JP2021040401A - 電力変換システム、ケーブル支持器、及び電力変換器 - Google Patents

Abstract

【課題】電力系統の停電時において、電力変換器を起動可能にすること。【解決手段】電力変換システム１００は、電力変換器１と、ケーブル支持器２と、を備える。電力変換器１は、移動体３の蓄電池３１から放電される直流電力を調整可能である。ケーブル支持器２は、ケーブルＣ１を支持する。ケーブルＣ１は、蓄電池３１と電力変換器１との間の電力供給路を形成する。電力変換器１は、直流電力を調整する主回路１２１と、主回路１２１の動作を制御する制御回路１２２と、を有する。電力変換システム１００は、補助電源部２４を更に備える。補助電源部２４は、電力系統４が停電した際に、制御回路１２２を起動させるための制御電力を、ケーブル支持器２から電力変換器１へ供給する。【選択図】図１

Description

本開示は、一般に電力変換システム、ケーブル支持器、及び電力変換器に関する。より詳細には、本開示は、移動体の有する蓄電池から負荷へ電力供給するための電力変換システム、電力変換システムに用いられるケーブル支持器及び電力変換器に関する。

特許文献１には、蓄電池を搭載した電動車両が接続される電力変換システムが開示されている。この電力変換システムは、電力変換装置（電力変換器）と、電力変換装置にケーブルを介して接続されているコネクタと、を備えている。電力変換装置は、蓄電池の充電時及び放電時に電力変換を行う主回路を有している。コネクタは、電動車両のインレットに装着されることによって電力変換装置と蓄電池との間に給電路を形成する。

特開２０１５−８９２２０号公報

本開示は、電力系統の停電時において、電力変換器を起動可能な電力変換システム、ケーブル支持器、及び電力変換器を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る電力変換システムは、電力変換器と、ケーブル支持器と、を備える。前記電力変換器は、移動体の有する蓄電池と電力系統との間に設けられて、前記蓄電池から放電される直流電力を調整可能である。前記ケーブル支持器は、ケーブルを支持する。前記ケーブルは、前記移動体と前記電力変換器との間に接続されて前記蓄電池と前記電力変換器との間の電力供給路を形成する。前記電力変換器は、前記直流電力を調整する主回路と、前記主回路の動作を制御する制御回路と、を有する。前記電力変換システムは、補助電源部を更に備える。前記補助電源部は、前記電力系統が停電した際に、前記制御回路を起動させるための制御電力を、前記ケーブル支持器から前記電力変換器へ供給する。

本開示の一態様に係るケーブル支持器は、上記の電力変換システムに用いられる。

本開示の一態様に係る電力変換器は、上記の電力変換システムに用いられる。

本開示は、電力系統の停電時において、電力変換器を起動可能である、という利点がある。

図１は、本開示の一実施形態に係る電力変換システムを含む全体構成を示す概略図である。 図２は、同上の電力変換システムの構成を示す概略図である。 図３は、同上の電力変換システムの設置例を示す概略図である。 図４は、変形例１の電力変換システムにおけるケーブル支持器の構成を示す概略図である。 図５は、変形例２の電力変換システムにおける第２電力変換装置の構成を示す概略図である。 図６は、変形例３の電力変換システムにおけるケーブル支持器の構成を示す概略図である。 図７は、変形例４の電力変換システムにおけるケーブル支持器の構成を示す概略図である。

（１）概要
本実施形態の電力変換システム１００は、例えば、戸建住宅若しくは集合住宅等の住宅の施設、又は事務所、店舗若しくは介護施設等の非住宅の施設に導入される。そして、電力変換システム１００は、これらの施設にて移動体３の有する蓄電池３１から電力供給（放電）するためのシステムである（図１参照）。本実施形態では、一例として、戸建住宅である住宅Ｈ１に電力変換システム１００が導入される場合について説明する。

移動体３は、電動機（モータ）等の動力部と、動力部に電力を供給する動力源としての蓄電池３１と、を備えている。移動体３は、蓄電池３１から入力される電気エネルギ（電力）を、動力部で機械エネルギ（駆動力）に変換し、この機械エネルギを利用して移動する。移動体３は、電力制御回路３２を備えている。電力制御回路３２は、蓄電池３１を、所定の最大値を超えない充電電力で充電する。

移動体３は、ここでは車両３０である。車両３０は、例えば、蓄電池３１に蓄積された電気エネルギを用いて走行する電動車両である。本開示でいう「電動車両」は、例えば、電動機の出力によって走行する電気自動車、又はエンジンの出力と電動機の出力とを組み合わせて走行するプラグインハイブリッド車等である。電動車両は、シニアカー、二輪車（電動バイク）、三輪車又は電動自転車等であってもよい。

電力変換システム１００は、図１に示すように、第１電力変換装置１１と、第２電力変換装置１２と、ケーブル支持器２と、を備えている。以下の説明では、第１電力変換装置１１及び第２電力変換装置１２を一括して「電力変換器１」と称することもある。また、以下の説明では、第２電力変換装置１２を「電力変換器１」と称することもある。

第１電力変換装置１１は、電力系統４から入力される交流電力を直流電力に変換して直流バスＤＢ１に出力する。つまり、第１電力変換装置１１は、入力される交流電力を所定の大きさの直流電力に変換して出力するＡＣ／ＤＣコンバータの機能を有している。

第２電力変換装置１２は、直流バスＤＢ１から入力される直流電力を、移動体３の有する蓄電池３１の充電電力に変換して出力する。つまり、第２電力変換装置１２は、入力される直流電力を所定の大きさの直流電力に変換して出力するＤＣ／ＤＣコンバータの機能を有している。

本実施形態では、第１電力変換装置１１は、第２電力変換装置１２の出力する直流電力を所定の大きさの交流電力に変換して電力系統４に出力する機能を有している。また、本実施形態では、第２電力変換装置１２は、蓄電池３１から放電される直流電力を所定の大きさの直流電力に変換して第１電力変換装置１１に出力する機能を有している。つまり、電力変換器１は、移動体３の有する蓄電池３１と電力系統４との間に設けられて、蓄電池３１から放電される直流電力を調整可能である。

ケーブル支持器２は、ケーブルＣ１を支持する。ケーブルＣ１は、移動体３と第２電力変換装置１２との間に接続されて、蓄電池３１と第２電力変換装置１２との間の電力供給路を形成する。ケーブルＣ１の先端部には、コネクタＣＮ１が取り付けられている。コネクタＣＮ１は、移動体３のインレット３４に接続可能に構成されている。つまり、第２電力変換装置１２から出力される直流電力（充電電力）は、コネクタＣＮ１がインレット３４に接続された状態において、ケーブル支持器２により支持されたケーブルＣ１を介して、蓄電池３１に供給されることになる。

本開示でいう「ケーブル」は、１本以上の電線をシース（外皮）で保護した線状の部材をいう。また、本開示でいう「電線」は、電気導体のみの裸電線の他、電気導体を絶縁物で被覆した絶縁電線を含み得る。

本開示でいうケーブル支持器２によるケーブルＣ１の支持は、例えばコネクタＣＮ１の未使用時にユーザＵ１（図３参照）の通行の妨げとならないように、ユーザＵ１がケーブルＣ１を引っ掛ける等することによりケーブルＣ１を一時的に支持する態様のみを意味するのではない。つまり、本開示でいうケーブル支持器２によるケーブルＣ１の支持は、原則としてユーザＵ１による着脱を伴わずに、ケーブルＣ１を恒久的に支持することも併せて意味する。

ここで、電力変換器１（ここでは、第２電力変換装置１２）は、直流電力を調整する主回路１２１と、主回路１２１の動作を制御する制御回路１２２と、を有している。電力変換器１は、制御回路１２２に制御電力が供給されて制御回路１２２が起動することで、起動する（言い換えれば、主回路１２１が動作を開始する）。そして、本実施形態では、電力変換システム１００は、補助電源部２４を更に備えている。補助電源部２４は、電力系統４が停電した際に、制御回路１２２を起動させるための制御電力を、ケーブル支持器２から電力変換器１へ供給する。つまり、電力系統４が停電した場合、電力系統４から電力変換器１への電力供給が途絶えるため、電力変換器１への動作が停止する。本実施形態では、補助電源部２４から制御回路１２２に制御電力を供給することができるので、電力系統４の停電時においても、電力変換器１の制御回路１２２を起動させることができる。このように、本実施形態では、電力系統４の停電時において、電力変換器１を起動可能である、という利点がある。

（２）詳細
以下、本実施形態の電力変換システム１００について、図面を参照して詳細に説明する。

（２．１）全体構成
まず、電力変換システム１００を含めた全体構成について、図１を参照して説明する。本実施形態では、電力変換システム１００は、住宅Ｈ１の内部に設置された機器制御装置５と互いに連携することにより、電力変換システム１００としての機能を実現する。

電力変換システム１００の電力変換器１と機器制御装置５とは、互いに通信可能に構成されている。本開示において「通信可能」とは、有線通信又は無線通信の適宜の通信方式により、直接的、又はネットワーク若しくは中継器等を介して間接的に、情報を授受できることを意味する。すなわち、電力変換器１と機器制御装置５とは、互いに情報を授受することができる。本実施形態では、電力変換器１と機器制御装置５とは、互いに双方向に通信可能であって、電力変換器１から機器制御装置５への情報の送信、及び機器制御装置５から電力変換器１への情報の送信の両方が可能である。

機器制御装置５は、少なくとも電力変換器１を制御する装置である。機器制御装置５は、電力変換器１に対して、充電の開始を指示するための充電開始信号、及び充電の停止を指示するための充電停止信号を出力することにより、電力変換器１による移動体３の蓄電池３１の充電の開始及び停止を制御する。したがって、例えばユーザＵ１が機器制御装置５にて所定の操作を行うことにより、電力変換器１に対して、蓄電池３１の充電の開始を指示したり、蓄電池３１の充電の停止を指示したりすることが可能である。

本実施形態では、機器制御装置５は、ルータを介して、インターネット等のネットワークに接続されている。このため、機器制御装置５は、ルータ、又はルータ及びネットワークを介して、ユーザＵ１の所持する情報端末と通信可能である。情報端末は、例えばスマートフォン、タブレット端末、又はパーソナルコンピュータ等である。したがって、ユーザＵ１は、機器制御装置５を直接操作するのみならず、情報端末を操作することによっても、蓄電池３１の充電の開始を指示したり、蓄電池３１の充電の停止を指示したりすることが可能である。

電力変換器１は、移動体３の蓄電池３１を充電するための充電設備である。本実施形態では、電力変換器１は、住宅Ｈ１の内部に設置されている。電力変換器１には、ケーブルＣ１が接続されている。ケーブルＣ１の先端部には、移動体３のインレット３４に対して取外し可能に接続されるコネクタＣＮ１を有している。電力変換器１は、コネクタＣＮ１がインレット３４に接続されている状態で、ケーブルＣ１を介して移動体３と接続されるので、ケーブルＣ１を介して移動体３の蓄電池３１に電力を供給可能になり、蓄電池３１の充電が可能になる。

また、本実施形態では、電力変換器１は、コネクタＣＮ１がインレット３４に接続されている状態で、ケーブルＣ１を介して移動体３の蓄電池３１から放電する機能を有した放電設備でもある。したがって、本実施形態では、移動体３の有する蓄電池３１の放電電力を、住宅Ｈ１の負荷（分電盤を含む）に出力することで、Ｖ２Ｈ（Vehicle To Home）のシステムを構築可能である。

移動体３は、蓄電池３１と、電力制御回路３２と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３３と、を備えている。電力制御回路３２は、電力変換器１からの電力の供給を受けて、蓄電池３１の充電を実行する回路である。本実施形態では、電力制御回路３２は、蓄電池３１の充電を実行する機能の他に、蓄電池３１の放電を実行する機能も有している。ＥＵＣ３３は、ケーブルＣ１の通信線Ｌ２（後述する）を介して伝送される信号（ここでは、一例としてCHAdeMO（登録商標）規格に基づく信号）に基づいて、電力制御回路３２を制御する。

（２．２）電力変換システム
次に、電力変換システム１００について、図１〜図３を参照して説明する。電力変換システム１００は、電力変換器１としての第１電力変換装置１１及び第２電力変換装置１２と、ケーブル支持器２と、を備えている。

第１電力変換装置１１は、図２に示すように、主回路１１１と、制御回路１１２と、通信部１１３と、を備えている。また、第１電力変換装置１１では、主回路１１１、制御回路１１２、及び通信部１１３は、いずれも直方体状の筐体１１Ａ（図３参照）に収容されている。本実施形態では、筐体１１Ａは、図３に示すように、住宅Ｈ１内に設置されている。

主回路１１１は、双方向のＡＣ／ＤＣコンバータであって、一端が電力系統４に接続されており、他端が直流バスＤＢ１である直流ケーブルＣ２を介して第２電力変換装置１２の主回路１２１に接続されている。主回路１１１は、例えばフルブリッジ接続された複数のスイッチング素子を有しており、複数のスイッチング素子を制御回路１１２によりＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御されることで、直流電力から交流電力、又は交流電力から直流電力への変換を行う。

本実施形態では、主回路１１１は、電力系統４から入力する交流電力を所定の大きさの直流電力に変換して第２電力変換装置１２に出力する機能を有している。また、本実施形態では、主回路１１１は、第２電力変換装置１２の出力する直流電力を所定の大きさの交流電力に変換して電力系統４に出力する機能を有している。言い換えれば、第１電力変換装置１１は、直流ケーブルＣ２（直流バスＤＢ１）から入力される直流電力を交流電力に変換して電力系統４に出力する機能を有している。

制御回路１１２は、少なくとも一部が１以上のプロセッサ及びメモリを有するマイクロコントローラにて構成されている。言い換えれば、制御回路１１２の少なくとも一部は、１以上のプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムにて実現されており、１以上のプロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが制御回路１１２の一部として機能する。プログラムは、ここでは制御回路１１２のメモリに予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。また、制御回路１１２は、主回路１１１の有する複数のスイッチング素子を駆動するためのドライバを有している。制御回路１１２は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等で構成されてもよい。

制御回路１１２は、通信部１１３を介して機器制御装置５又は情報端末からの指令を受けることにより、主回路１１１を制御して蓄電池３１の充電を開始したり、蓄電池３１の充電を停止したりする機能を有する。本実施形態では、制御回路１１２は、例えば電力系統４の停電時において、主回路１１１を制御して、第２電力変換装置１２からの直流電力を交流電力に変換して住宅Ｈ１内の負荷（分電盤を含む）に出力させる機能も有する。

通信部１１３は、機器制御装置５と通信する機能を有している。通信部１１３と機器制御装置５との間の通信方式としては、無線通信又は有線通信の適宜の通信方式が採用される。本実施形態では、一例として、通信部１１３と機器制御装置５との間の通信方式は、有線ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信規格に準拠した有線通信である。通信部１１３と機器制御装置５との間の通信における通信プロトコルは、例えば、Ethernet（登録商標）、又はECHONET Lite（登録商標）等である。

通信部１１３は、第２電力変換装置１２の通信部１２３（後述する）と通信する機能も有している。通信部１１３と第２電力変換装置１２の通信部１２３との間の通信方式としては、無線通信又は有線通信の適宜の通信方式が採用される。本実施形態では、一例として、通信部１１３は、直流ケーブルＣ２の有する通信線Ｌ２を介して、第２電力変換装置１２の通信部１２３と有線通信を行う。

第２電力変換装置１２は、図２に示すように、主回路１２１と、制御回路１２２と、通信部１２３と、を備えている。また、第２電力変換装置１２では、主回路１２１、制御回路１２２、及び通信部１２３は、いずれも直方体状の筐体１２Ａ（図３参照）に収容されている。本実施形態では、筐体１２Ａは、図３に示すように、住宅Ｈ１内に設置されている。

主回路１２１は、双方向のＤＣ／ＤＣコンバータであって、一端が第１ケーブルＣ１１に接続されており、他端が直流ケーブルＣ２を介して第１電力変換装置１１の主回路１１１に接続されている。主回路１２１は、例えば１以上のスイッチング素子を有しており、１以上のスイッチング素子を制御回路１２２によりＰＷＭ制御されることで、入力された直流電力を調整して出力する。

本実施形態では、主回路１２１は、第１電力変換装置１１の出力する直流電力を所定の大きさの直流電力に変換して、第１ケーブルＣ１１及びコネクタＣＮ１を介して蓄電池３１に出力する機能を有している。また、本実施形態では、主回路１２１は、第１ケーブルＣ１１及びコネクタＣＮ１を介して蓄電池３１から放電される直流電力を所定の大きさの直流電力に変換して第１電力変換装置１１に出力する機能を有している。言い換えれば、第２電力変換装置１２は、蓄電池３１から放電される放電電力（直流電力）を調整して直流バスＤＢ１に出力する機能を有している。

制御回路１２２は、少なくとも一部が１以上のプロセッサ及びメモリを有するマイクロコントローラにて構成されている。言い換えれば、制御回路１２２の少なくとも一部は、１以上のプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムにて実現されており、１以上のプロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが制御回路１２２の一部として機能する。プログラムは、ここでは制御回路１２２のメモリに予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。また、制御回路１２２は、主回路１２１の有する１以上のスイッチング素子を駆動するためのドライバを有している。制御回路１２２は、例えば、ＦＰＧＡ、又はＡＳＩＣ等で構成されてもよい。

制御回路１２２は、通信部１２３及び第１電力変換装置１１の通信部１１３を介して機器制御装置５又は情報端末からの指令を受けることにより、主回路１２１を制御して蓄電池３１の充電を開始したり、蓄電池３１の充電を停止したりする機能を有する。本実施形態では、制御回路１２２は、例えば電力系統４の停電時において、主回路１２１を制御して、蓄電池３１からの放電電力（直流電力）を調整して第１電力変換装置１１へ出力させる機能も有する。

通信部１２３は、第１電力変換装置１１の通信部１１３と通信する機能を有している。通信部１２３と第１電力変換装置１１の通信部１１３との間の通信方式としては、無線通信又は有線通信の適宜の通信方式が採用される。本実施形態では、一例として、通信部１２３は、直流ケーブルＣ２の有する通信線Ｌ２を介して、第１電力変換装置１１の通信部１１３と有線通信を行う。

通信部１２３は、移動体３と通信する機能も有している。通信部１２３と移動体３との間の通信方式としては、無線通信又は有線通信の適宜の通信方式が採用される。本実施形態では一例として、通信部１２３は、ケーブルＣ１の有する通信線Ｌ２を介して、移動体３と有線通信を行う。本実施形態では、一例として、通信部１２３は、少なくともCHAdeMO（登録商標）規格に基づく信号により、電力変換器１と移動体３との接続確認、及び移動体３の状態確認等のための通信を行う。

ケーブル支持器２は、図２に示すように、ケーブルＣ１の一部を支持する。また、ケーブル支持器２では、ケーブルＣ１の一部を、直方体状の筐体２Ａ（図３参照）に収容する形で支持している。本実施形態では、筐体２Ａは、図３に示すように、住宅Ｈ１の外側であって、移動体３の駐車スペースＡ１に設置されている。言い換えれば、ケーブル支持器２は、地面（ここでは、駐車スペースＡ１）に自立して設置されている。

本実施形態では、ケーブルＣ１は、第１ケーブルＣ１１と、第２ケーブルＣ１２と、を有している。第１ケーブルＣ１１は、移動体３とケーブル支持器２との間に接続される。言い換えれば、第１ケーブルＣ１１は、蓄電池３１とケーブル支持器２との間に接続されて直流電力が供給されるケーブルである。第２ケーブルＣ１２は、第１ケーブルＣ１１とは異なる種類であって、ケーブル支持器２と第２電力変換装置１２との間に接続される。言い換えれば、第２ケーブルＣ１２は、ケーブル支持器２と電力変換器１との間に接続されて直流電力が供給されるケーブルである。つまり、実施形態では、第１ケーブルＣ１１及び第２ケーブルＣ１２は、互いに種類が異なっている。

本実施形態では、１本のケーブルＣ１を切断して得られる２本のケーブルをそれぞれ第１ケーブルＣ１１及び第２ケーブルＣ１２とする場合を除いて、基本的に、第１ケーブルＣ１１及び第２ケーブルＣ１２は、互いに種類が異なっている、と言える。具体的には、第１ケーブルＣ１１及び第２ケーブルＣ１２は、互いに径寸法が異なっていることで、互いに種類が異なっている、と言える。また、第１ケーブルＣ１１及び第２ケーブルＣ１２は、互いに内包する電線の数が異なっていることで、互いに種類が異なっている、と言える。その他、第１ケーブルＣ１１及び第２ケーブルＣ１２は、互いにケーブルの構造、材質、又は製造メーカが異なっている場合も、互いに種類が異なっている、と言える。

本実施形態では、第１ケーブルＣ１１は、一例として、キャブタイヤケーブルである。また、本実施形態では、第２ケーブルＣ１２は、一例として、架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル（ＣＶケーブル）である。また、本実施形態では、第１ケーブルＣ１１及び第２ケーブルＣ１２は、いずれも１以上（ここでは、２本）の電力線Ｌ１と、１以上（ここでは、複数本）の通信線Ｌ２と、を有している。さらに、本実施形態では、直流ケーブルＣ２は、第２ケーブルＣ１２と同様にＣＶケーブルであって、１以上の電力線Ｌ１と、１以上の通信線Ｌ２と、を有している。

そして、ケーブル支持器２（電力変換システム１００）は、第１ケーブルＣ１１と第２ケーブルＣ１２とを互いに接続する接続部２０を更に備えている。本実施形態では、接続部２０は、ケーブル支持器２の筐体２Ａの内部に収容されている。つまり、接続部２０は、ケーブル支持器２の内側に設けられている。

本実施形態では、接続部２０は、第１ケーブルＣ１１が接続される第１端子２１と、第２ケーブルＣ１２が接続される第２端子２２と、を有している。つまり、本実施形態では、第１ケーブルＣ１１は、その一端が第１端子２１に接続されることにより、ケーブル支持器２に固定（支持）されることになる。また、第２ケーブルＣ１２は、その一端が第２端子２２に接続されることにより、ケーブル支持器２に固定（支持）されることになる。

そして、第１端子２１と第２端子２２との間は、電気回路２３を介して接続されている。電気回路２３は、例えば第１ケーブルＣ１１の有する１以上の電力線Ｌ１及び１以上の通信線Ｌ２を、第２ケーブルＣ１２の有する１以上の電力線Ｌ１及び１以上の通信線Ｌ２に接続できるように、電気的な接続を変換する変換回路である。もちろん、電気回路２３は、第１ケーブルＣ１１の有する１以上の電力線Ｌ１及び１以上の通信線Ｌ２と、第２ケーブルＣ１２の有する１以上の電力線Ｌ１及び１以上の通信線Ｌ２と、を互いに繋ぐ単なる電気導体であってもよい。

本実施形態では、図３に示すように、ケーブル支持器２と第１電力変換装置１１との間において、ケーブルＣ１の一部が地中に配線されている。同様に、第１電力変換装置１１と第２電力変換装置１２との間において、直流ケーブルＣ２の一部が地中に配線されている。そして、地中においては、ケーブルＣ１は、例えば金属製の電線管等の配管Ｃ３に通されている。配管Ｃ３の硬度は、ケーブルＣ１のシース（外皮）の硬度よりも高い。

また、ケーブル支持器２（電力変換システム１００）は、図１及び図２に示すように、補助電源部２４を更に備えている。本実施形態では、補助電源部２４は、電源接続部２４１を有している。電源接続部２４１は、外部電源６が接続される電源インタフェースである。言い換えれば、電源接続部２４１は、制御電力を出力する外部電源６が接続される。ここで、外部電源６は、電力変換システム１００の外部にある電源であって、電力変換器１（ここでは、第２電力変換装置１２）の制御回路１２２を動作させるための制御電力を出力する。本実施形態では、外部電源６は、一例として、移動体３に備え付けのシガーソケット、又は鉛蓄電池を含むバッテリ等である。外部電源６は、例えば一対の電力線Ｌ４を介して電源接続部２４１に接続することが可能である。

本実施形態では、電源接続部２４１は、第２ケーブルＣ１２に含まれる一対の電源線Ｌ３を介して、電力変換器１（ここでは、第２電力変換装置１２）の制御回路１２２に接続される。そして、補助電源部２４は、電源接続部２４１に外部電源６が接続された状態においては、一対の電源線Ｌ３を介して、外部電源６から制御回路１２２に制御電力を供給する。つまり、本実施形態では、電力変換システム１００は、ケーブル支持器２と電力変換器１との間に接続されて制御電力が供給される電源線Ｌ３を更に備えている。そして、電源線Ｌ３は、第２ケーブルＣ１２に内包されている。

（３）動作
以下、電力系統４が停電した場合における電力変換システム１００の動作の一例について説明する。電力系統４が停電すると、電力系統４から第１電力変換装置１１及び第２電力変換装置１２に対する電力供給が途絶える。このため、第１電力変換装置１１及び第２電力変換装置１２の動作が停止する。

ここで、ユーザＵ１は、蓄電池３１を用いたブラックアウトスタートを試みる場合、外部電源６を電源接続部２４１に接続する。これにより、補助電源部２４は、電源接続部２４１及び一対の電源線Ｌ３を介して、外部電源６の出力する制御電力を電力変換器１（ここでは、第２電力変換装置１２）の制御回路１２２に供給する。すると、制御電力を受けて制御回路１２２が起動することで、ケーブルＣ１の通信線Ｌ２を介した通信部１２３と移動体３との通信を確立する。これにより、蓄電池３１の開閉器を閉じることができ、電力線Ｌ１を介して第２電力変換装置１２の主回路１２１へ直流電力が供給される。

そして、制御回路１２２により主回路１２１が制御されることで、第２電力変換装置１２にて直流電力が所定の大きさの直流電力に変換されて直流バスＤＢ１に供給される。すると、直流バスＤＢ１からの電力供給を受けて第１電力変換装置１１の制御回路１１２が起動することで、直流ケーブルＣ２の通信線Ｌ２を介した通信部１１３と通信部１２３との間の通信が復旧する。

ここで、直流バスＤＢ１に供給される直流電力が安定化すると、補助電源部２４は、例えば制御電力の供給路に設けられたリレーを制御することにより、制御電力の供給を停止する。言い換えれば、補助電源部２４は、制御回路１２２を起動させた後に、制御電力の供給を停止する。補助電源部２４からの制御電力の供給の停止後においては、制御回路１２２は、直流バスＤＢ１から制御電力を供給されて動作する。なお、制御回路１２２は、ケーブルＣ１から制御電力を供給されて動作してもよい。

その後、制御回路１１２により主回路１１１が制御されることで、第１電力変換装置１１にて直流電力が交流電力に変換されて電力系統４に接続される負荷（分電盤を含む）に出力する。このため、本実施形態では、電力系統４の停電時においても、蓄電池３１の放電電力を負荷へ供給することが可能である。

（４）利点
上述のように、本実施形態では、電力系統４が停電した際に、補助電源部２４から電力変換器１（ここでは、第２電力変換装置１２）の制御回路１２２を起動させることができる。このため、本実施形態では、電力系統４が停電した場合においても、電力変換器１を起動可能である。また、本実施形態では、補助電源部２４は、ケーブル支持器２から電力変換器１へ制御電力を供給する。つまり、本実施形態では、電力系統４が停電した際に、ユーザＵ１は、電力変換器１のある場所まで赴かずとも、ケーブル支持器２のある場所、言い換えれば移動体３の駐車スペースＡ１にて補助電源部２４を用いた作業を完結することができる、という利点もある。

（５）変形例
上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、上述の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

（５．１）変形例１
変形例１の電力変換システム１００では、図４に示すように、一対の電力線Ｌ４が第１ケーブルＣ１１に内包されている点で、上述の実施形態の電力変換システム１００と相違する。本変形例では、外部電源６は、移動体３に設けられた鉛蓄電池等のバッテリである。そして、外部電源６は、コネクタＣＮ１がインレット３４に接続された状態で、一対の電力線Ｌ４を介して補助電源部２４の電源接続部２４１に接続される。

したがって、本変形例では、コネクタＣＮ１をインレット３４に接続するだけで、外部電源６から電源接続部２４１を介して電力変換器１（ここでは、第２電力変換装置１２）の制御回路１２２への電力供給路を形成することが可能である。このため、本変形例では、別途電力線を用いてユーザＵ１が電源接続部２４１に配線する作業が不要であり、ユーザＵ１の利便性が向上する、という利点がある。

（５．２）変形例２
変形例２の電力変換システム１００では、図５に示すように、電力変換器１（ここでは、第２電力変換装置１２）が電源回路１２４を更に備えている点で、上述の実施形態の電力変換システム１００と相違する。電源回路１２４は、降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータであって、補助電源部２４から印加される電圧を降圧して、降圧した電圧を制御電圧として制御回路１２２に出力する。言い換えれば、電源回路１２４は、補助電源部２４から印加される電圧を受けて、制御回路１２２に印加する電圧を生成する。そして、補助電源部２４から電源回路１２４に印加される電圧は、電源回路１２４の生成する電圧よりも高い。

したがって、本変形例では、補助電源部２４から直接的に制御回路１２２に電圧を印加する場合と比較して、電源回路１２４により制御回路１２２に安定した電圧を印加することが可能である。また、本変形例では、線路保安上の理由から電力線Ｌ４に線路抵抗の制限が課せられる場合において、移動体３から距離の近いケーブル支持器２内に電力線Ｌ４の線路端点となる補助電源部２４を有している。このため、本変形例では、電力線Ｌ４の距離を短くすることができ、電力線Ｌ４の線路抵抗を制限内に抑えることができる。このように、本変形例では、補助電源部２４から直接的に制御回路１２２に制御電力を供給する場合と比較して、電源回路１２４により制御回路１２２に安定した制御電力を供給すると共に、線路保安を確保することが可能である。

（５．３）変形例３
変形例３の電力変換システム１００では、図６に示すように、補助電源部２４が補助電源回路２４２を有している点で、変形例１の電力変換システム１００と相違する。また、変形例３の電力変換システム１００では、ケーブル支持器２が処理部２５を有している点でも、変形例１の電力変換システム１００と相違する。

補助電源回路２４２は、例えば昇圧型のＤＣ／ＤＣコンバータであって、第１ケーブルＣ１１の一対の電力線Ｌ４を介して外部電源６から供給される直流電力を、所定の大きさの直流電力に変換して出力する。補助電源回路２４２から出力される直流電力は、制御電力として第２ケーブルＣ１２の一対の電源線Ｌ３を介して、電力変換器１（ここでは、第２電力変換装置１２）の制御回路１２２に供給される。つまり、補助電源回路２４２は、第１ケーブルＣ１１のうち蓄電池３１とは異なる経路（一対の電力線Ｌ４）から供給される直流電力を受けて制御電力を生成する。また、補助電源回路２４２から出力される直流電力は、処理部２５の動作電力として処理部２５に供給される。つまり、補助電源部２４は、処理部２５の動作電力を供給する。

処理部２５は、少なくとも一部が１以上のプロセッサ及びメモリを有するマイクロコントローラにて構成されている。言い換えれば、処理部２５は、１以上のプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムにて実現されており、１以上のプロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが処理部２５の一部として機能する。プログラムは、ここでは処理部２５のメモリに予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。

処理部２５は、移動体３との通信を処理することにより主回路１２１の制御パラメータを得る。制御パラメータは、一例として、充電電流の上限値、放電電流の上限値、蓄電池３１の充電又は放電の許可／禁止の指令、移動体３からの異常停止要求の指令、又は過充電による停止の指令等を含み得る。処理部２５は、第２ケーブルＣ１２の通信線Ｌ２を介して、制御パラメータを電力変換器１（ここでは、第２電力変換装置１２）の制御回路１２２に送信する。

制御回路１２２は、通信部１２３にて処理部２５からの制御パラメータを受信すると、受信した制御パラメータに基づいて、主回路１２１を制御する。つまり、制御回路１２２は、処理部２５と通信することにより処理部２５から取得する制御パラメータに基づいて、主回路１２１を制御する。

したがって、本変形例では、別途電力線を用いてユーザＵ１が電源接続部２４１に配線する作業が不要であり、ユーザＵ１の利便性が向上する、という利点がある。また、本変形例では、例えば補助電源回路２４２が入力電圧を昇圧して出力する態様であれば、ケーブルＣ１での電圧降下分を補助電源回路２４２での昇圧により補うことが可能である。したがって、本変形例では、補助電源回路２４２を有さない場合と比較して、制御回路１２２への制御電力の供給路を十分に確保しつつ、ケーブルＣ１を長くすることが可能である、という利点もある。

また、本変形例では、処理部２５を有さない場合と比較して、ケーブル支持器２と電力変換器１との間に配線される通信線Ｌ２の本数を減らすことができる、という利点がある。すなわち、移動体３と電力変換器１との間の通信においては、移動体３との通信規格（ここでは、CHAdeMO（登録商標）規格）に基づいて１以上の通信線Ｌ２を必要とする。ここで、本変形例では、この複数本の通信線Ｌ２を用いた通信を、移動体３と処理部２５との間の通信で完結することが可能である。したがって、本変形例では、処理部２５と電力変換器１との間の通信においては、移動体３との通信規格に基づく１以上の通信線Ｌ２が不要であるため、ケーブル支持器２と電力変換器１との間に配線される通信線Ｌ２の本数を減らすことが可能である。

（５．４）変形例４
変形例４の電力変換システム１００は、図７に示すように、提示部２６を備えている点で、上述の実施形態の電力変換システム１００と相違する。提示部２６は、制御回路１２２の起動の完了を提示する。具体的には、提示部２６は、制御回路１２２に制御電力が供給されて制御回路１２２が起動すると、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の固体発光素子を所定の光色で発光させることにより、制御回路１２２が起動した旨をユーザＵ１に提示する。その他、提示部２６は、例えばブザー又はスピーカから所定の音を鳴動させることにより、制御回路１２２が起動した旨をユーザＵ１に提示してもよい。

したがって、本変形例では、ユーザＵ１が制御回路１２２の起動が完了したこと、言い換えれば蓄電池３１を用いたブラックアウトスタートに成功したことを把握しやすい、という利点がある。

（５．５）その他の変形例
本開示における電力変換システム１００は、例えば処理部２５にコンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における処理部２５としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１ないし複数の電子回路で構成される。

また、処理部２５における複数の機能が、１つの筐体に集約されていることは処理部２５に必須の構成ではない。処理部２５の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、処理部２５の少なくとも一部の機能は、例えば、サーバ装置及びクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。反対に、上述の変形例３のように、処理部２５の全ての機能が、１つの筐体に集約されていてもよい。

上述の実施形態において、外部電源６は、交流電力を出力する小型発電機であってもよい。この場合、補助電源部２４は、小型発電機から入力される交流電力を直流電力に変換して出力する構成を有していればよい。

上述の実施形態において、第１ケーブルＣ１１と第２ケーブルＣ１２とは、互いに種類が異なっていなくてもよい。例えば、第１ケーブルＣ１１と第２ケーブルＣ１２とは、同じ種類のケーブルであって、接続部２０にて接続されている態様であってもよい。

上述の実施形態において、電力変換システム１００（ケーブル支持器２）は、接続部２０を備えていなくてもよい。つまり、ケーブル支持器２は、移動体３と第２電力変換装置１２との間を一繋ぎに接続する１本のケーブルＣ１を支持する態様であってもよい。

上述の実施形態において、ケーブル支持器２には、蓄電池３１の充電の開始及び停止を指示するための操作部が設けられていてもよい。この場合、ユーザＵ１は、機器制御装置５を直接操作せずとも、操作部を操作することにより、蓄電池３１の充電の開始及び停止を指示することが可能である。また、操作部は、ケーブル支持器２ではなく、コネクタＣＮ１に設けられていてもよい。

上述の実施形態において、第１電力変換装置１１及び第２電力変換装置１２は、互いに別体に構成されていなくてもよい。つまり、第１電力変換装置１１及び第２電力変換装置１２は、電力変換器１として１つの筐体に収容されていてもよい。

上述の実施形態において、電力変換器１は、第１電力変換装置１１を備えていなくてもよい。つまり、第１電力変換装置１１は、電力変換システム１００の構成要素に含まれていなくてもよい。

上述の実施形態において、ケーブル支持器２は、単独で市場に流通し得る。つまり、ケーブル支持器２は、電力変換システム１００に用いられる。同様に、電力変換器１は、単独で市場に流通し得る。つまり、電力変換器１は、電力変換システム１００に用いられる。

（まとめ）
以上述べたように、第１の態様に係る電力変換システム（１００）は、電力変換器（１）（ここでは、第２電力変換装置（１２））と、ケーブル支持器（２）と、を備える。電力変換器（１）は、移動体（３）の有する蓄電池（３１）と電力系統（４）との間に設けられて、蓄電池（３１）から放電される直流電力を調整可能である。ケーブル支持器（２）は、ケーブル（Ｃ１）を支持する。ケーブル（Ｃ１）は、移動体（３）と電力変換器（１）との間に接続されて蓄電池（３１）と電力変換器（１）との間の電力供給路を形成する。電力変換器（１）は、直流電力を調整する主回路（１２１）と、主回路（１２１）の動作を制御する制御回路（１２２）と、を有する。電力変換システム（１００）は、補助電源部（２４）を更に備える。補助電源部（２４）は、電力系統（４）が停電した際に、制御回路（１２２）を起動させるための制御電力を、ケーブル支持器（２）から電力変換器（１）へ供給する。

この態様によれば、電力系統（４）の停電時において、電力変換器（１）を起動可能である、という利点がある。

第２の態様に係る電力変換システム（１００）では、第１の態様において、補助電源部（２４）は、制御回路（１２２）を起動させた後に、制御電力の供給を停止する。

この態様によれば、補助電源部（２４）から必要以上に電力を供給するのを抑制することができる、という利点がある。

第３の態様に係る電力変換システム（１００）では、第１又は第２の態様において、補助電源部（２４）は、制御電力を出力する外部電源（６）が接続される電源接続部（２４１）を有している。

この態様によれば、電力系統（４）の停電時において、外部電源（６）を利用して電力変換器（１）を起動可能である、という利点がある。

第４の態様に係る電力変換システム（１００）は、第１〜第３のいずれかの態様において、第１ケーブル（Ｃ１１）を更に備える。第１ケーブル（Ｃ１１）は、蓄電池（３１）とケーブル支持器（２）との間に接続されて直流電力が供給されるケーブルである。補助電源部（２４）は、補助電源回路（２４２）を有する。補助電源回路（２４２）は、第１ケーブル（Ｃ１１）のうち蓄電池（３１）とは異なる経路（一対の電力線（Ｌ４））から供給される直流電力を受けて制御電力を生成する。

この態様によれば、別途電力線を用いてユーザ（Ｕ１）が電源接続部（２４１）に配線する作業が不要であり、ユーザ（Ｕ１）の利便性が向上する、という利点がある。

第５の態様に係る電力変換システム（１００）では、第１〜第４のいずれかの態様において、ケーブル支持器(２)は、移動体（３）との通信を処理することにより主回路（１２１）の制御パラメータを得る処理部（２５）を有する。制御回路（１２２）は、処理部（２５）と通信することにより処理部（２５）から取得する制御パラメータに基づいて、主回路（１２１）を制御する。

この態様によれば、処理部（２５）を有さない場合と比較して、ケーブル支持器（２）と電力変換器（１）との間に配線される通信線Ｌ２の本数を減らすことができる、という利点がある。

第６の態様に係る電力変換システム（１００）では、第５の態様において、補助電源部（２４）は、処理部（２５）に動作電力を供給する。

この態様によれば、処理部（２５）に動作電力を供給するための電源を別途用意する必要がない、という利点がある。

第７の態様に係る電力変換システム（１００）では、第１〜第６のいずれかの態様において、電力変換器（１）は、電源回路（１２４）を有する。電源回路（１２４）は、補助電源部（２４）から印加される電圧を受けて、制御回路（１２２）に印加する電圧を生成する。補助電源部（２４）から電源回路（１２４）に印加される電圧は、電源回路（１２４）の生成する電圧よりも高い。

この態様によれば、補助電源部（２４）から直接的に制御回路（１２２）に制御電力を供給する場合と比較して、電源回路（１２４）により制御回路（１２２）に安定した制御電力を供給することが可能である、という利点がある。

第８の態様に係る電力変換システム（１００）は、第１〜第７のいずれかの態様において、第２ケーブル（Ｃ１２）と、電源線（Ｌ３）と、を更に備える。第２ケーブル（Ｃ１２）は、ケーブル支持器（２）と電力変換器（１）との間に接続されて直流電力が供給されるケーブルである。電源線（Ｌ３）は、ケーブル支持器（２）と電力変換器（１）との間に接続されて制御電力が供給される電線である。電源線（Ｌ３）は、第２ケーブル（Ｃ１２）に内包されている。

この態様によれば、制御電力を制御回路（１２２）に供給するための電力線をケーブルとは別に用意する必要がない、という利点がある。

第９の態様に係る電力変換システム（１００）では、第１〜第８のいずれかの態様において、ケーブル支持器（２）は、制御回路（１２２）の起動の完了を提示する提示部（２６）を更に備える。

この態様によれば、ユーザ（Ｕ１）が制御回路（１２２）の起動が完了したこと、言い換えれば蓄電池(３１）を用いたブラックアウトスタートに成功したことを把握しやすい、という利点がある。

第１０の態様に係るケーブル支持器（２）は、第１〜第９のいずれかの態様の電力変換システム（１００）に用いられる。

この態様によれば、電力系統（４）の停電時において、電力変換器（１）を起動可能である、という利点がある。

第１１の態様に係る電力変換器（１）は、第１〜第９のいずれかの態様の電力変換システム（１００）に用いられる。

この態様によれば、電力系統（４）の停電時において、電力変換器（１）を起動可能である、という利点がある。

第２〜第９の態様に係る構成については、電力変換システム（１００）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

１００ 電力変換システム
１ 電力変換器
１２１ 主回路
１２２ 制御回路
１２４ 電源回路
２ ケーブル支持器
２４ 補助電源部
２４１ 電源接続部
２４２ 補助電源回路
２５ 処理部
２６ 提示部
３ 移動体
３１ 蓄電池
４ 電力系統
６ 外部電源
Ｃ１ ケーブル
Ｃ１１ 第１ケーブル
Ｃ１２ 第２ケーブル
Ｌ３ 電源線

Claims (11)

1. 移動体の有する蓄電池と電力系統との間に設けられて、前記蓄電池から放電される直流電力を調整可能な電力変換器と、
   前記移動体と前記電力変換器との間に接続されて前記蓄電池と前記電力変換器との間の電力供給路を形成するケーブルを支持するケーブル支持器と、を備え、
   前記電力変換器は、
   前記直流電力を調整する主回路と、
   前記主回路の動作を制御する制御回路と、を有し、
   前記電力系統が停電した際に、前記制御回路を起動させるための制御電力を、前記ケーブル支持器から前記電力変換器へ供給する補助電源部を更に備える、
   電力変換システム。
2. 前記補助電源部は、前記制御回路を起動させた後に、前記制御電力の供給を停止する、
   請求項１記載の電力変換システム。
3. 前記補助電源部は、前記制御電力を出力する外部電源が接続される電源接続部を有している、
   請求項１又は２に記載の電力変換システム。
4. 前記蓄電池と前記ケーブル支持器との間に接続されて直流電力が供給される第１ケーブルを更に備え、
   前記補助電源部は、前記第１ケーブルのうち前記蓄電池とは異なる経路から供給される直流電力を受けて前記制御電力を生成する補助電源回路を有する、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力変換システム。
5. 前記ケーブル支持器は、前記移動体との通信を処理することにより前記主回路の制御パラメータを得る処理部を有し、
   前記制御回路は、前記処理部と通信することにより前記処理部から取得する前記制御パラメータに基づいて、前記主回路を制御する、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力変換システム。
6. 前記補助電源部は、前記処理部に動作電力を供給する、
   請求項５記載の電力変換システム。
7. 前記電力変換器は、前記補助電源部から印加される電圧を受けて、前記制御回路に印加する電圧を生成する電源回路を有し、
   前記補助電源部から前記電源回路に印加される電圧は、前記電源回路の生成する電圧よりも高い、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力変換システム。
8. 前記ケーブル支持器と前記電力変換器との間に接続されて直流電力が供給される第２ケーブルと、
   前記ケーブル支持器と前記電力変換器との間に接続されて前記制御電力が供給される電源線と、更に備え、
   前記電源線は、前記第２ケーブルに内包されている、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の電力変換システム。
9. 前記ケーブル支持器は、前記制御回路の起動の完了を提示する提示部を更に備える、
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の電力変換システム。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の電力変換システムに用いられる、
    ケーブル支持器。
11. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の電力変換システムに用いられる、
    電力変換器。

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