JP2022148881A - 電力変換装置及び蓄電システム - Google Patents

Abstract

【課題】電力変換装置に必要な電流センサの装着不良を、より確実に抑制する。【解決手段】需要家の直流電源と商用電力系統との間に設けられる電力変換装置であって、商用電力系統と接続される第１電路端部と、需要家に設けられた分電盤と接続される第２電路端部と、直流電源と接続され、直流と交流との間で電力変換を行う電力変換部と、電力変換部の交流側電路端部を第３電路端部とすると、第１電路端部、第２電路端部、及び、第３電路端部の、３つの電路端部と接続され、電力変換部が系統連系運転を行うか又は自立運転を行うかに応じて、当該３つの電路端部のうちから選択した電路端部間で通電を行わせるように通電経路の切替を行う切替部と、商用電力系統を上流側とした場合に、第１電路端部より下流側に設けられた逆潮流検出用の電流センサと、を備える。【選択図】図４

Description

本開示は、電力変換装置及び蓄電システムに関する。

太陽光発電等の再生可能エネルギーによる発電電力は、一般にパワーコンディショナと呼ばれる電力変換装置を介して交流電力に変換され、電力変換装置は、商用電力系統と系統連系することができる。また、近年、このような太陽光発電システムに蓄電池を併用するハイブリッド型の蓄電システムも普及しつつある。自立運転機能を有する系統連系型のパワーコンディショナは、商用電力系統の停電時に、自立運転して需要家の負荷に給電することが可能である。従来、自立運転時は、単相２線１００Ｖでの自立出力を提供するだけであったが、単相３線で自立出力することにより、２００Ｖ及び１００Ｖの、需要家内の全負荷に給電できる、いわゆる「全負荷対応」のパワーコンディショナも提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

系統連系運転と自立運転とでは、需要家の分電盤までの通電経路が異なる。そのため、通電経路の切替回路が用いられる。系統連系運転から自立運転への切り替え、または、その逆の切り替えは、手動で行ってもよいが、自動で行うことが、より便利である（例えば、特許文献２，３参照。）。

特開２０１４－２３９６２５号公報 特開２０１４－２１２６５５号公報 特開２００１－２３８４６４号公報

太陽光発電の発電電力は商用電力系統への逆潮流として売電することができる。一方、蓄電池を設置する場合、蓄電池の放電電力を逆潮流とすることは、現状では禁止されている。そのため、蓄電池からの逆潮流を生じさせないよう、逆潮流を検出する電流センサとしてのＣＴ（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）と、その検出電流に基づいて逆潮流を抑制する逆電力継電器（ＲＰＲ：Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｌａｙ）の機能とが必要になる。

上記ＣＴは、需要家の分電盤の、契約ブレーカ（主幹ブレーカ）の１次側に設けられる。ＣＴは、被覆電線を挟んでつかむように取り付けられる分割型であり、パワーコンディショナの付属品として提供される。需要家における電気工事の施工時に、施工業者により、契約ブレーカの１次側における単相３線の電圧線の２線にそれぞれ、ＣＴが装着される。ＣＴの装着は、カチッとロックされるまで確実に締めることや、取付の向きが正しいことが必須である。

しかしながら、現実には、人為的ミスもあり、ＣＴの装着不良や、装着後の脱落が発生することがある。
本開示は、電力変換装置に必要な電流センサの装着不良を、より確実に抑制することを目的とする。

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。

本開示の電力変換装置は、需要家の直流電源と商用電力系統との間に設けられる電力変換装置であって、
前記商用電力系統と接続される第１電路端部と、
前記需要家に設けられた分電盤と接続される第２電路端部と、
前記直流電源と接続され、直流と交流との間で電力変換を行う電力変換部と、
前記電力変換部の交流側電路端部を第３電路端部とすると、前記第１電路端部、前記第２電路端部、及び、前記第３電路端部の、３つの電路端部と接続され、前記電力変換部が系統連系運転を行うか又は自立運転を行うかに応じて、当該３つの電路端部のうちから選択した電路端部間で通電を行わせるように通電経路の切替を行う切替部と、
前記商用電力系統を上流側とした場合に、前記第１電路端部より下流側に設けられた逆潮流検出用の電流センサと、を備えた電力変換装置である。

蓄電システムとしては、前記の電力変換装置を含み、前記直流電源として、太陽光発電パネルと、蓄電池とを備えたものである。

本開示によれば、電力変換装置に必要な電流センサの装着不良を、より確実に抑制することができる。

図１は、本開示との比較のために、参考例として示す従来型の蓄電システムについての単線接続図の一例である。 図２は、本開示の基本コンセプトに基づく、蓄電システムを含む単線接続図の一例である。 図３は、本開示の電力変換装置の第１例を示す回路図である。 図４は、本開示の電力変換装置の第２例を示す回路図である。 図５は、図３，図４における電力変換部の制御部が繰り返し実行するフローチャートである。 図６は、図３，図４における切替部の制御部が繰り返し実行するフローチャートである。 図７は、図３，図４における電力変換部の制御部が繰り返し実行するフローチャートである。 図８は、図３に示した切替部が、状況に応じてどのようにリレー動作を変化させるかを示す部分回路図である。 図９は、図４に示した切替部が、状況に応じてどのようにリレー動作を変化させるかを示す部分回路図である。 図１０は、第１例による、蓄電システムとその周辺機器との、需要家への配置のイメージを示す図である。 図１１は、第２例による、蓄電システムとその周辺機器との、需要家への配置のイメージを示す図である。 図１２は、図４に示した電力変換装置と基本的に類似したものを含む蓄電システムを、ユニット化した接続図の第１例である。 図１３は、図１２の状態から、電力変換部を取り外した状態を示す接続図である。 図１４は、図４に示した電力変換装置と基本的に類似したものを含む蓄電システムを、ユニット化した接続図の第２例である。 図１５は、図１４の状態から、電力変換部を取り外した状態を示す接続図である。

［本開示の実施形態の説明］
本開示の実施形態には、その要旨として、少なくとも以下のものが含まれる。

（１）これは、需要家の直流電源と商用電力系統との間に設けられる電力変換装置であって、前記商用電力系統と接続される第１電路端部と、前記需要家に設けられた分電盤と接続される第２電路端部と、前記直流電源と接続され、直流と交流との間で電力変換を行う電力変換部と、前記電力変換部の交流側電路端部を第３電路端部とすると、前記第１電路端部、前記第２電路端部、及び、前記第３電路端部の、３つの電路端部と接続され、前記電力変換部が系統連系運転を行うか又は自立運転を行うかに応じて、当該３つの電路端部のうちから選択した電路端部間で通電を行わせるように通電経路の切替を行う切替部と、前記商用電力系統を上流側とした場合に、前記第１電路端部より下流側に設けられた逆潮流検出用の電流センサと、を備えた電力変換装置である。

このような電力変換装置は、商用電力系統と分電盤とを繋ぐ交流電路の途中に介在する形となり、分電盤は必ず電力変換装置を通して受電することになる。電力変換装置は切替部を備えているので、第１電路端部を商用電力系統に接続し、第２電路端部を分電盤に接続すれば、複数種類の通電経路を実現可能とする交流電路の接続が完了する。電流センサも第１電路端部より下流側にあるので、電力変換装置の一部品として予め搭載しておくことができる。従って、電力変換装置に必要な電流センサの装着不良を、より確実に抑制することができる。このようにして、電力変換装置の接続形態が簡素化され、接続作業が容易になる。また、切替部が分離独立して設置される場合よりも、総合的に低コストになる。

（２）前記（１）の電力変換装置は、前記電力変換部を制御する第１制御部と、前記切替部に設けられ、前記第１電路端部と前記第２電路端部とを互いに接続又は断路するよう動作させる第２制御部と、を有し、前記第１制御部と前記第２制御部とは互いに通信可能である、という構成及び機能を有していてもよい。

このような構成では、例えば、第１制御部は第２制御部に対して動作の許否を表す信号を送り、第２制御部は第１制御部に対して動作の状態を表す信号を送ることができる。これにより、電力変換部の運転状態に合わせた切替部の動作、及び、電力変換部に依存しない切替部の独立した動作、の両方が可能である。例えば、電力変換部が故障により停止している場合、第１制御部からは第２制御部に対して動作の許可信号（禁止しない信号）が送られ、第１電路端部と第２電路端部とを互いに接続することができる。これにより、商用電力系統から分電盤へ給電する通電経路を確保することができる。また、第１電路端部と第２電路端部とが互いに接続されている場合は、その状態を表す信号が、第２制御部から第１制御部に送られ、電力変換部は自立運転を行うことができない。第１電路端部と第２電路端部とが互いに断路されている場合は、その状態を表す信号が、第２制御部から第１制御部に送られ、電力変換部は自立運転を行うことができる。電力変換部が自立運転中は、第１制御部からは第２制御部に対して動作の不許可信号が送られ、第１電路端部と第２電路端部とを互いに接続することができない。

（３）前記（２）の電力変換装置において、前記３電路端部は、単相３線式に対応したものであり、前記第１電路端部と前記第３電路端部との間の電路に設けられた出力スイッチと、前記出力スイッチと前記第１電路端部との間に設けられ、前記商用電力系統と前記分電盤とを互いに接続又は断路する接続スイッチと、前記出力スイッチと前記接続スイッチとの間の電路を前記第２電路端部に導出する自立出力電路と、前記自立出力電路の中性線と接地電位との間に設けられた中性線接地スイッチと、を備え、前記第１制御部及び前記第２制御部は、
（ｉ）系統連系運転時には、前記出力スイッチ及び前記接続スイッチを閉路し、かつ、前記中性線接地スイッチを開路した状態とし、
（ｉｉ）前記商用電力系統に異常が検出されると、前記出力スイッチを開路し、前記接続スイッチは閉路、前記中性線接地スイッチは開路、の状態とし、
（ｉｉｉ）前記異常が停電以外の系統異常である場合は、前記（ｉ）の状態に戻し、前記異常が停電であって自立運転に移行する場合は、前記出力スイッチ及び前記接続スイッチを開路し、その後、前記中性線接地スイッチを閉路してから前記出力スイッチを閉路し、
（ｉｖ）自立運転から系統連系運転に復帰する場合は、前記出力スイッチ、前記接続スイッチ、及び、前記中性線接地スイッチを開路した後、前記出力スイッチ及び前記接続スイッチを閉路する、という制御を行ってもよい。

この場合、出力スイッチ及び接続スイッチの２つのスイッチにより、系統連系運転と自立運転とで、通電経路を切り替えることができる。商用電力系統に異常が検出された場合は、（ｉｉ）の状態で単独運転検出を行い、停電以外の系統異常であれば（ｉ）の状態に戻す。停電であれば、自立運転を行う。自立運転への移行時には、出力スイッチ及び接続スイッチを開路する、いわばワンクッションの緩衝動作により、商用電力系統での中性線接地と、電力変換装置での中性線接地とが、同時に起きないようにすることができる。

（４）前記（１）から（３）までのいずれかの電力変換装置において、前記切替部は、好ましくは、前記電力変換装置の筐体の内部に設けられている。
この場合、切替部は、物理的に、電力変換装置の一部となる。従って、電力変換装置の取付作業において、作業者は、切替部を意識する必要がなくなり、取付作業が容易になる。

（５）前記（１）から（４）のいずれかの電力変換装置において、例えば、前記電流センサは、ＣＴ又は基板実装型電流センサを含む。
この場合、電線を挟み込む分割型のＣＴにする必要がなくなり、電線を通すリング状のＣＴや、予め基板に実装する電流センサを採用することができる。そのため、分割型のＣＴに起こりうる脱落を防止することができる。また、分割型という制約がなくなることで、選択肢が拡がり、より低コストの電流センサを採用することができる。

（６）前記（４）又は（５）の電力変換装置において、前記電力変換部及び前記切替部はそれぞれユニット化され、物理的には互いに分離可能で、電気的にはコネクタを用いて接続されており、かつ、前記電力変換部は、前記電力変換装置の筐体に対して着脱可能である、という構成であってもよい。
この場合、電力変換部が故障した場合に、電力変換部のみを取り外して修理することが可能となる。取り外した後も、コネクタにより電線の端末が保護されているので、安全である。

（７）前記（６）の電力変換装置において、前記接続スイッチは前記切替部のユニットに設けられており、前記筐体から前記電力変換部を取り外した状態で、前記第２制御部は前記接続スイッチを閉路するようにしてもよい。
この場合、筐体から電力変換部を取り外した状態で、接続スイッチを閉路することにより、商用電力系統から分電盤へ給電する通電経路を確保することができる。従って、電力変換部を取り外した状態でも、需要家への給電を確保することができる。

（８）前記（６）の電力変換装置において、前記切替部のユニット内に開閉器が設けられており、前記直流電源は、前記開閉器に接続されている、という構成であってもよい。
この場合、電力変換部のユニットを取り外した場合に、直流電源からの電線の端部を切替部のユニット内に収めておくことができる。ユニット内の開閉器を開路しておけば、電力変換部のユニットを着脱する際に、直流電源からの電路を安全に断路した状態にすることができる。

（９）蓄電システムとしては、前記（１）から（８）までのいずれかの電力変換装置を含み、前記直流電源として、太陽光発電パネルと、蓄電池とを備えることができる。
このような蓄電システムとすることにより、蓄電システムの交流電路側の外部接続を簡素化することができる。

（付記）
なお、上記（１）の一部を除いた構成と、（２）の構成とを組み合わせてもよい。
かかる電力変換装置は、以下のように表現できる。
需要家の直流電源と商用電力系統との間に設けられる電力変換装置であって、前記商用電力系統と接続される第１電路端部と、前記需要家に設けられた分電盤と接続される第２電路端部と、前記直流電源と接続され、直流と交流との間で電力変換を行う電力変換部と、前記電力変換部の交流側電路端部を第３電路端部とすると、前記第１電路端部、前記第２電路端部、及び、前記第３電路端部の、３つの電路端部と接続され、前記電力変換部が系統連系運転を行うか又は自立運転を行うかに応じて、当該３つの電路端部のうちから選択した電路端部間で通電を行わせるように通電経路の切替を行う切替部と、を備えている。
そして、前記電力変換装置は、前記電力変換部を制御する第１制御部と、前記切替部に設けられ、前記第１電路端部と前記第２電路端部とを互いに接続又は断路するよう動作させる第２制御部と、を有し、前記第１制御部と前記第２制御部とは互いに通信可能である。

また、上記（１）の一部を除いた構成と、（２）の一部の構成と、（３）の構成とを組み合わせてもよい。
かかる電力変換装置は、以下のように表現できる。
需要家の直流電源と商用電力系統との間に設けられる電力変換装置であって、前記商用電力系統と接続される第１電路端部と、前記需要家に設けられた分電盤と接続される第２電路端部と、前記直流電源と接続され、直流と交流との間で電力変換を行う電力変換部と、前記電力変換部の交流側電路端部を第３電路端部とすると、前記第１電路端部、前記第２電路端部、及び、前記第３電路端部の、３つの電路端部と接続され、前記電力変換部が系統連系運転を行うか又は自立運転を行うかに応じて、当該３つの電路端部のうちから選択した電路端部間で通電を行わせるように通電経路の切替を行う切替部と、を備えている。
そして、前記電力変換装置は、前記電力変換部を制御する第１制御部と、前記切替部に設けられ、前記第１電路端部と前記第２電路端部とを互いに接続又は断路するよう動作させる第２制御部と、を有する。
前記３電路端部は、単相３線式に対応したものであり、前記第１電路端部と前記第３電路端部との間の電路に設けられた出力スイッチと、前記出力スイッチと前記第１電路端部との間に設けられ、前記商用電力系統と前記分電盤とを互いに接続又は断路する接続スイッチと、前記出力スイッチと前記接続スイッチとの間の電路を前記第２電路端部に導出する自立出力電路と、前記自立出力電路の中性線と接地電位との間に設けられた中性線接地スイッチと、を備え、前記第１制御部及び前記第２制御部は、
（ｉ）系統連系運転時には、前記出力スイッチ及び前記接続スイッチを閉路し、かつ、前記中性線接地スイッチを開路した状態とし、
（ｉｉ）前記商用電力系統に異常が検出されると、前記出力スイッチを開路し、前記接続スイッチは閉路、前記中性線接地スイッチは開路、の状態とし、
（ｉｉｉ）前記異常が停電以外の系統異常である場合は、前記（ｉ）の状態に戻し、前記異常が停電であって自立運転に移行する場合は、前記出力スイッチ及び前記接続スイッチを開路し、その後、前記中性線接地スイッチを閉路してから前記出力スイッチを閉路し、
（ｉｖ）自立運転から系統連系運転に復帰する場合は、前記出力スイッチ、前記接続スイッチ、及び、前記中性線接地スイッチを開路した後、前記出力スイッチ及び前記接続スイッチを閉路する。

［本開示の実施形態の詳細］
《参考例》
まず、図１は、本開示との比較のために、参考例として示す従来型の蓄電システムについての単線接続図の一例である。図１において、単相３線式の商用電力系統から電力量計５３及び屋外開閉器５４を介して、需要家内の一般負荷用分電盤７０に給電線が引き込まれる。一般負荷用分電盤７０内には契約ブレーカ（主幹ブレーカ）７０１が設けられている。一般負荷用分電盤７０内の、契約ブレーカ７０１の１次側には、逆電力検出用に、電流センサとして分割型のＣＴ７０２が取り付けられる。ＣＴ７０２は、単相３線（Ｕ線，Ｏ線，Ｗ線）のうちの、電圧線（Ｕ線，Ｗ線）に合計２個取り付けられている。ＣＴ７０２は、蓄電システム１００の付属品である。分電盤７０内には、他に、例えば、漏電遮断器７０３，７０４及び子ブレーカ（屋内配線に応じた複数のブレーカ群）７０５が設けられる。

蓄電システム１００は、通常、需要家の屋外に設けられる。蓄電システム１００は、商用電力系統と連系するための連系出力電路と、商用電力系統の停電時に自立出力を提供する自立出力電路とを備えている。連系出力電路は、漏電遮断器７０３の２次側に接続される。自立運転出力は、停電時にも給電を停止したくない負荷が接続されている特定負荷用分電盤８０に提供される。特定負荷用分電盤８０内には、一般負荷用分電盤７０から給電を受けるか、または、蓄電システム１００の自立出力から給電を受けるかの、切替スイッチ８０１が設けられている。この切替スイッチ８０１を介して、子ブレーカ（特定負荷に対応したブレーカ群）８０２が設けられる。

《本開示の基本的コンセプト》
図２は、本開示の基本コンセプトに基づく、蓄電システム１０を含む単線接続図の一例である。図２において、単相３線式の商用電力系統から電力量計５３及び屋外開閉器５４を介して、需要家内の分電盤６０に給電線が引き込まれる。分電盤６０内には契約ブレーカ（主幹ブレーカ）６０１が設けられている。分電盤６０内には、他に、例えば、漏電遮断器６０４及び子ブレーカ（屋内配線に応じた複数のブレーカ群）６０５が設けられる。図１と違って、分電盤６０内に、蓄電システムのＣＴが設けられていない。ＣＴは、蓄電システム１０の内部に設けられる。また、蓄電システム１０の出力電路が、系統連系運転と自立運転とで分けられていないことである。そして、電力は、常に、蓄電システム１０を経由して負荷に供給されることである。

《電力変換装置の回路構成例１》
図３は、本開示の電力変換装置の第１例を示す回路図である。図３において、電力変換装置１は、電力変換部２と、切替部３とを備えている。電力変換部２は、制御部２０と、例えば４個の昇圧回路２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２２と、ＤＣバス２３と、中間コンデンサ２４と、インバータ２５と、交流リアクトル２６ｕ，２６ｏ，２６ｗと、交流側コンデンサ２７，２８，２９とを備え、これらは図示のように接続されている。交流リアクトル２６ｕ，２６ｏ，２６ｗは、単相３線の３線全てに設けられている。交流側コンデンサ２７はＵ線－Ｗ線間に、交流側コンデンサ２８はＵ線－Ｏ線間に、交流側コンデンサ２９はＷ線－Ｏ線間に、それぞれ接続されている。

昇圧回路２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄには、それぞれ、対応する太陽光発電パネルＰＶ＿ａ，ＰＶ＿ｂ，ＰＶ＿ｃ，ＰＶ＿ｄの発電電力が入力される。昇圧回路２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、共通のＤＣバス２３に、昇圧した電圧で直流電力を出力する。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２２には蓄電池Ｂが接続されている。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、蓄電池Ｂの放電時には昇圧した電圧でＤＣバス２３に直流電力を出力する。また、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、ＤＣバス２３の電圧を降圧して蓄電池Ｂを充電することができる。

ＤＣバス２３の電圧は中間コンデンサ２４により平滑され、インバータ２５に入力される。インバータ２５は、６個のＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）により、単相３線に対応した３レグのフルブリッジ回路を構成している。なお、ＩＧＢＴに代えてＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅａｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いてもよい。インバータ２５の交流側出力は、交流リアクトル２６ｕ，２６ｏ，２６ｗ、及び、交流側コンデンサ２７，２８，２９によって平滑され、単相３線の交流電圧・電流がＵ線、Ｏ線、Ｗ線に出力される。この単相３線の交流側電路端部を、第３電路端部Ｔ３とする。

切替部３は、制御部３０と、連系リレー３１と、自立リレー３２と、接続リレー３３と、中性線接地リレー３４と、電流センサ３７，３８とを備え、これらは図示のように接続されている。連系リレー３１の３線は、第１電路端部Ｔ１に導かれる。自立リレー３２の３線は、第２電路端部Ｔ２に導かれる。なお、連系リレー３１、自立リレー３２、接続リレー３３、及び、中性線接地リレー３４は、有接点リレーに限らず、半導体スイッチその他、制御可能な開閉器であればよい。包括的には、連系スイッチ、自立スイッチ、接続スイッチ、及び、中性線接地スイッチと表現するものとする。

図３における点線は、制御又は計測の信号線を表している。インバータ２５は、制御部２０により、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御される。信号線の図示は省略しているが、昇圧回路２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ及び双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２２も、制御部２０により制御される。また、制御部２０は、連系リレー３１、自立リレー３２、及び、中性線接地リレー３４の開閉を制御する。電流センサ３７，３８は、Ｕ線及びＷ線に流れる電流を検出し、検出信号を制御部２０に送る。これに基づいて制御部２０は、蓄電池Ｂの放電電力が逆電力（逆潮流）として商用電力系統に提供されることを抑制する。なお、実際には電力変換部２及び切替部３の随所に電流センサ又は電圧センサが設けられ、これらの検出出力に基づいて、制御部２０，３０は制御を実行するが、ここでは、これらの各センサの図示を省略している。制御部３０は、主として、接続リレー３３の開閉を制御する。

切替部３の第１電路端部Ｔ１は、電力量計５３を介して商用電力系統５１の変圧器５２の低圧側の単相３線（Ｕ，Ｏ，Ｗ）に接続されている。切替部３の第２電路端部Ｔ２は、分電盤６０に接続されている。分電盤６０には、需要家内の一般負荷６１及び特定負荷６２が接続されている。

商用電力系統５１が正常である場合は、電力変換部２は系統連系運転を行い、分電盤６０に単相３線で電力を供給するとともに、太陽光発電の余剰電力は逆潮流の電力として売電することもできる。商用電力系統５１の停電時には、電力変換部２を自立運転することにより、単相３線の自立出力を分電盤６０に供給することができる。自立出力に余裕がある場合は、分電盤６０から一般負荷６１及び特定負荷６２の双方に給電してもよいし、また、特定負荷６２のみに絞って給電することもできる。系統連系運転時と自立運転時とで、連系リレー３１、自立リレー３２、接続リレー３３、及び、中性線接地リレー３４がどのように開閉されるかについては後述する。

制御部２０及び制御部３０は、例えばコンピュータを含み、コンピュータがソフトウェア（コンピュータプログラム）を実行することで、必要な制御機能を実現する。ソフトウェアは、制御部２０，３０の記憶装置（図示せず。）に格納される。また、制御部２０，３０は、相互間で通信を行うことができる機能を有している。なお、制御部２０，３０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）の他、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）を用いたものでもよい。

切替部３における自立リレー３２と、接続リレー３３とは、互いに同時に閉路してはならないが、自立リレー３２は制御部２０の制御下にあり、接続リレー３３は制御部３０の制御下にある。そこで、制御部２０から制御部３０へは、接続リレー３３の閉路を許可するか否かの信号を送る。制御部３０から制御部２０へは、接続リレー３３の開閉状態を表すステータス信号（閉路：オン、開路：オフ）を送る。なお、制御部２０，３０用の制御電源電圧は、第１電路端部Ｔ１に与えられる系統電圧に基づいて生成するか、又は、蓄電池Ｂの出力する電圧から生成することができる。切替部３は電力変換部２と連動して動作するほか、電力変換部２の停止時にも独立して動作することができる。

《電力変換装置の回路構成例２》
図４は、本開示の電力変換装置の第２例を示す回路図である。図４において、電力変換装置１は、電力変換部２と、切替部３とを備えている。第１例（図３）との違いは、切替部３の内部回路であり、電力変換部２及び電力変換装置１の枠外の接続回路は第１例と同じであるので、説明を省略する。

図４において、切替部３は、制御部３０と、出力リレー３５と、接続リレー３６と、中性線接地リレー３４と、電流センサ３７，３８とを備え、これらは図示のように接続されている。出力リレー３５及び接続リレー３６の３線は、第１電路端部Ｔ１に導かれる。出力リレー３５の３線は、自立出力電路Ｐｏを通って第２電路端部Ｔ２に導かれる。

商用電力系統５１が正常である場合は、電力変換部２は系統連系運転を行い、分電盤６０に単相３線で電力を供給するとともに、太陽光発電の余剰電力は逆潮流の電力として売電することもできる。商用電力系統５１の停電時には、電力変換部２を自立運転することにより、単相３線の自立出力を分電盤６０に供給することができる。自立出力に余裕がある場合は、分電盤６０から一般負荷６１及び特定負荷６２の双方に給電してもよいし、また、特定負荷６２のみに絞って給電することもできる。系統連系運転時と自立運転時とで、出力リレー３５、接続リレー３６、及び、中性線接地リレー３４がどのように開閉されるかについては後述する。

制御部２０及び制御部３０は、例えばコンピュータを含み、コンピュータがソフトウェア（コンピュータプログラム）を実行することで、必要な制御機能を実現する。ソフトウェアは、制御部２０，３０の記憶装置（図示せず。）に格納される。また、制御部２０，３０は、相互間で通信を行うことができる。

切替部３における接続リレー３６と、中性線接地リレー３４とが、互いに同時に閉路したとすると、接地が２箇所になり、漏れ電流が流れる可能性がある。そのため、接続リレー３６と、中性線接地リレー３４とは、互いに同時に閉路してはならないが、接続リレー３６は制御部３０の制御下にあり、中性線接地リレー３４は制御部２０の制御下にある。そこで、制御部２０から制御部３０へは、接続リレー３６の閉路を許可するか否かの信号を送る。制御部３０から制御部２０へは、接続リレー３６の開閉状態を表すステータス信号（閉路：オン、開路：オフ）を送る。なお、制御部２０，３０用の制御電源電圧は、第１電路端部Ｔ１に与えられる系統電圧に基づいて生成するか、又は、蓄電池Ｂの出力する電圧から生成することができる。切替部３は電力変換部２と連動して動作するほか、電力変換部２の停止時にも独立して動作することができる。

《電力変換装置の回路構成例１，２に共通する特徴》
図３，図４に示した電力変換装置１は、以下のように表現することができる。これらは、需要家の直流電源（太陽光発電パネルＰＶ＿ａ，ＰＶ＿ｂ，ＰＶ＿ｃ，ＰＶ＿ｄ、蓄電池Ｂ）と商用電力系統５１との間に設けられる電力変換装置１である。そして、電力変換装置１は、商用電力系統５１と接続される第１電路端部Ｔ１と、需要家に設けられた分電盤６０と接続される第２電路端部Ｔ２と、直流電源と接続され、直流と交流との間で電力変換を行う電力変換部２と、電力変換部２の交流側電路端部を第３電路端部Ｔ３とすると、第１電路端部Ｔ１、第２電路端部Ｔ２、及び、第３電路端部Ｔ３の、３つの電路端部と接続され、系統連系運転か自立運転かに応じて、当該３つの電路端部のうちから選択した電路端部間で通電を行わせるように通電経路の切替を行う切替部３と、商用電力系統５１を上流側とした場合に、第１電路端部Ｔ１より下流側に設けられた逆潮流検出用の電流センサ（ＣＴ）３７，３８と、を備えている。

このような電力変換装置１は、商用電力系統５１と分電盤６０とを繋ぐ交流電路の途中に介在する形となり、分電盤６０は必ず電力変換装置１を通して受電することになる。電力変換装置１は切替部３を備えているので、第１電路端部Ｔ１を商用電力系統５１側の電路に接続し、第２電路端部Ｔ２を分電盤６０に接続すれば、複数種類の通電経路を実現可能とする交流電路の接続が完了する。電流センサ（ＣＴ３７，３８）も第１電路端部Ｔ１より下流側にあるので、電力変換装置１の一部品として予め搭載しておくことができる。従って、電力変換装置１に必要な電流センサの装着不良を、より確実に抑制することができる。
このようにして、電力変換装置１の接続形態が簡素化され、接続作業が容易になる。また、切替部３が分離独立して設置される場合よりも、総合的に低コストになる。

また、電力変換部２は、当該電力変換部２を制御する第１制御部（制御部２０）を有し、切替部３は、第１電路端部Ｔ１と第２電路端部Ｔ２とを互いに接続又は断路するよう動作させる第２制御部（制御部３０）を有し、第１制御部と第２制御部とは互いに通信可能である。

《フローチャートの例示》
図５は、図３，図４における制御部２０が繰り返し実行するフローチャートである。制御部２０は、まず、商用電力系統が正常であるか否かを判定する（ステップＳ５１）。正常である場合は、接続リレー３３，３６の閉路許否信号を「許可」とする（ステップＳ５２）。ステップＳ５１において、正常ではない場合は、接続リレー３３，３６の閉路許否信号を「不許可」とする（ステップＳ５３）。

図６は、図３，図４における制御部３０が繰り返し実行するフローチャートである。制御部３０は、まず、制御部２０からのリレー閉路許否信号を確認する（ステップＳ６１）。接続リレー３３，３６の閉路が「許可」である場合は、制御部３０は、接続リレー３３，３６を閉路し、ステータスがオン（閉路）であることを制御部２０に通知する（ステップＳ６３）。接続リレー３３，３６の閉路が「不許可」である場合は、制御部３０は、接続リレー３３，３６を開路の状態とし、ステータスがオフ（開路）であることを制御部２０に通知する（ステップＳ６４）。

図７は、図３，図４における制御部２０が繰り返し実行するフローチャートである。制御部２０は、まず、制御部３０からのステータス信号を確認する（ステップＳ７１）。ステップＳ７２において接続リレー３３，３６のステータスがオフ（開路）であることを確認すると、制御部２０は自立運転を開始する（ステップＳ７３）。また、ステップＳ７２において接続リレー３３，３６のステータスがオン（閉路）であることを確認すると、制御部２０は自立運転を行わない（ステップＳ７４）。

上記のように、電力変換部２と切替部３とがそれぞれ第１制御部（制御部２０）及び第２制御部（制御部３０）を有する構成では、例えば、第１制御部は第２制御部に対して動作の許否を表す信号を送り、第２制御部は第１制御部に対して動作の状態を表す信号を送ることができる。これにより、電力変換部２の運転状態に合わせた切替部３の動作、及び、電力変換部２に依存しない切替部の独立した動作、の両方が可能である。

例えば、電力変換部２が故障により停止している場合、第１制御部からは第２制御部に対して動作の許可信号（禁止しない信号）が送られ、第１電路端部Ｔ１と第２電路端部Ｔ２とを互いに接続することができる。これにより、商用電力系統５１から分電盤６０へ給電する通電経路を確保することができる。また、第１電路端部Ｔ１と第２電路端部Ｔ２とが互いに接続されている場合は、その状態を表す信号が、第２制御部から第１制御部に送られ、電力変換部２は自立運転を行うことができない。第１電路端部Ｔ１と第２電路端部Ｔ２とが互いに断路されている場合は、その状態を表す信号が、第２制御部から第１制御部に送られ、電力変換部２は自立運転を行うことができる。電力変換部２が自立運転中は、第１制御部からは第２制御部に対して動作の不許可信号が送られ、第１電路端部Ｔ１と第２電路端部Ｔ２とを互いに接続することができない。

《図３における切替部の動作》
図８は、図３に示した切替部３が、状況に応じてどのようにリレー動作を変化させるかを示す部分回路図である。

（１）運転停止（図８の（ａ））
図８の（ａ）に示すように、電力変換部２の運転を停止させているとき、連系リレー３１は系統から解列され（開路し）、自立リレー３２及び中性線接地リレー３４も開路されている。接続リレー３３は閉路されている。電力変換部２はゲートブロックされている。分電盤６０へは、電力量計５３から接続リレー３３を介して、電力が供給されている。
（２）連系運転準備（図８の（ｂ））
次に、図８の（ｂ）に示すように、連系運転への過渡的な準備段階として、（ａ）の状態から連系リレー３１を閉路する。その他のリレーは（ａ）の状態と同じである。

（３）連系運転（図８の（ｃ））
ここで、図８の（ｃ）に示すように、電力変換部２を運転開始させると、連系運転となる。
（４）系統異常発生（図８の（ａ））
商用電力系統に異常が発生すると、電力変換部２は、ゲートブロックするとともに、連系リレー３１を開路して、（ａ）の状態に戻り、停電が原因で単独運転の状態になっているのか否かを迅速に検出する。系統異常が、系統の短時間の擾乱などであり、素早く、系統が正常であることを検出し直した場合は、自立運転準備（以下の（６））には行かず、連系運転を再開しようとする（以下の（９））。短時間の擾乱とは、系統過電圧、系統不足電圧、周波数上昇、周波数異常等が、短時間、検出された場合である。また、単独運転検出機能が高速に働いて結果的に単独運転ではなかったときも同様である。一方、系統異常が続く場合は、連系運転には戻らず、以下の動作となる。

（５）系統異常（図８の（ｄ））
停電等の系統異常が続く場合は、電力変換部２はゲートブロックの状態で、全てのリレー（３１，３２，３３，３４）を開路した状態とする。
（６）自立運転準備（図８の（ｅ））
系統異常の発生後、自立運転準備として、図８の（ｅ）に示すように、連系リレー３１及び接続リレー３３は開路した状態で、自立リレー３２及び中性線接地リレー３４を閉路する。
（７）自立運転（図８の（ｆ））
自立運転準備完了後、図８の（ｆ）に示すように、電力変換部２を運転し、自立運転を行う。分電盤６０には単相３線で電力が供給される。

（８）復電検出（図８の（ｄ））
自立運転中に商用電力系統の復電（系統正常）を検出すると、一定時間待った後、図８の（ｄ）に示すように、電力変換部２はゲートブロックの状態で、全てのリレー（３１，３２，３３，３４）を開路した状態とする。
（９）連系運転準備（図８の（ｂ））
その後、連系運転への過渡的な準備段階として、連系リレー３１及び接続リレー３３を閉路し、図８の（ｂ）に示す状態となる。
その後は、電力変換部２が運転を再開し、図８の（ｃ）に示す状態となる。

《図４における切替部の動作》
図９は、図４に示した切替部３が、状況に応じてどのようにリレー動作を変化させるかを示す部分回路図である。

（１）運転停止（図９の（ａ））
図９の（ａ）に示すように、電力変換部２の運転を停止させているとき、出力リレー３５は系統から解列され（開路し）、中性線接地リレー３４も開路されている。接続リレー３６は閉路されている。電力変換部２はゲートブロックされている。分電盤６０へは、電力量計５３から接続リレー３６を介して、電力が供給されている。
（２）連系運転準備（図９の（ｂ））
次に、図９の（ｂ）に示すように、連系運転への過渡的な準備段階として、（ａ）の状態から出力リレー３５を閉路する。その他のリレーは（ａ）の状態と同じである。

（３）連系運転（図９の（ｃ））
ここで、図９の（ｃ）に示すように、電力変換部２を運転開始させると、連系運転となる。
（４）系統異常発生（図９の（ａ））
商用電力系統に異常が発生すると、電力変換部２は、ゲートブロックするとともに、出力リレー３５を開路して、（ａ）の状態に戻り、停電が原因で単独運転の状態になっているのか否かを迅速に検出する。系統異常が、系統の短時間の擾乱などであり、素早く、系統が正常であることを検出し直した場合は、自立運転準備（以下の（６））には行かず、連系運転を再開しようとする（以下の（９））。短時間の擾乱とは、系統過電圧、系統不足電圧、周波数上昇、周波数異常等が、短時間、検出された場合である。また、単独運転検出機能が高速に働いて結果的に単独運転ではなかったときも同様である。一方、系統異常が続く場合は、連系運転には戻らず、以下の動作となる。

（５）系統異常（図９の（ｄ））
停電等の系統異常が続く場合は、電力変換部２はゲートブロックの状態で、全てのリレー（３４，３５，３６）を開路した状態とする。
（６）自立運転準備（図９の（ｅ））
系統異常の発生後、自立運転準備として、図９の（ｅ）に示すように、接続リレー３６は開路した状態で、出力リレー３５及び中性線接地リレー３４を閉路する。
（７）自立運転（図９の（ｆ））
自立運転準備完了後、図９の（ｆ）に示すように、電力変換部２を運転し、自立運転を行う。分電盤６０には単相３線で電力が供給される。

（８）復電検出（図９の（ｄ））
自立運転中に商用電力系統の復電（系統正常）を検出すると、一定時間待った後、図９の（ｄ）に示すように、電力変換部２はゲートブロックの状態で、全てのリレー（３４，３５，３６）を開路した状態とする。
（９）連系運転準備（図９の（ｂ））
その後、連系運転への過渡的な準備段階として、出力リレー３５及び接続リレー３６を閉路し、図９の（ｂ）に示す状態となる。
その後は、電力変換部２が運転を再開し、図９の（ｃ）に示す状態となる。

このように、図４の切替部３は、図３の切替部３よりリレーが１個少ないが、出力リレー３５及び接続リレー３６の２つのリレーにより、系統連系運転と自立運転とで、通電経路を切り替えることができる。系統連系運転から自立運転への移行時には、上記（５）に示す、いわばワンクッションの緩衝動作により、商用電力系統での中性線接地と、電力変換装置での中性線接地とが、同時に起きないようにすることができる。

《蓄電システムの配置の第１例》
次に、上述の電力変換装置１を含む蓄電システムの、需要家への配置例について説明する。図１０は、第１例による、蓄電システム１０とその周辺機器との、需要家２００への配置のイメージを示す図である。蓄電システム１０は、その筐体１０ｃ内に、電力変換部２、切替部３及び電流センサ３７，３８を内蔵している。第１電路端部Ｔ１は、電力量計５３を介して商用電力系統５１と接続されている。第２電路端部Ｔ２は、分電盤６０と接続されている。電力変換部２と切替部３とは、第３電路端部Ｔ３を介して互いに接続されている。

切替部３が、筐体１０ｃの内部に設けられていることで、切替部３は、物理的に、電力変換装置１の一部となる。従って、電力変換装置１の取付作業において、作業者は、切替部３を意識する必要がなくなり、取付作業が容易になる。また、電流センサ３７，３８はＣＴ又は基板実装型電流センサとすることができる。ＣＴの場合でも、電線を挟み込む分割型のＣＴにする必要がなくなり、電線を通すリング状のＣＴや、予め基板に実装する電流センサを採用することができる。そのため、分割型のＣＴに起こりうる脱落を防止することができる。また、分割型という制約がなくなることで、選択肢が拡がり、より低コストの電流センサを採用することができる。

蓄電システム１０は、屋内には設置しにくい大きさ及び重量があるため、通常、需要家２００の外壁に沿って、屋外に設置される。太陽光発電パネルＰＶ＿ａ，ＰＶ＿ｂ，ＰＶ＿ｃ，ＰＶ＿ｄは、需要家２００の屋根に設置されている。電力量計５３は、需要家２００の外壁又は、敷地内のポール等に設置されている。分電盤６０は、需要家２００の屋内に設置されている。ルータ４１は、切替部３を介して、電力変換部２に接続されている。ルータ４１は、インターネットを介してサーバ又はスマートフォン等と通信可能である。

《蓄電システムの配置の第２例》
図１１は、第２例による、蓄電システム１０とその周辺機器との、需要家２００への配置のイメージを示す図である。図１０との違いは、ルータ４１と切替部３との間に、リモコン４２を設置した点である。リモコン４２により、電力変換装置１の運転制御及び監視を行うことができる。

《蓄電システムのユニット化：第１例》
図１２は、図４に示した電力変換装置１と基本的に類似したものを含む蓄電システム１０を、ユニット化した接続図の第１例である。但し、リレーをどこに配置するかは、図４とは異なる。また、その他、実態配線に必要な機器を具体的に示した例である。蓄電システム１０の筐体１０ｃには、電力変換部２、切替部３、及び、蓄電池Ｂが内蔵されている。電力変換部２は、昇圧回路２１と、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２２と、インバータ２５と、出力リレー３５と、制御部３０とを収容し、１ユニットとなっている。切替部３は、接続リレー３６と、第１電路端部Ｔ１と、第２電路端部Ｔ２と、開閉器３０１，３０２と、リモコン基板３９とを備えている。

開閉器３０１には、太陽光発電パネルＰＶ＿ａ，ＰＶ＿ｂ，ＰＶ＿ｃ，ＰＶ＿ｄが接続されている。第１電路端部Ｔ１は、電力量計５３を介して商用電力系統５１と接続されている。第２電路端部Ｔ２は、分電盤６０と接続されている。リモコン基板３９は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の通信線を介してルータ４１と接続されている。リモコン基板３９は、図４の制御部３０に匹敵するものであり、ＤＣ１２Ｖの制御電源線と、通信線とで、電力変換部２の制御部３０と接続されている。分電盤６０から第２電路端部Ｔ２を介してアース線Ｅが切替部３及び電力変換部２に引き込まれている。蓄電池Ｂは、切替部３を介して、電力線（実線）とＣＡＮの通信線（点線）とで、電力変換部２と接続されている。

電力変換部２と切替部３との接続には、アース線Ｅを除いて、コネクタＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６が用いられている。コネクタＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６を用いることで、着脱が容易となる。もし、電力変換部２に故障が発生した場合、現地での修理が困難となり、一旦、工場等へ持ち帰る必要が生じる場合がある。このような場合にも、需要家において、電気が使えないという不便だけは回避しなければならない。そこで、開閉器３０１，３０２を開き、コネクタＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６を分離する。アース線Ｅだけは、コネクタ接続が認められないため、接続を外す。

図１３は、電力変換部２を取り外した状態を示す接続図である。この状態では、太陽光発電パネルＰＶ＿ａ，ＰＶ＿ｂ，ＰＶ＿ｃ，ＰＶ＿ｄ及び蓄電池Ｂは使用できないが、接続リレー３６を閉路しておくことにより、商用電力系統５１から分電盤６０への給電は確保される。従って、電力変換部２の持ち帰り後も、需要家は電力を使用することができる。

以上のように、図１２に示す構成によれば、電力変換部２及び切替部３はそれぞれユニット化され、物理的には互いに分離可能で、電気的にはコネクタＣ１～Ｃ６を用いて接続されており、かつ、電力変換部２は、筐体１０ｃに対して着脱可能である。電力変換部２が故障した場合には、電力変換部２のみを取り外して修理することが可能となる。取り外した後も、コネクタＣ１～Ｃ６により電線の端末が保護されているので、安全である。なお、コネクタＣ１～Ｃ６は、雌側を、切替部３のユニットに設けることにより、充電部（活線部）の露出を防止することができる。

また、接続リレー３６は切替部３のユニットに設けられており、筐体１０ｃから電力変換部２を取り外した状態（図１３）で、リモコン基板は接続リレー３６を閉路することができる。これにより、商用電力系統５１から分電盤６０へ給電する通電経路を確保することができる。従って、電力変換部２を取り外した状態でも、需要家への給電を確保することができる。

また、切替部３のユニット内に開閉器３０１，３０２が設けられており、太陽光発電パネルＰＶ＿ａ，ＰＶ＿ｂ，ＰＶ＿ｃ，ＰＶ＿ｄは、開閉器３０１に接続されている。そのため、電力変換部２のユニットを取り外した場合に、太陽光発電パネルＰＶ＿ａ，ＰＶ＿ｂ，ＰＶ＿ｃ，ＰＶ＿ｄからの電線の端部を切替部３のユニット内に収めておくことができる。ユニット内の開閉器３０１を開路しておけば、電力変換部２のユニットを着脱する際に、太陽光発電パネルＰＶ＿ａ，ＰＶ＿ｂ，ＰＶ＿ｃ，ＰＶ＿ｄからの電路を安全に断路した状態にすることができる。

《蓄電システムのユニット化：第２例》
図１４は、図４に示した電力変換装置１と基本的に類似したものを含む蓄電システム１０を、ユニット化した接続図の第２例である。但し、リレーをどこに配置するかは、図４とは異なる。また、その他、実態配線に必要な機器を具体的に示した例である。蓄電システム１０の筐体１０ｃには、電力変換部２、切替部３、及び、蓄電池Ｂが内蔵されている。電力変換部２は、昇圧回路２１と、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２２と、インバータ２５と、出力リレー３５と、接続リレー３６と、制御部３０と、リモコン基板３９とを収容し、１ユニットとなっている。切替部３は、第１電路端部Ｔ１と、第２電路端部Ｔ２と、開閉器３０１とを備えている。

開閉器３０１には、太陽光発電パネルＰＶ＿ａ，ＰＶ＿ｂ，ＰＶ＿ｃ，ＰＶ＿ｄが接続されている。第１電路端部Ｔ１は、電力量計５３を介して商用電力系統５１と接続されている。第２電路端部Ｔ２は、分電盤６０と接続されている。リモコン基板３９は、ＬＡＮの通信線を介してルータ４１と接続されている。リモコン基板３９は、図４の制御部３０に匹敵するものであり、ＤＣ１２Ｖの制御電源線と、通信線とで、電力変換部２の制御部３０と接続されている。分電盤６０から第２電路端部Ｔ２を介してアース線Ｅが切替部３及び電力変換部２に引き込まれている。蓄電池Ｂは、切替部３を介して、電力線（実線）とＣＡＮの通信線（点線）とで、電力変換部２と接続されている。

電力変換部２と切替部３との接続には、アース線Ｅを除いて、コネクタＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４，Ｃ１５，Ｃ１６が用いられている。コネクタＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４，Ｃ１５，Ｃ１６を用いることで、着脱が容易となる。もし、電力変換部２に故障が発生した場合、現地での修理が困難となり、一旦、工場等へ持ち帰る必要が生じる場合がある。このような場合にも、需要家において、電気が使えないという不便だけは回避しなければならない。そこで、開閉器３０１を開き、コネクタＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４，Ｃ１５，Ｃ１６を分離する。アース線Ｅだけは、コネクタ接続が認められないため、接続を外す。

図１５は、このようにして、電力変換部２を取り外した状態を示す接続図である。この状態では、太陽光発電パネルＰＶ＿ａ，ＰＶ＿ｂ，ＰＶ＿ｃ，ＰＶ＿ｄ及び蓄電池Ｂは使用できないが、コネクタＣ１２とＣ１３とを互いに接続することにより、商用電力系統５１から分電盤６０への給電は確保される。従って、電力変換部２の持ち帰り後も、需要家は電力を使用することができる。

《補記》
なお、上記の全ての開示については、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。
また、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。

１ 電力変換装置
２ 電力変換部
３ 切替部
１０ 蓄電システム
１０ｃ 筐体
２０ 制御部
２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ 昇圧回路
２２ 双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
２３ ＤＣバス
２４ 中間コンデンサ
２５ インバータ
２６ｕ，２６ｏ，２６ｗ 交流リアクトル
２７，２８，２９ 交流側コンデンサ
３０ 制御部
３１ 連系リレー
３２ 自立リレー
３３ 接続リレー
３４ 中性線接地リレー
３５ 出力リレー
３６ 接続リレー
３７，３８ 電流センサ
３９ リモコン基板
４１ ルータ
４２ リモコン
５１ 商用電力系統
５２ 変圧器
５３ 電力量計
５４ 屋外開閉器
６０ 分電盤
６１，６２ 負荷
７０ 一般負荷用分電盤
８０ 特定負荷用分電盤
１００ 蓄電システム
２００ 需要家
３０１，３０２ 開閉器
６０１ 契約ブレーカ
６０４ 漏電遮断器
６０５ 子ブレーカ
７０１ 契約ブレーカ
７０２ ＣＴ
７０３，７０４ 漏電遮断器
７０５ 子ブレーカ
８０１ 切替スイッチ
８０２ 子ブレーカ
Ｂ 蓄電池
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６ コネクタ
Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４，Ｃ１５，Ｃ１６ コネクタ
Ｅ アース線
Ｐｏ 自立出力電路
ＰＶ＿ａ，ＰＶ＿ｂ，ＰＶ＿ｃ，ＰＶ＿ｄ 太陽光発電パネル
Ｔ１ 第１電路端部
Ｔ２ 第２電路端部
Ｔ３ 第３電路端部

Claims (9)

1. 需要家の直流電源と商用電力系統との間に設けられる電力変換装置であって、
   前記商用電力系統と接続される第１電路端部と、
   前記需要家に設けられた分電盤と接続される第２電路端部と、
   前記直流電源と接続され、直流と交流との間で電力変換を行う電力変換部と、
   前記電力変換部の交流側電路端部を第３電路端部とすると、前記第１電路端部、前記第２電路端部、及び、前記第３電路端部の、３つの電路端部と接続され、前記電力変換部が系統連系運転を行うか又は自立運転を行うかに応じて、当該３つの電路端部のうちから選択した電路端部間で通電を行わせるように通電経路の切替を行う切替部と、
   前記商用電力系統を上流側とした場合に、前記第１電路端部より下流側に設けられた逆潮流検出用の電流センサと、
   を備えた電力変換装置。
2. 前記電力変換部を制御する第１制御部と、
   前記切替部に設けられ、前記第１電路端部と前記第２電路端部とを互いに接続又は断路するよう動作させる第２制御部と、を有し、
   前記第１制御部と前記第２制御部とは互いに通信可能である、請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記３電路端部は、単相３線式に対応したものであり、
   前記第１電路端部と前記第３電路端部との間の電路に設けられた出力スイッチと、
   前記出力スイッチと前記第１電路端部との間に設けられ、前記商用電力系統と前記分電盤とを互いに接続又は断路する接続スイッチと、
   前記出力スイッチと前記接続スイッチとの間の電路を前記第２電路端部に導出する自立出力電路と、
   前記自立出力電路の中性線と接地電位との間に設けられた中性線接地スイッチと、を備え、前記第１制御部及び前記第２制御部は、
   （ｉ）系統連系運転時には、前記出力スイッチ及び前記接続スイッチを閉路し、かつ、前記中性線接地スイッチを開路した状態とし、
   （ｉｉ）前記商用電力系統に異常が検出されると、前記出力スイッチを開路し、前記接続スイッチは閉路、前記中性線接地スイッチは開路、の状態とし、
   （ｉｉｉ）前記異常が停電以外の系統異常である場合は、前記（ｉ）の状態に戻し、前記異常が停電であって自立運転に移行する場合は、前記出力スイッチ及び前記接続スイッチを開路し、その後、前記中性線接地スイッチを閉路してから前記出力スイッチを閉路し、
   （ｉｖ）自立運転から系統連系運転に復帰する場合は、前記出力スイッチ、前記接続スイッチ、及び、前記中性線接地スイッチを開路した後、前記出力スイッチ及び前記接続スイッチを閉路する、
   請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記切替部は、前記電力変換装置の筐体の内部に設けられている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
5. 前記電流センサは、ＣＴ又は基板実装型電流センサを含む請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
6. 前記電力変換部及び前記切替部はそれぞれユニット化され、物理的には互いに分離可能で、電気的にはコネクタを用いて接続されており、かつ、前記電力変換部は、前記電力変換装置の筐体に対して着脱可能である、請求項４又は請求項５に記載の電力変換装置。
7. 前記接続スイッチは前記切替部のユニットに設けられており、前記筐体から前記電力変換部を取り外した状態で、前記第２制御部は前記接続スイッチを閉路する請求項６に記載の電力変換装置。
8. 前記切替部のユニット内に開閉器が設けられており、前記直流電源は、前記開閉器に接続されている請求項６に記載の電力変換装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電力変換装置を含み、前記直流電源として、太陽光発電パネルと、蓄電池とを備える蓄電システム。

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