JP7463648B1 - 電力システム、給電装置、電力変換装置 - Google Patents

電力システム、給電装置、電力変換装置 Download PDF

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Abstract

【課題】より簡素な構成によって、蓄電池を搭載する車両と住居等との間での電力のやり取りが可能な技術を提供する。【解決手段】本開示の一実施形態に係る電力システム１は、電動車両４０に搭載される高圧バッテリ４１及び電動機４２と、高圧バッテリ４１の出力を交流に変換し電動機４２を駆動するインバータ装置４３と、電動車両４０に設けられ、電動機４２の電機子４２Ａの中性点４３ＮＰから延びる電力線ＰＬ４３と、電動車両４０に設けられ、電力線ＰＬ４３の先端に接続される充放電口４５と、住居ＨＭに設けられる電源系２０と、電源系２０から延びるように設けられ、先端が充放電口４５に電気的に接続可能な充放電ケーブル２５と、を備え、高圧バッテリ４１は、インバータ装置４３、中性点４３ＮＰ、電力線ＰＬ４３、及び充放電ケーブル２５を通じて、電源系２０から供給される電力で充電可能であると共に、電源系２０に電力を放電可能である。【選択図】図１

Description

本開示は、電力システム等に関する。
例えば、住居や施設と蓄電池を搭載する電動車両とを電力のやり取りが可能なように接続し、住居等からの電力の供給で蓄電池を充電させたり、蓄電池の電力を住居等の電気負荷に放電させたりする技術が知られている（特許文献１参照）。
特開２０１８－６１４３２号公報
しかしながら、住居等の電力で蓄電池を充電する場合、交流を直流に変換する必要があり、蓄電池の電力を住居等の電気負荷に放電する場合、直流を交流に変換する必要がある。そのため、車両や住居等に蓄電池の充放電のための電力変換装置を設ける必要が生じうる。
本開示では、より簡素な構成によって、蓄電池を搭載する車両と住居等との間での電力のやり取りが可能な技術を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
車両に搭載される蓄電池と、
前記車両に搭載される電動機と、
前記車両において、前記蓄電池及び前記電動機の双方と電気的に接続され、前記蓄電池の出力を交流に変換し前記電動機を駆動する第１の電力変換装置と、
前記車両において、前記電動機の電機子の中性点から延びる第１の電力線と、
住居又は施設に設けられる電源系と、
前記電源系と前記第１の電力線との間を電力のやり取りが可能なように接続する電力接続部と、を備え、
前記蓄電池は、前記第１の電力変換装置、前記中性点、前記第１の電力線、及び前記電力接続部を通じて、前記電源系から供給される電力で充電可能であると共に、前記電源系に電力を放電可能であり、
前記中性点の交流が直流成分を含まないように作用する直流カットコンデンサを備える、
電力システムが提供される。
また、本開示の他の実施形態では、
車両に搭載される蓄電池と、
前記車両に搭載される電動機と、
前記車両において、前記蓄電池及び前記電動機の双方と電気的に接続され、前記蓄電池の出力を交流に変換し前記電動機を駆動する第１の電力変換装置と、
前記車両において、前記電動機の電機子の中性点から延びる第１の電力線と、
住居又は施設に設けられる電源系と、
前記電源系と前記第１の電力線との間を電力のやり取りが可能なように接続する電力接続部と、を備え、
前記蓄電池は、前記第１の電力変換装置、前記中性点、前記第１の電力線、及び前記電力接続部を通じて、前記電源系から供給される電力で充電可能であると共に、前記電源系に電力を放電可能であり、
前記第１の電力変換装置は、直流リンクの正側の電線及び負側の電線の間に直列接続により設けられる複数の平滑コンデンサを含み、
一端が前記複数の平滑コンデンサのうちの隣り合う２つの平滑コンデンサの間の中間点と接続されると共に、他端が前記電力接続部と接続される第２の電力線が設けられる、
電力システムが提供される。
また、本開示の更に他の実施形態では、
住居又は施設に設けられ、蓄電池と、電動機と、前記蓄電池及び前記電動機の双方と電気的に接続され、前記蓄電池の出力を交流に変換し前記電動機を駆動する電力変換装置と、前記電動機の電機子の中性点から延びる電力線と、を有する車両と、電力接続部を通じて電力のやり取りが可能な給電装置であって、
前記住居又は前記施設の電気負荷、前記電力接続部、及び所定の電源のそれぞれと、電気的に接続され、
前記電力接続部を通じて前記所定の電源の交流を前記電力線に供給することにより、前記所定の電源の電力で前記蓄電池を充電させ、
前記電力接続部を通じて前記電力線から供給される交流を前記電気負荷に供給することにより、前記蓄電池の電力を前記電気負荷に放電させ、
前記中性点の交流が直流成分を含まないように作用する直流カットコンデンサを備える、
給電装置が提供される。
また、本開示の更に他の実施形態では、
蓄電池と、電動機と、前記電動機の電機子の中性点から延びる電力線と、を有する車両に搭載され、前記蓄電池及び前記電動機の双方と電気的に接続され、前記蓄電池の直流を交流に変換し前記電動機を駆動する電力変換装置であって、
直流リンクの正側の電線及び負側の電線の間に直列接続により設けられる複数の平滑コンデンサを含み、
一端が前記複数の平滑コンデンサのうちの隣り合う２つの平滑コンデンサの間の中間点と接続されると共に、他端が電力接続部と接続される第２の電力線が設けられ、
前記電力接続部を通じて前記車両の外部の所定の電源から前記電力線に供給される交流を直流に変換し前記蓄電池に出力することにより、前記所定の電源の電力で前記蓄電池を充電させ、
前記蓄電池の出力を交流に変換して前記電機子側に出力し、前記中性点、前記電力線、及び前記電力接続部を通じて住居又は施設の電気負荷に供給することにより、前記蓄電池の電力を前記電気負荷に放電させる、
電力変換装置が提供される。
上述の実施形態によれば、より簡素な構成によって、蓄電池を搭載する車両と住居等との間での電力のやり取りを行うことができる。
電力システムの第１例を示す図である。 住居の電源系及び電動車両の間の電力のやり取りに関する回路構成の第１例を示すである。 住居の電源系及び電動車両の間の電力のやり取りに関する回路構成の第２例である。 電力システムの第２例を示す図である。 住居の電源系及び電動車両の間の電力のやり取りに関する回路構成の第３例を示すである。 住居の電源系及び電動車両の間の電力のやり取りに関する回路構成の第４例である。
以下、図面を参照して実施形態について説明する。
［電力システムの第１例］
図１～図３を参照して、本実施形態に係る電力システム１の第１例について説明する。
図１は、電力システム１の一例を示す図である。図２は、住居ＨＭの電源系２０及び電動車両４０の間の電力のやり取りに関する回路構成の第１例を示す図である。図３は、住居ＨＭの電源系２０及び電動車両４０の間の電力のやり取りに関する回路構成の第２例を示す図である。
尚、図１では、便宜的に、電動車両４０と、住居ＨＭの電源系２０及び急速充電器３０の双方とが電気的に接続された状態が描画されているが、通常、電動車両４０の電源系は、住居ＨＭの電源系２０及び急速充電器３０のうちの何れか一方のみと電気的に接続される。
＜電力システムの概要＞
図１を参照して、電力システム１の概要について説明する。
図１に示すように、本例に係る電力システム１は、電力系統１０と、電源系２０と、急速充電器３０と、電動車両４０とを含む。
電力系統１０は、電力の発電、送電、変電、及び需要家への配電を行う。
電源系２０は、住居ＨＭに設けられ、電力系統１０や電動車両４０等の住居ＨＭの外部との電力のやり取り、及び住居ＨＭにおける電力の配電を行う。住居ＨＭは、例えば、戸建ての住居であってもよいし、集合住居であってもよい。
尚、電源系２０は、何等かの施設に設けられ、電力系統１０や電動車両４０等の施設の外部との電力のやり取り、及び施設における電力の配電を行ってもよい。以下、後述の第２例についても同様であってよい。
急速充電器３０は、充電ケーブル３１を通じて電動車両４０と電気的に接続され、比較的高い電圧（例えば、３５０Ｖ（ボルト））の直流給電によって電動車両４０の高圧バッテリ４１のいわゆる急速充電を行う。
電動車両４０は、高圧バッテリ４１が搭載され、高圧バッテリ４１の電力で原動機としての電動機４２を駆動することにより、電動機４２の動力で駆動輪を駆動し走行する車両である。電動車両４０は、例えば、ＢＥＶ（Battery Electric Vehicle）、ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）、ＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、ＦＣＶ（Fuel Cell Vehicle）等である。電動車両４０は、充放電ケーブル２５を通じて住居ＨＭの電源系２０と電気的に接続可能である。これにより、電動車両４０は、電源系２０から供給される交流を直流に変換して高圧バッテリ４１を充電させたり、高圧バッテリ４１の電力を交流に変換して住居ＨＭの電源系２０に放電したりすることができる。
電動車両４０は、住居ＨＭに隣接する駐車スペースに駐車されている場合がある。電動車両４０は、例えば、住居ＨＭの住人が利用する自家用車である。また、電動車両４０は、住居ＨＭに隣接する駐車スペースに配備されるカーシェアリング用の車両であってもよい。電動車両４０は、住居ＨＭの駐車スペースに駐車されている状態において、そのユーザや住居ＨＭの住人によって、住居ＨＭに設置される充放電ケーブル２５の先端のコネクタとその充放電口４５とが接続されることで、電源系２０と電気的に接続される。これにより、電力システム１は、充放電ケーブル２５を通じて、住居ＨＭの電源系２０と電動車両４０の高圧バッテリ４１との間で電力のやり取りを行うことができる。以下、本明細書では、住居ＨＭの駐車スペースに電動車両４０が駐車されている場合を中心に説明を行う。
尚、電動車両４０について、急速充電器３０を用いた急速充電機能が省略されてもよい。以下、後述の第２例についても同様であってよい。
＜電力システムの構成＞
次に、図１に加えて、図２、図３を参照して、電力システム１の構成について説明する。
≪電力系統の構成≫
電力系統は、送電系統１１と、配電系統１２とを含む。
送電系統１１は、交流電力の送電を行う。配電系統１２は、送電系統１１から分岐し、送電系統１１により送電される交流電力を需要家に配電する。配電系統１２は、配電系統１２Ａ，１２Ｂを含む。
配電系統１２Ａは、住居ＨＭの電源系２０への配電を行う。例えば、配電系統１２Ａは、単相３線方式により２００Ｖ（ボルト）の単相交流を住居ＨＭの電源系２０に配電する。
配電系統１２Ｂは、急速充電器３０への配電を行う。例えば、配電系統１２Ｂは、３相３線方式により２００Ｖの３相交流を急速充電器３０に配電する。
≪住居の電源系の構成≫
住居ＨＭの電源系２０は、電力線ＰＬ２１～ＰＬ２５と、太陽光発電機２１と、電気負荷２２と、給電装置２３と、ＥＭＳ（Energy Management System）２４と、充放電ケーブル２５とを含む。
電力線ＰＬ２１～ＰＬ２５は、交流の電力線である。電力線ＰＬ２１は、一端が配電系統１２Ａと接続され、他端が電力線ＰＬ２２及び電力線ＰＬ２３に接続される。電力線ＰＬ２２は、一端が充放電ケーブル２５の基端に接続され、他端が電力線ＰＬ２１及び電力線ＰＬ２３に接続される。電力線ＰＬ２３は、一端が電力線ＰＬ２１及び電力線ＰＬ２２に接続され、他端がスイッチ２３Ｅを介して複数の電力線ＰＬ２５に接続される。電力線ＰＬ２４は、一端が配電系統１２Ａと接続され、他端がスイッチ２３Ｅを介して複数の電力線ＰＬ２５に接続される。電力線ＰＬ２５は、スイッチ２３Ｅを介して電力線ＰＬ２３，ＰＬ２４の何れか一方から供給される電力を電気負荷２２に供給する。
太陽光発電機２１は、太陽光パネル２１Ａと、パワーコンディショナ（ＰＣＳ：Power Conditioning System）２１Ｂとを含む。
太陽光パネル２１Ａは、太陽光エネルギを電気エネルギに変換し出力する。ＰＣＳ２１Ｂは、太陽光パネル２１Ａの直流出力を交流に変換し電力線ＰＬ２３に出力する。この際、ＰＣＳ２１Ｂは、例えば、既知のＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）方式で最適動作点を探索するように動作することによって、太陽光パネル２１Ａから効率的に電力を取り出すことができる。
例えば、太陽光発電機２１は、電力線ＰＬ２３から電力線ＰＬ２５を通じて電気負荷２２に電力を供給することができる。また、太陽光発電機２１は、電力線ＰＬ２３から電力線ＰＬ２１を通じて電力系統１０と連系し、電力系統１０に電力を供給することができる。また、太陽光発電機２１は、電力線ＰＬ２３から電力線ＰＬ２２及び充放電ケーブル２５を通じて電動車両４０に電力を供給することができる。
尚、太陽光発電機２１は省略されてもよい。以下、後述の第２例についても同様であってよい。また、住居ＨＭには、太陽光発電機２１に代えて或いは加えて他の電源が設けられてもよい。他の電源は、例えば、燃料電池やガスエンジン、ガスタービン等の原動機を用いる発電機である。また、他の電源は、例えば、風力発電機や地熱発電機等の他の種類の再生可能エネルギ由来の電源であってもよい。以下、後述の第２例についても同様であってよい。
電気負荷２２は、電力線ＰＬ２５の交流により作動する。電気負荷２２は、例えば、電力線ＰＬ２５に固定される形で電気的に接続される電気負荷と、電力線ＰＬ２５の先端のコンセントに着脱可能な形で電気的に接続される電気負荷との少なくとも一方を含みうる。
給電装置２３は、電力線ＰＬ２１～ＰＬ２５を通じて、配電系統１２Ａ、充放電ケーブル２５、及び電気負荷２２と電気的に接続され、電源系２０の内部での電力のやり取り、及び電源系２０と外部との電力のやり取りを行う。給電装置２３は、スイッチ２３Ａと、絶縁トランス２３Ｂと、フィルタコンデンサ２３Ｃと、スイッチ２３Ｄと、スイッチ２３Ｅとを含む。
スイッチ２３Ａは、電力線ＰＬ２１に設けられる。スイッチ２３Ａは、ＥＭＳ２４の制御下で電力線ＰＬ２１を電気的に開閉可能に構成される。これにより、住居ＨＭの電源系２０は、配電系統１２Ａと、電力線ＰＬ２２，ＰＬ２３との間の電気的に接続された状態と切断された状態とを切り換えることができる。
絶縁トランス２３Ｂは、電力線ＰＬ２２に設けられ、電力線ＰＬ２２の充放電ケーブル２５側と電力線ＰＬ２１，ＰＬ２３側との間で絶縁して交流電力のやり取りを行う変圧器である。
フィルタコンデンサ２３Ｃは、電力線ＰＬ２２における絶縁トランス２３Ｂと充放電ケーブル２５との間に設けられる。フィルタコンデンサ２３Ｃは、電動車両４０のインバータ装置４３の出力電流の高周波成分を除去する。具体的には、図２、図３に示すように、電力線ＰＬ２２を構成する２本の電力線ＰＬ２２Ｌ，ＰＬ２２Ｎの間を接続する電力線に配置される。これにより、フィルタコンデンサ２３Ｃが電動車両４０に設けられる必要がなく、電動車両４０のコストや重量の増加を抑制することができる。
スイッチ２３Ｄは、電力線ＰＬ２２における絶縁トランス２３Ｂと充放電ケーブル２５との間に設けられ、ＥＭＳ２４の制御下で電力線ＰＬ２２を電気的に開閉可能に構成される。例えば、図２、図３に示すように、スイッチ２３Ｄは、電力線ＰＬ２２Ｌに設けられる。これにより、ＥＭＳ２４は、スイッチ２３Ｄの開閉を切り換えることにより、住居ＨＭの電源系２０と電動車両４０との間の電気的な接続状態と切断状態とを切り換えることができる。
尚、フィルタコンデンサ２３Ｃ及びスイッチ２３Ｄの機能は、電動車両４０に設けられてもよい。例えば、フィルタコンデンサ２３Ｃと同様のフィルタコンデンサは、電動車両４０の電力線ＰＬ４３，ＰＬ４４の間を繋ぐ電力線に設けられてもよい。また、スイッチ２３Ｄと同様のスイッチは、電動車両４０の電力線ＰＬ４３に設けられてもよい。
スイッチ２３Ｅは、複数の電力線ＰＬ２５ごとに設けられる。スイッチ２３Ｅは、ＥＭＳ２４の制御下で、電力線ＰＬ２５が電力線ＰＬ２３に電気的に接続される状態と電力線ＰＬ２５が電力線ＰＬ２４に電気的に接続される状態とを切り替え可能に構成される。これにより、電動車両４０の高圧バッテリ４１から電源系２０への電力供給が行われる場合に、スイッチ２３Ｅは、スイッチ２３Ａが開状態である前提の下で、電力線ＰＬ２２，ＰＬ２３を通じて高圧バッテリ４１からの電力を電気負荷２２に供給する状態と、電力線ＰＬ２４を通じて配電系統１２Ａからの電力を電気負荷２２に供給する状態とを択一的に切り替えることができる。
尚、複数の電力線ＰＬ２５の一部の電力線ＰＬ２５のみにスイッチ２３Ｅが設けられてもよい。この場合、スイッチ２３Ｅが設けられない電力線ＰＬ２５は、電力線ＰＬ２３に接続される。これにより、電源系２０は、高圧バッテリ４１から電源系２０への電力供給が行われる場合に、複数の電気負荷２２のうち、スイッチ２３Ｅが設けられない電力線ＰＬ２５に接続される電気負荷２２には、高圧バッテリ４１からの電力が供給されるように固定することができる。以下、後述の第２例についても同様であってよい。また、スイッチ２３Ｅ自体が全て省略されてもよい。この場合、全ての電力線ＰＬ２５は、電力線ＰＬ２３に接続され、電力線ＰＬ２４は、省略されてよい。以下、後述の第２例についても同様であってよい。
また、図２に示すように、給電装置２３は、直流カットコンデンサ２３Ｆを含んでもよい。直流カットコンデンサ２３Ｆは、充放電ケーブル２５の電力線２５Ｎと絶縁トランス２３Ｂとの間の電力線ＰＬ２２Ｎに設けられる。
ＥＭＳ２４は、住居ＨＭの電源系２０に関する制御を行う。
ＥＭＳ２４の機能は、任意のハードウェア或いは任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現される。例えば、ＥＭＳ２４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ装置、補助記憶装置、及びインタフェース装置を含むコンピュータを中心に構成される。これにより、ＥＭＳ２４は、補助記憶装置にインストールされるプログラムをメモリ装置にロードしＣＰＵで実行させることにより各種機能を実現することができる。メモリ装置は、例えば、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）やＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）である。補助記憶装置は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリ等である。インタフェース装置は、例えば、記録媒体と接続する外部インタフェースや外部と通信を行う通信インタフェースを含む。これにより、例えば、ＥＭＳ２４は、外部インタフェースを通じて処理に必要なプログラムやデータを記録媒体から補助記憶装置にインストールすることができる。また、ＥＭＳ２４は、通信インタフェースを通じて住居ＨＭの電源系２０の各種機器（例えば、スイッチ２３Ａ，２３Ｄ，２３Ｅ等）や住居ＨＭの電源系２０の外部の機器（例えば、電動車両４０のＥＣＵ４４）と通信を行うことができる。また、例えば、ＥＭＳ２４は、通信インタフェースを用いて、外部装置から処理に必要なプログラムやデータをダウンロードして補助記憶装置にインストールすることができる。
本例では、ＥＭＳ２４は、電動車両４０のＥＣＵ４４との間の双方向通信によってＥＣＵ４４と協働して、住居ＨＭの電源系２０と電動車両４０との間の電力のやり取りに関する制御を行う。ＥＭＳ２４とＥＣＵ４４との間の通信は、例えば、充放電ケーブル２５を伝送路として用いて有線で行われてもよいし、例えば、ブルートゥース（登録商標）やＷｉＦｉ等の所定の近距離通信によって無線で行われてもよい。
例えば、ＥＭＳ２４は、住居ＨＭの電源系２０から電動車両４０に給電を行わせる場合、ＥＣＵ４４に指令を送信することにより、電源系２０からの交流を直流に変換するように電動車両４０のインバータ装置４３を適宜動作させる。これにより、ＥＭＳ２４は、ＥＣＵ４４を通じてインバータ装置４３を制御し、住居ＨＭの電源系２０からの電力を電動車両４０の高圧バッテリ４１に充電させることができる。電源系２０から電動車両４０の供給される電力は、太陽光発電機２１の発電電力であってもよいし、配電系統１２Ａからの電力であってもよいし、その双方であってもよい。ＥＭＳ２４は、太陽光発電機２１の発電電力のみを用いて電源系２０から電動車両４０への給電を行う場合、スイッチ２３Ａを開状態にさせる。
また、ＥＭＳ２４は、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０への放電を行わせる場合、ＥＣＵ４４に指令を送信することにより、高圧バッテリ４１の出力を交流に変換するように電動車両４０のインバータ装置４３を適宜動作させる。これにより、ＥＭＳ２４は、ＥＣＵ４４を通じてインバータ装置４３を制御し、電動車両４０の高圧バッテリ４１の電力を住居ＨＭの電源系２０に放電させることで、電動車両４０から住居ＨＭの電源系２０への給電を実現させることができる。
また、ＥＭＳ２４は、住居ＨＭの電源系２０と電動車両４０との間での電力のやり取りを行わせない場合、スイッチ２３Ｄを開状態にさせる。これにより、例えば、充放電ケーブル２５の先端のコネクタが電動車両４０の充放電口４５に接続されている状態であっても、住居ＨＭの電源系２０と電動車両４０との間のやり取りを禁止することができる。
また、ＥＭＳ２４は、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０への放電を行わせる場合、スイッチ２３Ａを開状態にさせる。これにより、ＥＭＳ２４は、電動車両４０の電源系と電力系統１０との住居ＨＭの電源系２０を介した連系を禁止することができる。そのため、電力システム１は、電力系統１０に対する連系要件を満たすことが難しい、電動車両４０のインバータ装置４３を用いて、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０への給電を実現することができる。
また、ＥＭＳ２４は、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０への放電を行わせる場合、複数のスイッチ２３Ｅのうちの一部を電力線ＰＬ２３，ＰＬ２５の間を接続する状態にさせ、残りを電力線ＰＬ２４，ＰＬ２５の間を接続する状態にさせる。これにより、ＥＭＳ２４は、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０への電力供給がされる場合に、その供給先を一部の電気負荷２２に限定することができる。そのため、高圧バッテリ４１からの給電によって全ての電気負荷２２への電力供給を賄えない場合でも、ＥＭＳ２４は、一部の電気負荷２２に対して高圧バッテリ４１の電力を供給し、残りの電気負荷２２に対して配電系統１２Ａからの電力を供給することができる。また、スイッチ２３Ｅによって電気負荷２２の接続先を電力線ＰＬ２３，ＰＬ２４の間で択一的に切替可能である。そのため、ＥＭＳ２４は、残りの電気負荷２２に対して配電系統１２Ａからの電力供給を実現しつつ、電動車両４０が電力系統１０に連系されるのを回避することができる。電力線ＰＬ２３，ＰＬ２５の間を接続する状態にされる一部のスイッチ２３Ｅは、予め固定されていてもよいし、住居ＨＭの住人等による設定操作によって可変されてもよい。また、上述の如く、複数の電力線ＰＬ２５のうちの一部の電力線ＰＬ２５のみにスイッチ２３Ｅが設けられ、スイッチ２３Ｅが設けられない電力線ＰＬ２５は、電力線ＰＬ２３に接続されていてもよい。この場合、ＥＭＳ２４は、高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０への放電時に、上記と同様、一部のスイッチ２３Ｅを電力線ＰＬ２３，ＰＬ２５の間を接続する状態にさせ、残りのスイッチ２３Ｅを電力線ＰＬ２４，ＰＬ２５の間を接続する状態にさせてもよいし、全てのスイッチ２３Ｅを電力線ＰＬ２４，ＰＬ２５の間を接続する状態にさせてもよい。
また、ＥＭＳ２４は、１対１の通信線等の伝送路を通じて太陽光発電機２１のＰＣＳ２１Ｂと通信を行うことにより、太陽光発電機２１の余剰電力を把握し、その余剰電力を電動車両４０の高圧バッテリ４１に充電させてもよい。具体的には、ＥＭＳ２４は、太陽光発電機２１の余剰電力が発生している場合、或いは、発生する可能性がある場合、ＥＣＵ４４との通信により高圧バッテリ４１の蓄電率を確認してよい。そして、高圧バッテリ４１の蓄電率が所定基準に対して相対的に小さい場合、太陽光発電機２１の余剰電力の受け入れが可能と判断し、ＥＣＵ４４を介してインバータ装置４３を制御することにより、太陽光発電機２１の余剰電力を電動車両４０の高圧バッテリ４１に充電させてよい。高圧バッテリ４１の蓄電率が所定基準に対して相対的に小さいとは、高圧バッテリ４１の蓄電率が所定基準以下のことであってもよいし、所定基準未満のことであってもよい。
太陽光発電機２１の余剰電力とは、例えば、太陽光発電機２１の出力可能な電力のうち、電気負荷２２による消費電力、及び太陽光発電機２１から電力系統１０に出力可能な電力の合計を超える部分に相当する。例えば、太陽光発電機２１の余剰電力は、太陽光発電機２１を含む、電力系統１０と連系する太陽光発電機の発電量が比較的多くなる昼間において、系統混雑に起因するアグリゲータ等からの太陽光発電機２１に対する出力抑制の指令より生じうる。系統混雑とは、太陽光発電機等の電力系統１０に連系線で接続される電源からの電力の供給量の増加によって、例えば、送電系統１１の少なくとも一部で送電容量の空きが非常に少なくなる等、電力系統１０の負荷が非常に高くなる状況を意味する。また、太陽光発電機２１の余剰電力は、太陽光発電機２１の発電量が増加する昼間において、太陽光発電機２１の出力の時間変化率（出力変動率）が、電力系統１０との間の連系要件で規定される上限値を超えて増加する場合に生じうる。
また、ＥＭＳ２４は、太陽光発電機２１の不足電力を把握し、その不足電力を補うように、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０に電力を放電させてもよい。具体的には、ＥＭＳ２４は、太陽光発電機２１の不足電力が発生している場合、或いは、発生する可能性がある場合、ＥＣＵ４４との通信により高圧バッテリ４１の蓄電率を把握してよい。そして、ＥＭＳ２４は、高圧バッテリ４１の蓄電率が所定基準に対して相対的に大きい場合、高圧バッテリ４１の電力を放電可能と判断し、ＥＣＵ４４を介してインバータ装置４３を制御することにより、高圧バッテリ４１の電力を住居ＨＭの電源系２０に放電させてよい。高圧バッテリ４１の蓄電率が所定基準に対して相対的に大きいとは、高圧バッテリ４１の蓄電率が所定基準以上のことであってもよいし、所定基準を上回ることであってもよい。これにより、電力システム１は、高圧バッテリ４１の電力で太陽光発電機２１の不足電力の一部又は全部を補うことができ、その結果、住居ＨＭの電源系２０における電力系統１０からの電力の使用量を抑制することができる。
太陽光発電機２１の不足電力とは、例えば、電気負荷２２による消費電力のうち、太陽光発電機２１の出力可能な電力を超える部分に相当する。例えば、太陽光発電機２１の不足電力は、太陽光発電機２１の発電量がゼロになり、且つ、電気負荷２２の電力消費量が増加する夜間に生じうる。
このように、ＥＭＳ２４は、電動車両４０のＥＣＵ４４と連携し、太陽光発電機２１の出力変動を高圧バッテリ４１に吸収させることができる。そのため、ＥＭＳ２４は、太陽光発電機２１のエネルギを有効活用することができる。また、例えば、電動車両４０の利用が休日に限定される場合等、電動車両４０が住居ＨＭの駐車スペースに駐車され充放電ケーブル２５を通じて電源系２０と接続されている時間が比較的長い場合がある。この場合、例えば、住居ＨＭに設置される、太陽光発電機２１の出力変動の吸収用の蓄電池の容量を比較的少なくすることができ、その結果、住居ＨＭにおける設備投資を抑制することができる。
また、配電系統１２Ａから電源系２０への電力供給に対してダイナミックプライシングが採用される場合がある。ダイナミックプライシングとは、電力系統１０の電力の需給状況に応じて、電力系統１０から供給される電力の料金が変動する制度である。この場合、ＥＭＳ２４は、配電系統１２Ａから電源系２０への電力供給に対する電力料金の変動に応じて、電源系２０と高圧バッテリ４１との間の電力のやり取りを制御してもよい。例えば、ＥＭＳ２４は、インターネット回線等の伝送路を通じて卸電力取引所と通信を行うことにより、配電系統１２Ａから電源系２０への電力供給に対する電力料金を把握することができる。卸電力取引所は、例えば、ＪＰＥＸ（Japan Electric Power Exchange）である。例えば、ＥＭＳ２４は、配電系統１２Ａから電源系２０への電力供給に対する電力料金が所定基準に対して相対的に低い場合、ＥＣＵ４４との通信により高圧バッテリ４１の蓄電率を確認してよい。電力料金が所定基準に対して相対的に低いとは、電力料金が所定基準以下のことであってもよいし、電力料金が所定基準未満のことであってもよい。そして、ＥＭＳ２４は、高圧バッテリ４１の蓄電率が所定基準に対して相対的に小さい場合、太陽光発電機２１の余剰電力の受け入れが可能と判断し、ＥＣＵ４４を介してインバータ装置４３を制御することにより、電源系２０を介して配電系統１２Ａから供給される電力を電動車両４０の高圧バッテリ４１に充電させてよい。一方、ＥＭＳ２４は、配電系統１２Ａから電源系２０への電力供給に対する電力料金が所定基準に対して相対的に低くない場合、即ち、所定基準に対して相対的に高い場合、ＥＣＵ４４との通信により高圧バッテリ４１の蓄電率を確認してよい。そして、ＥＭＳ２４は、高圧バッテリ４１の蓄電率が所定基準に対して相対的に大きい場合、高圧バッテリ４１からの放電が可能と判断し、ＥＣＵ４４を介してインバータ装置４３を制御することにより、高圧バッテリ４１の電力を住居ＨＭの電源系２０に放電させてよい。これにより、ＥＭＳ２４は、電力系統１０の電力料金が比較的安い場合に、配電系統１２Ａからの電力で高圧バッテリ４１を充電させ、電力系統１０の電力料金が比較的高い場合に、高圧バッテリ４１の電力を電源系２０に放電させることができる。そのため、ＥＭＳ２４は、配電系統１２Ａから電源系２０に供給される電力に使用によるコストを抑制することができる。
このように、ＥＭＳ２４は、電動車両４０の高圧バッテリ４１を用いて、配電系統１２Ａから電源系２０に供給される電力の料金変動を吸収させ、電源系２０の電気負荷２２で消費される電力のコストを抑制することができる。
また、ＥＭＳ２４は、配電系統１２Ａから電源系２０への電力供給の停止時、即ち、停電時において、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０に電力を放電させてもよい。この際、ＥＭＳ２４は、停電発生に合わせて、スイッチ２３Ａを開状態に切り換えてよい。以下、後述の第２例についても同様であってよい。これにより、ＥＭＳ２４は、停電時において、配電系統１２Ａと電源系２０との間を電気的に遮断し、停電に関する電力系統からの影響（例えば、短絡事故等の影響）が電源系２０に及ばないようにすることができる。具体的には、ＥＭＳ２４は、停電時において、ＥＣＵ４４との通信により高圧バッテリ４１の蓄電率を把握してよい。そして、ＥＭＳ２４は、高圧バッテリ４１の蓄電率が所定基準に対して相対的に大きい場合、高圧バッテリ４１からの放電が可能と判断し、ＥＣＵ４４を介してインバータ装置４３を制御することにより、高圧バッテリ４１の電力を住居ＨＭの電源系２０に放電させてよい。これにより、ＥＭＳ２４は、停電時において、電動車両４０の高圧バッテリ４１の電力を放電させて、住居ＨＭの電気負荷２２を作動させることができる。そのため、住居ＨＭの住人は、停電が復旧するまでの期間の少なくとも一部において、高圧バッテリ４１の電力で電気負荷２２の使用を継続することができる。
また、ＥＭＳ２４は、停電時において、太陽光発電機２１の発電電力が所定基準に対して相対的に小さくなっている場合に限定して、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０への電力の放電を行わせてもよい。これにより、ＥＭＳ２４は、停電時における高圧バッテリ４１の蓄電率の低下を抑制し、住居ＨＭの住人が高圧バッテリ４１の電力で電気負荷２２の使用を継続可能な期間をより長くすることができる。
また、ＥＭＳ２４は、停電時において、複数のスイッチ２３Ｅの一部を電力線ＰＬ２３，ＰＬ２５の間を接続する状態にさせ、残りを電力線ＰＬ２４，ＰＬ２５の間を接続する状態にさせた上で、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０に電力を放電させてもよい。これにより、ＥＭＳ２４は、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０へ供給される電力の供給先を一部の電気負荷２２に限定し、残りの電気負荷２２を供給先として排除することができる。そのため、ＥＭＳ２４は、停電時における高圧バッテリ４１の蓄電率の低下を抑制し、住居ＨＭの住人が高圧バッテリ４１の電力で電気負荷２２の使用を継続可能な期間をより長くすることができる。停電時において、電力線ＰＬ２３，ＰＬ２５の間を接続する状態にされる一部のスイッチ２３Ｅは予め固定されていてもよいし、住居ＨＭの住人による設定操作によって可変されてもよい。以下、後述の第２例についても同様であってよい。また、上述の如く、複数の電力線ＰＬ２５のうちの一部の電力線ＰＬ２５のみにスイッチ２３Ｅが設けられ、スイッチ２３Ｅが設けられない電力線ＰＬ２５は、電力線ＰＬ２３に接続されていてもよい。この場合、ＥＭＳ２４は、停電時に高圧バッテリ４１から電源系２０への放電を行わせる際に、上記と同様、一部のスイッチ２３Ｅを電力線ＰＬ２３，ＰＬ２５の間を接続する状態にさせ、残りのスイッチ２３Ｅを電力線ＰＬ２４，ＰＬ２５の間を接続する状態にさせてもよいし、全てのスイッチ２３Ｅを電力線ＰＬ２４，ＰＬ２５の間を接続する状態にさせてもよい。以下、後述の第２例についても同様であってよい。また、高圧バッテリ４１から電源系２０に電力が放電される際に、電力線ＰＬ２３，ＰＬ２５の間を接続する状態にされる対象のスイッチ２３Ｅは、通常時と停電時とで同じであってもよいし異なっていてもよい。以下、後述の第２例についても同様であってよい。
このように、ＥＭＳ２４は、電動車両４０の高圧バッテリ４１を停電時における住居ＨＭの電源系２０の非常用電源として有効活用することができる。
充放電ケーブル２５は、その基端が電力線ＰＬ２２に接続され、電力線ＰＬ２２から延び出すように設けられる。充放電ケーブル２５の先端には、電動車両４０の充放電口４５と電気的に接続可能なコネクタが設けられる。充放電ケーブル２５は、電動車両４０に設けられる充放電口４５と共に、電源系２０と電動車両４０との間を電力のやり取りを可能なように接続するための電力接続部ＰＣとして機能する。これにより、充放電ケーブル２５の先端のコネクタが充放電口４５に接続されることで、電動車両４０の電源系と住居ＨＭの電源系２０とを電気的に接続することができる。具体的には、図２、図３に示すように、充放電ケーブル２５は、２本の電力線ＰＬ２２Ｌ，ＰＬ２２Ｎのそれぞれから延び出すように設けられる、２本の電力線２５Ｌ，２５Ｎを含む。
≪急速充電器の構成≫
急速充電器３０は、配電系統１２Ｂから配電される交流を比較的高い電圧の直流に変換して出力可能に構成される。急速充電器３０は、充電ケーブル３１を含む。
充電ケーブル３１は、急速充電器３０の本体から延び出すように設けられる。充電ケーブル３１の先端には、電動車両４０の充電口４６と電気的に接続可能なコネクタが設けられる。これにより、充電ケーブル３１の先端のコネクタが充電口４６に接続されることで、急速充電器３０と電動車両４０の直流の電源系とを接続することができる。そのため、急速充電器３０は、充電ケーブル３１を通じて電動車両４０の直流の電源系に給電し、電動車両４０の高圧バッテリ４１を急速充電させることができる。
≪電動車両の構成≫
電動車両４０は、電力線ＰＬ４１～ＰＬ４５と、高圧バッテリ４１と、電動機４２と、インバータ装置４３と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４４と、充放電口４５と、充電口４６とを含む。
電力線ＰＬ４１は、高圧バッテリ４１とインバータ装置４３との間を接続する直流の電力線である。
電力線ＰＬ４２は、インバータ装置４３と電動機４２との間を接続する交流の電力線である。具体的には、図２、図３に示すように、電力線ＰＬ４２は、３相交流のＵ相線ＰＬ４２ｕ、Ｖ相線ＰＬ４２ｖ、及びＷ相線ＰＬ４２ｗを含む。
電力線ＰＬ４３は、電動機４２と充放電口４５との間を接続する交流の電力線である。具体的には、電力線ＰＬ４３は、電動機４２の電機子４２Ａの中性点４３ＮＰと充放電口４５との間を接続する。充放電口４５と充放電ケーブル２５の先端のコネクタとが連結された状態で、電力線ＰＬ４３は、充放電ケーブル２５の電力線２５Ｌと接続される。
電力線ＰＬ４４は、充放電口４５とインバータ装置４３の直流リンク４３ＤＣとの間を接続する基準電位線である。充放電口４５と充放電ケーブル２５の先端のコネクタとが連結された状態で、電力線ＰＬ４４は、充放電ケーブル２５の電力線２５Ｎと接続される。
例えば、図２に示すように、電力線ＰＬ４４は、充放電ケーブル２５の電力線２５Ｎを通じて電力線ＰＬ４４と接続される、住居ＨＭの電源系２０の電力線ＰＬ２２Ｎには、直流カットコンデンサ２３Ｆが設けられる。これにより、住居ＨＭの電源系２０及び電動車両４０との間での電力のやり取りが生じる場合に、電力線ＰＬ４４との間に生じる電機子４２Ａの中性点４３ＮＰの交流から直流成分を除去し、直流成分を含まない単相交流の電圧を生成させることができる。また、直流カットコンデンサ２３Ｆが住居ＨＭの電源系２０に設けられることにより、電動車両４０のコストや重量の増加を抑制することができる。
また、図３に示すように、電力線ＰＬ４４は、直流リンク４３ＤＣにおけるバランスした平滑コンデンサ４３ｃ１，４３ｃ２の中間点に接続されてもよい。これにより、平滑コンデンサ４３ｃ１，４３ｃ２は、直流カットコンデンサ２３Ｆと同様の機能を果たすことができる。そのため、電動車両４０のコストや重量の増加を抑制することができると共に、住居ＨＭの電源系２０及び電動車両４０の電源系の全体でのコストを抑制することができる。
電力線ＰＬ４５は、高圧バッテリ４１と充電口４６とを接続する直流の電力線である。
高圧バッテリ４１は、比較的高い出力電圧（例えば、数百ボルト）を有する蓄電池である。高圧バッテリ４１は、例えば、液体型のリチウムイオンバッテリである。また、高圧バッテリ４１は、全固体電池であってもよい。高圧バッテリ４１には、高圧バッテリ４１の電流、電圧、温度等の各種状態を測定可能なセンサが搭載される。高圧バッテリ４１に搭載されるセンサの出力は、１対１の通信線やＣＡＮ（Controller Area Network）や車載イーサネット等の車載ネットワークを通じてＥＣＵ４４に取り込まれる。
電動機４２は、電動車両４０の駆動輪を駆動する原動機である。電動機４２は、インバータ装置４３から供給される３相交流で駆動される。具体的には、図２、図３に示すように、電動機４２は、固定子としての電機子４２Ａを含み、電機子４２Ａは、Ｙ結線で接続されるＵ相巻線４２ｕ、Ｖ相巻線４２ｖ、及びＷ相巻線４２ｗを含む。
インバータ装置４３は、電力線ＰＬ４１を通じて高圧バッテリ４１から供給される直流を所定の電圧及び所定の周波数の３相交流に変換して電力線ＰＬ４２に出力することにより、電動機４２を駆動する。具体的には、図２、図３に示すように、インバータ装置４３は、平滑回路４３Ａと、インバータ回路４３Ｂとを含む。また、インバータ装置４３には、インバータ装置４３の電流、電圧、温度等の各種状態を測定可能なセンサが搭載される。インバータ装置４３に搭載されるセンサの出力は、１対１の通信線やＣＡＮ（Controller Area Network）や車載イーサネット等の車載ネットワークを通じてＥＣＵ４４に取り込まれる。
平滑回路４３Ａは、高圧バッテリ４１から出力される直流やインバータ回路４３Ｂから出力される直流の脈動を抑制し、平滑化する。平滑回路４３Ａは、直流リンク４３ＤＣの平滑コンデンサ４３ｃを含む。例えば、図２に示すように、平滑コンデンサ４３ｃは、直流リンク４３ＤＣの正ライン４３Ｐ及び負ライン４３Ｎの間の電力線に設けられる。平滑コンデンサ４３ｃは、１つのコンデンサにより構成されてもよいし、複数のコンデンサにより構成されてもよい。例えば、図３に示すように、平滑コンデンサ４３ｃは、正ライン４３Ｐ及び負ライン４３Ｎの間で直列接続される複数（本例では、２つ）の平滑コンデンサ４３ｃ１，４３ｃ２により構成される。これにより、上述の如く、複数の平滑コンデンサのうちの隣り合うように直列接続される２つの平滑コンデンサの中間点に電力線ＰＬ４４の一端を接続し、直流カットコンデンサと同様の機能を持たせることができる。また、例えば、正ライン４３Ｐ及び負ライン４３Ｎの間に直列接続される複数のコンデンサのうちの一部に短絡故障が生じても、複数のコンデンサの直列接続体としての平滑コンデンサ４３ｃは、致命的な故障を回避できる。そのため、インバータ装置４３は、何等かの制限が生じる可能性はあるものの運転を継続することができる。
インバータ回路４３Ｂは、一端に直流リンク４３ＤＣの正ライン４３Ｐ及び負ライン４３Ｎが接続され、他端に３相交流の電力線ＰＬ４２のＵ相線ＰＬ４２ｕ、Ｖ相線ＰＬ４２ｖ、及びＷ相線ＰＬ４２ｗが接続される。
例えば、図２、図３に示すように、インバータ回路４３Ｂは、６つの半導体スイッチ４３ｓｗを含む。半導体スイッチ４３ｓｗは、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）やＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor）等である。半導体スイッチ４３ｓｗは、例えば、ケイ素（シリコン：Ｓｉ）を主材料として構成される。また、半導体スイッチ４３ｓｗは、ワイドバンドギャップ半導体材料を主材料として構成されてもよい。ワイドバンドギャップ半導体材料は、例えば、炭化ケイ素（シリコンカーバイド：ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ガリウムナイトライド：ＧａＮ）、酸化ガリウム（ガリウムオキサイド：Ｇａ２Ｏ３）、炭素（ダイヤモンド：Ｃ）等である。具体的には、インバータ回路４３Ｂは、上下アームを構成する２つの半導体スイッチ４３ｓｗが直列接続されたスイッチレグが正ライン４３Ｐ及び負ライン４３Ｎの間に３組並列接続されるブリッジ回路を含む。そして、ブリッジ回路の３組の上下アームの中間点からＵ相線ＰＬ４２ｕ、Ｖ相線ＰＬ４２ｖ、及びＷ相線ＰＬ４２ｗが引き出され、電機子４２ＡのＵ相巻線４２ｕ、Ｖ相巻線４２ｖ、及びＷ相巻線４２ｗのそれぞれに接続される。また、６つの半導体スイッチ４３ｓｗには、それぞれ、環流ダイオード４３ｄが並列接続されてよい。
尚、インバータ装置４３は、２レベル方式ではなく、３レベル以上のマルチレベル方式であってもよい。以下、後述の第２例についても同様であってよい。この場合、インバータ装置４３の直流リンク４３ＤＣの電圧を複数に分割（３レベルの場合、２分割）するため、正ライン４３Ｐ及び負ライン４３Ｎの間に分圧用のコンデンサが複数（３レベルの場合、２つ）直列配置される。例えば、マルチレベル方式のインバータ装置４３が採用される場合、インバータ装置４３の正ライン４３Ｐ及び負ライン４３Ｎの間に直列に配置される２つのコンデンサの間の中間点に電力線ＰＬ４４が接続されてもよい。これにより、電力線ＰＬ４４が平滑コンデンサ４３ｃ１，４３ｃ２の間の中間点に接続される場合（図３参照）と同様の作用・効果を奏する。
インバータ回路４３Ｂは、電動車両４０の稼働時において、ＥＣＵ４４の制御下での半導体スイッチ４３ｓｗのスイッチング動作によって、直流リンク４３ＤＣの直流を交流に変換し電力線ＰＬ４２に出力したり、電力線ＰＬ４２の交流を直流に変換し直流リンク４３ＤＣに出力したりする。
例えば、電動車両４０の走行時において、インバータ回路４３Ｂは、直流リンク４３ＤＣから供給される直流を所定の周波数や所定の電圧を有する３相交流に変換し電動機４２に出力する。これにより、インバータ装置４３は、電動機４２を駆動し電動車両４０を走行させることができる。また、電動車両４０の減速時において、インバータ回路４３Ｂは、電動機４２の回生動作に応じて、電機子４２Ａの交流の発電電力を直流に変換し直流リンク４３ＤＣに出力する。これにより、インバータ装置４３は、電動車両４０の走行時の運動エネルギを電気エネルギ（回生エネルギ）として直流リンク４３ＤＣに出力し高圧バッテリ４１を充電させることができると共に、電動車両４０に回生による制動力を発生させることができる。
また、電動車両４０の停止時において、インバータ回路４３Ｂは、直流リンク４３ＤＣの直流を交流に変換し、電機子４２Ａの中性点４３ＮＰ、電力線ＰＬ４２、及び充放電ケーブル２５を通じて住居ＨＭの電源系２０に交流を供給する。電動車両４０の停止時とは、電動車両４０が走行不可能な状態を意味し、例えば、電動車両４０のアクセサリ電源がオフ（ＡＣＣ－ＯＦＦ）の状態、或いは、電動車両４０のイグニッション電源がオフ（ＩＧ－ＯＦＦ）の状態である。これにより、インバータ装置４３は、高圧バッテリ４１の出力を交流に変換して住居ＨＭの電源系２０に供給することができ、その結果、住居ＨＭの電源系２０は、電動車両４０からの交流給電によって、電気負荷２２を作動させることができる。また、電動車両４０の停止時において、インバータ回路４３Ｂは、充放電ケーブル２５、電力線ＰＬ４２、電機子４２Ａの中性点４３ＮＰを通じて供給される交流を直流に変換し直流リンク４３ＤＣに出力する。これにより、インバータ装置４３は、住居ＨＭの電源系２０から交流給電によって、高圧バッテリ４１を充電させることができる。
このように、本例では、電力システム１は、インバータ装置４３を用いて、住居ＨＭの電源系２０からの交流給電によって高圧バッテリ４１を充電させたり、高圧バッテリ４１の電力を電動車両４０から住居ＨＭの電源系２０に放電させたりすることができる。そのため、高圧バッテリ４１の直流と住居ＨＭの電源系２０の交流との間で電力変換を行うための追加の電力変換装置を設ける必要がなく、住居ＨＭの電源系２０と電動車両４０との間の電力のやり取りに関する構成を簡素化することができる。また、追加の電力変換装置の設置が不要なことから、住居ＨＭの電源系２０と電動車両４０との間の電力のやり取りに関する初期投資を抑制することができる。
ＥＣＵ４４は、電動車両４０の制御装置である。電動車両４０に搭載されるＥＣＵ４４は、１つであってもよいし複数であってもよい。以下、後述の第２例についても同様であってよい。
ＥＣＵ４４の機能は、例えば、任意のハードウェア、或いは、任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現される。例えば、ＥＣＵ４４は、ＣＰＵ、メモリ装置、補助記憶装置、及びインタフェース装置を含むコンピュータを中心に構成される。これにより、ＥＣＵ４４は、補助記憶装置にインストールされるプログラムをメモリ装置にロードしＣＰＵで実行させることにより各種機能を実現することができる。メモリ装置は、例えば、ＳＲＡＭである。補助記憶装置は、例えば、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等である。インタフェース装置は、例えば、記録媒体と接続する外部インタフェースや外部と通信を行う通信インタフェースを含む。これにより、例えば、ＥＣＵ４４は、外部インタフェースを通じて処理に必要なプログラムやデータを記録媒体から補助記憶装置にインストールすることができる。また、ＥＣＵ４４は、通信インタフェースを通じて電動車両４０の各種機器（例えば、高圧バッテリ４１やインバータ装置４３等）や電動車両４０の外部の機器（例えば、ＥＭＳ２４）と通信を行うことができる。また、例えば、ＥＣＵ４４は、通信インタフェースを用いて、外部装置から処理に必要なプログラムやデータをダウンロードして補助記憶装置にインストールすることができる。
例えば、ＥＣＵ４４は、電動車両４０の稼働時において、インバータ装置４３に制御指令を出力し、インバータ装置４３を通じて、電動機４２の駆動制御を行う。電動車両４０の稼働時とは、電動車両４０が走行可能な状態を意味し、例えば、電動車両４０のイグニッション電源がオン（ＩＧ－ＯＮ）の状態である。この際、ＥＣＵ４４は、電動車両４０の運転者によるステアリングやアクセルペダルやブレーキペダル等の操作に応じて、電動機４２の駆動制御を行ってもよいし、いわゆる自動運転に対応する上位の指令に応じて、電動機４２の駆動制御を行ってもよい。以下、後述の第２例についても同様であってよい。
また、ＥＣＵ４４は、電動車両４０の停止時において、ＥＭＳ２４の制御下で、インバータ装置４３を制御することにより、電力線ＰＬ４３，ＰＬ４２の交流を直流に変換し直流リンク４３ＤＣに出力させる。これにより、ＥＣＵ４４は、ＥＭＳ２４の指令に応じて、住居ＨＭの電源系２０からの交流給電によって高圧バッテリ４１を充電させることができる。
また、ＥＣＵ４４は、電動車両４０の停止時において、ＥＭＳ２４の制御下で、インバータ装置４３を制御することにより、直流リンク４３ＤＣの直流を交流に変換し電力線ＰＬ４２，ＰＬ４３に出力させる。これにより、ＥＣＵ４４は、ＥＭＳ２４の指令に応じて、高圧バッテリ４１の電力を住居ＨＭの電源系２０に放電させることができる。
また、ＥＣＵ４４は、高圧バッテリ４１に搭載されるセンサやインバータ装置４３に搭載されるセンサの情報をＥＭＳ２４に送信する。これにより、上位のＥＭＳ２４は、高圧バッテリ４１やインバータ装置４３の状態を把握することができる。
充放電口４５は、電動車両４０のボディ表面に設けられ、住居ＨＭから延びる充放電ケーブル２５の先端のコネクタと接続可能なように構成される。例えば、充放電口４５は、通常、開閉可能な蓋部材等によって覆われており、住居ＨＭに駐車され充放電ケーブル２５のコネクタと連結される際に、電動車両４０のユーザや住居ＨＭの住人の操作或いは自動で蓋部材が開放されることにより外部に露出する。
充電口４６は、充放電口４５と同様、電動車両４０のボディ表面に設けられ、急速充電器３０から延びる充電ケーブル３１の先端のコネクタと接続可能なように構成される。例えば、充電口４６は、通常、開閉可能な蓋部材等によって覆われており、電動車両４０が急速充電器３０の付近に駐車され充電ケーブル３１のコネクタと連結される際に、ユーザの操作或いは自動で蓋部材が開放されることにより外部に露出する。
充放電口４５及び充電口４６は、隣り合うように設けられ、同じ蓋部材により覆われるように配置されてもよいし、別々の場所で互いに異なる蓋部材により覆われるように配置されてもよい。
＜作用＞
次に、本例に係る電力システム、給電装置、電力変換装置、及び制御装置の作用について説明する。
本実施形態では、電力システムは、蓄電池と、電動機と、電力変換装置と、第１の電力線と、電源系と、電力接続部と、を備える。電力システムは、例えば、上述の電力システム１である。蓄電池は、例えば、上述の高圧バッテリ４１である。電動機は、例えば、上述の電動機４２である。電力変換装置は、例えば、上述のインバータ装置４３である。第１の電力線は、例えば、上述の電力線ＰＬ４３である。電源系は、例えば、上述の電源系２０である。電力接続部は、例えば、上述の電力接続部ＰＣである。具体的には、蓄電池及び電動機は、車両に搭載される。車両は、例えば、上述の電動車両４０である。電力変換装置は、車両において、蓄電池及び電動機の双方と電気的に接続され、蓄電池の出力を交流に変換し電動機を駆動する。第１の電力線は、車両において、電動機の電機子の中性点から延びる。電機子の中性点は、例えば、上述の電機子４２Ａの中性点４２ＮＰである。また、電源系は、住居又は施設に設けられる。住居又は施設は、例えば、上述の住居ＨＭである。また、電力接続部は、電源系と第１の電力線との間を電力のやり取りが可能なように接続する。そして、蓄電池は、電力変換装置、中性点、第１の電力線、及び電力接続部を通じて、電源系から供給される電力で充電可能であると共に、電源系に電力を放電可能である。
具体的には、電力接続部は、車両において、第１の電力線の先端に設けられる充放電口と、電源系から延びるように設けられ、その先端が充放電口に電気的に接続可能な充放電ケーブルとを含んでよい。充放電口は、例えば、上述の充放電口４５である。充放電ケーブルは、例えば、上述の充放電ケーブル２５である。
これにより、電力システムは、蓄電池を搭載する車両と住居等の電源系との間の電力でやり取りを行う際の蓄電池の出力である直流と住居や施設の電源系で使用される交流との間の変換を車両の搭載される既存の電力変換装置に行わせることができる。そのため、交流と直流との間の変換のための追加の機器が必要なく、電力システムは、より簡素な構成によって、車両と住居等との間の電力のやり取りを行うことができる。
また、本実施形態では、電力システムは、給電装置を備えてもよい。給電装置は、例えば、上述の給電装置２３である。具体的には、給電装置は、電源系に設けられ、住居又は施設の電気負荷、電力接続部（例えば、充放電ケーブル）、及び所定の電源のそれぞれと電気的に接続されてもよい。電気負荷は、例えば、上述の電気負荷２２である。所定の電源は、例えば、上述の電力系統１０の配電系統１２Ａや太陽光発電機２１である。また、電力システムは、給電装置が電力接続部（例えば、充放電ケーブル）を通じて所定の電源の交流を第１の電力線に供給し、電力変換装置が第１の電力線に供給される交流を直流に変換し蓄電池に出力することにより、所定の電源の電力で蓄電池を充電させてもよい。そして、電力システムは、電力変換装置が蓄電池の出力を交流に変換して電機子側に出力し、中性点、第１の電力線、及び電力接続部（例えば、充放電ケーブル）を通じて電源系に供給すると共に、給電装置がその電力を電気負荷に供給することにより、蓄電池の電力を電気負荷に放電させてもよい。
また、本実施形態では、給電装置は、住居又は施設に設けられ、蓄電池と、電動機と、蓄電池及び電動機の双方と電気的に接続され、蓄電池の出力を交流に変換し電動機を駆動する電力変換装置と、電動機の電機子の中性点から延びる第１の電力線と、を有する車両と、電力接続部（例えば、車両の第１の電力線の先端に接続される充放電口に接続可能な充放電ケーブル）を通じて電力のやり取りが可能である。具体的には、給電装置は、住居又は施設の電気負荷、電力接続部（例えば、充放電ケーブル）、及び所定の電源のそれぞれと、電気的に接続される。また、給電装置は、電力接続部（例えば、充放電ケーブル）を通じて所定の電源の交流を第１の電力線に供給することにより、所定の電源の電力で蓄電池を充電させる。そして、給電装置は、電力接続部（例えば、充放電ケーブル）を通じて第１の電力線から供給される交流を電気負荷に供給することにより、蓄電池の電力を電気負荷に放電させる。
また、本実施形態では、電力変換装置は、蓄電池と、電動機と、電動機の電機子の中性点から延びる第１の電力線と、を有する車両に搭載され、蓄電池及び電動機の双方と電気的に接続され、蓄電池の直流を交流に変換し電動機を駆動する。また、電力変換装置は、電力接続部（例えば、車両の電力線の先端に接続される充放電口に接続される充放電ケーブル）を通じて車両の外部の所定の電源から電力線に供給される交流を直流に変換し蓄電池に出力することにより、所定の電源の電力で蓄電池を充電させてもよい。そして、電力変換装置は、蓄電池の出力を交流に変換して電機子側に出力し、電機子の中性点、電力線、及び電力接続部（例えば、充放電ケーブル）を通じて住居又は施設の電気負荷に供給することにより、蓄電池の電力を電気負荷に放電させてもよい。
また、本実施形態では、制御装置は、車両に搭載される蓄電池と、車両に搭載される電動機と、蓄電池及び電動機の双方と電気的に接続され、蓄電池の出力を交流に変換し電動機を駆動する電力変換装置と、車両に設けられ、電動機の電機子の中性点から延びる電力線と、電源系と車両の電力線との間を電力のやり取りが可能なように接続する電力接続部と、住居又は施設に設けられる電源系と、電力接続部（例えば、電源系から延びるように設けられ、その先端が車両の電力線の先端に接続される充放電口に電気的に接続可能な充放電ケーブル）と、電源系に設けられ、住居又は施設の電気負荷、電力接続部（例えば、充放電ケーブル）、及び所定の電源のそれぞれと電気的に接続される給電装置と、を備える電力システムの制御を行う。制御装置は、例えば、ＥＭＳ２４である。具体的には、制御装置は、給電装置を制御し、電力接続部（例えば、充放電ケーブル）を通じて所定の電源の交流を電力線へ供給させ、電力変換装置を制御し、電力線に供給される交流を直流に変換し蓄電池に出力させることにより、所定の電源の電力で蓄電池を充電させてもよい。そして、制御装置は、電力変換装置を制御し、蓄電池の出力を交流に変換して電機子側に出力させ、電機子の中性点、電力線、及び電力接続部（例えば、充放電ケーブル）を通じて電源系に供給させると共に、給電装置を制御し、その電力を電気負荷に供給させることにより、蓄電池の電力を電気負荷に放電させてもよい。
これにより、電力システム等は、住居等の所定の電源の電力で車両の蓄電池を充電させたり、車両の蓄電池の電力を住居や施設の電気負荷に放電させて電気負荷を作動させたりすることができる。
また、本実施形態では、電源系は、電力系統の交流を住居又は施設に配電する交流配電系統と電気的に接続されてよい。電力系統は、例えば、上述の電力系統１０である。交流配電系統は、例えば、上述の配電系統１２Ａである。そして、交流配電系統と電源系との間を電気的に開閉可能な第１のスイッチが設けられてもよい。第１のスイッチは、例えば、スイッチ２３Ａである。
これにより、電力システム等は、例えば、車両の蓄電池から電力変換装置を通じて住居等の電源系に電力を放電させる場合に、第１のスイッチを開状態にさせることで、車両側の電源系と電力系統との連系を禁止することができる。そのため、例えば、電力変換装置が電力系統との連系規定を満たすことが難しい場合であっても、電力変換装置を用いて、車両と住居等の電源系との間の電力のやり取りを実現することができる。
また、本実施形態では、電力システムは、電力変換装置が蓄電池の出力を交流に変換する際の出力電流の高周波成分を除去するフィルタコンデンサを備えてもよい。フィルタコンデンサは、例えば、上述のフィルタコンデンサ２３Ｃである。
これにより、電力システム等は、電力変換装置から住居等の電源系に出力される電流の高周波成分を除去することができる。
また、本実施形態では、フィルタコンデンサは、電源系に設けられてもよい。
これにより、電力システム等は、車両と住居等との間の電力のやり取りを実現する際の車両の重量やコストの増加を抑制することができる。
また、本実施形態では、電源系は、住居又は施設の電気負荷への電力供給を行う複数の負荷系統を含んでもよい。複数の負荷系統は、例えば、上述の複数の電力線ＰＬ２５である。そして、複数の負荷系統の少なくとも一部には、その負荷系統が充電ケーブル及び所定の電源のうちの何れか一方のみに電気的に接続する状態と何れか他方のみに電気的に接続する状態とを切り替え可能な第２のスイッチが設けられてもよい。第２のスイッチは、例えば、スイッチ２３Ｅである。
これにより、電力システム等は、例えば、車両の蓄電池から住居等の電源系に放電を行う場合に、第２のスイッチを対象の負荷系統が所定の電源のみに接続する状態にさせて、複数の負荷系統のうちの一部の負荷系統のみに車両の蓄電池からの電力が供給されるように限定することができる。そのため、電力システム等は、蓄電池からの給電によって全ての負荷系統への電力供給を賄えない場合でも、一部の負荷系統に対して高圧バッテリ４１の電力を供給し、残りの負荷系統に対して所定の電源からの電力を供給することができる。また、第２のスイッチは、負荷系統の接続先を蓄電池側と所定の電源側との間で択一的に切替可能である。そのため、例えば、所定の電源が電力系統である場合、電力システム等は、残りの負荷系統に対する電力系統からの電力供給を実現しつつ、車両が電力系統に連系されるのを回避することができる。
また、本実施形態では、電機子の中性点の直流成分（オフセット成分）含まないように作用する直流カットコンデンサを備えてもよい。直流カットコンデンサは、例えば、上述の直流カットコンデンサ２３Ｆである。また、例えば、上述のバランスした平滑コンデンサ４３ｃ１，４３ｃ２の中点に電力線ＰＬ４４を接続することで、直流コンデンサと同等の効果を得ることが可能である。
これにより、電力システム等は、車両と住居等との電力のやり取りの際に電機子の中性点に直流成分を含まない単相交流の電圧を生成することができる。
また、本実施形態では、直流カットコンデンサは、電源系に設けられてもよい。直流カットコンデンサは、例えば、上述の直流カットコンデンサ２３Ｆである。
これにより、電力システム等は、車両と住居等との間の電力のやり取りを実現する際の車両の重量やコストの増加を抑制することができる。
また、本実施形態では、電力変換装置は、直流リンクの正側の電線及び負側の電線の間に直列接続により設けられる複数の平滑コンデンサを含んでもよい。直流リンクは、例えば、上述の直流リンク４３ＤＣである。正側の電線及び負側の電線は、例えば、上述の正ライン４３Ｐ及び負ライン４３Ｎである。複数の平滑コンデンサは、例えば、平滑コンデンサ４３ｃ１，４３ｃ２である。そして、一端がバランスした複数の平滑コンデンサのうちの隣り合う２つの平滑コンデンサの間の中間点と接続されると共に、他端が充放電口と接続され、充放電ケーブルを通じて電源系と接続される第２の電力線が設けられてもよい。第２の電力線は、例えば、上述の図３の電力線ＰＬ４４である。
これにより、２つの平滑コンデンサ及び第２の電力線を含む回路構成は、直流カットコンデンサと同等の機能を果たすことができる。そのため、電力システム等は、車両と住居等との間の電力のやり取りを実現する際の車両の重量やコストの増加を抑制することができる。
また、本実施形態では、電源系には、再生可能エネルギ由来の電源が含まれてもよい。再生可能エネルギ由来の電源は、例えば、上述の太陽光発電機２１である。
これにより、電力システム等は、例えば、再生可能エネルギ由来の電源の出力が相対的に大きい場合、その電力を車両の蓄電池に充電させ、再生可能エネルギ由来の電源の出力が相対的に小さい場合、蓄電池の電力を住宅等の電源系に放電させることができる。そのため、電力システム等は、再生可能エネルギ由来の電源の出力変動を車両の蓄電池に吸収させることができる。
また、本実施形態では、電源系は、電力系統に接続される。電力系統は、例えば、上述の電力系統１０である。そして、蓄電池は、電力系統の電力料金が相対的に低い場合、電力系統から電源系を経由して供給される電力で充電を行い、電力系統の電力料金が相対的に高い場合、電源系に電力を放電してもよい。
これにより、電力システム等は、車両の蓄電池を用いて、ダイナミックプライシングによる電力系統の電力料金の変動を吸収し、住居や施設の電源系の電気負荷で消費される電力のコストを抑制することができる。
［電力システムの第２例］
図４～図６を参照して、本実施形態に係る電力システム１の第２例の概要について説明する。
以下、上述の第１例と同じ或いは対応する構成には同一の符号を付すと共に、上述の第１例と異なる部分を中心に説明し、上述の第１例と同じ或いは対応する内容の説明を省略する場合がある。
図４は、電力システム１の一例を示す図である。図５は、住居ＨＭの電源系２０及び電動車両４０の間の電力のやり取りに関する回路構成の第３例を示す図である。図６は、住居ＨＭの電源系２０及び電動車両４０の間の電力のやり取りに関する回路構成の第４例を示す図である。
尚、図４では、便宜的に、電動車両４０と、住居ＨＭの電源系２０及び急速充電器３０の双方とが電気的に接続された状態が描画されているが、通常、電動車両４０の電源系は、住居ＨＭの電源系２０及び急速充電器３０のうちの何れか一方のみと電気的に接続される。
＜電力システムの概要＞
図１を参照して、電力システム１の概要について説明する。
図４に示すように、本例に係る電力システム１は、上述の第１例と同様、電力系統１０と、電源系２０と、急速充電器３０と、電動車両４０とを含む。
電力系統１０は、上述の第１例と同様、電力の発電、送電、変電、及び需要家への配電を行う。
電源系２０は、上述の第１例と同様、住居ＨＭに設けられ、電力系統１０や電動車両４０等の住居ＨＭの外部との電力のやり取り、及び住居ＨＭにおける電力の配電を行う。
急速充電器３０は、上述の第１例と同様、充電ケーブル３１を通じて電動車両４０と電気的に接続され、比較的高い電圧の直流給電によって電動車両４０の高圧バッテリ４１のいわゆる急速充電を行う。
電動車両４０は、上述の第１例と同様、高圧バッテリ４１が搭載され、高圧バッテリ４１の電力で原動機としての電動機４２を駆動することにより、電動機４２の動力で駆動輪を駆動し走行する車両である。電動車両４０は、双方向の非接触給電装置ＷＰＳを通じて住居ＨＭの電源系２０と電気的に接続可能である。これにより、電動車両４０は、電源系２０から供給される交流を直流に変換して高圧バッテリ４１を充電させたり、高圧バッテリ４１の電力を交流に変換して住居ＨＭの電源系２０に放電したりすることができる。
電動車両４０は、上述の第１例と同様、住居ＨＭに隣接する駐車スペースに駐車されている場合がある。電動車両４０は、例えば、住居ＨＭの住人が利用する自家用車である。また、電動車両４０は、住居ＨＭに隣接する駐車スペースに配備されるカーシェアリング用の車両であってもよい。電動車両４０が住居ＨＭの駐車スペースに駐車されている状態において、電動車両４０に搭載される送受電装置４８と住居ＨＭの駐車スペースに設置される送受電装置２３Ｈとは、相互間での非接触の電力伝送が可能な位置関係が実現されうる。これにより、電力システム１は、送受電装置２３Ｈ及び送受電装置４８を通じて、住居ＨＭの電源系２０と電動車両４０の高圧バッテリ４１との間で電力のやり取りを行うことができる。以下、本明細書では、住居ＨＭの駐車スペースに電動車両４０が駐車されている場合を中心に説明を行う。
＜電力システムの構成＞
次に、図４に加えて、図５、図６を参照して、電力システム１の構成について説明する。
≪電力系統の構成≫
電力系統は、上述の第１例と同様、送電系統１１と、配電系統１２とを含む。
配電系統１２は、上述の第１例と同様、配電系統１２Ａ，１２Ｂを含む。
≪住居の電源系の構成≫
住居ＨＭの電源系２０は、上述の第１例と同様、電力線ＰＬ２１～ＰＬ２５と、太陽光発電機２１と、電気負荷２２と、給電装置２３と、ＥＭＳ２４とを含む。
電力線ＰＬ２１～ＰＬ２５は、上述の第１例と同様、交流の電力線である。電力線ＰＬ２１は、上述の第１例と同様、一端が配電系統１２Ａと接続され、他端が電力線ＰＬ２２及び電力線ＰＬ２３に接続される。電力線ＰＬ２２は、一端が送受電装置２３Ｈに接続され、他端が電力線ＰＬ２１及び電力線ＰＬ２３に接続される。電力線ＰＬ２３は、上述の第１例と同様、一端が電力線ＰＬ２１及び電力線ＰＬ２２に接続され、他端がスイッチ２３Ｅを介して複数の電力線ＰＬ２５に接続される。電力線ＰＬ２４は、上述の第１例と同様、一端が配電系統１２Ａと接続され、他端がスイッチ２３Ｅを介して複数の電力線ＰＬ２５に接続される。電力線ＰＬ２５は、上述の第１例と同様、スイッチ２３Ｅを介して電力線ＰＬ２３，ＰＬ２４の何れか一方から供給される電力を電気負荷２２に供給する。
太陽光発電機２１は、上述の第１例と同様、太陽光パネル２１Ａと、パワーコンディショナ２１Ｂとを含む。
太陽光パネル２１Ａは、上述の第１例と同様、太陽光エネルギを電気エネルギに変換し出力する。ＰＣＳ２１Ｂは、上述の第１例と同様、太陽光パネル２１Ａの直流出力を交流に変換し電力線ＰＬ２３に出力する。
例えば、太陽光発電機２１は、上述の第１例と同様、電力線ＰＬ２３から電力線ＰＬ２５を通じて電気負荷２２に電力を供給することができる。また、太陽光発電機２１は、上述の第１例と同様、電力線ＰＬ２３から電力線ＰＬ２１を通じて電力系統１０と連系し、電力系統１０に電力を供給することができる。また、太陽光発電機２１は、上述の第１例と同様、電力線ＰＬ２３から電力線ＰＬ２２及び非接触給電装置ＷＰＳを通じて電動車両４０に電力を供給することができる。
電気負荷２２は、上述の第１例と同様、電力線ＰＬ２５の交流により作動する。
給電装置２３は、電力線ＰＬ２１～ＰＬ２５を通じて、配電系統１２Ａ、非接触給電装置ＷＰＳ、及び電気負荷２２と電気的に接続され、電源系２０の内部での電力のやり取り、及び電源系２０と外部との電力のやり取りを行う。給電装置２３は、スイッチ２３Ａと、電力変換装置２３Ｇと、送受電装置２３Ｈと、スイッチ２３Ｅとを含む。
スイッチ２３Ａは、上述の第１例と同様、電力線ＰＬ２１に設けられる。スイッチ２３Ａは、上述の第１例と同様、ＥＭＳ２４の制御下で電力線ＰＬ２１を電気的に開閉可能に構成される。これにより、住居ＨＭの電源系２０は、配電系統１２Ａと、電力線ＰＬ２２，ＰＬ２３との間の電気的に接続された状態と切断された状態とを切り換えることができる。
電力変換装置２３Ｇは、電力線ＰＬ２２に設けられ、電力線ＰＬ２２の送受電装置２３Ｈ側と電力線ＰＬ２１，ＰＬ２３側との間で交流電力のやり取りを行う。電力変換装置２３Ｇは、非接触給電装置ＷＰＳによる非接触での電力伝送により高周波となる場合がある送受電装置２３Ｈ側の交流と、配電系統１２Ａから供給される商用周波数の電力線ＰＬ２１側の交流との間で電力の授受を行う周波数変換器として機能する。また、電力変換装置２３Ｇは、電力系統１０に対する連系要件を満足し、所定の認証を受けた機器であってもよい。これにより、電力変換装置２３Ｇは、非接触給電装置ＷＰＳを通じて電動車両４０から交流給電される電力を電力線ＰＬ２２，ＰＬ２１を通じて電力系統１０に出力することができる。
送受電装置２３Ｈは、送受電装置２３Ｈは電力線ＰＬ２２の先端に設けられ、ＥＭＳ２４の制御下で電動車両４０との間で非接触での電力のやり取りを行うためのインタフェースである。送受電装置２３Ｈは、電動車両４０に搭載される送受電装置４８と共に非接触給電装置ＷＰＳを構成する。これにより、例えば、住居ＨＭの住人や電動車両４０のユーザは、住居ＨＭの電源系２０と電動車両４０との間をケーブル等の接続する作業を行うことなく、相互間で電力をやり取り可能な状態を実現することができる。そのため、非接触給電装置ＷＰＳは、住居ＨＭの住人や電動車両４０のユーザの利便性を向上させることができる。
非接触給電装置ＷＰＳは、送受電装置２３Ｈ及び送受電装置４８の何れか一方が送電側となり他方が受電側となって双方向で電力の非接触（ワイヤレス）でのやり取りを行うことができる。非接触給電装置ＷＰＳは、既知の任意の方法で送受電装置２３Ｈ及び送受電装置４８の相互間の非接触での電力のやり取りを実現してよい。例えば、非接触給電装置ＷＰＳは、送受電装置２３Ｈ及び送受電装置４８のそれぞれのコイルの間の磁気結合に応じた電磁誘導によって１次側（送電側）から２次側（受電側）に電力伝送が行われる変圧器である。また、非接触給電装置ＷＰＳは、磁気共鳴を利用して、送受電装置２３Ｈ及び送受電装置４８のうちの送電側のコイルから受電側のコイルに電力伝送を行ってもよい。これにより、通常の電磁誘導による電力伝送に比して、送受電装置２３Ｈ及び送受電装置４８の相互間で電力伝送可能な距離を長くすることができる。そのため、送受電装置２３Ｈ及び送受電装置４８の間の位置関係の制約が比較的緩和され、その結果、住居ＨＭの住人や電動車両４０のユーザの利便性を向上させることができる。
スイッチ２３Ｅは、上述の第１例と同様、複数の電力線ＰＬ２５ごとに設けられる。スイッチ２３Ｅは、ＥＭＳ２４の制御下で、電力線ＰＬ２５が電力線ＰＬ２３に電気的に接続される状態と電力線ＰＬ２５が電力線ＰＬ２４に電気的に接続される状態とを電気的に切り替え可能に構成される。これにより、電動車両４０の高圧バッテリ４１から電源系２０への電力供給が行われる場合に、スイッチ２３Ｅは、スイッチ２３Ａが開状態である前提の下で、電力線ＰＬ２２，ＰＬ２３を通じて高圧バッテリ４１からの電力を電気負荷２２に供給する状態と、電力線ＰＬ２４を通じて配電系統１２Ａからの電力を電気負荷２２に供給する状態とを択一的に切り替えることができる。
ＥＭＳ２４は、上述の第１例と同様、住居ＨＭの電源系２０に関する制御を行う。
本例では、ＥＭＳ２４は、上述の第１例と同様、電動車両４０のＥＣＵ４４との間の双方向通信によってＥＣＵ４４と協働して、住居ＨＭの電源系２０と電動車両４０との間の電力のやり取りに関する制御を行う。
例えば、ＥＭＳ２４は、住居ＨＭの電源系２０から電動車両４０に給電を行わせる場合、電力変換装置２３Ｇ及び送受電装置２３Ｈを制御し、送受電装置２３Ｈから送受電装置４８への非接触での送電を行わせる。併せて、ＥＭＳ２４は、ＥＣＵ４４に指令を送信することで、電動車両４０の送受電装置４８及びインバータ装置４３を適宜動作させる。これにより、ＥＭＳ２４は、ＥＣＵ４４を通じて送受電装置４８及びインバータ装置４３を制御し、住居ＨＭの電源系２０からの電力を電動車両４０の高圧バッテリ４１に充電させることができる。そのため、ＥＭＳ２４は、非接触給電装置ＷＰＳを通じて、住居ＨＭの電源系２０から電動車両４０に給電させることで、住居ＨＭの電源系２０からの電力による高圧バッテリ４１の充電を実現することができる。電源系２０から電動車両４０の供給される電力は、太陽光発電機２１の発電電力であってもよいし、配電系統１２Ａからの電力であってもよいし、その双方であってもよい。ＥＭＳ２４は、太陽光発電機２１の発電電力のみを用いて電源系２０から電動車両４０への給電を行う場合、スイッチ２３Ａを開状態にさせる。
また、ＥＭＳ２４は、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０への放電を行わせる場合、ＥＣＵ４４に指令を送信することにより、高圧バッテリ４１の出力を所定の周波数の交流に変換し送受電装置２３Ｈを適宜動作させる。所定の周波数とは、例えば、１０ｋＨｚ以上で設定される。これにより、ＥＭＳ２４は、ＥＣＵ４４を通じてインバータ装置４３及び送受電装置４８を制御し、電動車両４０の高圧バッテリ４１の電力を送受電装置４８から送受電装置２３Ｈに非接触で送電させることができる。併せて、ＥＭＳ２４は、ＥＣＵ４４を介して電力変換装置２３Ｇ及び送受電装置２３Ｈを制御し、電動車両４０の送受電装置４８からの電力を非接触で受電させる。これにより、ＥＭＳ２４は、非接触給電装置ＷＰＳを通じて、電動車両４０の高圧バッテリ４１の電力を住居ＨＭの電源系２０に放電させることで、電動車両４０から住居ＨＭの電源系２０への給電を実現させることができる。
また、ＥＭＳ２４は、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０への放電を行わせる場合、上述の第１例と同様、スイッチ２３Ａを開状態にさせる。これにより、ＥＭＳ２４は、電動車両４０の高圧バッテリ４１からの非接触での給電を受ける場合の電力系統１０と住居ＨＭの電源系２０との連系を禁止することができる。そのため、電力システム１は、電力変換装置２３Ｇが電力系統１０に対する連系要件を満たしていない場合やその認証を受けていないような場合であっても、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０への給電を実現することができる。
また、ＥＭＳ２４は、上述の第１例と同様、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０への放電を行わせる場合、複数のスイッチ２３Ｅのうちの一部を電力線ＰＬ２３，ＰＬ２５の間を接続する状態にさせ、残りを電力線ＰＬ２４，ＰＬ２５の間を接続する状態にさせる。これにより、ＥＭＳ２４は、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０への電力供給がされる場合に、その供給先を一部の電気負荷２２に限定することができる。そのため、高圧バッテリ４１からの給電によって全ての電気負荷２２への電力供給を賄えない場合でも、ＥＭＳ２４は、一部の電気負荷２２に対して高圧バッテリ４１の電力を供給し、残りの電気負荷２２に対して配電系統１２Ａからの電力を供給することができる。また、スイッチ２３Ｅによって電気負荷２２の接続先を電力線ＰＬ２３，ＰＬ２４の間で択一的に切替可能である。そのため、ＥＭＳ２４は、残りの電気負荷２２に対して配電系統１２Ａからの電力供給を実現しつつ、電動車両４０が電力系統１０に連系されるのを回避することができる。電力線ＰＬ２３，ＰＬ２５の間を接続する状態にされる一部のスイッチ２３Ｅは予め固定されていてもよいし、住居ＨＭの住人による設定操作によって可変されてもよい。また、上述の如く、複数の電力線ＰＬ２５のうちの一部の電力線ＰＬ２５のみにスイッチ２３Ｅが設けられ、スイッチ２３Ｅが設けられない電力線ＰＬ２５は、電力線ＰＬ２３に接続されていてもよい。この場合、ＥＭＳ２４は、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０への放電時に、上記と同様、一部のスイッチ２３Ｅを電力線ＰＬ２３，ＰＬ２５の間を接続する状態にさせ、残りのスイッチ２３Ｅを電力線ＰＬ２４，ＰＬ２５の間を接続する状態にさせてもよいし、全てのスイッチ２３Ｅを電力線ＰＬ２４，ＰＬ２５の間を接続する状態にさせてもよい。
また、ＥＭＳ２４は、上述の第１例と同様、１対１の通信線等の伝送路を通じて太陽光発電機２１のＰＣＳ２１Ｂと通信を行うことにより、太陽光発電機２１の余剰電力を把握し、その余剰電力を電動車両４０の高圧バッテリ４１に充電させてもよい。具体的には、ＥＭＳ２４は、太陽光発電機２１の余剰電力が発生している場合、或いは、発生する可能性がある場合、ＥＣＵ４４との通信により高圧バッテリ４１の蓄電率を確認してよい。そして、高圧バッテリ４１の蓄電率が所定基準に対して相対的に小さい場合、太陽光発電機２１の余剰電力の受け入れが可能と判断し、太陽光発電機２１の余剰電力を電動車両４０の高圧バッテリ４１に充電させてよい。高圧バッテリ４１の蓄電率が所定基準に対して相対的に小さいとは、高圧バッテリ４１の蓄電率が所定基準以下のことであってもよいし、所定基準未満のことであってもよい。
また、ＥＭＳ２４は、上述の第１例と同様、太陽光発電機２１の不足電力を把握し、その不足電力を補うように、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０に電力を放電させてもよい。具体的には、ＥＭＳ２４は、太陽光発電機２１の不足電力が発生している場合、或いは、発生する可能性がある場合、ＥＣＵ４４との通信により高圧バッテリ４１の蓄電率を把握してよい。そして、ＥＭＳ２４は、高圧バッテリ４１の蓄電率が所定基準に対して相対的に大きい場合、高圧バッテリ４１の電力を放電可能と判断し、高圧バッテリ４１の電力を住居ＨＭの電源系２０に放電させてよい。高圧バッテリ４１の蓄電率が所定基準に対して相対的に大きいとは、高圧バッテリ４１の蓄電率が所定基準以上のことであってもよいし、所定基準を上回ることであってもよい。これにより、電力システム１は、高圧バッテリ４１の電力で太陽光発電機２１の不足電力の一部又は全部を補うことができ、その結果、住居ＨＭの電源系２０における電力系統１０からの電力の使用量を抑制することができる。
このように、ＥＭＳ２４は、上述の第１例と同様、電動車両４０のＥＣＵ４４と連携し、太陽光発電機２１の出力変動を高圧バッテリ４１に吸収させることができる。そのため、ＥＭＳ２４は、上述の第１例と同様の作用・効果を奏することができる。
また、配電系統１２Ａから電源系２０への電力供給に対してダイナミックプライシングが採用される場合、ＥＭＳ２４は、上述の第１例と同様、配電系統１２Ａから電源系２０への電力供給に対する電力料金の変動に応じて、電源系２０と高圧バッテリ４１との間の電力のやり取りを制御してもよい。例えば、ＥＭＳ２４は、上述の第１例と同様、配電系統１２Ａから電源系２０への電力供給に対する電力料金が所定基準に対して相対的に低い場合、ＥＣＵ４４との通信により高圧バッテリ４１の蓄電率を確認してよい。そして、ＥＭＳ２４は、高圧バッテリ４１の蓄電率が所定基準に対して相対的に小さい場合、太陽光発電機２１の余剰電力の受け入れが可能と判断し、ＥＣＵ４４を介してインバータ装置４３を制御することにより、電源系２０を介して配電系統１２Ａから供給される電力を電動車両４０の高圧バッテリ４１に充電させてよい。一方、ＥＭＳ２４は、上述の第１例と同様、配電系統１２Ａから電源系２０への電力供給に対する電力料金が所定基準に対して相対的に低くない場合、即ち、所定基準に対して相対的に高い場合、ＥＣＵ４４との通信により高圧バッテリ４１の蓄電率を確認してよい。そして、ＥＭＳ２４は、高圧バッテリ４１の蓄電率が所定基準に対して相対的に大きい場合、高圧バッテリ４１からの放電が可能と判断し、ＥＣＵ４４を介してインバータ装置４３を制御することにより、高圧バッテリ４１の電力を住居ＨＭの電源系２０に放電させてよい。これにより、ＥＭＳ２４は、上述の第１例と同様、電力系統１０の電力料金が比較的安い場合に、配電系統１２Ａからの電力で高圧バッテリ４１を充電させ、電力系統１０の電力料金が比較的高い場合に、高圧バッテリ４１の電力を電源系２０に放電させることができる。そのため、ＥＭＳ２４は、上述の第１例と同様の作用・効果を奏することができる。
このように、ＥＭＳ２４は、電動車両４０の高圧バッテリ４１を用いて、配電系統１２Ａから電源系２０に供給される電力の料金変動を吸収させ、上述の第１例と同様の作用・効果を奏することができる。
また、ＥＭＳ２４は、上述の第１例と同様、配電系統１２Ａから電源系２０への電力供給の停止時、即ち、停電時において、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０に電力を放電させてもよい。具体的には、ＥＭＳ２４は、停電時において、ＥＣＵ４４との通信により高圧バッテリ４１の蓄電率を把握してよい。そして、ＥＭＳ２４は、高圧バッテリ４１の蓄電率が所定基準に対して相対的に大きい場合、高圧バッテリ４１からの放電が可能と判断し、高圧バッテリ４１の電力を住居ＨＭの電源系２０に放電させてよい。これにより、ＥＭＳ２４は、停電時において、電動車両４０の高圧バッテリ４１の電力を放電させて、住居ＨＭの電気負荷２２を作動させることができる。そのため、上述の第１例と同様の作用・効果を奏することができる。
また、ＥＭＳ２４は、上述の第１例と同様、停電時において、太陽光発電機２１の発電電力が所定基準に対して相対的に小さくなっている場合に限定して、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０への電力の放電を行わせてもよい。これにより、ＥＭＳ２４は、上述の第１例と同様の作用・効果を奏することができる。
また、ＥＭＳ２４は、上述の第１例と同様、停電時において、複数のスイッチ２３Ｅの一部を電力線ＰＬ２３，ＰＬ２５の間を接続する状態にさせ、残りを電力線ＰＬ２４，ＰＬ２５の間を接続する状態にさせた上で、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０に電力を放電させてもよい。これにより、ＥＭＳ２４は、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０へ供給される電力の供給先を一部の電気負荷２２に限定し、残りの電気負荷２２を供給先として排除することができる。そのため、ＥＭＳ２４は、上述の第１例と同様の作用・効果を奏することができる。
このように、ＥＭＳ２４は、上述の第１例と同様、電動車両４０の高圧バッテリ４１を停電時における住居ＨＭの電源系２０の非常用電源として有効活用することができる。
≪急速充電器の構成≫
急速充電器３０は、上述の第１例と同様、充電ケーブル３１を含む。
充電ケーブル３１は、上述の第１例と同様、急速充電器３０の本体から延び出すように設けられ、充電ケーブル３１の先端には、電動車両４０の充電口４６と電気的に接続可能なコネクタが設けられる。これにより、充電ケーブル３１の先端のコネクタが充電口４６に接続されることで、急速充電器３０と電動車両４０の直流の電源系とを接続することができる。そのため、急速充電器３０は、充電ケーブル３１を通じて電動車両４０の直流の電源系に給電し、電動車両４０の高圧バッテリ４１を急速充電させることができる。
≪電動車両の構成≫
電動車両４０は、電力線ＰＬ４１～ＰＬ４５と、高圧バッテリ４１と、電動機４２と、インバータ装置４３と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４４と、スイッチ４７と、送受電装置４８と、充電口４６とを含む。
電力線ＰＬ４１は、上述の第１例と同様、高圧バッテリ４１とインバータ装置４３との間を接続する直流の電力線である。
電力線ＰＬ４２は、上述の第１例と同様、インバータ装置４３と電動機４２との間を接続する交流の電力線である。具体的には、図５、図６に示すように、上述の第１例と同様、電力線ＰＬ４２は、３相交流のＵ相線ＰＬ４２ｕ、Ｖ相線ＰＬ４２ｖ、及びＷ相線ＰＬ４２ｗを含む。
電力線ＰＬ４３は、電動機４２と送受電装置４８との間を接続する交流の電力線である。具体的には、電力線ＰＬ４３は、電動機４２の電機子４２Ａの中性点４３ＮＰと送受電装置４８の一端との間を接続する。
電力線ＰＬ４４は、送受電装置４８における電力線ＰＬ４３が接続される一端と反対側の他端とインバータ装置４３の直流リンク４３ＤＣとの間を接続する基準電位線である。
例えば、図５に示すように、電力線ＰＬ４４には直流カットコンデンサ４９が設けられる。これにより、住居ＨＭの電源系２０及び電動車両４０との間での電力のやり取りが生じる場合に、電力線ＰＬ４４との間に生じる電機子４２Ａの中性点４３ＮＰの交流から直流成分を除去し、直流成分を含まない所定の周波数の交流の電圧を生成させることができる。所定の周波数は、非接触給電装置ＷＰＳの駆動に適した周波数であり、例えば、上述の如く、１０ｋＨｚ以上で設定される。
また、図６に示すように、電力線ＰＬ４４は、直流リンク４３ＤＣにおけるバランスした平滑コンデンサ４３ｃ１，４３ｃ２の中間点に接続されてもよい。これにより、平滑コンデンサ４３ｃ１，４３ｃ２は、直流カットコンデンサ４９と同様の機能を果たすことができる。そのため、電動車両４０のコストや重量の増加を抑制することができると共に、住居ＨＭの電源系２０及び電動車両４０の電源系の全体でのコストを抑制することができる。
電力線ＰＬ４５は、高圧バッテリ４１と充電口４６とを接続する直流の電力線である。
高圧バッテリ４１は、上述の第１例と同様、比較的高い出力電圧（例えば、数百ボルト）を有する蓄電池である。高圧バッテリ４１には、上述の第１例と同様、高圧バッテリ４１の電流、電圧、温度等の各種状態を測定可能なセンサが搭載される。
電動機４２は、上述の第１例と同様、電動車両４０の駆動輪を駆動する原動機である。電動機４２は、インバータ装置４３から供給される３相交流で駆動される。具体的には、図５、図６に示すように、電動機４２は、上述の第１例と同様、固定子としての電機子４２Ａを含み、電機子４２Ａは、Ｙ結線で接続されるＵ相巻線４２ｕ、Ｖ相巻線４２ｖ、及びＷ相巻線４２ｗを含む。
インバータ装置４３は、上述の第１例と同様、電力線ＰＬ４１を通じて高圧バッテリ４１から供給される直流を所定の電圧及び所定の周波数の３相交流に変換して電力線ＰＬ４２に出力することにより、電動機４２を駆動する。具体的には、図５、図６に示すように、インバータ装置４３は、上述の第１例と同様、平滑回路４３Ａと、インバータ回路４３Ｂとを含む。また、インバータ装置４３には、上述の第１例と同様、インバータ装置４３の電流、電圧、温度等の各種状態を測定可能なセンサが搭載される。
平滑回路４３Ａは、上述の第１例と同様、高圧バッテリ４１から出力される直流やインバータ回路４３Ｂから出力される直流の脈動を抑制し、平滑化する。平滑回路４３Ａは、上述の第１例と同様、直流リンク４３ＤＣの平滑コンデンサ４３ｃを含む。例えば、図５に示すように、平滑コンデンサ４３ｃは、直流リンク４３ＤＣの正ライン４３Ｐ及び負ライン４３Ｎの間の電力線に設けられる。平滑コンデンサ４３ｃは、１つのコンデンサにより構成されてもよいし、複数のコンデンサにより構成されてもよい。例えば、図６に示すように、平滑コンデンサ４３ｃは、正ライン４３Ｐ及び負ライン４３Ｎの間で直列接続される複数（本例では、２つ）の平滑コンデンサ４３ｃ１，４３ｃ２により構成される。これにより、上述の第１例と同様の作用・効果を奏する。
インバータ回路４３Ｂは、一端に直流リンク４３ＤＣの正ライン４３Ｐ及び負ライン４３Ｎが接続され、他端に３相交流の電力線ＰＬ４２のＵ相線ＰＬ４２ｕ、Ｖ相線ＰＬ４２ｖ、及びＷ相線ＰＬ４２ｗが接続される。
例えば、図５、図６に示すように、インバータ回路４３Ｂは、上述の第１例と同様、６つの半導体スイッチ４３ｓｗを含む。具体的には、インバータ回路４３Ｂは、上下アームを構成する２つの半導体スイッチ４３ｓｗが直列接続されたスイッチレグが正ライン４３Ｐ及び負ライン４３Ｎの間に３組並列接続されるブリッジ回路を含む。そして、ブリッジ回路の３組の上下アームの中間点からＵ相線ＰＬ４２ｕ、Ｖ相線ＰＬ４２ｖ、及びＷ相線ＰＬ４２ｗが引き出され、電機子４２ＡのＵ相巻線４２ｕ、Ｖ相巻線４２ｖ、及びＷ相巻線４２ｗのそれぞれに接続される。また、６つの半導体スイッチ４３ｓｗには、それぞれ、環流ダイオード４３ｄが並列接続されてよい。
インバータ回路４３Ｂは、上述の第１例と同様、電動車両４０の稼働時において、ＥＣＵ４４の制御下での半導体スイッチ４３ｓｗのスイッチング動作によって、直流リンク４３ＤＣの直流を交流に変換し電力線ＰＬ４２に出力したり、電力線ＰＬ４２の交流を直流に変換し直流リンク４３ＤＣに出力したりする。
例えば、電動車両４０の走行時において、インバータ回路４３Ｂは、直流リンク４３ＤＣから供給される直流を所定の周波数や所定の電圧を有する３相交流に変換し電動機４２に出力する。これにより、インバータ装置４３は、電動機４２を駆動し電動車両４０を走行させることができる。また、電動車両４０の減速時において、インバータ回路４３Ｂは、電動機４２の回生動作に応じて、電機子４２Ａの交流の発電電力を直流に変換し直流リンク４３ＤＣに出力する。これにより、インバータ装置４３は、電動車両４０の走行時の運動エネルギを電気エネルギ（回生エネルギ）として直流リンク４３ＤＣに出力し高圧バッテリ４１を充電させることができると共に、電動車両４０に回生による制動力を発生させることができる。
また、電動車両４０の停止時において、インバータ回路４３Ｂは、直流リンク４３ＤＣの直流を交流に変換し、電機子４２Ａの中性点４３ＮＰ、電力線ＰＬ４２を通じて送受電装置４８に所定の周波数の交流を供給する。電動車両４０の停止時とは、電動車両４０が走行不可能な状態を意味し、例えば、電動車両４０のアクセサリ電源がオフ（ＡＣＣ－ＯＦＦ）の状態、或いは、電動車両４０のイグニッション電源がオフ（ＩＧ－ＯＦＦ）の状態である。これにより、インバータ回路４３Ｂは、非接触給電装置ＷＰＳを通じて、電動車両４０の高圧バッテリ４１から住居ＨＭの電源系２０への交流給電を実現させることができる。その結果、住居ＨＭの電源系２０は、電動車両４０からの交流給電によって、電気負荷２２を作動させることができる。また、電動車両４０の停止時において、インバータ回路４３Ｂは、非接触給電装置ＷＰＳを通じて、電力線ＰＬ４２に供給される交流を直流に変換し直流リンク４３ＤＣに出力する。これにより、インバータ装置４３は、住居ＨＭの電源系２０から交流給電によって、高圧バッテリ４１を充電させることができる。
このように、本例では、電力システム１は、上述の第１例と同様、インバータ装置４３を用いて、住居ＨＭの電源系２０からの交流給電によって高圧バッテリ４１を充電させたり、高圧バッテリ４１の電力を電動車両４０から住居ＨＭの電源系２０に放電させたりすることができる。そのため、上述の第１例と同様の作用・効果を奏することができる。
ＥＣＵ４４は、上述の第１例と同様、電動車両４０の制御装置である。
例えば、ＥＣＵ４４は、上述の第１例と同様、電動車両４０の稼働時において、インバータ装置４３に制御指令を出力し、インバータ装置４３を通じて、電動機４２の駆動制御を行う。
また、ＥＣＵ４４は、上述の第１例と同様、電動車両４０の停止時において、ＥＭＳ２４の制御下で、インバータ装置４３を制御することにより、電力線ＰＬ４３，ＰＬ４２の交流を直流に変換し直流リンク４３ＤＣに出力させる。これにより、ＥＣＵ４４は、上述の第１例と同様、ＥＭＳ２４の指令に応じて、住居ＨＭの電源系２０からの交流給電によって高圧バッテリ４１を充電させることができる。
また、ＥＣＵ４４は、電動車両４０の停止時において、ＥＭＳ２４の制御下で、インバータ装置４３を制御することにより、直流リンク４３ＤＣの直流を交流に変換し電力線ＰＬ４２，ＰＬ４３、及び送受電装置４８に出力させる。これにより、ＥＣＵ４４は、上述の第１例と同様、ＥＭＳ２４の指令に応じて、高圧バッテリ４１の電力を住居ＨＭの電源系２０に放電させることができる。
また、ＥＣＵ４４は、上述の第１例と同様、高圧バッテリ４１に搭載されるセンサやインバータ装置４３に搭載されるセンサの情報をＥＭＳ２４に送信する。これにより、上位のＥＭＳ２４は、上述の第１例と同様、高圧バッテリ４１やインバータ装置４３の状態を把握することができる。
スイッチ４７は、電力線ＰＬ４３に設けられ、ＥＣＵ４４の制御下で電力線ＰＬ４３を電気的に開閉可能に構成される。例えば、スイッチ４７は、電動車両４０の稼働時に、開状態にされ、電動車両４０の停止時に、閉状態にされる。これにより、電動車両４０の稼働時におけるインバータ装置４３及び電動機４２の電機子４２Ａから送受電装置４８への電力供給を遮断することができる。
送受電装置４８は、一端が電力線ＰＬ４３に接続されると共に他端が電力線ＰＬ４４に接続され、ＥＣＵ４４の制御下で住居ＨＭの電源系２０との間で非接触での電力のやり取りを行うためのインタフェースである。送受電装置４８は、上述の如く、住居ＨＭの電源系２０の送受電装置２３Ｈと共に非接触給電装置ＷＰＳを構成する。
例えば、送受電装置２３Ｈは、住居ＨＭの駐車スペースの地面に設置され、送受電装置４８は、電動車両４０のフロアの下面に設置される。これにより、電動車両４０のフロア下面の送受電装置４８が地面の送受電装置２３Ｈの上に位置するように電動車両４０が駐車スペースに駐車されることで、送受電装置２３Ｈ及び送受電装置４８の間での非接触での電力のやり取りが可能な状態が実現される。
また、送受電装置２３Ｈは、通常、表面を保護部材により覆われ、送受電装置２３Ｈとの電力のやり取りが行われる場合に、保護部材が送受電装置２３Ｈを覆う状態を解除し送受電装置２３Ｈを上方に露出させるように移動可能であってもよい。同様に、送受電装置４８は、電動車両４０の稼働時において、表面（下面）を保護部材により覆われ、送受電装置２３Ｈとの電力のやり取りが行われる場合に、保護部材が送受電装置４８を覆う状態を解除し送受電装置４８を下方に露出させるように移動可能であってもよい。これにより、送受電装置２３Ｈや送受電装置４８の汚損、故障、送受電装置２３Ｈや送受電装置４８の露出による感電の発生を抑制しつつ、送受電装置２３Ｈ及び送受電装置４８の間での非接触での電力のやり取りをより適切に実現することができる。
例えば、ＥＭＳ２４は、送受電装置２３Ｈと送受電装置４８との位置関係が相互間の送受電可能な所定範囲内にある場合、送受電装置２３Ｈの上方が露出するように送受電装置２３Ｈの保護部材の位置を制御してよい。同様に、ＥＣＵ４４は、送受電装置２３Ｈと送受電装置４８との位置関係が相互間の送受電可能な所定範囲内にある場合、送受電装置４８の下方が露出するように送受電装置４８の保護部材の位置を制御してよい。この際、送受電装置２３Ｈと送受電装置４８との位置関係は、ＥＭＳ２４及びＥＣＵ４４のそれぞれが判断してもよいし、何れか一方が判断し、その一方の指令に応じて他方が保護部材の位置を制御してもよい。保護部材の位置の制御は、例えば、住居ＨＭの住人や電動車両４０のユーザからの要求に応じて行われる。住居ＨＭの住人や電動車両４０のユーザは、住居ＨＭの駐車スペースに配置される操作部に対する所定の操作やＥＭＳ２４或いはＥＣＵ４４と無線通信が可能な携帯端末に対する所定の操作により、自身の要求をＥＭＳ２４或いはＥＣＵ４４に伝えることができる。操作端末は、専用端末であってもよいし、例えば、スマートフォン等の汎用の携帯端末であってもよい。また、保護部材の位置の制御は、送受電装置２３Ｈと送受電装置４８との位置関係の条件成立に応じて自動で行われてもよい。これにより、住居ＨＭの住人や電動車両４０のユーザによる作業を不要とすることができ、住居ＨＭの住人や電動車両４０のユーザの利便性を更に向上させることができる。
＜作用＞
次に、本例に係る電力システム、給電装置、電力変換装置、及び制御装置の作用について説明する。
本実施形態では、電力システムは、蓄電池と、電動機と、第１の電力変換装置と、電源系と、電力接続部と、第１の電力線と、を備える。電力システムは、例えば、上述の電力システム１である。蓄電池は、例えば、上述の高圧バッテリ４１である。電動機は、例えば、上述の電動機４２である。第１の電力変換装置は、例えば、上述のインバータ装置４３である。電源系は、例えば、上述の電源系２０である。電力接続部は、例えば、非接触給電装置ＷＰＳである。具体的には、蓄電池及び電動機は、車両に搭載される。車両は、例えば、上述の電動車両４０である。第１の電力変換装置は、車両において、蓄電池及び電動機の双方と電気的に接続され、蓄電池の出力を交流に変換し電動機を駆動する。また、電源系は、住居又は施設に設けられる。住居又は施設は、例えば、上述の住居ＨＭである。また、電力接続部は、電源系と第１の電力線との間を電力のやり取りが可能なように接続する。また、第１の電力線は、車両おいて、電動機の電機子の中性点と第１の送受電部との間を接続する。電機子の中性点は、例えば、上述の電機子４２Ａの中性点４２ＮＰである。そして、蓄電池は、第１の電力変換装置、中性点、第１の電力線、第１の送受電部、及び第２の送受電部を通じて、電源系から供給される電力で充電可能であると共に、電源系に電力を放電可能である
具体的には、電力接続部は、車両及び電源系のそれぞれに設けられ、相互間での電力の送受電が可能な第１の送受電部及び第２の送受電部を含んでもよい。第１の送受電部は、例えば、上述の送受電装置４８である。第２の送受電部は、例えば、上述の送受電装置２３Ｈである。そして、第１の送受電部は、第１の電力線の中性点とは反対側に接続されてもよい。
これにより、電力システムは、蓄電池を搭載する車両と住居等の電源系との間の電力でやり取りを行う際の蓄電池の出力である直流と住居や施設の電源系で使用される交流との間の変換を車両の搭載される既存の第１の電力変換装置に行わせることができる。そのため、交流と直流との間の変換のための追加の機器が必要なく、電力システムは、より簡素な構成によって、車両と住居等との間の電力のやり取りを行うことができる。
また、本実施形態では、電力システムは、給電装置を備えてもよい。給電装置は、例えば、上述の給電装置２３である。具体的には、給電装置は、電源系に設けられ、住居又は施設の電気負荷、電力接続部（例えば、第２の送受電部）及び所定の電源のそれぞれと電気的に接続されてもよい。電気負荷は、例えば、上述の電気負荷２２である。所定の電源は、例えば、上述の電力系統１０の配電系統１２Ａや太陽光発電機２１である。また、電力システムは、給電装置が電力接続部を通じて所定の電源の交流を第１の電力線に供給し、第１の電力変換装置が第１の電力線に供給される交流を直流に変換し蓄電池に出力することにより、所定の電源の電力で蓄電池を充電させてもよい。具体的には、電力システムは、給電装置が第２の送受電部を通じて所定の電源の交流を第１の送受電部に送電し、第１の電力変換装置が第１の送受電部により受電される交流を直流に変換し蓄電池に出力することにより、所定の電源の電力で蓄電池を充電させてもよい。そして、電力システムは、第１の電力変換装置が蓄電池の出力を交流に変換して電機子側に出力し、中性点、第１の電力線、及び電力接続部を通じて電源系に供給すると共に、給電装置がその電力を電気負荷に供給することにより、蓄電池の電力を電気負荷に放電させてもよい。具体的には、電力システムは、第１の電力変換装置が蓄電池の出力を交流に変換して電機子側に出力し、中性点、第１の電力線、第１の送受電部を通じて第２の送受電部に送電すると共に、給電装置が第２の送受電部により受電される電力を電気負荷に供給することにより、蓄電池の電力を電気負荷に放電させてもよい。
また、本実施形態では、給電装置は、住居又は施設に設けられ、蓄電池と、電動機と、蓄電池及び電動機の双方と電気的に接続され、蓄電池の出力を交流に変換し電動機を駆動する第１の電力変換装置と、電動機の電機子の中性点から延びる第１の電力線と、を有する車両と、電力接続部（例えば、第１の電力線の先端に接続される第１の送受電部、及び住居又は施設に設けられる第２の送受電部）を通じてワイヤレスでの電力のやり取りが可能であってよい。具体的には、給電装置は、住居又は施設の電気負荷及び所定の電源のそれぞれと、電気的に接続されてよい。また、給電装置は、電力接続部（例えば、第１の送受電部及び第２の送受電部）を通じて所定の電源の交流を第１の電力線に供給することにより、所定の電源の電力で蓄電池を充電させてよい。そして、給電装置は、電力接続部（例えば、第１の送受電部及び第２の送受電部）を通じて第１の電力線から供給される交流を電気負荷に供給することにより、蓄電池の電力を電気負荷に放電させてよい。
また、本実施形態では、電力変換装置は、蓄電池と、電動機と、電動機の電機子の中性点から延びる第１の電力線と、を有する車両に搭載され、蓄電池及び電動機の双方と電気的に接続され、蓄電池の直流を交流に変換し電動機を駆動してもよい。電力変換装置は、例えば、上述のインバータ装置４３である。また、電力変換装置は、電力接続部（例えば、第１の電力線の先端に接続される第１の送受電部、及び車両の外部の第２の送受電部の間のワイヤレスでの電力のやり取り）を通じて車両の外部の所定の電源から第１の電力線に供給される交流を直流に変換し蓄電池に出力することにより、所定の電源の電力で蓄電池を充電させてもよい。そして、電力変換装置は、蓄電池の出力を交流に変換して電機子側に出力し、電力接続部（例えば、第１の送受電部及び第２の送受電部の間のワイヤレスでの電力のやり取り）を通じて住居又は施設の電気負荷に供給することにより、蓄電池の電力を電気負荷に放電させてもよい。
また、本実施形態では、制御装置は、車両に搭載される蓄電池と、車両に搭載される電動機と、蓄電池及び電動機の双方と電気的に接続され、蓄電池の出力を交流に変換し電動機を駆動する第１の電力変換装置と、住居又は施設に設けられる電源系と、電源系と第１の電力線との間を電力のやり取りが可能なように接続する電力接続部と、車両に設けられ、電動機の電機子の中性点と第１の送受電部との間を接続する第１の電力線と、電源系に設けられ、住居又は施設の電気負荷、電力接続部、及び所定の電源のそれぞれと電気的に接続される給電装置と、を備える電力システムの制御を行う。制御装置は、例えば、ＥＭＳ２４である。具体的には、制御装置は、給電装置を制御し、電力接続部を通じて所定の電源の交流を電力線へ供給させ、電力変換装置を制御し、電力線に供給される交流を直流に変換し蓄電池に出力させることにより、所定の電源の電力で蓄電池を充電させてもよい。より具体的には、制御装置は、給電装置を制御し、第２の送受電部を通じて所定の電源の交流を第１の送受電部に送電させ、第１の電力変換装置を制御し、第１の送受電部により受電される交流を直流に変換し蓄電池に出力させることにより、所定の電源の電力で蓄電池を充電させてもよい。そして、制御装置は、電力変換装置を制御し、蓄電池の出力を交流に変換して電機子側に出力させ、電機子の中性点、電力線、及び電力接続部を通じて電源系に供給させると共に、給電装置を制御し、その電力を電気負荷に供給させることにより、蓄電池の電力を電気負荷に放電させてもよい。より具体的には、制御装置は、第１の電力変換装置を制御し、蓄電池の出力を交流に変換して電機子側に出力し、中性点、第１の電力線、第１の送受電部を通じて第２の送受電部に送電させると共に、給電装置を制御し、第２の送受電部により受電される電力を電気負荷に供給させることにより、蓄電池の電力を電気負荷に放電させてもよい。
これにより、電力システム等は、住居等の所定の電源の電力で車両の蓄電池を充電させたり、車両の蓄電池の電力を住居や施設の電気負荷に放電させて電気負荷を作動させたりすることができる。
また、本実施形態では、電源系は、電力系統の交流を住居又は施設に配電する交流配電系統と電気的に接続されよい。電力系統は、例えば、上述の電力系統１０である。交流配電系統は、例えば、上述の配電系統１２Ａである。そして、交流配電系統と電源系との間を電気的に開閉可能な第１のスイッチが設けられてもよい。第１のスイッチは、例えば、スイッチ２３Ａである。
これにより、電力システム等は、例えば、車両の蓄電池から第１の送受電部及び第２の送受電部を通じて住居等の電源系に電力を放電させる場合に、第１のスイッチを開状態にさせることで、車両側の電源系と電力系統との連系を禁止することができる。そのため、例えば、住居等の電源系における車両の蓄電池からの電力の受電に関する機器が連系規定を満たすことが難しい場合であっても、車両と住居等の電源系との間の電力のやり取りを実現することができる。
また、本実施形態では、電源系は、電力系統の交流を住居又は施設に配電する交流配電系統と電気的に接続されてもよい。また、電源系には、第２の送受電部と交流配電系統との間で交流を交流に変換する第２の電力変換装置が設けられてもよい。第２の電力変換装置は、例えば、電力変換装置２３Ｇである。そして、第２の電力変換装置は、電力系統への連系要件を満たしていてもよい。
これにより、電力システム１等は、車両と住居等の電源系との間の電力のやり取りを実現することができる。
また、本実施形態では、電源系は、住居又は施設の電気負荷への電力供給を行う複数の負荷系統を含んでもよい。複数の負荷系統は、例えば、上述の複数の電力線ＰＬ２５である。そして、複数の負荷系統の少なくとも一部には、その負荷系統が第２の送受電部及び所定の電源のうちの何れか一方のみに電気的に接続する状態と何れか他方のみに電気的に接続する状態とを切り替え可能な第２のスイッチが設けられてもよい。第２のスイッチは、例えば、上述のスイッチ２３Ｅである。
これにより、電力システム等は、例えば、車両の蓄電池から住居等の電源系に放電を行う場合に、第２のスイッチを対象の負荷系統が所定の電源のみに接続する状態にさせて、複数の負荷系統のうちの一部の負荷系統のみに車両の蓄電池からの電力が供給されるように限定することができる。そのため、電力システム等は、蓄電池からの給電によって全ての負荷系統への電力供給を賄えない場合でも、一部の負荷系統に対して高圧バッテリ４１の電力を供給し、残りの負荷系統に対して所定の電源からの電力を供給することができる。また、第２のスイッチは、負荷系統の接続先を蓄電池側と所定の電源側との間で択一的に切替可能である。そのため、例えば、所定の電源が電力系統である場合、電力システム等は、残りの負荷系統に対する電力系統からの電力供給を実現しつつ、車両が電力系統に連系されるのを回避することができる。
また、本実施形態では、電機子の中性点の交流が直流成分（オフセット成分）を含まないように作用する直流カットコンデンサを備えてもよい。直流カットコンデンサは、例えば、上述の直流カットコンデンサ４９である。また、例えば、上述のバランスした平滑コンデンサ４３ｃ１，４３ｃ２の中点に電力線ＰＬ４４を接続することで、直流コンデンサと同等の効果を得ることが可能である。
これにより、電力システム等は、車両と住居等との電力のやり取りの際に電機子の中性点に直流成分を含まない単相交流の電圧を生成することができる。
また、本実施形態では、直流カットコンデンサは、第１の送受電部における第１の電力線が接続される一端とは反対側の他端と、第１の電力変換装置の直流リンクの負側の電線との間に設けられてもよい。直流カットコンデンサは、例えば、上述の直流カットコンデンサ４９である。
これにより、電力システム等は、車両と住居等との電力のやり取りの際に電機子の中性点に直流成分を含まない、第１の送受電部及び第２の送受電部の間でのワイヤレスでの電力伝送に適当な周波数の交流の電圧を生成することができる。
また、本実施形態では、第１の電力変換装置は、直流リンクの正側の電線及び負側の電線の間に直列接続により設けられる複数の平滑コンデンサを含みんでもよい。直流リンクは、例えば、上述の直流リンク４３ＤＣである。正側の電線及び負側の電線は、例えば、上述の正ライン４３Ｐ及び負ライン４３Ｎである。複数の平滑コンデンサは、例えば、平滑コンデンサ４３ｃ１，４３ｃ２である。そして、電力接続部（例えば、第１の送受電部における第１の電力線が接続される一端とは反対側の他端）と、複数の平滑コンデンサのうちの隣り合う２つの平滑コンデンサの間の中間点との間を接続する第２の電力線が設けられてもよい。第２の電力線は、例えば、上述の図６の電力線ＰＬ４４である。
これにより、２つの平滑コンデンサ及び第２の電力線を含む回路構成は、直流カットコンデンサと同等の機能を果たすことができる。そのため、電力システム等は、車両と住居等との間の電力のやり取りを実現する際の車両の重量やコストの増加を抑制することができる。
また、本実施形態では、第１の送受電部及び第２の送受電部は、送電側の１次巻線及び受電側の２次巻線が分離された変圧器に相当してもよい。
これにより、電力システム等は、第１の送受電部及び第２の送受電部の間の電磁誘導によって、車両と住居等の電源系２０との間の非接触での電力のやり取りを実現することができる。
また、本実施形態では、第１の送受電部及び第２の送受電部は、磁界共鳴により、送電側から受電側に電力を送電してもよい。
これにより、第１の送受電部及び第２の送受電部の間での電力伝送可能な距離が比較的長くなる。そのため、第１の送受電部及び第２の送受電部の間の位置関係の制約が比較的緩和され、電力システム等は、ユーザの利便性を向上させることができる。
また、本実施形態では、電力システムは、第１の送受電部及び第２の送受電部のそれぞれを覆う第１の保護部及び第２の保護部を備えてもよい。そして、第１の保護部及び第２の保護部は、それぞれ、車両が第２の送受電部との位置関係で規定される所定の範囲に駐車された場合に、第１の送受電部及び第２の送受電部を露出させてもよい。
これにより、電力システム等は、第１の送受電部及び第２の送受電部の汚損、故障、第１の送受電部及び第２の送受電部の露出による感電の発生を抑制しつつ、第１の送受電部及び第２の送受電部の間での非接触での電力のやり取りをより適切に実現できる。
また、本実施形態では、第１の保護部及び第２の保護部は、それぞれ、車両が所定の範囲に駐車されると、第１の送受電部及び第２の送受電部を自動的に露出させてもよい。
これにより、電力システム等は、住居等の人や電動車両のユーザ等の人による作業を不要とし、これらの人の利便性を向上させることができる。
また、本実施形態では、電源系には、再生可能エネルギ由来の電源が含まれてもよい。再生可能エネルギ由来の電源は、例えば、上述の太陽光発電機２１である。
これにより、電力システム等は、例えば、再生可能エネルギ由来の電源の出力が相対的に大きい場合、その電力を車両の蓄電池に充電させ、再生可能エネルギ由来の電源の出力が相対的に小さい場合、蓄電池の電力を住宅等の電源系に放電させることができる。そのため、電力システム等は、再生可能エネルギ由来の電源の出力変動を車両の蓄電池に吸収させることができる。
また、本実施形態では、電源系は、電力系統に接続される。電力系統は、例えば、上述の電力系統１０である。そして、蓄電池は、電力系統の電力料金が相対的に低い場合、電力系統から電源系を経由して供給される電力で充電を行い、電力系統の電力料金が相対的に高い場合、電源系に電力を放電してもよい。
これにより、電力システム等は、車両の蓄電池を用いて、ダイナミックプライシングによる電力系統の電力料金の変動を吸収し、住居や施設の電源系の電気負荷で消費される電力のコストを抑制することができる。
以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の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された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
１ 電力システム
１０ 電力系統
１１ 送電系統
１２，１２Ａ，１２Ｂ 配電系統
２０ 電源系
２１ 太陽光発電機
２１Ａ 太陽光パネル
２１Ｂ パワーコンディショナ
２２ 電気負荷
２３ 給電装置
２３Ａ スイッチ
２３Ｂ 絶縁トランス
２３Ｃ フィルタコンデンサ
２３Ｄ スイッチ
２３Ｅ スイッチ
２３Ｆ 直流カットコンデンサ
２３Ｇ 電力変換装置
２３Ｈ 送受電装置
２４ ＥＭＳ
２５ 充放電ケーブル
２５Ｌ，２５Ｎ 電力線
４０ 電動車両
４１ 高圧バッテリ
４２ 電動機
４２Ａ 電機子
４２ｕ Ｕ相巻線
４２ｖ Ｖ相巻線
４２ｗ Ｗ相巻線
４３ インバータ装置
４３Ａ 平滑回路
４３Ｂ インバータ回路
４３ｃ，４３ｃ１，４３ｃ２ 平滑コンデンサ
４３ｄ 環流ダイオード
４３ＤＣ 直流リンク
４３Ｎ 負ライン
４３ＮＰ 中性点
４３Ｐ 正ライン
４３ｓｗ 半導体スイッチ
４４ ＥＣＵ
４５ 充放電口
４７ スイッチ
４８ 送受電装置
４９ 直流カットコンデンサ
ＨＭ 住居
ＰＣ 電力接続部
ＰＬ２１～ＰＬ２５ 電力線
ＰＬ２２Ｌ，ＰＬ２２Ｎ 電力線
ＰＬ４１～ＰＬ４５ 電力線
ＰＬ４２ｕ Ｕ相線
ＰＬ４２ｖ Ｖ相線
ＰＬ４２ｗ Ｗ相線
ＷＰＳ 非接触給電装置

Claims (19)

  1. 車両に搭載される蓄電池と、
    前記車両に搭載される電動機と、
    前記車両において、前記蓄電池及び前記電動機の双方と電気的に接続され、前記蓄電池の出力を交流に変換し前記電動機を駆動する第１の電力変換装置と、
    前記車両において、前記電動機の電機子の中性点から延びる第１の電力線と、
    住居又は施設に設けられる電源系と、
    前記電源系と前記第１の電力線との間を電力のやり取りが可能なように接続する電力接続部と、を備え、
    前記蓄電池は、前記第１の電力変換装置、前記中性点、前記第１の電力線、及び前記電力接続部を通じて、前記電源系から供給される電力で充電可能であると共に、前記電源系に電力を放電可能であり、
    前記中性点の交流が直流成分を含まないように作用する直流カットコンデンサを備える、
    電力システム。
  2. 車両に搭載される蓄電池と、
    前記車両に搭載される電動機と、
    前記車両において、前記蓄電池及び前記電動機の双方と電気的に接続され、前記蓄電池の出力を交流に変換し前記電動機を駆動する第１の電力変換装置と、
    前記車両において、前記電動機の電機子の中性点から延びる第１の電力線と、
    住居又は施設に設けられる電源系と、
    前記電源系と前記第１の電力線との間を電力のやり取りが可能なように接続する電力接続部と、を備え、
    前記蓄電池は、前記第１の電力変換装置、前記中性点、前記第１の電力線、及び前記電力接続部を通じて、前記電源系から供給される電力で充電可能であると共に、前記電源系に電力を放電可能であり、
    前記第１の電力変換装置は、直流リンクの正側の電線及び負側の電線の間に直列接続により設けられる複数の平滑コンデンサを含み、
    一端が前記複数の平滑コンデンサのうちの隣り合う２つの平滑コンデンサの間の中間点と接続されると共に、他端が前記電力接続部と接続される第２の電力線が設けられる、
    電力システム。
  3. 前記電源系に設けられ、前記住居又は前記施設の電気負荷、前記電力接続部、及び所定の電源のそれぞれと電気的に接続される給電装置を備え、
    前記給電装置が前記電力接続部を通じて前記所定の電源の交流を前記第１の電力線に供給し、前記第１の電力変換装置が前記第１の電力線に供給される交流を直流に変換し前記蓄電池に出力することにより、前記所定の電源の電力で前記蓄電池を充電させ、
    前記第１の電力変換装置が前記蓄電池の出力を交流に変換して前記電機子側に出力し、前記中性点、前記第１の電力線、及び前記電力接続部を通じて前記電源系に供給すると共に、前記給電装置がその電力を前記電気負荷に供給することにより、前記蓄電池の電力を前記電気負荷に放電させる、
    請求項１又は２に記載の電力システム。
  4. 前記電源系は、電力系統の交流を前記住居又は前記施設に配電する交流配電系統と電気的に接続され、
    前記交流配電系統と前記電源系との間を電気的に開閉可能な第１のスイッチが設けられる、
    請求項１又は２に記載の電力システム。
  5. 前記電力接続部は、前記車両において、前記第１の電力線の先端に設けられる充放電口と、前記電源系から延びるように設けられ、その先端が前記充放電口に電気的に接続可能な充放電ケーブルとを含む、
    請求項１又は２に記載の電力システム。
  6. 前記第１の電力変換装置が前記蓄電池の出力を交流に変換する際の出力電流の高周波成分を除去するフィルタコンデンサを備える、
    請求項５に記載の電力システム。
  7. 前記フィルタコンデンサは、前記電源系に設けられる、
    請求項６に記載の電力システム。
  8. 前記電源系に設けられ、前記中性点の交流が直流成分を含まないように作用する直流カットコンデンサを備える、
    請求項５に記載の電力システム。
  9. 前記電力接続部は、前記車両及び前記電源系のそれぞれに設けられ、相互間での電力の送受電が可能な第１の送受電部及び第２の送受電部を含み、
    前記第１の送受電部は、前記第１の電力線の前記中性点とは反対側に接続される、
    請求項１又は２に記載の電力システム。
  10. 前記電源系は、電力系統の交流を前記住居又は前記施設に配電する交流配電系統と電気的に接続され、
    前記電源系には、前記第２の送受電部と前記交流配電系統との間で交流を交流に変換する第２の電力変換装置が設けられ、
    前記第２の電力変換装置は、前記電力系統への連系要件を満たしている、
    請求項９に記載の電力システム。
  11. 前記第１の送受電部における前記第１の電力線が接続される一端とは反対側の他端と、前記第１の電力変換装置の直流リンクの負側の電線との間に設けられ、前記中性点の交流が直流成分を含まないように作用する直流カットコンデンサを備える、
    請求項９に記載の電力システム。
  12. 前記第１の送受電部及び前記第２の送受電部は、送電側の１次巻線及び受電側の２次巻線が分離された変圧器に相当する、
    請求項９に記載の電力システム。
  13. 前記第１の送受電部及び前記第２の送受電部は、磁界共鳴により、送電側から受電側に電力を送電する、
    請求項９に記載の電力システム。
  14. 前記第１の送受電部及び前記第２の送受電部のそれぞれを覆う第１の保護部及び第２の保護部を備え、
    前記第１の保護部及び前記第２の保護部は、それぞれ、前記車両が前記第２の送受電部との位置関係で規定される所定の範囲に駐車された場合に、前記第１の送受電部及び前記第２の送受電部を露出させる、
    請求項９に記載の電力システム。
  15. 前記第１の保護部及び前記第２の保護部は、それぞれ、前記車両が前記所定の範囲に駐車されると、前記第１の送受電部及び前記第２の送受電部を自動的に露出させる、
    請求項１４に記載の電力システム。
  16. 前記電源系には、再生可能エネルギ由来の電源が含まれる、
    請求項１又は２に記載の電力システム。
  17. 前記電源系は、電力系統に接続され、
    前記蓄電池は、前記電力系統の電力料金が相対的に低い場合、前記電力系統から前記電源系を経由して供給される電力で充電を行い、前記電力系統の電力料金が相対的に高い場合、前記電源系に電力を放電する、
    請求項１又は２に記載の電力システム。
  18. 住居又は施設に設けられ、蓄電池と、電動機と、前記蓄電池及び前記電動機の双方と電気的に接続され、前記蓄電池の出力を交流に変換し前記電動機を駆動する電力変換装置と、前記電動機の電機子の中性点から延びる電力線と、を有する車両と、電力接続部を通じて電力のやり取りが可能な給電装置であって、
    前記住居又は前記施設の電気負荷、前記電力接続部、及び所定の電源のそれぞれと、電気的に接続され、
    前記電力接続部を通じて前記所定の電源の交流を前記電力線に供給することにより、前記所定の電源の電力で前記蓄電池を充電させ、
    前記電力接続部を通じて前記電力線から供給される交流を前記電気負荷に供給することにより、前記蓄電池の電力を前記電気負荷に放電させ、
    前記中性点の交流が直流成分を含まないように作用する直流カットコンデンサを備える、
    給電装置。
  19. 蓄電池と、電動機と、前記電動機の電機子の中性点から延びる電力線と、を有する車両に搭載され、前記蓄電池及び前記電動機の双方と電気的に接続され、前記蓄電池の直流を交流に変換し前記電動機を駆動する電力変換装置であって、
    直流リンクの正側の電線及び負側の電線の間に直列接続により設けられる複数の平滑コンデンサを含み、
    一端が前記複数の平滑コンデンサのうちの隣り合う２つの平滑コンデンサの間の中間点と接続されると共に、他端が電力接続部と接続される第２の電力線が設けられ、
    前記電力接続部を通じて前記車両の外部の所定の電源から前記電力線に供給される交流を直流に変換し前記蓄電池に出力することにより、前記所定の電源の電力で前記蓄電池を充電させ、
    前記蓄電池の出力を交流に変換して前記電機子側に出力し、前記中性点、前記電力線、及び前記電力接続部を通じて住居又は施設の電気負荷に供給することにより、前記蓄電池の電力を前記電気負荷に放電させる、
    電力変換装置。
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