【手続補正書】
【提出日】平成25年10月7日(2013.10.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１〜第４の接続部が設けられた電力変換器を備え、この電力変換器の上記第１の接続部には交流系統電源が、上記第２の接続部には発電のみを行う発電用直流電源が、上記第３の接続部には充放電可能な充放電用直流電源が、上記第４の接続部には電機負荷がそれぞれ接続された状態において、上記交流系統電源と上記発電用直流電源を主電源として上記電機負荷へ電力を供給する場合に、上記発電用直流電源の発電電力を最大値に固定し、上記発電用直流電源の発電電力が上記電機負荷が必要な電力より少ない場合には、その不足電力を上記充放電用直流電源よりも上記交流系統電源を優先して上記電機負荷へ供給する一方、上記発電用直流電源の発電電力が上記電機負荷が必要な電力よりも多い場合には、その余剰電力により上記充放電用直流電源を充電することを特徴とする系統連系用電力変換システム。
【請求項２】
第１〜第４の接続部が設けられた電力変換器を備え、この電力変換器の上記第１の接続部には交流系統電源が接続されず、上記第２の接続部には発電のみを行う発電用直流電源が、上記第３の接続部には充放電可能な充放電用直流電源が、上記第４の接続部には電機負荷がそれぞれ接続された状態において、上記発電用直流電源を主電源として上記電機負荷に電力を供給する場合に、上記発電用直流電源の発電電力を最大値に固定し、上記発電用直流電源の発電電力が上記電機負荷が必要とする電力量より多い場合には、その余剰電力により上記充放電用直流電源を充電し、上記充放電用直流電源が満充電に達したならば上記発電用直流電源の発電電力を上記電機負荷が必要とする電力まで減少させることを特徴とする系統連系用電力変換システム。
【請求項３】
第１〜第４の接続部が設けられた電力変換器を備え、この電力変換器の上記第１の接続部には交流系統電源が、上記第２の接続部には発電のみを行う発電用直流電源が、上記第３の接続部には充放電可能な充放電用直流電源が、上記第４の接続部には電機負荷がそれぞれ接続された状態において、上記発電用直流電源を主電源として上記電機負荷と上記充放電用直流電源とを共に負荷と見なして電力供給を行う場合に、上記発電用直流電源の発電電力を最大値に、上記充放電用直流電源を所定の充電電力値にそれぞれ固定し、上記発電用直流電源の発電電力が上記電機負荷と上記充放電用直流電源への必要電力の総和より少ない場合には、その不足電力を上記交流系統電源から供給する一方、上記発電用直流電源の発電電力が上記電機負荷と上記充放電用直流電源への必要電力の総和よりも多い場合には、その余剰電力を上記交流系統電源に回生することを特徴とする系統連系用電力変換システム。
【請求項４】
第１〜第４の接続部が設けられた電力変換器を備え、この電力変換器の上記第１の接続部には交流系統電源が、上記第２の接続部には発電のみを行う発電用直流電源が、上記第３の接続部には充放電可能な充放電用直流電源が、上記第４の接続部には電機負荷がそれぞれ接続された状態において、上記発電用直流電源を主電源として上記電機負荷と上記交流系統電源を共に負荷と見なして電力供給を行う場合に、上記充放電用直流電源の充電量が満充電でない場合において、上記発電用直流電源の発電電力を最大値に固定し、上記発電用直流電源の発電電力が上記電機負荷の必要電力と上記交流系統電源の回生電力の総和より少ない場合には、上記交流系統電源のみで電力不足分だけ電力回生量を減少させる一方、上記発電用直流電源の発電電力が上記電機負荷の必要電力と上記交流系統電源の回生電力の総和より多い場合には、上記電機負荷の必要電力と上記充放電用直流電源の必要充電量の総和と上記発電用直流電源の発電電力との差電力を上記交流系統電源へ回生することを特徴とする系統連系用電力変換システム。
【請求項５】
上記電機負荷へ供給する交流電圧は、上記交流系統電源の位相と同期していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の系統連系用電力変換システム。
【請求項６】
上記電力変換器は、直流母線相互間を接続する直流リンク部と、上記交流系統電源と上記直流リンク部の間を接続するＡＣ／ＤＣコンバータと、上記電機負荷と上記直流リンク部の間を接続するＤＣ／ＡＣコンバータとを備え、上記ＡＣ／ＤＣコンバータと上記ＤＣ／ＡＣコンバータを共に４つの半導体スイッチ素子からなるフルブリッジ回路で構成とするとともに、上記ＡＣ／ＤＣコンバータと上記ＤＣ／ＡＣインバータの１アームを共通化し、この共通化した１アームを構成する２つの半導体スイッチ素子間の接続点を上記電機負荷のＮ母線側の端子に接続することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の系統連系用電力変換システム。
【請求項７】
上記ＤＣ／ＡＣインバータの上記共通化した１アームを構成する２つの半導体スイッチ素子の内、Ｎ母線側の半導体スイッチ素子をＯＮに固定するとともに、他方の１アームを構成する２つの半導体スイッチ素子をスイッチングして上記電機負荷へ直流電圧を供給することを特徴とする請求項６に記載の系統連系用電力変換システム。
【請求項８】
上記電力変換器は、直流母線相互間を接続する直流リンク部と、上記交流系統電源と上記直流リンク部の間を接続するＡＣ／ＤＣコンバータと、上記電機負荷と上記直流リンク部の間を接続するＤＣ／ＡＣコンバータとを備え、上記ＡＣ／ＤＣコンバータを４つの半導体スイッチ素子からなるフルブリッジ回路で、上記ＤＣ／ＡＣコンバータを２つの半導体スイッチ素子からなるハーフブリッジ回路でそれぞれ構成し、また上記直流リンク部を２つのコンデンサを直列接続して構成するとともに、上記直流リンク部の両コンデンサの中性点を接地し、上記ハーフブリッジ回路を構成する２つの半導体スイッチ素子間の接続点を上記電機負荷のＰ母線側の端子に接続することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の系統連系用電力変換システム。
【請求項９】
上記直流リンク部を構成する上記２つのコンデンサの中性点と上記ハーフブリッジ回路を構成する２つの半導体スイッチ素子間の接続点との間をスイッチで接続し、このスイッチをハーフブリッジ回路を構成するＰ母線側の半導体スイッチ素子とＯＮ／ＯＦＦが逆になるように駆動するとともに、上記Ｐ母線側の半導体スイッチ素子のＯＮデューティを調整して、上記電機負荷に任意の直流電圧を供給することを特徴とする請求項８に記載の系統連系用電力変換システム。
【請求項１０】
上記直流リンク部のコンデンサの上記中性点と接地部との間に中性点切替スイッチを設け、上記交流系統電源が単相２線式の場合には上記中性点切替スイッチをＯＦＦ、上記交流系統電源が単相３線式の場合には上記中性点切替スイッチをＯＮして動作させることを特徴とする請求項８に記載の系統連系用電力変換システム。
【請求項１１】
上記直流リンク部を構成する上記２つのコンデンサの中性点と上記ハーフブリッジ回路を構成する２つの半導体スイッチ素子間の接続点との間をスイッチで接続するとともに、上記直流リンク部のコンデンサの上記中性点と接地部との間に中性点切替スイッチを設け、上記交流系統電源が単相２線式の場合には上記中性点切替スイッチをＯＦＦ、上記交流系統電源が単相３線式の場合には上記中性点切替スイッチをＯＮして動作させ、かつ、上記スイッチは、上記電機負荷が直流電機負荷の場合においてのみ、上記ハーフブリッジ回路を構成するＰ母線側の半導体スイッチ素子とＯＮ／ＯＦＦが逆になるように駆動するとともに、上記Ｐ母線側の半導体スイッチ素子のＯＮデューティを調整して、上記電機負荷に任意の直流電圧を供給することを特徴とする請求項８に記載の系統連系用電力変換システム。
【請求項１２】
上記電力変換器は、車載用の電力変換器であることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の系統連系用電力変換システム。
【請求項１３】
上記交流系統電源は、単相２線式または単相３線式であることを特徴とする請求項１２に記載の系統連系用電力変換システム。
【請求項１４】
上記発電用直流電源は、太陽光発電、風力発電、燃料電池の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の系統連系用電力変換システム。
【請求項１５】
上記充放電用直流電源は、リチウムイオンバッテリ、鉛バッテリ、ニッケル水素バッテリ、ＥＤＬＣ、電解コンデンサの少なくとも一つであることを特徴とする請求項１２ないし請求項１４のいずれか１項に記載の系統連系用電力変換システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、この発明の系統連系用電力変換システムは、第１〜第４の接続部が設けられた電力変換器を備え、この電力変換器の上記第１の接続部には交流系統電源が、上記第２の接続部には発電のみを行う発電用直流電源が、上記第３の接続部には充放電可能な充放電用直流電源が、上記第４の接続部には電機負荷がそれぞれ接続された状態において、上記発電用直流電源を主電源として上記電機負荷と上記充放電用直流電源とを共に負荷と見なして電力供給を行う場合に、上記発電用直流電源の発電電力を最大値に、上記充放電用直流電源を所定の充電電力値にそれぞれ固定し、上記発電用直流電源の発電電力が上記電機負荷と上記充放電用直流電源への必要電力の総和より少ない場合には、その不足電力を上記交流系統電源から供給する一方、上記発電用直流電源の発電電力が上記電機負荷と上記充放電用直流電源への必要電力の総和よりも多い場合には、その余剰電力を上記交流系統電源に回生することを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、この発明の系統連系用電力変換システムは、第１〜第４の接続部が設けられた電力変換器を備え、この電力変換器の上記第１の接続部には交流系統電源が、上記第２の接続部には発電のみを行う発電用直流電源が、上記第３の接続部には充放電可能な充放電用直流電源が、上記第４の接続部には電機負荷がそれぞれ接続された状態において、上記発電用直流電源を主電源として上記電機負荷と上記交流系統電源を共に負荷と見なして電力供給を行う場合に、上記充放電用直流電源の充電量が満充電でない場合において、上記発電用直流電源の発電電力を最大値に固定し、上記発電用直流電源の発電電力が上記電機負荷の必要電力と上記交流系統電源の回生電力の総和より少ない場合には、上記交流系統電源のみで電力不足分だけ電力回生量を減少させる一方、上記発電用直流電源の発電電力が上記電機負荷の必要電力と上記交流系統電源の回生電力の総和より多い場合には、上記電機負荷の必要電力と上記充放電用直流電源の必要充電量の総和と上記発電用直流電源の発電電力との差電力を上記交流系統電源へ回生することを特徴としている。