JP6534218B2 - 電力系統に連系する電力供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力系統に連系する、自立運転可能な電力供給装置に関する。

従来から、通常時には電力系統と連系して該電力系統から供給される電力と蓄電池の放電電力を負荷に供給する一方、停電等により電力系統からの電力の供給が途絶えたときには該電力系統との連系を解除して蓄電池の放電電力のみを負荷に供給する自立運転を行う電力供給装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、出願人は、自立運転時の雑音端子電圧の規格を満足させるために、図５に示す電力供給装置１０を検討してきた。同図に示すように、この電力供給装置１０は、単相三線で電力系統から電力の供給を受ける系統端子Ｔ１ｒ，Ｔ１ｎ，Ｔ１ｂ（以下、まとめて「Ｔ１」ともいう）と、単相三線で負荷（例えば、停電時においても動作すべき冷蔵庫等の重要負荷）に電力を供給する自立端子Ｔ２ｒ，Ｔ２ｎ，Ｔ２ｂ（以下、まとめて「Ｔ２」ともいう）と、一方の入出力が蓄電池Ｂに接続されるパワーコンディショナ回路（双方向インバータ回路）２と、パワーコンディショナ回路２の他方の入出力と自立端子Ｔ２の間に設けられた自立側フィルタ回路３ａと、上記他方の入出力と系統端子Ｔ１の間に設けられた系統側フィルタ回路３ｂと、自立側フィルタ回路３ａと自立端子Ｔ２の接続状態を切り替える第１スイッチＳ１ｒ，Ｓ１ｎ，Ｓ１ｂ（以下、まとめて「Ｓ１」ともいう）と、自立側フィルタ回路３ａと上記他方の入出力の接続状態を切り替える第２スイッチＳ２ｒ，Ｓ２ｎ，Ｓ２ｂ（以下、まとめて「Ｓ２」ともいう）と、系統側フィルタ回路３ｂと系統端子Ｔ１の接続状態を切り替える第３スイッチＳ３ｒ，Ｓ３ｎ，Ｓ３ｂ（以下、まとめて「Ｓ３」ともいう）と、系統側フィルタ回路３ｂと上記他方の入出力の接続状態を切り替える第４スイッチＳ４ｒ，Ｓ４ｎ，Ｓ４ｂ（以下、まとめて「Ｓ４」ともいう）と、系統端子Ｔ１と自立端子Ｔ２の接続状態を切り替える第５スイッチＳ５ｒ，Ｓ５ｎ，Ｓ５ｂ（以下、まとめて「Ｓ５」ともいう）と、自立端子Ｔ２ｎ（中性端子）とアースの接続状態を切り替える第６スイッチＳ６と、系統端子Ｔ１における電圧を検出する系統電圧検出部４と、各スイッチをオンまたはオフさせるスイッチ制御部１１と、系統端子Ｔ１または蓄電池Ｂから供給された電力に基づいてスイッチ制御部１１に電源電圧を供給する制御電源部６と、制御電源部６と系統端子Ｔ１の間に設けられた電源側フィルタ回路１２とを備える。

系統電圧検出部４による検出の結果が正常である場合、スイッチ制御部１１は、第３〜第５スイッチＳ３〜Ｓ５をオンさせるとともに、第１スイッチＳ１、第２スイッチＳ２および第６スイッチＳ６をオフさせる。これにより、パワーコンディショナ回路２によって適当な交流電力に変換された後に系統側フィルタ回路３ｂによってノイズが除去された蓄電池Ｂの放電電力が系統端子Ｔ１と自立端子Ｔ２とに供給され、自立端子Ｔ２に繋がる負荷に電力が供給される。自立端子Ｔ２に繋がる負荷とは別の負荷（例えば、停電時に動作が停止しても差し支えない非重要負荷）が系統端子Ｔ１に繋がっている場合は、当該負荷にも電力が供給される。このとき、制御電源部６は、電源側フィルタ回路１２によってノイズが除去された系統電力に基づいて電源電圧を生成する。また、このとき、パワーコンディショナ回路２の動作方向を逆にすれば、系統電力で蓄電池Ｂが充電される。

一方、系統電圧検出部４による検出の結果が異常である場合、すなわち、停電等により電力系統からの電力の供給が途絶えた場合、スイッチ制御部１１は、第３〜第５スイッチＳ３〜Ｓ５をオフさせるとともに、第１スイッチＳ１、第２スイッチＳ２および第６スイッチＳ６をオンさせる。これにより、電力供給装置１０は電力系統から解列された状態となり、パワーコンディショナ回路２によって適当な交流電力に変換された後に自立側フィルタ回路３ａによってノイズが除去された蓄電池Ｂの放電電力が自立端子Ｔ２から負荷に供給される。また、このとき、制御電源部６は、蓄電池Ｂの放電電力に基づいて電源電圧を生成する。

系統端子Ｔ１ｎは電力系統側においてアースに接続されているため、第５スイッチＳ５ｎがオンのときは自立端子Ｔ２ｎ（中性端子）の電位もアース電位となるが、第５スイッチＳ５ｎがオフのときは自立端子Ｔ２ｎの電位が定まらず、感電の危険がある。これを防ぐために、この電力供給装置１０では、第５スイッチＳ５ｎをオフさせるときに第６スイッチＳ６をオンさせて自立端子Ｔ２ｎの電位をアース電位に維持する。

なお、出願人は電力供給装置１０に関する開示をこれまで行っていないので、この電力供給装置１０を公知技術と認識してはならない。

特開２０１４−２１２６５５号公報

電力供給装置１０では、自立運転時に、自立側フィルタ回路３ａの第１ＹコンデンサＣ１ｙおよび第２ＹコンデンサＣ２ｙからアースにノイズが流出し、さらにこれが電源側フィルタ回路１２の第５ＹコンデンサＣ５ｙを介して系統端子Ｔ１に伝搬して、系統端子Ｔ１における雑音端子電圧が規格値を超えてしまうことがあった。

なお、上記の通り、自立運転時には、第３スイッチＳ３および第４スイッチＳ４はオフされる。このため、自立側フィルタ回路３ａの第１ＹコンデンサＣ１ｙおよび第２ＹコンデンサＣ２ｙからアースに流出したノイズが第３ＹコンデンサＣ３ｙおよび第４ＹコンデンサＣ４ｙを介して系統側フィルタ回路３ｂに流れ込んだとしても、そのノイズが系統端子Ｔ１に伝搬することはない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、自立運転時の系統端子における雑音端子電圧が従来よりも低減される電力供給装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る第１の電力供給装置は、電力系統から電力の供給を受ける系統端子と、負荷に電力を供給する自立端子と、一方の入出力が蓄電池に接続された双方向インバータ回路と、前記双方向インバータ回路の他方の入出力と前記自立端子の間に設けられた、少なくとも１つのＹコンデンサを含む自立側フィルタ回路と、前記他方の入出力と前記系統端子の間に設けられた系統側フィルタ回路と、前記自立側フィルタ回路と前記自立端子の接続状態を切り替える第１スイッチと、前記自立側フィルタ回路と前記他方の入出力の接続状態を切り替える第２スイッチと、前記系統側フィルタ回路と前記系統端子の接続状態を切り替える第３スイッチと、前記系統側フィルタ回路と前記他方の入出力の接続状態を切り替える第４スイッチと、前記系統端子と前記自立端子の接続状態を切り替える第５スイッチと、前記系統端子における電圧を検出する系統電圧検出部と、スイッチ制御部と、前記系統端子または前記蓄電池から供給された電力に基づいて前記スイッチ制御部に電源電圧を供給する制御電源部と、前記制御電源部と前記系統端子の間に設けられた、少なくとも１つのＹコンデンサを含む電源側フィルタ回路と、前記電源側フィルタ回路の前記Ｙコンデンサに直列に設けられるか、前記電源側フィルタ回路と前記系統端子の間に介設された経路遮断スイッチとを備え、前記スイッチ制御部は、（１）前記検出の結果が正常である場合は、前記第３、第４および第５スイッチ、並びに前記経路遮断スイッチをオンさせるとともに、前記第１および第２スイッチをオフさせ、（２）前記検出の結果が異常である場合は、前記第３、第４および第５スイッチ、並びに前記経路遮断スイッチをオフさせるとともに、前記第１および第２スイッチをオンさせる。

この構成では、系統電圧検出部による検出の結果が異常である場合、すなわち、自立運転時に、「自立側フィルタ回路のＹコンデンサ→アース→電源側フィルタ回路のＹコンデンサ→系統端子」の途中に設けられた経路遮断スイッチがオフされる。したがって、この構成によれば、自立側フィルタ回路のＹコンデンサからアースに流出したノイズによって系統端子における雑音端子電圧が悪化するのを防ぐことができる。

また、本発明に係る第２の電力供給装置は、電力系統から電力の供給を受ける系統端子と、負荷に電力を供給する自立端子と、一方の入出力が蓄電池に接続された双方向インバータ回路と、前記双方向インバータ回路の他方の入出力と、前記系統端子および前記自立端子の接続部との間に設けられた、少なくとも１つのＹコンデンサを含む自立側・系統側兼用フィルタ回路と、前記自立側・系統側兼用フィルタ回路と前記自立端子の接続状態を切り替える第１スイッチと、前記自立側・系統側兼用フィルタ回路と前記系統端子の接続状態を切り替える第３スイッチと、前記系統端子と前記自立端子の接続状態を切り替える第５スイッチと、前記系統端子における電圧を検出する系統電圧検出部と、スイッチ制御部と、前記系統端子または前記蓄電池から供給された電力に基づいて前記スイッチ制御部に電源電圧を供給する制御電源部と、前記制御電源部と前記系統端子の間に設けられた、少なくとも１つのＹコンデンサを含む電源側フィルタ回路と、前記電源側フィルタ回路の前記Ｙコンデンサに直列に設けられるか、前記電源側フィルタ回路と前記系統端子の間に介設された経路遮断スイッチとを備え、前記スイッチ制御部は、（１）前記検出の結果が正常である場合は、前記第３および第５スイッチ、並びに前記経路遮断スイッチをオンさせるとともに、前記第１スイッチをオフさせ、（２）前記検出の結果が異常である場合は、前記第３および第５スイッチ、並びに前記経路遮断スイッチをオフさせるとともに、前記第１スイッチをオンさせる。

この構成では、系統電圧検出部による検出の結果が異常である場合、すなわち、自立運転時に、「自立側・系統側兼用フィルタ回路のＹコンデンサ→アース→電源側フィルタ回路のＹコンデンサ→系統端子」の途中に設けられた経路遮断スイッチがオフされる。したがって、この構成によれば、自立側・系統側兼用フィルタ回路のＹコンデンサからアースに流出したノイズによって系統端子における雑音端子電圧が悪化するのを防ぐことができる。

上記第１および第２の電力供給装置の電源側フィルタ回路は、例えば、コモンモードチョークコイルと、前記コモンモードチョークコイルよりも前記系統端子側に設けられたＸコンデンサおよびＹコンデンサとを含む。この場合、前記経路遮断スイッチは、一端が前記Ｙコンデンサを構成する複数のコンデンサに接続されるとともに、他端がアースに接続されていることが好ましい。

この構成によれば、電源側フィルタ回路のＹコンデンサを構成する複数のコンデンサのそれぞれに経路遮断スイッチが直列に接続された場合よりも、部品点数を減らすことができ、かつ経路遮断スイッチを駆動するための電力を低減することができる。

本発明によれば、自立運転時の系統端子における雑音端子電圧が従来よりも低減された電力供給装置を提供することができる。

本発明の第１実施例に係る電力供給装置の回路図である。 本発明の第２実施例に係る電力供給装置の回路図である。 図２に示す電力供給装置の一部の具体的な回路構成を示す図である。 本発明の第３実施例に係る電力供給装置の回路図である。 出願人が検討してきた電力供給装置の回路図である。 図５に示す電力供給装置の自立運転時のノイズ伝搬経路を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る電力変換装置の実施例について説明する。

［第１実施例］
図１に、本発明の第１実施例に係る電力供給装置１Ａを示す。同図に示すように、電力供給装置１Ａは、単相三線で電力系統から電力の供給を受ける系統端子Ｔ１ｒ，Ｔ１ｎ，Ｔ１ｂ（以下、まとめて「Ｔ１」ともいう）と、単相三線で負荷（例えば、停電時においても動作すべき冷蔵庫等の重要負荷）に電力を供給する自立端子Ｔ２ｒ，Ｔ２ｎ，Ｔ２ｂ（以下、まとめて「Ｔ２」ともいう）と、一方の入出力が蓄電池Ｂに接続されるパワーコンディショナ回路２と、パワーコンディショナ回路２の他方の入出力と自立端子Ｔ２の間に設けられた自立側フィルタ回路３ａと、上記他方の入出力と系統端子Ｔ１の間に設けられた系統側フィルタ回路３ｂと、自立側フィルタ回路３ａと自立端子Ｔ２の接続状態を切り替える第１スイッチＳ１ｒ，Ｓ１ｎ，Ｓ１ｂ（以下、まとめて「Ｓ１」ともいう）と、自立側フィルタ回路３ａと上記他方の入出力の接続状態を切り替える第２スイッチＳ２ｒ，Ｓ２ｎ，Ｓ２ｂ（以下、まとめて「Ｓ２」ともいう）と、系統側フィルタ回路３ｂと系統端子Ｔ１の接続状態を切り替える第３スイッチＳ３ｒ，Ｓ３ｎ，Ｓ３ｂ（以下、まとめて「Ｓ３」ともいう）と、系統側フィルタ回路３ｂと上記他方の入出力の接続状態を切り替える第４スイッチＳ４ｒ，Ｓ４ｎ，Ｓ４ｂ（以下、まとめて「Ｓ４」ともいう）と、系統端子Ｔ１と自立端子Ｔ２の接続状態を切り替える第５スイッチＳ５ｒ，Ｓ５ｎ，Ｓ５ｂ（以下、まとめて「Ｓ５」ともいう）と、自立端子Ｔ２ｎ（中性端子）とアースの接続状態を切り替える第６スイッチＳ６と、系統端子Ｔ１または蓄電池Ｂから供給された電力に基づいて後述するスイッチ制御部５Ａに電源電圧を供給する制御電源部６と、制御電源部６と系統端子Ｔ１の間に設けられた電源側フィルタ回路７Ａと、系統端子Ｔ１における電圧を検出する系統電圧検出部４と、第１〜第６スイッチＳ１〜Ｓ６および電源側フィルタ回路７Ａに含まれる第７スイッチＳ７をオンまたはオフさせるスイッチ制御部５Ａとを備える。第７スイッチＳ７は、本発明の「経路遮断スイッチ」に相当する。また、系統端子Ｔ１には、自立端子Ｔ２に繋がる負荷とは別の負荷（例えば、停電時に動作が停止しても差し支えない非重要負荷）が繋がっていてもよい。

パワーコンディショナ回路２は、双方向インバータ回路からなる。蓄電池Ｂを放電させる場合、パワーコンディショナ回路２は、一方の入出力に入力される蓄電池Ｂの放電電力（直流）を適当な交流電力に変換して他方の入出力から出力する。一方、蓄電池Ｂを充電する場合、パワーコンディショナ回路２は、他方の入出力から入力される交流電力を適当な直流電力に変換して一方の入出力から出力する。上記交流電力は、系統側フィルタ回路３ｂによってノイズが除去された後の系統電力である。

自立側フィルタ回路３ａは、同一のコアに巻回された３つのコイルからなるコモンモードチョークコイルＬａと、コモンモードチョークコイルＬａよりも第１スイッチＳ１側（自立端子Ｔ２側）に設けられた第１ＸコンデンサＣ１ｘおよび第１ＹコンデンサＣ１ｙと、コモンモードチョークコイルＬａよりも第２スイッチＳ２側（パワーコンディショナ回路２側）に設けられた第２ＸコンデンサＣ２ｘおよび第２ＹコンデンサＣ２ｙとを含む。

同様に、系統側フィルタ回路３ｂは、同一のコアに巻回された３つのコイルからなるコモンモードチョークコイルＬｂと、コモンモードチョークコイルＬｂよりも第３スイッチＳ３側（系統端子Ｔ１側）に設けられた第３ＸコンデンサＣ３ｘおよび第３ＹコンデンサＣ３ｙと、コモンモードチョークコイルＬｂよりも第４スイッチＳ４側（パワーコンディショナ回路２側）に設けられた第４ＸコンデンサＣ４ｘおよび第４ＹコンデンサＣ４ｙとを含む。

第１〜第４ＸコンデンサＣ１ｘ〜Ｃ４ｘおよび第１〜第４ＹコンデンサＣ１ｙ〜Ｃ４ｙは、それぞれ３つのコンデンサからなる。自立側フィルタ回路３ａは、上記の構成に限定されないが、少なくとも１つのＹコンデンサ（本実施例では３つのコンデンサ）を含む必要がある。また、系統側フィルタ回路３ｂも、上記の構成に限定されない。

電源側フィルタ回路７Ａは、同一のコアに巻回された２つのコイルからなるコモンモードチョークコイルＬｃと、コモンモードチョークコイルＬｃよりも系統端子Ｔ１側に設けられた第５ＸコンデンサＣ５ｘおよび第５ＹコンデンサＣ５ｙと、コモンモードチョークコイルＬｃよりも制御電源部６側に設けられた第６ＸコンデンサＣ６ｘとを含む。

第５ＸコンデンサＣ５ｘおよび第６ＸコンデンサＣ６ｘは、それぞれ１つのコンデンサからなる。また、第５ＹコンデンサＣ５ｙは、２つのコンデンサからなる。電源側フィルタ回路７Ａは、上記の構成に限定されないが、少なくとも１つのＹコンデンサ（本実施例では２つのコンデンサ）を含む必要がある。

電源側フィルタ回路７Ａは、さらに第７スイッチＳ７を含む。図１に示すように、第７スイッチＳ７は、一端が第５ＹコンデンサＣ５ｙを構成する２つのコンデンサに接続されるとともに、他端がアースに接続されている。第７スイッチＳ７がオフになると、電源側フィルタ回路７Ａは、アースから切り離された状態になってフィルタとしての役割を十分に果たさなくなる。

第１〜第７スイッチＳ１〜Ｓ７は、それぞれコイル部と接点部とを含むリレーからなる。コイル部に電流が流れると、接点部が接触状態となってリレーはオンする。一方、コイル部に電流が流れなくなると、接点部が非接触状態となってリレーはオフする。

スイッチ制御部５Ａは、系統電圧検出部４による検出の結果に基づいて、第１〜第７スイッチＳ１〜Ｓ７のコイル部に流す電流を制御することにより、各スイッチをオンまたはオフさせる。

より詳しくは、系統電圧検出部４によって検出された系統電圧が正常である場合（例えば、系統端子Ｔ１ｒと系統端子Ｔ１ｎ（中性端子）の電位差が１００ＶＡＣであり、かつ系統端子Ｔ１ｂと系統端子Ｔ１ｎの電位差が１００ＶＡＣである場合）、スイッチ制御部５Ａは、第３〜第５スイッチＳ３〜Ｓ５および第７スイッチＳ７をオンさせるとともに、第１スイッチＳ１、第２スイッチＳ２および第６スイッチＳ６をオフさせる。これにより、パワーコンディショナ回路２によって適当な交流電力に変換された後に系統側フィルタ回路３ｂによってノイズが除去された蓄電池Ｂの放電電力が系統端子Ｔ１と自立端子Ｔ２とに供給され、自立端子Ｔ２に繋がる負荷に電力が供給される。このとき、制御電源部６は、電源側フィルタ回路７Ａによってノイズが除去された系統電力に基づいて電源電圧を生成する。また、このとき、パワーコンディショナ回路２の動作方向を逆にすれば、系統電力で蓄電池Ｂが充電される。

一方、系統電圧検出部４によって検出された系統電圧が異常である場合（例えば、停電により、系統端子Ｔ１ｒと系統端子Ｔ１ｎの電位差および系統端子Ｔ１ｂと系統端子Ｔ１ｎの電位差の少なくとも一方が１００ＶＡＣを大きく下回っている場合）、スイッチ制御部５Ａは、第３〜第５スイッチＳ３〜Ｓ５をオフさせるとともに、第１スイッチＳ１、第２スイッチＳ２および第６スイッチＳ６をオンさせる。これにより、電力供給装置１Ａは電力系統から解列された状態になり、パワーコンディショナ回路２によって適当な交流電力に変換された後に自立側フィルタ回路３ａによってノイズが除去された蓄電池Ｂの放電電力が自立端子Ｔ２から負荷に供給される。このとき、制御電源部６は、蓄電池Ｂの放電電力に基づいて電源電圧を生成する。

さらに、この場合、スイッチ制御部５Ａは、第７スイッチＳ７をオフさせる。

第７スイッチＳ７がオフになると、前述の通り、電源側フィルタ回路７Ａはアースから切り離された状態になる。その結果、「自立側フィルタ回路３ａの第１ＹコンデンサＣ１ｙおよび第２ＹコンデンサＣ２ｙ→アース→電源側フィルタ回路７Ａの第５ＹコンデンサＣ５ｙ→系統端子Ｔ１」の経路（図６参照）が遮断され、系統端子Ｔ１における雑音端子電圧を悪化させるノイズの伝搬が防がれる。

［第２実施例］
図２に、本発明の第２実施例に係る電力供給装置１Ｂを示す。同図に示すように、電力供給装置１Ｂは、スイッチ制御部５Ａの代わりにスイッチ制御部５Ｂを備えている点と、電源側フィルタ回路７Ａの代わりに電源側フィルタ回路７Ｂを備えている点と、第８スイッチＳ８ｒ，Ｓ８ｂ（以下、まとめて「Ｓ８」ともいう）をさらに備えている点とにおいて第１実施例と相違するが、他の点は全て第１実施例と同一である。なお、第８スイッチＳ８は、本発明の「経路遮断スイッチ」に相当する。

電源側フィルタ回路７Ｂは、第１実施例の電源側フィルタ回路７Ａとは異なり、第７スイッチＳ７を含んでいない。すなわち、電源側フィルタ回路７Ｂでは、第５ＹコンデンサＣ５ｙを構成する２つのコンデンサが常にアースに接続されている。

図３に、系統電圧検出部４およびスイッチ制御部５Ｂの第８スイッチＳ８に関係する部分と、第８スイッチＳ８ｒ，Ｓ８ｂの具体的な回路構成を示す。ダイオードＤおよび平滑コンデンサＣは、系統端子Ｔ１ｒ−Ｔ１ｂ間の電圧を整流および平滑することにより電圧Ｖｄｅｔを生成する。電圧Ｖｄｅｔが予め設定された閾値よりも大きい場合、すなわち、系統電圧が正常である場合は、第８スイッチＳ８ｒ，Ｓ８ｂのコイル部に十分な電流が流れるため、第８スイッチＳ８ｒ，Ｓ８ｂはオンする。一方、電圧Ｖｄｅｔが上記閾値よりも小さい場合、すなわち、系統電圧が異常である場合は、第８スイッチＳ８ｒ，Ｓ８ｂのコイル部に十分な電流が流れないため、第８スイッチＳ８ｒ，Ｓ８ｂはオフする。

スイッチ制御部５Ｂは、系統電圧検出部４による検出の結果に基づいて、各スイッチをオンまたはオフさせる。

より詳しくは、系統電圧検出部４によって検出された系統電圧が正常である場合、スイッチ制御部５Ｂは、第３〜第５スイッチＳ３〜Ｓ５および第８スイッチＳ８をオンさせるとともに、第１スイッチＳ１、第２スイッチＳ２および第６スイッチＳ６をオフさせる。これにより、パワーコンディショナ回路２によって適当な交流電力に変換された後に系統側フィルタ回路３ｂによってノイズが除去された蓄電池Ｂの放電電力が系統端子Ｔ１と自立端子Ｔ２とに供給され、自立端子Ｔ２に繋がる負荷に電力が供給される。このとき、制御電源部６は、電源側フィルタ回路７Ａによってノイズが除去された系統電力に基づいて電源電圧を生成し、これをスイッチ制御部５Ｂの第１〜第６スイッチＳ１〜Ｓ６に関係する部分に供給する。また、このとき、パワーコンディショナ回路２の動作方向を逆にすれば、系統電力で蓄電池Ｂが充電される。

一方、系統電圧検出部４によって検出された系統電圧が異常である場合、スイッチ制御部５Ｂは、第３〜第５スイッチＳ３〜Ｓ５をオフさせるとともに、第１スイッチＳ１、第２スイッチＳ２および第６スイッチＳ６をオンさせる。これにより、電力供給装置１Ｂは電力系統から解列された状態になり、パワーコンディショナ回路２によって適当な交流電力に変換された後に自立側フィルタ回路３ａによってノイズが除去された蓄電池Ｂの放電電力が自立端子Ｔ２から負荷に供給される。このとき、制御電源部６は、蓄電池Ｂの放電電力に基づいて電源電圧を生成する。

さらに、この場合、スイッチ制御部５Ｂは、第８スイッチＳ８をオフさせる。

第８スイッチＳ８がオフになると、「自立側フィルタ回路３ａの第１ＹコンデンサＣ１ｙおよび第２ＹコンデンサＣ２ｙ→アース→電源側フィルタ回路７Ｂの第５ＹコンデンサＣ５ｙ→系統端子Ｔ１」の経路（図６参照）が遮断され、系統端子Ｔ１における雑音端子電圧を悪化させるノイズの伝搬が防がれる。

［第３実施例］
図４に、本発明の第３実施例に係る電力供給装置１Ｃを示す。同図に示すように、電力供給装置１Ｃは、第２スイッチＳ２および第４スイッチＳ４が省略されている点と、スイッチ制御部５Ａの代わりにスイッチ制御部５Ｃを備えている点と、自立側フィルタ回路３ａおよび系統側フィルタ回路３ｂの代わりに自立側・系統側兼用フィルタ回路３ｃを備えている点とにおいて第１実施例と相違するが、他の点は全て第１実施例と同一である。

第１スイッチＳ１は、自立側・系統側兼用フィルタ回路３ｃと自立端子Ｔ２の接続状態を切り替えるリレーからなり、コイル部と接点部とを含む。また、第３スイッチＳ３は、自立側・系統側兼用フィルタ回路３ｃと系統端子Ｔ１の接続状態を切り替えるリレーからなり、コイル部と接点部とを含む。コイル部に電流が流れると、接点部が接触状態となってリレーはオンする。一方、コイル部に電流が流れなくなると、接点部が非接触状態となってリレーはオフする。

自立側・系統側兼用フィルタ回路３ｃは、同一のコアに巻回された３つのコイルからなるコモンモードチョークコイルＬｄと、コモンモードチョークコイルＬｄよりも第１スイッチＳ１および第３スイッチＳ３側（自立端子Ｔ２および系統端子Ｔ１側）に設けられた第７ＸコンデンサＣ７ｘおよび第７ＹコンデンサＣ７ｙと、コモンモードチョークコイルＬｄよりもパワーコンディショナ回路２側に設けられた第８ＸコンデンサＣ８ｘおよび第８ＹコンデンサＣ８ｙとを含む。

第７および第８ＸコンデンサＣ７ｘ，Ｃ８ｘ、並びに第７および第８ＹコンデンサＣ７ｙ，Ｃ８ｙは、それぞれ３つのコンデンサからなる。自立側・系統側兼用フィルタ回路３ｃは、上記の構成に限定されないが、少なくとも１つのＹコンデンサ（本実施例では３つのコンデンサ）を含む必要がある。

スイッチ制御部５Ｃは、系統電圧検出部４による検出の結果に基づいて、各スイッチをオンまたはオフさせる。

より詳しくは、系統電圧検出部４によって検出された系統電圧が正常である場合、スイッチ制御部５Ｃは、第３スイッチＳ３、第５スイッチＳ５および第７スイッチＳ７をオンさせるとともに、第１スイッチＳ１および第６スイッチＳ６をオフさせる。これにより、パワーコンディショナ回路２によって適当な交流電力に変換された後に自立側・系統側兼用フィルタ回路３ｃによってノイズが除去された蓄電池Ｂの放電電力が系統端子Ｔ１と自立端子Ｔ２とに供給され、自立端子Ｔ２に繋がる負荷に電力が供給される。このとき、制御電源部６は、電源側フィルタ回路７Ａによってノイズが除去された系統電力に基づいて電源電圧を生成する。また、このとき、パワーコンディショナ回路２の動作方向を逆にすれば、系統電力で蓄電池Ｂが充電される。

一方、系統電圧検出部４によって検出された系統電圧が異常である場合、スイッチ制御部５Ｃは、第３スイッチＳ３および第５スイッチＳ５をオフさせるとともに、第１スイッチＳ１および第６スイッチＳ６をオンさせる。これにより、電力供給装置１Ｃは電力系統から解列された状態になり、パワーコンディショナ回路２によって適当な交流電力に変換された後に自立側・系統側兼用フィルタ回路３ｃによってノイズが除去された蓄電池Ｂの放電電力が自立端子Ｔ２から負荷に供給される。このとき、制御電源部６は、蓄電池Ｂの放電電力に基づいて電源電圧を生成する。

さらに、この場合、スイッチ制御部５Ｃは、第７スイッチＳ７をオフさせる。

第７スイッチＳ７がオフになると、電源側フィルタ回路７Ａはアースから切り離された状態になる。その結果、「自立側・系統側兼用フィルタ回路３ｃの第７ＹコンデンサＣ７ｙおよび第８ＹコンデンサＣ８ｙ→アース→電源側フィルタ回路７Ａの第５ＹコンデンサＣ５ｙ→系統端子Ｔ１」の経路（図６参照）が遮断され、系統端子Ｔ１における雑音端子電圧を悪化させるノイズの伝搬が防がれる。

以上、本発明に係る電力供給装置の第１〜第３実施例について説明してきたが、本発明はこれらに限定されるものではない。

例えば、第１実施例に係る電力供給装置１Ａおよび第３実施例に係る電力供給装置１Ｃは、第８スイッチＳ８をさらに備えていてもよく、第２実施例に係る電力供給装置１Ｂは、自立側フィルタ回路３ａおよび系統側フィルタ回路３ｂの代わりに自立側・系統側兼用フィルタ回路３ｃを備えるとともに、第２スイッチＳ２および第４スイッチＳ４が省略されていてもよい。

また、スイッチ制御部５Ａ，５Ｂ，５Ｃにおける、系統電圧が正常であるか異常であるかの判断基準も適宜変更することができる。例えば、スイッチ制御部５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、系統電圧が低下した場合だけでなく系統電圧が過大になった場合にも、異常であるとの判断をしてもよい。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 電力供給装置
２ パワーコンディショナ回路（双方向インバータ回路）
３ａ 自立側フィルタ回路
３ｂ 系統側フィルタ回路
３ｃ 自立側・系統側フィルタ回路
４ 系統電圧検出部
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ スイッチ制御部
６ 制御電源部
７Ａ，７Ｂ 電源側フィルタ回路
Ｂ 蓄電池
Ｓ１，Ｓ１ｒ，Ｓ１ｎ，Ｓ１ｂ 第１スイッチ
Ｓ２，Ｓ２ｒ，Ｓ２ｎ，Ｓ２ｂ 第２スイッチ
Ｓ３，Ｓ３ｒ，Ｓ３ｎ，Ｓ３ｂ 第３スイッチ
Ｓ４，Ｓ４ｒ，Ｓ４ｎ，Ｓ４ｂ 第４スイッチ
Ｓ５，Ｓ５ｒ，Ｓ５ｎ，Ｓ５ｂ 第５スイッチ
Ｓ６ 第６スイッチ
Ｓ７ 第７スイッチ（経路遮断スイッチ）
Ｓ８，Ｓ８ｒ，Ｓ８ｂ 第８スイッチ（経路遮断スイッチ）
Ｔ１，Ｔ１ｒ，Ｔ１ｎ，Ｔ１ｂ 系統端子
Ｔ２，Ｔ２ｒ，Ｔ２ｎ，Ｔ２ｂ 自立端子
Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄ コモンモードチョークコイル
Ｃ１ｘ 第１Ｘコンデンサ
Ｃ２ｘ 第２Ｘコンデンサ
Ｃ３ｘ 第３Ｘコンデンサ
Ｃ４ｘ 第４Ｘコンデンサ
Ｃ５ｘ 第５Ｘコンデンサ
Ｃ６ｘ 第６Ｘコンデンサ
Ｃ７ｘ 第７Ｘコンデンサ
Ｃ８ｘ 第８Ｘコンデンサ
Ｃ１ｙ 第１Ｙコンデンサ
Ｃ２ｙ 第２Ｙコンデンサ
Ｃ３ｙ 第３Ｙコンデンサ
Ｃ４ｙ 第４Ｙコンデンサ
Ｃ５ｙ 第５Ｙコンデンサ
Ｃ７ｙ 第７Ｙコンデンサ
Ｃ８ｙ 第８Ｙコンデンサ

Claims (3)

1. 電力系統から電力の供給を受ける系統端子と、
   負荷に電力を供給する自立端子と、
   一方の入出力が蓄電池に接続された双方向インバータ回路と、
   前記双方向インバータ回路の他方の入出力と前記自立端子の間に設けられた、少なくとも１つのＹコンデンサを含む自立側フィルタ回路と、
   前記他方の入出力と前記系統端子の間に設けられた系統側フィルタ回路と、
   前記自立側フィルタ回路と前記自立端子の接続状態を切り替える第１スイッチと、
   前記自立側フィルタ回路と前記他方の入出力の接続状態を切り替える第２スイッチと、
   前記系統側フィルタ回路と前記系統端子の接続状態を切り替える第３スイッチと、
   前記系統側フィルタ回路と前記他方の入出力の接続状態を切り替える第４スイッチと、
   前記系統端子と前記自立端子の接続状態を切り替える第５スイッチと、
   前記系統端子における電圧を検出する系統電圧検出部と、
   スイッチ制御部と、
   前記系統端子または前記蓄電池から供給された電力に基づいて前記スイッチ制御部に電源電圧を供給する制御電源部と、
   前記制御電源部と前記系統端子の間に設けられた、少なくとも１つのＹコンデンサを含む電源側フィルタ回路と、
   前記電源側フィルタ回路の前記Ｙコンデンサに直列に設けられるか、前記電源側フィルタ回路と前記系統端子の間に介設された経路遮断スイッチと、
   を備え、
   前記スイッチ制御部は、（１）前記検出の結果が正常である場合は、前記第３、第４および第５スイッチ、並びに前記経路遮断スイッチをオンさせるとともに、前記第１および第２スイッチをオフさせ、（２）前記検出の結果が異常である場合は、前記第３、第４および第５スイッチ、並びに前記経路遮断スイッチをオフさせるとともに、前記第１および第２スイッチをオンさせる、
   ことを特徴とする電力供給装置。
2. 電力系統から電力の供給を受ける系統端子と、
   負荷に電力を供給する自立端子と、
   一方の入出力が蓄電池に接続された双方向インバータ回路と、
   前記双方向インバータ回路の他方の入出力と、前記系統端子および前記自立端子の接続部との間に設けられた、少なくとも１つのＹコンデンサを含む自立側・系統側兼用フィルタ回路と、
   前記自立側・系統側兼用フィルタ回路と前記自立端子の接続状態を切り替える第１スイッチと、
   前記自立側・系統側兼用フィルタ回路と前記系統端子の接続状態を切り替える第３スイッチと、
   前記系統端子と前記自立端子の接続状態を切り替える第５スイッチと、
   前記系統端子における電圧を検出する系統電圧検出部と、
   スイッチ制御部と、
   前記系統端子または前記蓄電池から供給された電力に基づいて前記スイッチ制御部に電源電圧を供給する制御電源部と、
   前記制御電源部と前記系統端子の間に設けられた、少なくとも１つのＹコンデンサを含む電源側フィルタ回路と、
   前記電源側フィルタ回路の前記Ｙコンデンサに直列に設けられるか、前記電源側フィルタ回路と前記系統端子の間に介設された経路遮断スイッチと、
   を備え、
   前記スイッチ制御部は、（１）前記検出の結果が正常である場合は、前記第３および第５スイッチ、並びに前記経路遮断スイッチをオンさせるとともに、前記第１スイッチをオフさせ、（２）前記検出の結果が異常である場合は、前記第３および第５スイッチ、並びに前記経路遮断スイッチをオフさせるとともに、前記第１スイッチをオンさせる、
   ことを特徴とする電力供給装置。
3. 前記電源側フィルタ回路は、コモンモードチョークコイルと、前記コモンモードチョークコイルよりも前記系統端子側に設けられたＸコンデンサおよびＹコンデンサとを含み、
   前記経路遮断スイッチは、一端が前記Ｙコンデンサを構成する複数のコンデンサに接続されるとともに、他端がアースに接続されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力供給装置。

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