JP4432752B2 - 電力供給システムおよび車両 - Google Patents

Description

この発明は、電力供給システムおよび車両に関し、特に、車両外部へ電力を供給可能な車両とその車両から電力の供給を受ける電気負荷との接続機構に関する。

特開２００２−８４６７３号公報（特許文献１）は、電気自動車と住宅側との間で相互に電力伝達可能な電力マネジメントシステムを開示する。この電力マネジメントシステムは、住宅側に備えられた充電パドルを電気自動車側に備えられたインレットと接続することによって、電気自動車と住宅側とで電力の授受を行なう。そして、この電力マネジメントシステムでは、系統電力が停電すると、上記のインレットおよび充電パドルを介して電気自動車から家庭内負荷へ電力が供給される（特許文献１参照）。
特開２００２−８４６７３号公報 特開２００１−８３８０号公報 特許第２６９５０８３号公報

特開２００２−８４６７３号公報で開示された電力マネジメントシステムでは、所定時間間隔で系統電力が正常であるか否かがチェックされ、系統電力の停電が検出されると、電気自動車から家庭内負荷へ給電され、系統電力が正常に復帰すると、電気自動車から家庭内負荷への給電が終了する。

しかしながら、利用者は、家庭内負荷への給電が系統電力から行なわれているのか、それとも電気自動車から行なわれているのかを区別することができず、電気自動車から家庭内負荷へ給電が行なわれているときに充電パドルとインレットとの接続を不用意に絶ってしまうおそれがある。

そこで、この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、車両から車両外部の電気負荷への給電が行なわれているときに車両と電気負荷との接続が絶たれることを防止する電力供給システムを提供することである。

また、この発明の別の目的は、車両外部の電気負荷へ給電を行なっているときに車両と電気負荷との接続が絶たれることを防止する車両を提供することである。

この発明によれば、電力供給システムは、車両外部の電気負荷に電力を供給可能な車両と、車両を電気負荷と接続する接続装置と、車両から接続装置を介して電気負荷へ電力の供給が行なわれているとき、接続装置による接続をロックするロック装置とを備える。

好ましくは、電力供給システムは、商用系統電源の停電時、商用系統電源を電気負荷から電気的に切離し、車両を電気負荷と電気的に接続する切替装置をさらに備え、ロック装置は、商用系統電源の停電時、切替装置の動作に連動して接続装置による接続をロックする。

また、この発明によれば、電力供給システムは、車両外部の電気負荷に電力を供給可能な車両と、車両を電気負荷と接続する接続装置と、商用系統電源の停電時、商用系統電源を電気負荷から電気的に切離し、車両を電気負荷と電気的に接続する切替装置と、商用系統電源の停電時、切替装置の動作に連動して動作する報知装置とを備える。

好ましくは、車両は、電気負荷が商用系統電源から電力の供給を受けているとき、電気負荷への電力の供給を停止する。

好ましくは、車両は、Ｙ結線された第１の３相コイルをステータコイルとして含む第１のモータジェネレータと、Ｙ結線された第２の３相コイルをステータコイルとして含む第１のモータジェネレータと、第１および第２の３相コイルにそれぞれ接続され、第１および第２のモータジェネレータをそれぞれ駆動する第１および第２のインバータと、第１および第２のインバータの動作を制御する制御装置とを含み、制御装置は、第１および第２の３相コイルの中性点間に電気負荷に供給する交流電力を生成するように、第１および第２のインバータを制御する。

また、この発明によれば、車両は、車両外部の電気負荷に電力を供給可能な車両であって、電力を生成する電力生成装置と、当該車両を電気負荷と接続する接続装置と、当該車両から接続装置を介して電気負荷へ電力の供給が行なわれているとき、接続装置による接続をロックするロック装置とを備える。

好ましくは、車両は、ロック装置のロック動作に連動して動作する報知装置をさらに備える。

この発明による電力供給システムにおいては、車両外部の電気負荷に電力を供給可能な車両は、接続装置によって電気負荷と接続される。そして、ロック装置は、車両から接続装置を介して電気負荷へ電力の供給が行なわれているとき、接続装置による接続をロックするので、接続装置による接続の解除が禁止され、利用者は、車両から電気負荷への給電中に車両を電気負荷から切離すことができない。

したがって、この発明によれば、車両から電気負荷への給電中に車両と電気負荷との接続が利用者によって不用意に切離されることを防止できる。

また、この発明による電力供給システムにおいては、商用系統電源の停電時に電気負荷の電力供給元を商用系統電源から車両に切替える切替装置の動作に連動して動作する報知装置を備えるので、車両から電気負荷への給電に応じて報知手段が動作する。

したがって、この発明によれば、車両から電気負荷へ給電中であることを利用者へ確実に報知することができる。

また、この発明による電力供給システムによれば、電気負荷が商用系統電源から電力の供給を受けているとき、車両は、電気負荷への電力の供給を停止するので、車両の燃費の悪化を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による電力供給システムの全体ブロック図である。図１を参照して、この電力供給システム１は、ハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）１０と、住宅負荷２０と、自動切替装置３０と、コネクタ４０，４５と、ロック装置５０と、表示灯５６と、ＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２と、車両側ラインＬＣ１，ＬＣ２と、住宅側ラインＬＨ１〜ＬＨ１０とを備える。そして、ハイブリッド自動車１０側のコネクタ４０は、住宅側のコネクタ４５と接続される。

ハイブリッド自動車１０は、エンジンに加え、バッテリとインバータとインバータによって駆動されるモータジェネレータとを動力源とする自動車である。すなわち、エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、バッテリからの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換された交流電圧によりモータジェネレータを回転させることによって動力源を得る。そして、ハイブリッド自動車１０は、車両の停止時、後述する方法により商用電源用の交流電力を発生し、その発生した交流電力をＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２へ出力する。

このハイブリッド自動車１０は、動力出力装置１２と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１４と、電源ノード１６と、接地ノード１８とを含む。動力出力装置１２は、ＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２と接続される。ＥＣＵ１４は、車両側ラインＬＣ１と接続される。電源ノード１６および接地ノード１８は、それぞれ車両側ラインＬＣ１，ＬＣ２に接続される。

動力出力装置１２は、このハイブリッド自動車１０の駆動力を発生し、その発生した駆動力によって車両の駆動トルクを発生する。また、動力出力装置１２は、車両の停止時、ＥＣＵ１４からの制御指令に応じて商用電源用の交流電力を発生し、その発生した交流電力をＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２へ出力する。

ＥＣＵ１４は、車両側ラインＬＣ１の電圧レベルによって決定される発電許可信号／ＥＮに基づいて、住宅側から交流電力の供給が要求されているか否かを判定する。そして、ＥＣＵ１４は、発電許可信号／ＥＮがＬ（論理ロー）レベルのとき、住宅側から電力供給が要求されていると判定し、商用電源用の交流電力を出力するように動力出力装置１２へ制御指令を出力する。また、ＥＣＵ１４は、発電許可信号／ＥＮがＨ（論理ハイ）レベルになると、商用電源用の交流電力の出力を停止するように動力出力装置１２へ指令を出力する。なお、発電許可信号／ＥＮについては、後ほど説明する。

住宅負荷２０は、通常、商用系統電源６０から自動切替装置３０を介して交流電力の供給を受ける。一方、商用系統電源６０が停電すると、自動切替装置３０が動作し、住宅負荷２０は、ハイブリッド自動車１０から自動切替装置３０を介して交流電力の供給を受ける。すなわち、この電力供給システム１においては、ハイブリッド自動車１０は、商用系統電源６０の非常用電源として用いられる。

自動切替装置３０は、住宅負荷２０と商用系統電源６０およびハイブリッド自動車１０との間に配設され、スイッチ３２，３４，３６と、電磁コイル３８とを含む。電磁コイル３８は、商用系統電源６０に接続される住宅側ラインＬＨ３，ＬＨ４に接続され、商用系統電源６０から住宅負荷２０への給電が行なわれているとき、スイッチ３２，３４，３６に作用する磁力を発生する。

スイッチ３２，３４，３６は、電磁コイル３８からの磁力作用を受けて互いに連動して動作する。すなわち、電磁コイル３８に電流が流れているとき、スイッチ３２は、住宅負荷２０に接続される住宅側ラインＬＨ１を住宅側ラインＬＨ３と接続し、スイッチ３４は、住宅負荷２０に接続される住宅側ラインＬＨ２を住宅側ラインＬＨ４と接続し、スイッチ３６は、住宅側ラインＬＨ７を住宅側ラインＬＨ８から切離す。一方、電磁コイル３８に電流が流れていないとき、スイッチ３２は、住宅側ラインＬＨ１をコネクタ４５に接続される住宅側ラインＬＨ５と接続し、スイッチ３４は、住宅側ラインＬＨ２をコネクタ４５に接続される住宅側ラインＬＨ６と接続し、スイッチ３６は、住宅側ラインＬＨ７を住宅側ラインＬＨ８と接続する。

ロック装置５０は、電磁コイル５２と、ロック用部材５４とを含む。電磁コイル５２は、スイッチ３６に接続される住宅側ラインＬＨ８に一端が接続され、コネクタ４５に接続される住宅側ラインＬＨ１０に他端が接続される。そして、電磁コイル５２は、電流が流されると、ロック用部材５４に作用する磁力を発生する。

ロック用部材５４は、電磁コイル５２に電流が流れているときに電磁コイル５２が発生する磁力によって動作する。すなわち、電磁コイル５２に電流が流れているとき、ロック用部材５４は、電磁コイル５２からの磁力によってコネクタ４０，４５に嵌合され、コネクタ４０，４５の接続をロックする。すなわち、ロック用部材５４は、コネクタ４０，４５の接続の解除を禁止する。一方、電磁コイル５２に電流が流れていないとき、ロック用部材５４は、コネクタ１６，４０から外れ、コネクタ４０，４５の接続のロックを解除する。

表示灯５６は、コネクタ４５に接続される住宅側ラインＬＨ９に一端が接続され、スイッチ３６に接続される住宅側ラインＬＨ７に他端が接続される。そして、表示灯５６は、電流が流されると、ハイブリッド自動車１０から住宅負荷２０へ給電中であることを利用者に報知するために点灯する。

この電力供給システム１においては、商用系統電源６０が停電すると、自動切替装置３０が動作し、住宅側ラインＬＨ１，ＬＨ２は、それぞれ住宅側ラインＬＨ５，ＬＨ６と接続され、住宅側ラインＬＨ８は、住宅側ラインＬＨ７と接続される。これにより、住宅負荷２０は、コネクタ４０，４５を介してハイブリッド自動車１０と接続される。また、電源ノード１６から、車両側ラインＬＣ１、コネクタ４０，４５、住宅側ラインＬＨ９、表示灯５６、住宅側ラインＬＨ７、スイッチ３６、住宅側ラインＬＨ８、電磁コイル５２、住宅側ラインＬＨ１０、コネクタ４５，４０、および車両側ラインＬＣ２を介して、接地ノード１８までの回路が構成され、電源ノード１６から接地ノード１８へ電流が流される。

そうすると、車両側ラインＬＣ１の電位が低下し、発電許可信号／ＥＮは、Ｌレベルとなる。これにより、ＥＣＵ１４は、住宅側から発電要求がなされたことを認識し、商用電源用の交流電力を出力するように動力出力装置１２へ制御指令を出力する。そして、電源ノード１６から接地ノード１８へ電流が流されるので、表示灯５６が点灯するとともに、ロック装置５０が動作し、ロック用部材５４によってコネクタ４０，４５の接続がロックされる。

一方、商用系統電源６０が復電すると、自動切替装置３０によって、住宅側ラインＬＨ１，ＬＨ２は、それぞれ住宅側ラインＬＨ３，ＬＨ４と接続され、住宅側ラインＬＨ８は、住宅側ラインＬＨ７から切離される。これにより、ハイブリッド自動車１０は、住宅負荷２０から電気的に切離され、住宅負荷２０は、商用系統電源６０からの給電を受ける。また、住宅側ラインＬＨ７，ＬＨ８が電気的に切離されるので、電源ノード１６から接地ノード１８へ電流は流されず、車両側ラインＬＣ１の電位は上昇する。これにより、発電許可信号／ＥＮをＨレベルとなり、ＥＣＵ１４は、商用電源用の交流電力の出力を停止するように動力出力装置１２へ指令を出力する。そして、表示灯５６が消灯するとともに、ロック用部材５４によるコネクタ４０，４５の接続のロックが解除される。

図２は、図１に示したハイブリッド自動車１０に搭載される動力出力装置１２の概略ブロック図である。図２を参照して、動力出力装置１２は、バッテリＢと、昇圧コンバータ１１０と、インバータ１２０，１３０と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、リレー回路１４０と、制御装置１６０と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、電源ラインＰＬ１，ＰＬ２と、接地ラインＳＬと、Ｕ相ラインＵＬ１，ＵＬ２と、Ｖ相ラインＶＬ１，ＶＬ２と、Ｗ相ラインＷＬ１，ＷＬ２とからなる。

直流電源であるバッテリＢは、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池からなる。バッテリＢは、発生した直流電圧を昇圧コンバータ１１０へ出力し、また、昇圧コンバータ１１０から出力される直流電圧によって充電される。

昇圧コンバータ１１０は、リアクトルＬ１と、ｎｐｎ型トランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。リアクトルＬ１は、電源ラインＰＬ１に一端が接続され、ｎｐｎ型トランジスタＱ１，Ｑ２の接続点に他端が接続される。ｎｐｎ型トランジスタＱ１，Ｑ２は、たとえば、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）からなり、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列に接続され、制御装置１６０からの信号ＰＷＣをベースに受ける。そして、各ｎｐｎ型トランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ接続される。

この昇圧コンバータ１１０は、バッテリＢから供給される直流電圧を昇圧して電源ラインＰＬ２へ出力する。より具体的には、昇圧コンバータ１１０は、制御装置１６０からの信号ＰＷＣに基づいて、ｎｐｎ型トランジスタＱ２のスイッチング動作に応じて流れる電流をリアクトルＬ１に磁場エネルギーとして蓄積することによってバッテリＢからの直流電圧を昇圧し、その昇圧した電圧をｎｐｎ型トランジスタＱ２がオフされたタイミングに同期してダイオードＤ１を介して電源ラインＰＬ２へ出力する。また、昇圧コンバータ１１０は、制御装置１６０からの信号ＰＷＣに基づいて、インバータ１２０および／または１３０から受ける直流電圧をバッテリＢの電圧レベルに降圧してバッテリＢを充電する。

インバータ１２０は、Ｕ相アーム１２１、Ｖ相アーム１２２およびＷ相アーム１２３を含む。Ｕ相アーム１２１、Ｖ相アーム１２２およびＷ相アーム１２３は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に並列に接続される。Ｕ相アーム１２１は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ１１，Ｑ１２からなり、Ｖ相アーム１２２は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ１３，Ｑ１４からなり、Ｗ相アーム１２３は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ１５，Ｑ１６からなる。各ｎｐｎ型トランジスタＱ１１〜Ｑ１６は、たとえばＩＧＢＴからなる。各ｎｐｎ型トランジスタＱ１１〜Ｑ１６のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１１〜Ｄ１６がそれぞれ接続される。そして、各相アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相ラインＵＬ１，ＶＬ１，ＷＬ１を介してモータジェネレータＭＧ１の各相コイルの中性点Ｎ１と異なるコイル端にそれぞれ接続される。

このインバータ１２０は、制御装置１６０からの信号ＰＷＭ１に基づいて、電源ラインＰＬ２から供給される直流電圧を３相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１を駆動する。これにより、モータジェネレータＭＧ１は、トルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ１２０は、エンジンＥＮＧからの出力を受けてモータジェネレータＭＧ１が発電した３相交流電圧を制御装置１６０からの信号ＰＷＭ１に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電源ラインＰＬ２へ出力する。

インバータ１３０は、Ｕ相アーム１３１、Ｖ相アーム１３２およびＷ相アーム１３３を含む。Ｕ相アーム１３１、Ｖ相アーム１３２およびＷ相アーム１３３は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に並列に接続される。Ｕ相アーム１３１は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ２１，Ｑ２２からなり、Ｖ相アーム１３２は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ２３，Ｑ２４からなり、Ｗ相アーム１３３は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ２５，Ｑ２６からなる。各ｎｐｎ型トランジスタＱ２１〜Ｑ２６も、たとえばＩＧＢＴからなる。各ｎｐｎ型トランジスタＱ２１〜Ｑ２６のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ２１〜Ｄ２６がそれぞれ接続される。そして、インバータ１３０においても、各相アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相ラインＵＬ２，ＶＬ２，ＷＬ２を介してモータジェネレータＭＧ２の各相コイルの中性点Ｎ２と異なるコイル端にそれぞれ接続される。

このインバータ１３０は、制御装置１６０からの信号ＰＷＭ２に基づいて、電源ラインＰＬ２から供給される直流電圧を３相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ１３０は、車両の回生制動時、駆動輪１７０の回転力を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した３相交流電圧を制御装置１６０からの信号ＰＷＭ２に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電源ラインＰＬ２へ出力する。

コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬとの間に接続され、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬとの間の電圧変動を平滑化する。コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に接続され、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間の電圧変動を平滑化する。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、たとえば、３相交流同期電動機からなり、それぞれＹ結線された３相コイルをステータコイルとして含む。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれエンジンＥＮＧおよび駆動輪１７０に連結される。そして、モータジェネレータＭＧ１は、インバータ１２０によって駆動され、エンジンＥＮＧの出力を用いて３相交流電圧を発生し、その発生した３相交流電圧をインバータ１２０へ出力する。また、モータジェネレータＭＧ１は、インバータ１２０から受ける３相交流電圧によって駆動力を発生し、エンジンＥＮＧの始動を行なう。モータジェネレータＭＧ２は、インバータ１３０によって駆動され、インバータ１３０から受ける３相交流電圧によって車両の駆動トルクを発生する。また、モータジェネレータＭＧ２は、車両の回生制動時、３相交流電圧を発生してインバータ１３０へ出力する。

そして、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２には、リレー回路１４０を介してそれぞれＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２が接続され、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、後述する方法により中性点Ｎ１，Ｎ２間に発生した商用電源用の交流電圧ＶａｃをＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２へ出力する。

リレー回路１４０は、リレーＲＹ１，ＲＹ２を含む。リレー回路１４０は、制御装置１６０からの動作指令に応じてモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２とＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２との接続／切離しを行なう。

制御装置１６０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値およびモータ回転数、バッテリＢのバッテリ電圧、ならびに昇圧コンバータ１１０の出力電圧（インバータ１２０，１３０の入力電圧に相当する。以下同じ。）に基づいて、昇圧コンバータ１１０を駆動するための信号ＰＷＣを生成し、その生成した信号ＰＷＣを昇圧コンバータ１１０へ出力する。なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のモータ回転数、バッテリＢのバッテリ電圧、および昇圧コンバータ１１０の出力電圧の各々は、図示されないセンサによって検出される。

また、制御装置１６０は、インバータ１２０の入力電圧ならびにモータジェネレータＭＧ１のモータ電流およびトルク指令値に基づいて、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための信号ＰＷＭ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１をインバータ１２０へ出力する。さらに、制御装置１６０は、インバータ１３０の入力電圧ならびにモータジェネレータＭＧ２のモータ電流およびトルク指令値に基づいて、モータジェネレータＭＧ２を駆動するための信号ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ２をインバータ１３０へ出力する。なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のモータ電流は、図示されない電流センサによって検出される。

ここで、制御装置１６０は、ＥＣＵ１４（図示せず）から交流電力を生成するための制御指令を受けているとき、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に商用電源用の交流電圧Ｖａｃが発生するように、インバータ１２０，１３０を制御するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成する。

図３は、図２に示したモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に交流電圧Ｖａｃが発生しているときのインバータ１２０，１３０のデューティーの総和および交流電圧Ｖａｃの波形図である。図３を参照して、曲線ｋ１は、インバータ１２０のスイッチング制御におけるデューティーの総和の変化を示し、曲線ｋ２は、インバータ１３０のスイッチング制御におけるデューティーの総和の変化を示す。ここで、デューティーの総和とは、各インバータにおける上アームのオンデューティーから下アームのオンデューティーを減算したものである。図３において、デューティーの総和が正のときは、対応するモータジェネレータの中性点電位がインバータ１２０，１３０の入力電圧の中間電位よりも高くなることを示し、デューティーの総和が負のときは、中性点電位がインバータ１２０，１３０の入力電圧の中間電位よりも低くなることを示す。

制御装置１６０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に商用電源用の交流電圧Ｖａｃを発生させるとき、インバータ１２０のデューティーの総和を商用交流周波数で変動する曲線ｋ１に従って変化させ、インバータ１３０のデューティーの総和を商用交流周波数で変動する曲線ｋ２に従って変化させる。ここで、曲線ｋ２は、曲線ｋ１の位相を反転した曲線である。すなわち、インバータ１３０のデューティーの総和は、インバータ１２０のデューティーの総和が変化する位相を反転した位相で周期的に変えられる。

そうすると、時刻ｔ０〜ｔ１においては、中性点Ｎ１の電位は、インバータ１２０，１３０の入力電圧の中間電位よりも高くなり、中性点Ｎ２の電位は、その中間電位よりも低くなり、中性点Ｎ１，Ｎ２間に正側の交流電圧Ｖａｃが発生する。そして、インバータ１２０の上アームから下アームに流れ込むことができない余った電流が中性点Ｎ１からＡＣラインＡＣＬ１、住宅負荷２０およびＡＣラインＡＣＬ２を介して中性点Ｎ２へ流れ、中性点Ｎ２からインバータ１３０の下アームへ流れる。

時刻ｔ１〜ｔ２においては、中性点Ｎ１の電位は、インバータ１２０，１３０の入力電圧の中間電位よりも低くなり、中性点Ｎ２の電位は、その中間電位よりも高くなり、中性点Ｎ１，Ｎ２間に負側の交流電圧Ｖａｃが発生する。そして、インバータ１３０の上アームから下アームに流れ込むことができない余った電流が中性点Ｎ２からＡＣラインＡＣＬ２、住宅負荷２０およびＡＣラインＡＣＬ１を介して中性点Ｎ１へ流れ、中性点Ｎ１からインバータ１２０の下アームへ流れる。

このようにして、この動力出力装置１２は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に商用電源用の交流電圧Ｖａｃを発生させることができる。

以上のように、この実施の形態１による電力供給システム１によれば、商用系統電源６０が停電すると、自動切替装置３０が動作し、住宅負荷２０は、ハイブリッド自動車１０からの給電を受ける。そして、自動切替装置３０に連動してロック装置５０が動作し、ロック用部材５４は、コネクタ４０，４５の接続をロックするので、ハイブリッド自動車１０から住宅負荷２０への給電中、コネクタ４０，４５の接続の解除がロック用部材５４によって禁止される。したがって、ハイブリッド自動車１０から住宅負荷２０への給電中に、コネクタ４０，４５が利用者によって不用意に切離されることを防止できる。

また、自動切替装置３０に連動して表示灯５６が点灯するので、ハイブリッド自動車１０から住宅負荷２０へ給電中であることを利用者に確実に報知することができる。

さらに、ハイブリッド自動車１０は、動力出力装置１２に備えられるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に交流電力を発生させて出力するので、住宅負荷２０に供給する交流電力を発生させるための専用のインバータを備える必要はない。

また、さらに、この電力供給システム１によれば、商用系統電源６０が復電すると、ＥＣＵ１４は、発電許可信号／ＥＮに基づいて商用電源用の交流電力の出力を停止させるので、ハイブリッド自動車１０の燃費の悪化が防止される。

［実施の形態２］
図４は、この発明の実施の形態２による電力供給システムの全体ブロック図である。図４を参照して、この電力供給システム１Ａは、ハイブリッド自動車１０Ａと、住宅負荷２０と、自動切替装置３０と、コネクタ４５と、住宅側ラインＬＨ１〜ＬＨ８とを備える。そして、ハイブリッド自動車１０Ａは、動力出力装置１２と、ＥＣＵ１４と、電源ノード１６と、接地ノード１８と、コネクタ４０と、ロック装置５０と、表示灯５６と、ＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２と、車両側ラインＬＣ１１〜ＬＣ１４とを含む。

この実施の形態２による電力供給システム１Ａでは、ハイブリッド自動車１０Ａ側のコネクタ４０、ロック装置５０、および表示灯５６がハイブリッド自動車１０Ａに搭載される。そして、住宅側のコネクタ４５は、ハイブリッド自動車１０Ａに搭載されるコネクタ４０に接続される。

なお、この実施の形態２による電力供給システム１Ａの動作は、実施の形態１による電力供給システム１の動作と同じである。

なお、特に図示しないが、ハイブリッド自動車１０Ａに搭載された灯火装置（尾灯や後退灯など）や方向指示器などを表示灯５６として流用してもよい。

以上のように、この実施の形態２による電力供給システム１Ａによっても、実施の形態１による電力供給システム１と同様の効果を得ることができる。また、ハイブリッド自動車１０Ａの灯火装置や方向指示器などを表示灯５６として流用すれば、表示灯を別途設けることなく、ハイブリッド自動車１０Ａからの給電中を報知する報知機能を実現できる。

なお、上記の各実施の形態１，２においては、ロック装置５０は、ロック用部材５４がコネクタ４０，４５に嵌合されることによってコネクタ４０，４５の接続をロックするものとしたが、ロック用部材５４の構造は、その他の構造であってもよい。たとえば、接続されたコネクタ４０，４５を貫通するピンによってロックするようにしてもよい。

また、上記の各実施の形態１，２においては、ハイブリッド自動車１０，１０Ａは、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に交流電力を発生させて出力するものとしたが、住宅負荷２０へ供給する交流電力を生成するための専用のインバータを別途設けてもよい。

なお、上記において、コネクタ４０，４５は、「接続装置」を構成する。また、自動切替装置３０は、「切替装置」を構成し、表示灯５６は、「報知装置」を構成する。さらに、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれ「第１のモータジェネレータ」および「第２のモータジェネレータ」を構成し、インバータ１２０，１３０は、それぞれ「第１のインバータ」および「第２のインバータ」を構成する。

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、上記した実施の形態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および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態１による電力供給システムの全体ブロック図である。 図１に示すハイブリッド自動車に搭載される動力出力装置の概略ブロック図である。 図２に示すモータジェネレータの中性点間に交流電圧が発生しているときのインバータのデューティーの総和および交流電圧の波形図である。 この発明の実施の形態２による電力供給システムの全体ブロック図である。

符号の説明

１，１Ａ 電力供給システム、１０，１０Ａ ハイブリッド自動車、１２ 動力出力装置、１４ ＥＣＵ、１６ 電源ノード、１８ 接地ノード、２０ 住宅負荷、３０ 自動切替装置、３２，３４，３６ スイッチ、３８，５２ 電磁コイル、４０，４５ コネクタ、５０ ロック装置、５４ ロック用部材、５６ 表示灯、６０ 商用系統電源、１１０ 昇圧コンバータ、１２０，１３０ インバータ、１２１，１３１ Ｕ相アーム、１２２，１３２ Ｖ相アーム、１２３，１３３ Ｗ相アーム、１４０ リレー回路、１６０ 制御装置、１７０ 駆動輪、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２ ＡＣライン、ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ１１〜ＬＣ１４ 車両側ライン、ＬＨ１〜ＬＨ１０ 住宅側ライン、Ｂ バッテリ、Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、ＰＬ１，ＰＬ２ 電源ライン、ＳＬ 接地ライン、ＵＬ１，ＵＬ２ Ｕ相ライン、ＶＬ１，ＶＬ２ Ｖ相ライン、ＷＬ１，ＷＬ２ Ｗ相ライン、Ｌ１ リアクトル、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ１１〜Ｑ１６，Ｑ２１〜Ｑ２６ ｎｐｎ型トランジスタ、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６ ダイオード、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、Ｎ１，Ｎ２ 中性点、ＥＮＧ エンジン、ＲＹ１，ＲＹ２ リレー。

Claims (4)

1. 車両外部の電気負荷に電力を供給可能な車両と、
   前記車両を前記電気負荷と接続する接続装置と、
   前記車両から前記接続装置を介して前記電気負荷へ電力の供給が行なわれているとき、前記接続装置による接続をロックするロック装置と、
   商用系統電源の停電時、前記商用系統電源を前記電気負荷から電気的に切離し、前記車両を前記電気負荷と電気的に接続する切替装置とを備え、
   前記ロック装置は、前記商用系統電源の停電時、前記切替装置の動作に連動して前記接続装置による接続をロックする、電力供給システム。
2. 前記車両は、前記電気負荷が商用系統電源から電力の供給を受けているとき、前記電気負荷への電力の供給を停止する、請求項１に記載の電力供給システム。
3. 前記車両は、
   Ｙ結線された第１の３相コイルをステータコイルとして含む第１のモータジェネレータと、
   Ｙ結線された第２の３相コイルをステータコイルとして含む第１のモータジェネレータと、
   前記第１および第２の３相コイルにそれぞれ接続され、前記第１および第２のモータジェネレータをそれぞれ駆動する第１および第２のインバータと、
   前記第１および第２のインバータの動作を制御する制御装置とを含み、
   前記制御装置は、前記第１および第２の３相コイルの中性点間に前記電気負荷に供給する交流電力を生成するように、前記第１および第２のインバータを制御する、請求項１または請求項２に記載の電力供給システム。
4. 車両外部の電気負荷に電力を供給可能な車両であって、
   前記電力を生成する電力生成装置と、
   当該車両を前記電気負荷と接続する接続装置と、
   当該車両から前記接続装置を介して前記電気負荷へ電力の供給が行なわれているとき、前記接続装置による接続をロックするロック装置と、
   商用系統電源の停電時、前記商用系統電源を前記電気負荷から電気的に切離し、当該車両を前記電気負荷と電気的に接続する切替装置とを備え、
   前記ロック装置は、前記商用系統電源の停電時、前記切替装置の動作に連動して前記接続装置による接続をロックする、車両。

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