JP5962639B2

JP5962639B2 - 交流電源切替装置

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Publication number: JP5962639B2
Application number: JP2013251180A
Authority: JP
Inventors: 金山　光浩; 光浩金山
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-12-04
Filing date: 2013-12-04
Publication date: 2016-08-03
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Description

本発明は、交流電源切替装置に関するものである。

近年、化石燃料を用いた従来型の車両から環境負荷の少ない電動車両の開発が進んでいる。しかし、電動車両において従来型の車両と同等の性能を得ようとすると、高コストの二次電池を使用せざるを得ず、それが普及の遅れにつながっていた。

従来技術より、電動車両の二次電池を家庭用の電力として有効に使用して、実質コストを下げて普及を促進するためのシステムを提供するものがある（例えば、特許文献１参照）。

このシステムでは、給電電力系統および二次電池のうちいずれか一方を家屋の負荷に接続し、他方と家屋の負荷との間を開放するための切替部を備える。そして、切替部によって、家屋の負荷に対して給電電力系統からの電力を供給する第１状態、および家屋の負荷に対して二次電池からの電力を供給する第２状態のうちいずれか一方を実施することができる。

特開２００２−３１５１９３号公報

本発明者は、上記切替部として、図１９に示すように、給電電力系統および負荷３の間に配置されている給電電力系統側のスイッチ１０Ａと、二次電池２ａ側および負荷３の間に配置されている二次電池側のスイッチ１０Ｂとから構成されるものについて検討した。

例えば、給電電力系統に負荷を接続された第１状態から、二次電池２ａ側に負荷３を接続した第２状態に切り替える場合、給電電力系統側の電力と二次電池側の電力が衝突しないように、スイッチ１０Ａをオフした後にスイッチ１０Ｂをオンすることが必要になる。しかし、スイッチ１０Ａ、１０Ｂとして一般的な電磁開閉器を用いると、上述の如く第１状態から第２状態に切り替えるのに要する切替時間として長い時間がかかり、家屋の負荷３への電力供給が停止する瞬停が生じてしまう可能性がある。また、一般的なトライアックなどの半導体スイッチをスイッチ１０Ａ、１０Ｂとして用いると、上記切替時間を短くできるものの、スイッチ１０Ａをオフした状態で常にリーク電流が発生して、給電電力系統および負荷３の間が半接続状態になってしまう。

本発明は上記点に鑑みて、給電電力系統および二次電池のうち一方を負荷に接続した状態から、他方を負荷に接続した状態に切り替えるのに要する切替時間を短くするようにした交流電源切替装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、交流電力としての給電電力を供給するための給電電力系統と負荷（３）との間に配置されている第１のメカスイッチ（１１）と、給電電力系統と負荷の間に第１のメカスイッチに対して直列に配置されている第１の半導体スイッチ（１３）と、二次電池（２ａ）から出力される直流電力を交流電力に変換する交直変換装置（２ｂ）と負荷との間に配置されている第２のメカスイッチ（１２）と、交直変換装置と負荷との間に第２のメカスイッチに対して直列に配置されている第２の半導体スイッチ（１４）と、給電電力系統および二次電池のうち一方に負荷が接続されて、かつ他方と負荷との間が開放されている第１状態から、一方と負荷との間が開放されて、かつ他方に負荷が接続されている第２状態に切り替えるために、第１、第２のメカスイッチおよび第１、第２の半導体スイッチを制御する切替制御手段（６０）と、を備えることを特徴とする。

具体的には、請求項１に記載の発明では、切替制御手段は、第２のメカスイッチ（１２）をオンする第１スイッチ制御手段（Ｓ１００）と、第１スイッチ制御手段の実施後に第１の半導体スイッチ（１３）をオフする第２スイッチ制御手段（Ｓ１０１）と、第２スイッチ制御手段の実施後に第２の半導体スイッチ（１４）をオンする第３スイッチ制御手段（Ｓ１０２）と、第３スイッチ制御手段の実施後に第１のメカスイッチ（１１）をオフする第４スイッチ制御手段（Ｓ１０３）とをそれぞれ実施することにより、給電電力系統に負荷が接続されている第１状態から、二次電池に負荷が接続されている第２状態に切り替えるようになっており、および／または、切替制御手段は、第１のメカスイッチ（１１）をオンする第５スイッチ制御手段（Ｓ１０４）と、第５のスイッチ制御手段の実施後に第２の半導体スイッチ（１４）をオフする第６スイッチ制御手段（Ｓ１０５）と、第６スイッチ制御手段の実施後に第１の半導体スイッチ（１３）をオンする第７スイッチ制御手段（Ｓ１０６）と、第７スイッチ制御手段の実施後に第２のメカスイッチ（１２）をオフする第８スイッチ制御手段手段（Ｓ１０７）と、をそれぞれ実施することにより、二次電池に負荷が接続されている第１状態から、給電電力系統に負荷が接続されている第２状態に切り替えることを特徴とする。

したがって、給電電力系統に負荷が接続されている第１状態から、二次電池に負荷が接続されている第２状態に切り替える際に、第１の半導体スイッチをオフしてから、第１のメカスイッチをオフする。このため、給電電力系統および負荷の間を短時間で開放することができる。さらに、第２メカスイッチをオンしてから第２半導体スイッチをオンする。このため、二次電池および負荷の間を短時間で接続することができる。これに加えて、二次電池に負荷が接続されている第１状態から、給電電力系統に負荷が接続されている第２状態に切り替える際に、第２の半導体スイッチをオフしてから、第２のメカスイッチをオフする。このため、二次電池および負荷の間を短時間で開放することができる。さらに、第１メカスイッチをオンしてから第１半導体スイッチをオンする。このため、給電電力系統および負荷の間を短時間で接続することができる。

以上によれば、給電電力系統および二次電池のうち一方を負荷に接続した状態から、他方を負荷に接続した状態に切り替えるのに要する切替時間を短くするようにした交流電源切替装置を提供することができる。

請求項１１に記載の発明では、切替制御手段は、給電電力系統から供給される給電電力と交直変換装置から放電される放電電力とがゼロクロスとなるタイミングでオン、オフさせるように第１、第２の半導体スイッチを制御することを特徴とする。

したがって、第１、第２の半導体スイッチをオン、オフする際に、周囲の電気機器や電力系統等に悪影響を与えることを抑制することができる。

但し、ゼロクロスとなるタイミングとは、給電電力の絶対値と放電電力の絶対値とがそれぞれ所定値未満になるタイミングのことである。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態における交流電源切替装置の回路構成を示す図である。図１の制御部の切替処理を示すフローチャートである。図１の制御部の切替処理を示すタイミングチャートである。図１の制御部の切替処理を示すフローチャートである。本発明の第２実施形態における制御部の切替処理を示すフローチャートである。第２実施形態における制御部の切替処理を示すフローチャートである。本発明の第３実施形態における制御部の切替処理を示すフローチャートである。第３実施形態における制御部の切替処理を示すフローチャートである。本発明の第４実施形態における制御部の切替処理を示すフローチャートである。第４実施形態における制御部の切替処理を示すフローチャートである。本発明の第５実施形態における制御部の切替処理を示すフローチャートである。第５実施形態における制御部の切替処理を示すフローチャートである。本発明の第６実施形態における制御部の切替処理を示すフローチャートである。第６実施形態における制御部の切替処理を示すフローチャートである。本発明の第７実施形態における制御部の切替処理を示すフローチャートである。第７実施形態における制御部の切替処理を示すフローチャートである。本発明の第８実施形態における制御部の切替処理を示すタイミングチャートである。本発明の第９実施形態における制御部の切替処理を示すフローチャートである。本発明の比較例に切替部を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１に本発明の交流電源切替装置１の第１実施形態の回路構成を示す。

交流電源切替装置１は、図１に示すように、切替部１０、放電状態検出部２０、給電電力系統状態検出部３０、故障検出部４０、表示部５０、および制御部６０を備える。

切替部１０は、給電電力系統および電動車両２の交直流変換部２ｂのうちいずれか一方を負荷３に接続するためのもので、メカスイッチ１１、１２、および半導体スイッチ１３、１４を備える。負荷３は、家屋に配置されている家電製品等の電気機器である。給電電力系統は、一般家庭や施設などに２相の交流電力を供給する商用の電力系統である。

メカスイッチ１１および半導体スイッチ１３は、給電電力系統と負荷３との間に直列に配置されている。本実施形態では、メカスイッチ１１は、半導体スイッチ１３に対して給電電力系統側に配置されている。メカスイッチ１２および半導体スイッチ１４は、電動車両２の交直流変換部２ｂと負荷３との間に直列に配置されている。本実施形態のメカスイッチ１２は、半導体スイッチ１４に対して交直流変換部２ｂ側に配置されている。なお、以下、説明の便宜上、メカスイッチ１１、１２および半導体スイッチ１３、１４を総称してスイッチ１１〜１４とする。

電動車両２は、二次電池２ａおよび交直流変換部２ｂを備える。交直流変換部２ｂは、二次電池２ａから出力される直流電力を２相の交流電力に変換する。二次電池２ａは、主に電動車両２の走行用電動機に電力を供給するためのもので、例えば、リチウムイオン電池などが用いられる。

メカスイッチ１１、１２は、それぞれ、固定接点および可動接点を備える有接点リレースイッチである。有接点リレースイッチは、可動接点が固定接点に接触するオン状態にて２つの端子間を接続する一方、可動接点および固定接点の間を開放するオフ状態にて２つの端子間を開放するものである。例えば、メカスイッチ１１では、給電電力系統側の端子と、半導体スイッチ１３側の端子とから２つの端子を構成している。

半導体スイッチ１３、１４は、それぞれ、双方向に電流を流すことができるトライアック等の交流用半導体スイッチである。放電状態検出部２０は、二次電池２ａから交直流変換部２ｂを通して負荷３側に放電される交流電力をモニタする。給電電力系統状態検出部３０は、給電電力系統から負荷３側に放電される交流電力をモニタする。なお、以下、説明の便宜上、給電電力系統から負荷３側に放電される交流電力を給電電力とし、二次電池２ａから交直流変換部２ｂを通して負荷３側に放電される交流電力を、放電電力とする。

故障検出部４０は、スイッチ１１〜１４についてスイッチ毎に故障しているか否かを判定する。具体的には、故障検出部４０は、スイッチ１１〜１４についてスイッチ毎に２つの端子間の電圧を検出するとともに、この検出電圧に基づいてスイッチ毎に故障しているか否かを判定する。表示部５０は、スイッチ１１〜１４の故障情報等の各種情報を表示するための表示パネルである。制御部６０は、マイクロコンピュータやメモリ等から構成され、スイッチ１１〜１４を制御する切替処理を実行する。

次に、本実施形態の制御部６０の切替処理について図２、図３を参照して説明する。図２は、給電電力系統側に負荷３が接続された状態から二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態に切り替える切替処理を示すフローチャートである。図３は、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から給電電力系統側に負荷３が接続された状態に切り替える切替処理を示すフローチャートである。以下、図２の切替処理、および図３の切替処理を別々に説明する。
（図２の切替処理）
制御部６０は、図２のフローチャートにしたがって、切替処理を実行する。

まず、メカスイッチ１２をオンする（ステップ１００）。これにより、交直変換部２ｂおよび半導体スイッチ１４の間が接続される。

次に、半導体スイッチ１３をオフする（ステップ１０１）。これにより、メカスイッチ１１と負荷３との間が開放される。

その後、速やかに、半導体スイッチ１４をオンする（ステップ１０２）。これにより、メカスイッチ１２と負荷３との間が接続される。つまり、負荷３および交直変換部２ｂの間がメカスイッチ１２および半導体スイッチ１４を介して接続される。

その後、メカスイッチ１１をオフする（ステップ１０３）。これにより、半導体スイッチ１３および給電電力系統の間が開放される。つまり、メカスイッチ１３および半導体スイッチ１１によって、負荷３および給電電力系統の間が開放される。

以上により、半導体スイッチ１３をオフしてからメカスイッチ１１をオフするので、メカスイッチ１１によって負荷３および給電電力系統の間を短時間で開放することができる（図４参照）。さらに、メカスイッチ１２をオンしてから半導体スイッチ１４をオンするので、交直変換部２ｂおよび負荷３の間を短時間で接続することができる。したがって、切替部１０によって、給電電力系統を負荷３に接続した状態から、二次電池２ａを負荷３に接続した状態に切り替えるのに要する切替時間を短くすることができる。

図４では、メカスイッチ１２をオンするタイミングｔ１とメカスイッチ１１をオフするタイミングｔ４との間の切替時間を５００ｍｓｅｃとし、半導体スイッチ１３をオフするタイミングｔ２と半導体スイッチ１４をオンするタイミングｔ３との間の時間を１０ｍｓｅｃとしている。
（図３の切替処理）
制御部６０は、図３のフローチャートにしたがって、切替処理を実行する。

まず、メカスイッチ１１をオンする（ステップ１０４）。これにより、給電電力系統および半導体スイッチ１３の間が接続される。

次に、半導体スイッチ１４をオフする（ステップ１０５）。これにより、メカスイッチ１２と負荷３との間が開放される。

その後、速やかに、半導体スイッチ１３をオンする（ステップ１０６）。これにより、メカスイッチ１１と負荷３との間が接続される。つまり、負荷３および給電電力系統の間がメカスイッチ１１および半導体スイッチ１３を介して接続される。

その後、メカスイッチ１２をオフする（ステップ１０７）。これにより、半導体スイッチ１４および交直流変換部２ｂの間が開放される。つまり、メカスイッチ１２および半導体スイッチ１４によって、負荷３および交直流変換部２ｂの間が開放される。

以上により、半導体スイッチ１４をオフしてからメカスイッチ１２をオフするので、メカスイッチ１２によって負荷３および交直流変換部２ｂの間を短時間で開放することができる。さらに、メカスイッチ１１をオンしてから半導体スイッチ１３をオンするので、給電電力系統および負荷３の間を短時間で接続することができる。

以上により、二次電池２ａを負荷３に接続した状態から、給電電力系統を負荷３に接続した状態に切り替えるのに要する切替時間を短くすることができる。

以上説明した本実施形態によれば、給電電力系統側および二次電池２ａ側のうちいずれか一方を負荷３に接続し、かつ他方と負荷３との間の開放した状態から、前記他方を負荷３に接続し、かつ前記一方と負荷３との間の開放した状態に切り替えるのに要する切替時間を短くすることができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、上記第１実施形態において、放電電力があることを確認してから給電電力系統に負荷３が接続された状態から二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態に切り替え、給電電力があることを確認してから二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から給電電力系統側に負荷３が接続された状態に切り替える例について説明する。

以下、本実施形態の制御部６０の切替処理について図５、図６を参照して説明する。図５は、給電電力系統側に負荷３が接続された状態から二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から切り替える切替処理を示すフローチャートである。図６は、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から給電電力系統側に負荷３が接続された状態に切り替える切替処理を示すフローチャートである。以下、図５の切替処理、および図６の切替処理を別々に説明する。
（図５の切替処理）
制御部６０は、図５のフローチャートにしたがって、切替処理を実行する。

図５は、図２中のステップ１００、１０１、１０２、１０３の前に、ステップ１１０を加えたものである。ステップ１１０は、放電状態検出部２０の検出信号に基づいて、二次電池２ａから交直流変換部２ｂを通して負荷３側に供給される放電電力があるか否かを判定するステップである。

このため、ステップ１１０において、放電状態検出部２０の検出信号に基づき、二次電池２ａ側から負荷３側に供給される放電電力があるとして、ＹＥＳと判定したときに、上記第１実施形態と同様、ステップ１００、１０１、１０２、１０３の各処理を実行する。つまり、二次電池２ａからの放電電力があることを確認してから、給電電力系統に負荷３が接続された状態から二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態に切り替える。

なお、ステップ１１０において、放電状態検出部２０の検出信号に基づき、二次電池２ａ側から負荷３側に供給される放電電力がないとして、ＮＯと判定したときには、当該切替処理を終了する。
（図６の切替処理）
制御部６０は、図６のフローチャートにしたがって、切替処理を実行する。

図６は、図３のステップ１０４、１０５、１０６、１０７の前に、ステップ１１１を追加したものである。ステップ１１１は、給電電力系統状態検出部３０の検出信号に基づき、給電電力系統から負荷３に供給される給電電力があるか否かを判定するステップである。

このため、ステップ１１１において、給電電力系統状態検出部３０の検出信号に基づき、給電電力系統から負荷３に供給される給電電力があるとして、ＹＥＳと判定したときに、上記第１実施形態と同様、ステップ１０４、１０５、１０６、１０７の各処理を実行する。つまり、給電電力系統から供給される給電電力があることを確認してから、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から給電電力系統側に負荷３が接続された状態に切り替える。

なお、ステップ１１１において、給電電力系統状態検出部３０の検出信号に基づき、給電電力系統から負荷３に供給される給電電力がないとして、ＮＯと判定したときには、当該切替処理を終了する。

以上説明した本実施形態によれば、制御部６０は、二次電池２ａからの放電電力があることを確認してから、切替部１０によって、給電電力系統に負荷３が接続された状態から二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態に切り替える。よって、二次電池２ａ側に負荷３を接続した後に、引き続き、負荷３に電力を供給することができる。一方、制御部６０は、給電電力系統から供給される給電電力があることを確認してから、切替部１０によって、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から給電電力系統側に負荷３が接続された状態に切り替える。よって、給電電力系統に負荷３を接続した後に、引き続き、負荷３に電力を供給することができる。

（第３実施形態）
本実施形態では、上記第２実施形態において、給電電力がないことを確認してから給電電力系統に負荷３が接続された状態から二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態に切り替え、放電電力がないことを確認してから二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から給電電力系統側に負荷３が接続された状態に切り替える例について説明する。

以下、本実施形態の制御部６０の切替処理について図７、図８を参照して説明する。図７は、給電電力系統側に負荷３が接続された状態から二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から切り替える切替処理を示すフローチャートである。図８は、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から給電電力系統側に負荷３が接続された状態に切り替える切替処理を示すフローチャートである。以下、図７の切替処理、および図８の切替処理を別々に説明する。
（図７の切替処理）
制御部６０は、図７のフローチャートにしたがって、切替処理を実行する。

図７は、図５中のステップ１１０、１００、１０１、１０２、１０３の前に、ステップ１１２を加えたものである。ステップ１１２は、給電電力系統状態検出部３０の検出信号に基づいて、給電電力系統から供給される給電電力があるか否かを判定するステップである。

このため、ステップ１１２において、給電電力系統状態検出部３０の検出信号に基づいて、給電電力系統から負荷３側に供給される給電電力がないとして、ＹＥＳと判定したときに、上記第２実施形態と同様に、ステップ１１０、１００、１０１、１０２、１０３の各処理を実行する。

なお、ステップ１１２は、放電状態検出部２０の検出信号に基づいて、二次電池２ａから交直流変換部２ｂを通して負荷３側に供給される放電電力があるとしてＮＯと判定したときには、ステップ１１２に戻る。
（図８の切替処理）
制御部６０は、図８のフローチャートにしたがって、切替処理を実行する。

図８は、図６中のステップ１１１、１０４、１０５、１０６、１０７の前に、ステップ１１３を加えたものである。ステップ１１３は、放電状態検出部２０の検出信号に基づいて、二次電池２ａから交直流変換部２ｂを通して負荷３側に供給される放電電力がないか否かを判定するステップである。

このため、ステップ１１２において、放電状態検出部２０の検出信号に基づいて、二次電池２ａから交直流変換部２ｂを通して負荷３側に供給される放電電力がないとして、ＹＥＳと判定したときに、上記第２実施形態と同様に、ステップ１１１、１０４、１０５、１０６、１０７の各処理を実行する。

なお、ステップ１１３は、放電状態検出部２０の検出信号に基づいて、二次電池２ａから交直流変換部２ｂを通して負荷３側に供給される放電電力があるとしてＮＯと判定したときには、ステップ１１３に戻る。

以上説明した本実施形態によれば、制御部６０は、給電電力系統からの給電電力がなく、かつ二次電池２ａ側からの放電電力があると判定したときに、切替部１０によって、給電電力系統に負荷３が接続された状態から二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態に切り替える。制御部６０は、二次電池２ａ側から放電電力がなく、かつ給電電力系統からの給電電力があると判定したときに、切替部１０によって、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から給電電力系統側に負荷３が接続された状態に切り替える。よって、給電電力、或いは放電電力がなくなったときでも、制御部６０が切替部１０を制御することにより、負荷３に対して安定的に電力を供給することができる。

（第４実施形態）
本実施形態では、上記第２実施形態において、切替部１０によって、給電電力系統に負荷３が接続された状態から二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態に切り替える際に、スイッチ１１〜１４が故障していると判定すると、スイッチ１１〜１４が故障している旨を外部に通知する例について説明する。

以下、本実施形態の制御部６０の切替処理について図９、図１０を参照して説明する。図９は、給電電力系統側に負荷３が接続された状態から二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から切り替える切替処理を示すフローチャートである。図１０は、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から給電電力系統側に負荷３が接続された状態に切り替える切替処理を示すフローチャートである。以下、図９の切替処理、および図１０の切替処理を別々に説明する。
（図９の切替処理）
制御部６０は、図９のフローチャートにしたがって、切替処理を実行する。

図９は、図５のフローチャートにステップ１００Ａ、１０１Ａ、１０２Ａ、１０３Ａを追加したものである。

ステップ１００Ａは、ステップ１００の処理を実行後、メカスイッチ１２が実際にオンしているか否かを判定するステップである。具体的には、故障検出部４０によってメカスイッチ１２の２つの端子間の電圧を検出し、この検出した電圧（以下、端子間電圧という）が所定値以上であるか否かを判定する。端子間電圧が所定値以上であるときには、メカスイッチ１２がオンしていないとして、ステップ１００ＡでＮＯと判定して、メカスイッチ１２が故障しているとする（ステップ１２０）。これに伴い、メカスイッチ１２が故障している旨を表示部５０に表示する（ステップ１２１）。

上記ステップ１００Ａでは、メカスイッチ１２の端子間電圧が所定値未満であるときには、メカスイッチ１２が実際にオンしているとして、ＹＥＳと判定して、次のステップ１０１で半導体スイッチ１３をオフする。

これに伴い、ステップ１０１Ａにおいて、半導体スイッチ１３が実際にオフしているか否かを判定する。具体的には、故障検出部４０によって半導体スイッチ１３の２つの端子間の電圧を検出し、この検出した電圧（以下、端子間電圧という）が所定値未満であるか否かを判定する。端子間電圧が所定値未満であるときには、半導体スイッチ１３がオフしていないとして、ステップ１０１ＡでＮＯと判定して、半導体スイッチ１３が故障しているとする（ステップ１２０）。これに伴い、半導体スイッチ１３が故障している旨を表示部５０に表示する（ステップ１２１）。

また、上記ステップ１０１Ａでは、半導体スイッチ１３の端子間電圧が所定値以上であるときには、半導体スイッチ１３が実際にオフしているとして、ＹＥＳと判定して、次のステップ１０２で半導体スイッチ１４をオンする。

これに伴い、ステップ１０２Ａにおいて、半導体スイッチ１４が実際にオンしているか否かを判定する。具体的には、故障検出部４０によって半導体スイッチ１４の端子間電圧を検出し、この検出した端子間電圧が所定値以上であるか否かを判定する。端子間電圧が所定値以上であるときには、半導体スイッチ１４がオンしていないとして、ステップ１０２ＡでＮＯと判定して、半導体スイッチ１４が故障しているとする（ステップ１２０）。これに伴い、半導体スイッチ１４が故障している旨を表示部５０に表示する（ステップ１２１）。

また、上記ステップ１０２Ａでは、半導体スイッチ１３の端子間電圧が所定値未満であるときには、半導体スイッチ１３が実際にオンしているとして、ＹＥＳと判定して、次のステップ１０３でメカスイッチ１１をオフする。

これに伴い、ステップ１０３Ａにおいて、メカスイッチ１１が実際にオフしているか否かを判定する。具体的には、故障検出部４０によってメカスイッチ１１Ａの端子間電圧を検出し、この検出した端子間電圧が所定値以上であるか否かを判定する。端子間電圧が所定値未満であるときには、メカスイッチ１１がオフしていないとして、ステップ１０１ＡでＮＯと判定して、メカスイッチ１１が故障しているとする（ステップ１２０）。これに伴い、メカスイッチ１１が故障している旨を表示部５０に表示する（ステップ１２１）。

上記ステップ１０３Ａにおいて、メカスイッチ１３の端子間電圧が所定値以上であるときには、実際にメカスイッチ１３がオフしているとしてＹＥＳと判定する。

以上により、ステップ１００Ａ、１０１Ａ、１０２Ａ、１０３Ａにより、スイッチ１１〜１４が故障しているか否かスイッチ毎に判定し、スイッチ１１〜１４が故障していると判定したとき、スイッチ１１〜１４が故障している旨を表示部５０に表示する。
（図１０の切替処理）
制御部６０は、図１０のフローチャートにしたがって、切替処理を実行する。

図１０は、図６のフローチャートにステップ１０４Ａ、１０５Ａ、１０６Ａ、１０７Ａを追加したものである。

ステップ１０４Ａは、ステップ１０４の処理を実行後、メカスイッチ１１が実際にオンしているか否かを判定するステップである。そこで、ステップ１０４Ａでは、ステップ１００Ａと同様、故障検出部４０によってメカスイッチ１１の端子間電圧を検出し、この検出した端子間電圧が所定値以上であるときには、メカスイッチ１１が実際にオンしていなく、ステップ１０４ＡでＮＯと判定する。これに伴い、メカスイッチ１１が故障しているとする（ステップ１２０）。次に、メカスイッチ１１が故障している旨を表示部５０に表示する（ステップ１２１）。

上記ステップ１０４Ａでは、メカスイッチ１１の端子間電圧が所定値未満であるときには、メカスイッチ１１が実際にオンしているとして、ステップ１０４ＡでＹＥＳと判定する。これに伴い、半導体スイッチ１４をオフする（ステップ１０５）。

これに伴い、ステップ１０５Ａにおいて、半導体スイッチ１４が実際にオフしているか否かを判定する。具体的には、ステップ１０１Ａと同様、故障検出部４０によって半導体スイッチ１４の端子間電圧を検出し、この検出した端子間電圧が所定値未満であるときには、半導体スイッチ１４が実際にオフしていなく、ステップ１０５ＡでＮＯと判定する。これに伴い、半導体スイッチ１４が故障しているとする（ステップ１２０）。次に、半導体スイッチ１４が故障している旨を表示部５０に表示する（ステップ１２１）。

上記ステップ１０５Ａでは、半導体スイッチ１４の端子間電圧が所定値以上であるときには、半導体スイッチ１４が実際にオフしているとして、ＹＥＳと判定する。これに伴い、半導体スイッチ１３をオンする（ステップ１０６）。

これに伴い、ステップ１０６Ａにおいて、半導体スイッチ１３が実際にオンしているか否かを判定する。具体的には、ステップ１０２Ａと同様、故障検出部４０によって半導体スイッチ１３の端子間電圧を検出し、この検出した端子間電圧が所定値以上であるときには、半導体スイッチ１４が実際にオンしていなく、ステップ１０６ＡでＮＯと判定する。これに伴い、半導体スイッチ１３が故障しているとする（ステップ１２０）。次に、半導体スイッチ１３が故障している旨を表示部５０に表示する（ステップ１２１）。

上記ステップ１０６Ａでは、半導体スイッチ１３の端子間電圧が所定値未満であるときには、半導体スイッチ１３が実際にオンしているとして、ＹＥＳと判定して、次のステップ１０７でメカスイッチ１２をオンする。

これに伴い、ステップ１０７Ａでは、故障検出部４０によってメカスイッチ１１の端子間電圧を検出し、この検出した端子間電圧が所定値未満であるときには、メカスイッチ１２が実際にオフしていなく、ステップ１０７ＡでＮＯと判定する。これに伴い、メカスイッチ１２が故障しているとする（ステップ１２０）。次に、メカスイッチ１２が故障している旨を表示部５０に表示する（ステップ１２１）。

上記ステップ１０７Ａでは、メカスイッチ１２の端子間電圧が所定値以上であるときには、メカスイッチ１２が実際にオフしているとしてＹＥＳと判定する。

以上により、ステップ１０４Ａ、１０５Ａ、１０６Ａ、１０７Ａにより、スイッチ１１〜１４が故障しているか否かスイッチ毎に判定し、スイッチ１１〜１４が故障していると判定したとき、スイッチ１１〜１４が故障している旨を表示部５０に表示する。

以上説明した本実施形態によれば、制御部６０は、スイッチ１１〜１４が故障していると判定したとき、スイッチ１１〜１４が故障している旨を表示部５０に表示する。このため、スイッチ１１〜１４が故障している旨を外部に通知することができる。

（第５実施形態）
本実施形態では、上記第２実施形態において、給電電力系統に負荷３が接続された状態から二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態に切り替える際に、スイッチ１１〜１４が故障していると判定すると、給電電力系統に負荷３が接続された状態に戻す例について説明する。

以下、本実施形態の制御部６０の切替処理について図１１、図１２を参照して説明する。図１１は、給電電力系統側に負荷３が接続された状態から二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から切り替える切替処理を示すフローチャートである。図１２は、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から給電電力系統側に負荷３が接続された状態に切り替える切替処理を示すフローチャートである。以下、図１１の切替処理、および図１２の切替処理を別々に説明する。
（図１１の切替処理）
制御部６０は、図１１のフローチャートにしたがって、切替処理を実行する。

図１１は、図９の中のステップ１２０、ステップ１２１の間に、図３のステップ１０４、１０５、１０６、１０７を追加したものである。このため、ステップ１００Ａ、１０１Ａ、１０２Ａ、１０３Ａの判定後、ステップ１２０において、スイッチ１１〜１４のいずれかのスイッチが故障しているとした後、ステップ１０４、１０５、１０６、１０７の処理を実行する。これにより、切替部１０によって、給電電力系統に負荷３が接続された状態に戻すことができる。その後、ステップ１２１に移行する。
（図１２の切替処理）
制御部６０は、図１２のフローチャートにしたがって、切替処理を実行する。

図１２は、図１０の中のステップ１２０、ステップ１２１の間に、図２のステップ１００、１０１、１０２、１０３を追加したものである。このため、ステップ１０４Ａ、１０５Ａ、１０６Ａ、１０７Ａの判定後、ステップ１２０において、スイッチ１１〜１４のいずれかのスイッチが故障しているとした後、ステップ１００、１０１、１０２、１０３の処理を実行する。これにより、切替部１０によって、二次電池３ａ側に負荷３が接続された状態に戻すことができる。その後、ステップ１２１に移行する。

以上説明した本実施形態によれば、制御部６０は、給電電力系統に負荷３が接続された状態から二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態に切り替える際に、スイッチ１１〜１４が故障していると判定すると、給電電力系統に負荷３が接続された状態に戻すことができる。制御部６０は、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から給電電力系統に負荷３が接続された状態に切り替える際に、スイッチ１１〜１４が故障していると判定すると、給電電力系統に負荷３が接続された状態に戻すことができる。

（第６実施形態）
本実施形態では、上記第１実施形態において、給電電力系統に負荷３が接続された状態で、メカスイッチ１１、半導体スイッチ１３が故障したときに、給電電力系統に負荷３が接続された状態から、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態に切り替える例について説明する。

以下、本実施形態の制御部６０の切替処理について図１３、図１４を参照して説明する。図１３は、給電電力系統側に負荷３が接続された状態から二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から切り替える切替処理を示すフローチャートである。図１４は、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から給電電力系統側に負荷３が接続された状態に切り替える切替処理を示すフローチャートである。以下、図１３の切替処理、および図１４の切替処理を別々に説明する。
（図１３の切替処理）
制御部６０は、図１３のフローチャートにしたがって、切替処理を実行する。

図１３は、図２の中ステップ１００、１０１、１０２、１０３の前に図１０のステップ１０４Ａ、１０６Ａを追加したものである。

まず、ステップ１０４Ａにおいて、実際にメカスイッチ１１がオンしているか否かを判定する。このとき、メカスイッチ１１がオンしていないとして、ステップ１０４ＡでＮＯと判定したとき、メカスイッチ１１が故障しているとする（ステップ１２０）。その後、上記第１実施形態と同様に、ステップ１００、１０１、１０２、１０４の処理を実行する。これにより、切替部１０によって、給電電力系統に負荷３が接続された状態から、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態に切り替えることになる。その後、ステップ１２１の処理を実行する。

また、ステップ１０４Ａにおいて、メカスイッチ１１が実際にオンしているとしてＹＥＳと判定したとき、次のステップ１０６Ａにおいて、半導体スイッチ１３が実際にオンしているか否か判定する。半導体スイッチ１３がオンしていないとしてステップ１０６ＡでＮＯと判定したとき、半導体スイッチ１３が故障したとする（ステップ１２０）。その後、ステップ１００、１０１、１０２、１０３、１２１の各処理を実行する。これにより、切替部１０によって、給電電力系統に負荷３が接続された状態から、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態に切り替えることになる。
（図１４の切替処理）
制御部６０は、図１４のフローチャートにしたがって、切替処理を実行する。

図１４は、図２の中ステップ１０４、１０５、１０６、１０７の前に図９のステップ１００Ａ、１０２Ａを追加したものである。

まず、ステップ１００Ａにおいて、メカスイッチ１２がオンしていないとして、ＮＯと判定したとき、ステップ１２０に移行して、メカスイッチ１２が故障しているとする。その後、上記第１実施形態と同様に、ステップ１０４、１０５、１０６、１０７の処理を実行する。これにより、切替部１０によって、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から、給電電力系統に負荷３が接続された状態に切り替えることになる。その後、ステップ１２１の処理を実行する。

上記ステップ１００Ａにおいて、メカスイッチ１２がオンしているとして、ＹＥＳと判定したとき、次のステップ１０２Ａにおいて、半導体スイッチ１４が実際にオンしているか否か判定する。半導体スイッチ１４がオンしていないとしてステップ１０２ＡでＮＯと判定したとき、半導体スイッチ１４が故障したとする（ステップ１２０）。その後、ステップ１０４、１０５、１０６、１０７、１２１の各処理を実行する。これにより、切替部１０によって、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から、給電電力系統に負荷３が接続された状態に切り替えることになる。

以上説明した本実施形態によれば、制御部６０は、給電電力系統に負荷３が接続された状態で、メカスイッチ１１および半導体スイッチ１３のうち一方が故障したときに、給電電力系統に負荷３が接続された状態から、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態に切り替えることができる。制御部６０は、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態で、メカスイッチ１２および半導体スイッチ１４のうち一方が故障したときに、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から給電電力系統に負荷３が接続された状態に切り替えることができる。

（第７実施形態）
本実施形態では、給電電力系統および二次電池２ａ側のうち一方に負荷３が接続された状態から、他方に負荷３が接続された状態に切り替える際に、スイッチ１１〜１４が故障していると判定すると、スイッチ１１〜１４をオフする例について説明する。

以下、本実施形態の制御部６０の切替処理について図１５、図１６を参照して説明する。図１５は、給電電力系統側に負荷３が接続された状態から二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態に切り替える切替処理を示すフローチャートである。図１６は、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から給電電力系統側に負荷３が接続された状態に切り替える切替処理を示すフローチャートである。以下、図１５の切替処理、および図１６の切替処理を別々に説明する。
（図１５の切替処理）
制御部６０は、図１５のフローチャートにしたがって、切替処理を実行する。

図１５は、図９中ステップ１２０、１２１の間にステップ１０４Ｂ、１０５、１０６Ｂ、１０７を追加したものである。ステップ１０４Ｂはメカスイッチ１１をオフするステップである。ステップ１０５は半導体スイッチ１４をオフするステップである。ステップ１０６Ｂはメカスイッチ１３をオフするステップである。ステップ１０７は半導体スイッチ１２をオフするステップである。

そこで、本実施形態では、ステップ１００Ａ、１０１Ａ、１０２Ａ、１０３ＡのうちいずれかステップでＮＯと判定後、ステップ１２０においてスイッチ１１〜１４のいずれかスイッチが故障しているとする。すると、ステップ１０４Ｂ、１０５、１０６Ｂ、１０７の各処理を実施する。これにより、スイッチ１１、１２、１３、１４をそれぞれオフすることができる。その後、ステップ１２１の処理を実行する。
（図１６の切替処理）
制御部６０は、図１６のフローチャートにしたがって、切替処理を実行する。

図１６は、図１０のステップ１２０、１２１の間に、図１５のステップ１０４Ｂ、１０５、１０６Ｂ、１０７を追加したものである。そこで、本実施形態では、ステップ１０４Ａ、１０５Ａ、１０６Ａ、１０７ＡのうちいずれかステップでＮＯと判定後、ステップ１２０においてスイッチ１１〜１４のいずれかスイッチが故障しているとする。すると、ステップ１０４Ｂ、１０５、１０６Ｂ、１０７の各処理を実施する。これにより、スイッチ１１、１２、１３、１４をそれぞれオフすることができる。その後、ステップ１２１の処理を実行する。

以上説明した本実施形態によれば、制御部６０は、給電電力系統に負荷３が接続された状態から二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態に切り替える際に、スイッチ１１〜１４のいずれかスイッチが故障していると判定すると、スイッチ１１〜１４をそれぞれオフすることができる。制御部６０は、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から給電電力系統に負荷３が接続された状態に切り替える際に、スイッチ１１〜１４のいずれかスイッチが故障していると判定すると、スイッチ１１〜１４をそれぞれオフすることができる。

（第８実施形態）
本実施形態では、上記第１実施形態において、半導体スイッチ１３、１４を給電電力、放電電力がゼロクロスとなるタイミングで、オン、オフする例について説明する。

以下、本実施形態の制御部６０による切替処理について図１７を参照して説明する。

図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、給電電力系統に負荷３が接続された状態から二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から切り替える切替処理を示すタイミングチャートである。（ａ）は給電電力、（ｂ）は放電電力、（ｃ）は半導体スイッチ１３、（ｄ）は半導体スイッチ１４を示す。

制御部６０は、給電電力系統側に負荷３が接続された状態から二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態に切り替える際に、給電電力がゼロクロスになるタイミングで半導体スイッチ１３をオフし、放電電力がゼロクロスになるタイミングで半導体スイッチ１４をオンする。

ここで、給電電力がゼロクロスになるタイミングとは、給電電力の絶対値が所定値以下であるときのタイミングのことである。放電電力がゼロクロスになるタイミングとは、放電電力の絶対値が所定値以下であるときのタイミングのことである。

制御部６０は、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から給電電力系統側に負荷３が接続された状態に切り替える際に、放電電力がゼロクロスになるタイミングで半導体スイッチ１４をオフし、給電電力がゼロクロスになるタイミングで半導体スイッチ１３をオンする。

以上説明した本実施形態によれば、制御部６０は、放電電力、給電電力がゼロクロスになるタイミングで半導体スイッチ１３、１４をオン、オフする。このため、負荷３、二次電池３ａ、給電電力系統などへの悪影響を減らすことができる。
（第９実施形態）
本第９実施形態では、上記第１実施形態において、制御部６０は、給電電力系統および交直流変換部２ｂのうち一方と負荷３との間を接続するために、スイッチ１１〜１４を制御している場合に、スイッチ１１〜１４の少なくとも１つが故障していると判定した場合には、前記一方と負荷３との間を接続した現状の状態を維持するために、スイッチ１１〜１４を制御する例について説明する。

以下、本実施形態の制御部６０による切替処理について図１８を参照して説明する。図１８は制御部６０による切替処理を示すフローチャートである。

まず、ステップ１３０において、スイッチ１１〜１４のいずれのスイッチも、故障していなく、正常であるか否かを判定する。なお、以下、説明の便宜上、メカスイッチ１１および半導体スイッチ１３を総称してスイッチ１１、１３とし、メカスイッチ１２および半導体スイッチ１４を総称してスイッチ１２、１４とする。

例えば、給電電力系統と負荷３との間を接続するために、スイッチ１１〜１４を制御している場合に、スイッチ１１、１３のうち少なくとも１つのスイッチが実際にはオンしていない場合において、このオンしていないスイッチが故障しているとして、ステップ１３０でＮＯと判定する。

さらに、給電電力系統と負荷３との間を接続するために、スイッチ１１〜１４を制御している場合に、スイッチ１２、１４のうち少なくとも１つのスイッチが実際にはオフしていない場合には、このオフしていないスイッチが故障しているとして、ステップ１３０でＮＯと判定する。

このようにステップ１３０でＮＯと判定すると、給電電力系統および負荷３の間を接続した状態を維持させるために、スイッチ１１〜１４を制御する（ステップ１３１）。

一方、交直流変換部２ｂと負荷３との間を接続するために、スイッチ１１〜１４を制御している場合に、スイッチ１２、１４のうち少なくとも１つのスイッチが実際にはオンしていない場合には、このオンしていないスイッチが故障しているとして、ステップ１３０でＮＯと判定する。

さらに、交直流変換部２ｂと負荷３との間を接続するために、スイッチ１１〜１４を制御している場合に、スイッチ１１、１３のうち少なくとも１つのスイッチが実際にはオフしていない場合には、このオフしていないスイッチが故障しているとして、ステップ１３０でＮＯと判定する。

このようにステップ１３０でＮＯと判定すると、交直流変換部２ｂと負荷３との間を接続した状態を維持させるために、スイッチ１１〜１４を制御する。

また、上記ステップ１３０において、スイッチ１１〜１４のいずれのスイッチも、故障していなく、正常である場合には、ＹＥＳと判定する。

なお、スイッチ１１〜１４においてスイッチ毎に故障しているか否かの判定は、図９のステップ１００Ａ、１０１Ａ、１０２Ａ、１０３Ａ、および図１０のステップ１０４Ａ、１０５Ａ、１０６Ａ、１０７Ａと同様である。

以上説明した本実施形態によれば、制御部６０は、給電電力系統および二次電池２ａ側のうち一方と負荷３との間を接続するために、スイッチ１１〜１４を制御している場合において、スイッチ１１〜１４の少なくとも１つが故障していると判定したときには、前記一方と負荷３との間を接続した現状の状態を維持するために、スイッチ１１〜１４を制御することができる。
（他の実施形態）
上記第１〜９実施形態では、メカスイッチ１１を半導体スイッチ１３に対して給電電力系統側に配置した例について説明したが、これに代えて、半導体スイッチ１３をメカスイッチ１１に対して給電電力系統側に配置してもよい。

上記第１〜９実施形態では、メカスイッチ１２を半導体スイッチ１４に対して交直流変換部２ｂ側に配置した例について説明したが、これに代えて、半導体スイッチ１４をメカスイッチ１２に対して交直流変換部２ｂ側に配置してもよい。

上記第１実施形態では、制御部６０が図２の切替処理および図３の切替処理をそれぞれ実行した例について説明したが、これに限らず、制御部６０が図２の切替処理および図３の切替処理のうち一方を実行してもよい。

上記第２実施形態では、制御部６０が図５の切替処理および図６の切替処理をそれぞれ実行した例について説明したが、これに限らず、制御部６０が図５の切替処理および図６の切替処理のうち一方を実行してもよい。

上記第３実施形態では、制御部６０が図７の切替処理および図８の切替処理をそれぞれ実行した例について説明したが、これに限らず、制御部６０が図７の切替処理および図８の切替処理のうち一方を実行してもよい。

上記第４実施形態では、制御部６０が図９の切替処理および図１０の切替処理をそれぞれ実行した例について説明したが、これに限らず、制御部６０が図９の切替処理および図１０の切替処理のうち一方を実行してもよい。

上記第５実施形態では、制御部６０が図１０の切替処理および図１１の切替処理をそれぞれ実行した例について説明したが、これに限らず、制御部６０が図１０の切替処理および図１１の切替処理のうち一方を実行してもよい。

上記第６実施形態では、制御部６０が図１３の切替処理および図１４の切替処理をそれぞれ実行した例について説明したが、これに限らず、制御部６０が図１３の切替処理および図１４の切替処理のうち一方を実行してもよい。

上記第７実施形態では、制御部６０が図１５の切替処理および図１６の切替処理をそれぞれ実行した例について説明したが、これに限らず、制御部６０が図１５の切替処理および図１６の切替処理のうち一方を実行してもよい。

上記第８実施形態では、給電電力系統に負荷３が接続された状態から二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態に切り替える際に、給電電力および放電電力がゼロクロスになるタイミングで半導体スイッチ１３、１４をオン、オフした。これに加えて、上記第８実施形態では、二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から給電電力系統に負荷３が接続された状態に切り替える際に、給電電力および放電電力がゼロクロスになるタイミングで半導体スイッチ１３、１４をオン、オフした。

しかし、これに限らず、上記第８実施形態では、給電電力系統に負荷３が接続された状態から二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態に切り替える場合のみ、給電電力および放電電力がゼロクロスになるタイミングで半導体スイッチ１３、１４をオン、オフしてもよい。二次電池２ａ側に負荷３が接続された状態から給電電力系統に負荷３が接続された状態に切り替える場合のみ、給電電力および放電電力がゼロクロスになるタイミングで半導体スイッチ１３、１４をオン、オフしてもよい。

上記第４実施形態では、スイッチ１１〜１４が故障している旨を表示部５０に表示することにより、スイッチ１１〜１４が故障している旨を外部に通知した例について説明したが、これに限らず、スイッチ１１〜１４が故障している旨を通信によって通信端末に送信することにより、スイッチ１１〜１４が故障している旨を外部に通知してもよい。

上記第８実施形態では、上記第１実施形態において、半導体スイッチ１３、１４をゼロクロスとなるタイミングでオン、オフする例について説明したが、これに代えて、上記第２〜７の実施形態において、半導体スイッチ１３、１４をゼロクロスとなるタイミングでオン、オフしてもよい。

上記第１〜第９実施形態では、電動車両に搭載される二次電池を本発明の二次電池２ａとした例について説明したが、これに限らず、設置型の二次電池を本発明の二次電池２ａとしてもよい。

上記第１実施形態において、半導体スイッチ１３、１４をゼロクロスとなるタイミングでオン、オフする例について説明したが、これに代えて、上記第１〜７の実施形態において、半導体スイッチ１３、１４をゼロクロスとなるタイミングでオン、オフしてもよい。

上記９の実施形態では、制御部６０が次の（１）、（２）の処理をそれぞれ実施した例について説明したが、これに限らず、制御部６０が（１）、（２）のうち一方の処理を実施してもよい。

（１）制御部６０は、給電電力系統および負荷３との間を接続するために、スイッチ１１〜１４を制御した場合に、スイッチ１１〜１４のうち少なくとも１つのスイッチが故障していると判定した場合において、給電電力系統および負荷３との間を接続した状態を維持するために、スイッチ１１〜１４を制御する。

（２）制御部６０は、交直流変換部２ｂと負荷３との間を接続するために、スイッチ１１〜１４を制御した場合に、スイッチ１１〜１４のうち少なくとも１つのスイッチが故障していると判定した場合において、交直流変換部２ｂと負荷３との間を接続した状態を維持するために、スイッチ１１〜１４を制御する。

上記第１〜９の実施形態では、給電電力系統や交直流変換部２ｂから出力される交流電力を２相の交流電力とした例について説明したが、これに代えて、給電電力系統や交直流変換部２ｂから出力される交流電力を３相以上の交流電力としてもよい。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。例えば、第５実施形態と第６実施形態とを組み合わせてもよい。第６実施形態と第７実施形態とを組み合わせてもよい。

次に、上記各本実施形態の構成要素と特許請求の範囲との間の対応関係を示す。メカスイッチ１１が第１のメカスイッチに対応し、半導体スイッチ１３が第１の半導体スイッチに対応し、メカスイッチ１２が第２のメカスイッチに対応し、半導体スイッチ１４が第２の半導体スイッチに対応している。制御部６０が切替制御手段を構成し、ステップ１００が第１スイッチ制御手段に対応し、ステップ１０１が第２スイッチ制御手段に対応している。ステップ１０２が第３スイッチ制御手段に対応し、ステップ１０３が第４スイッチ制御手段に対応し、ステップ１０４が第５スイッチ制御手段に対応し、ステップ１０５が第６スイッチ制御手段に対応している。ステップ１０６が第７スイッチ制御手段に対応し、ステップ１０７が第８スイッチ制御手段に対応し、放電状態検出部２０が放電検出手段に対応し、給電電力系統状態検出部３０が給電検出手段に対応し、ステップ１００Ａ、１０１Ａ、１０２Ａ、１０３Ａ、１０４Ａ、１０５Ａ、１０６、１０７Ａが故障判定手段に対応し、ステップ１２１が通知手段に対応している。

１交流電源切替装置
１０切替部
２０放電状態検出部
３０給電電力系統状態検出部
４０故障検出部
５０表示部
６０制御部

Claims

交流電力としての給電電力を供給するための給電電力系統と負荷（３）との間に配置されている第１のメカスイッチ（１１）と、
前記給電電力系統と前記負荷の間に前記第１のメカスイッチに対して直列に配置されている第１の半導体スイッチ（１３）と、
二次電池（２ａ）から出力される直流電力を交流電力に変換する交直変換装置（２ｂ）と前記負荷との間に配置されている第２のメカスイッチ（１２）と、
前記交直変換装置と前記負荷との間に前記第２のメカスイッチに対して直列に配置されている第２の半導体スイッチ（１４）と、
前記給電電力系統および前記二次電池のうち一方に前記負荷が接続されて、かつ他方と前記負荷との間が開放されている第１状態から、前記一方と前記負荷との間が開放されて、かつ前記他方に前記負荷が接続されている第２状態に切り替えるために、前記第１、第２のメカスイッチおよび前記第１、第２の半導体スイッチを制御する切替制御手段（６０）と、を備え、
前記切替制御手段は、
前記第２のメカスイッチ（１２）をオンする第１スイッチ制御手段（Ｓ１００）と、
前記第１スイッチ制御手段の実施後に前記第１の半導体スイッチ（１３）をオフする第２スイッチ制御手段（Ｓ１０１）と、
前記第２スイッチ制御手段の実施後に前記第２の半導体スイッチ（１４）をオンする第３スイッチ制御手段（Ｓ１０２）と、
前記第３スイッチ制御手段の実施後に前記第１のメカスイッチ（１１）をオフする第４スイッチ制御手段（Ｓ１０３）と、をそれぞれ実施することにより、前記給電電力系統に前記負荷が接続されている前記第１状態から、前記二次電池に前記負荷が接続されている前記第２状態に切り替えるようになっており、
および／または、前記切替制御手段は、
前記第１のメカスイッチ（１１）をオンする第５スイッチ制御手段（Ｓ１０４）と、
前記第５のスイッチ制御手段の実施後に前記第２の半導体スイッチ（１４）をオフする第６スイッチ制御手段（Ｓ１０５）と、
前記第６スイッチ制御手段の実施後に前記第１の半導体スイッチ（１３）をオンする第７スイッチ制御手段（Ｓ１０６）と、
前記第７スイッチ制御手段の実施後に前記第２のメカスイッチ（１２）をオフする第８スイッチ制御手段手段（Ｓ１０７）と、をそれぞれ実施することにより、前記二次電池に前記負荷が接続されている前記第１状態から、前記給電電力系統に前記負荷が接続されている前記第２状態に切り替えることを特徴とする交流電源切替装置。
前記交直変換装置から放電される放電電力をモニタする放電検出手段（２０）、および／または、前記給電電力系統から供給される給電電力をモニタする給電検出手段（３０）を備えることを特徴とする請求項１に記載の交流電源切替装置。
前記切替制御手段は、前記放電検出手段の検出信号に基づいて前記交直変換装置から放電される放電電力が有ると判定した場合、前記給電電力系統に前記負荷が接続されている前記第１状態から、前記二次電池に前記負荷が接続されている前記第２状態に切り替えるように前記第１、第２のメカスイッチおよび前記第１、第２の半導体スイッチを制御するものであり、
および／または、前記切替制御手段は、前記給電検出手段の検出信号に基づいて前記給電電力系統から供給される給電電力が有ると判定した場合、前記二次電池に前記負荷が接続されている前記第１状態から、前記給電電力系統に前記負荷が接続されている前記第２状態に切り替えるように前記第１、第２のメカスイッチおよび前記第１、第２の半導体スイッチを制御するものであることを特徴とする請求項２に記載の交流電源切替装置。
前記切替制御手段は、前記給電検出手段の検出信号に基づいて前記給電電力系統から供給される給電電力が無いと判定した場合、前記給電電力系統に前記負荷が接続されている前記第１状態から、前記二次電池に前記負荷が接続されている前記第２状態に切り替えるように前記第１、第２のメカスイッチおよび前記第１、第２の半導体スイッチを制御するものであり、
および／または、前記切替制御手段は、前記放電検出手段の検出信号に基づいて前記交直変換装置から放電される放電電力が無いと判定した場合、前記二次電池に前記負荷が接続されている前記第１状態から、前記給電電力系統に前記負荷が接続されている前記第２状態に切り替えるように前記第１、第２のメカスイッチおよび前記第１、第２の半導体スイッチを制御するものであることを特徴とする請求項２または３に記載の交流電源切替装置。
前記第１、第２のメカスイッチおよび前記第１、第２の半導体スイッチのそれぞれについて故障しているか否かを判定する故障判定手段（１００Ａ、１０１Ａ・・・・１０７Ａ）を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の交流電源切替装置。
前記第１、第２のメカスイッチおよび前記第１、第２の半導体スイッチのいずれか１つのスイッチが故障していると前記故障判定手段が判定したときには、前記スイッチが故障している旨を外部に通知する通知手段（Ｓ１２１）を備えることを特徴とする請求項５に記載の交流電源切替装置。
前記切替制御手段は、前記給電電力系統に前記負荷が接続されている前記第１状態から、前記二次電池に前記負荷が接続されている前記第２状態に切り替える際に、前記第１、第２のメカスイッチおよび前記第１、第２の半導体スイッチのうち少なくとも１つが故障していると前記故障判定手段が判定した場合に、前記給電電力系統に前記負荷が接続されている前記第１状態に戻すように前記第１、第２のメカスイッチおよび前記第１、第２の半導体スイッチを制御し、
および／または、前記切替制御手段は、前記二次電池に前記負荷が接続されている前記第１状態から、前記給電電力系統に前記負荷が接続されている前記第２状態に切り替える際に、前記第１、第２のメカスイッチおよび前記第１、第２の半導体スイッチのうち少なくとも１つが故障していると前記故障判定手段が判定した場合に、前記二次電池に前記負荷が接続されている前記第１状態に戻すように前記第１、第２のメカスイッチおよび前記第１、第２の半導体スイッチを制御することを特徴とする請求項５または６に記載の交流電源切替装置。
前記切替制御手段は、前記給電電力系統に前記負荷が接続されている状態で、前記第１のメカスイッチおよび前記第１の半導体スイッチのうちいずれか一方が故障していると前記故障判定手段が判定した場合に、前記給電電力系統に前記負荷が接続されている第１状態から、前記二次電池に前記負荷が接続されている第２状態に切り替えるように前記第１、第２のメカスイッチおよび前記第１、第２の半導体スイッチを制御し、
および／または、前記切替制御手段は、前記二次電池に前記負荷が接続されている状態で、前記第２のメカスイッチおよび前記第２の半導体スイッチのうちいずれか一方が故障していると前記故障判定手段が判定した場合に、前記二次電池に前記負荷が接続されている第１状態から前記給電電力系統に前記負荷が接続されている第２状態に切り替えるように前記第１、第２のメカスイッチおよび前記第１、第２の半導体スイッチを制御することを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１つに記載の交流電源切替装置。
前記切替制御手段は、前記第１、第２のメカスイッチおよび前記第１、第２の半導体スイッチのうち少なくとも１つが故障していると前記故障判定手段が判定した場合に、前記第１、第２のメカスイッチおよび前記第１、第２の半導体スイッチをオフすることを特徴とする請求項５または６に記載の交流電源切替装置。
前記切替制御手段は、前記給電電力系統および前記二次電池側のうち一方と前記負荷との間を接続するために、前記第１、第２のメカスイッチおよび前記第１、第２の半導体スイッチを制御した場合に、前記第１、第２のメカスイッチおよび前記第１、第２の半導体スイッチのうち少なくとも１つが故障していると前記故障判定手段が判定した場合において、
前記切替制御手段は、前記一方および前記負荷の間を接続した状態を維持するために、前記第１、第２のメカスイッチおよび前記第１、第２の半導体スイッチを制御することを特徴とする請求項５または６に記載の交流電源切替装置。
前記切替制御手段は、前記給電電力系統から供給される給電電力と前記交直変換装置から放電される放電電力とがゼロクロスとなるタイミングでオン、オフさせるように前記第１、第２の半導体スイッチを制御することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の交流電源切替装置。