え期間よりも長いので、リレー接点４５ａ，４６ａがオフからオンに切替わった後、スイッチ５１ａ，５１ｂ夫々はオン及びオフに切替わり、可変抵抗回路５１の抵抗値が低下するので、可変抵抗回路５１で電力が無駄に消費されることは殆どない。
【０１４２】
また、リレー接点４５ａ，４６ａがオフからオンに切替わる前、温度感知素子５２には電流が流れていないため、温度感知素子５２の温度は低く、温度感知素子５２の抵抗値は高い。このため、リレー接点４５ａ，４６ａがオンに切替わって突入電流が流れた場合であっても、突入電流の大きさは小さい。更に、リレー接点４５ａ，４６ａがオフからオンに切替わった後、電流が温度感知素子５２に流れて、温度感知素子５２の温度は上昇し、温度感知素子５２の抵抗値は低下する。このため、温度感知素子５２で電力が無駄に消費されることは殆どない。
【０１４３】
図１０は、制御部７８が実行する充電終了処理の手順を示すフローチャートである。実施の形態２における制御部７８が充電終了処理において実行するステップＳ４１〜Ｓ４４，Ｓ４６は、実施の形態１における制御部７８が充電終了処理において実行するステップＳ１１〜Ｓ１４，Ｓ１５と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【０１４４】
制御部７８が充電終了処理を開始した時点では、リレー接点４５ａ，４６ａはオンであり、スイッチ４８ａ，４８ｂはオフであり、スイッチ５１ａ，５１ｂ夫々はオン及びオフである。制御部７８は、ステップＳ４４で電圧供給部７４が切替え回路４５ｂ，４６ｂへの電圧供給を停止してからオフ切替え期間が経過した後、切替え部８０に指示して、スイッチ５１ａをオフに切替えさせる（ステップＳ４５）。その後、制御部７８は、ステップＳ４６を実行し、充電終了処理を終了する。
【０１４５】
実施の形態２における事前処理では、制御部７８は、実施の形態２における充電開始処理のステップＳ２１，Ｓ２２，・・・，Ｓ３１を同様に実行する。従って、制御部７８は、切替え部８０にスイッチ５１ａ，５１ｂ夫々をオフ及びオンに切替えさせた後、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の一端間の交流電圧のゼロクロス点を検出する。更に、切替え部７３が切替え回路４５ｂ，４６ｂに電圧を供給してから、第３基準時間が経過した後、制御部７８は、切替え部８０に、スイッチ５１ａ，５１ｂ夫々をオン及びオフに切替えさせる。
【０１４６】
また、可変抵抗回路５１の抵抗値は、切替え部８０によって充電開始処理と同様に調整される。このため、突入電流が流れた場合であっても、突入電流の大きさは小さく、可変抵抗回路５１で電力が無駄に消費されることはない。
更に、リレー接点４５ａ，４６ａがオンに切替わった時点では温度感知素子５２の抵抗値は高い。また、リレー接点４５ａ，４６ａがオンに切替わった後、温度感知素子５２に電流が流れて温度感知素子５２の温度が上昇するので温度感知素子５２の抵抗値が低下する。このため、リレー接点４５ａ，４６ａがオンに切替わって突入電流が流れた場合であっても、突入電流の大きさは小さく、温度感知素子５２で電力が無駄に消費されることは殆どない。
【０１４７】
実施の形態１と同様に、制御部７８が事後処理を開始する時点では、可変抵抗回路５１のスイッチ５１ａ，５１ｂ夫々はオン及びオフであり、リレー接点４５ａ，４６ａはオンであり、スイッチ４８ａ，４８ｂはオフである。
実施の形態２における事後処理では、制御部７８は、実施の形態２における充電終了処理のステップＳ４１，Ｓ４２，・・・，Ｓ４６を同様に実行する。従って、電圧供給部７４が切替え回路４５ｂ，４６ｂへの電圧供給を停止してからオフ切替え期間が経過した後、制御部７８は、切替え部８０に指示して、スイッチ５１ａをオフに切替えさせる。
【０１４８】
実施の形態２における自立運転処理、充電開始処理、充電終了処理、事前処理、連系処理及び事後処理夫々には、実施の形態１における自立運転処理、充電開始処理、充電終了処理、事前処理、連系処理及び事後処理の内容が含まれている。このため、実施の形態２における電力変換装置１１は、前述した可変抵抗回路５１及び温度感知素子５２の効果に加えて、実施の形態１における電力変換装置１１と同様の効果も奏する。
【０１４９】
なお、実施の形態２において、可変抵抗回路５１は、スイッチ５１ａ，５１ｂ及び抵抗Ｒ１を用いた構成に限定されず、抵抗値を変更することが可能な構成であればよい。また、電力変換装置１１は、可変抵抗回路５１及び温度感知素子５２の一方を有していれば、突入電流の大きさを低減することができる。
【０１５０】
なお、実施の形態１，２において、リレー接点４５ａ，４６ａをオン又はオフに切替える構成は、ゼロクロス点を検出したと判定してから第１基準時間又は第２基準時間が経過した時点にリレー接点４５ａ，４６ａをオン又はオフに切替える構成に限定されない。リレー接点４５ａ，４６ａをオン又はオフに切替える構成は、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々の一端間の交流電圧が最大値、略最大値、最小値又は略最小値である場合にリレー接点４５ａ，４６ａがオン又はオフに切替わる構成であればよい。リレー接点４５ａ，４６ａをオン又はオフに切替える構成は、例えば、時間の経過と共に低下しているか又は上昇している交流電圧の特定の電圧を検出したと判定してから第１基準時間又は第２基準時間が経過した時点にリレー接点４５ａ，４６ａをオン又はオフに切替える構成であってもよい。
【０１５１】
更に、リレー接点４５ａ，４６ａ夫々はスイッチとして機能すればよいため、リレー接点４５ａ又はリレー接点４６ａの代わりに、半導体スイッチを用いてもよい。また、リレーの数は、２に限定されず、電力変換装置１１は、例えば、リレー４５，４６の一方のみを有してもよい。
また、バッテリ２１は、電気自動車Ｅ１に搭載されたバッテリに限定されず、例えば、プラグインハイブリッド車に搭載されたバッテリであってもよい。
【０１５２】
開示された実施の形態１，２は、全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。本発明の範囲は上述の説明ではなくて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】
【０１５３】
１１  電力変換装置
２１  バッテリ
４５ａ，４６ａ  リレー接点（スイッチ）
４５ｂ，４６ｂ  切替え回路
４７  絶縁トランス
４７ａ  負荷側コイル
４７ｂ  バッテリ側コイル
４９  変換器
５１  可変抵抗回路
５２  温度感知素子
７４  電力供給部（スイッチ制御部）
７８  制御部（検出部）
８０  切替え部（調整部）
Ｅ１  電気自動車
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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