WO2021044957A1 - 電力変換システム、電力変換器、ケーブル支持器、推定方法、及びプログラム - Google Patents

電力変換システム、電力変換器、ケーブル支持器、推定方法、及びプログラム Download PDF

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voltage
power
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connector
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PCT/JP2020/032551
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藤井 裕之
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
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    • HELECTRICITY
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    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
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Definitions

  • This disclosure generally relates to power conversion systems, power converters, cable supports, estimation methods, and programs. More specifically, the present disclosure relates to a power conversion system for charging a storage battery of a mobile body, a power converter and a cable support used in the power conversion system, an estimation method in the power conversion system, and a program.
  • Patent Document 1 discloses a power conversion system to which an electric vehicle equipped with a storage battery is connected.
  • This power conversion system includes a power converter (power converter) and a connector connected to the power converter via a cable.
  • the power conversion device has a main circuit that performs power conversion when the storage battery is charged and discharged.
  • the connector is attached to the inlet of the electric vehicle to form a power supply path between the power conversion device and the storage battery.
  • the power conversion system includes a power converter.
  • the power converter is provided between the storage battery of the mobile body and the power system, and can adjust the DC power charged to the storage battery via a connector connected to the mobile body.
  • the power converter has a voltage measuring unit and a current measuring unit.
  • the voltage measuring unit measures the voltage applied to the cable connected between the moving body and the power converter.
  • the current measuring unit measures the current flowing through the cable.
  • the power conversion system further includes a voltage estimation unit and a notification unit.
  • the voltage estimation unit estimates the connector voltage applied to the connector based on the measurement results of each of the voltage measurement unit and the current measurement unit.
  • the notification unit notifies the moving body of the connector voltage estimated by the voltage estimation unit.
  • the power converter according to one aspect of the present disclosure is used in the above power conversion system.
  • the cable support according to one aspect of the present disclosure is used in the above power conversion system and supports the cable.
  • the estimation method includes a voltage measurement step, a current measurement step, a voltage estimation step, and a notification step.
  • the voltage measurement step is a step of measuring the voltage applied to the cable connected between the power converter and the mobile body.
  • the power converter can adjust the DC power charged to the storage battery via a connector provided between the storage battery of the mobile body and the power system and connected to the mobile body.
  • the current measurement step is a step of measuring the current flowing through the cable.
  • the voltage estimation step is a step of estimating the connector voltage applied to the connector based on the measurement results of each of the voltage measurement step and the current measurement step.
  • the notification step is a step of notifying the moving body of the connector voltage estimated in the voltage estimation step.
  • the program according to one aspect of the present disclosure causes one or more processors to execute the above estimation method.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an overall configuration including a power conversion system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a configuration of a power conversion system according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic view showing an installation example of the power conversion system according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation of the power conversion system according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a configuration of a power conversion system of a modified example.
  • the power conversion system 100 of the present embodiment is introduced into, for example, a residential facility such as a detached house or an apartment house, or a non-residential facility such as an office, a store, or a nursing facility.
  • the power conversion system 100 is a system for supplying (charging) power to the storage battery 31 of the mobile body 3 at these facilities (see FIG. 1).
  • a case where the power conversion system 100 is introduced into the house H1 which is a detached house will be described.
  • the mobile body 3 includes a power unit such as an electric motor and a storage battery 31 as a power source for supplying electric power to the power unit.
  • the moving body 3 converts the electric energy (electric power) input from the storage battery 31 into mechanical energy (driving force) by the power unit, and moves using this mechanical energy.
  • the mobile body 3 includes a power control circuit 32.
  • the power control circuit 32 charges the storage battery 31 with charging power that does not exceed a predetermined maximum value.
  • the moving body 3 is a vehicle 30 here.
  • the vehicle 30 is, for example, an electric vehicle that travels using the electric energy stored in the storage battery 31.
  • the "electric vehicle” referred to in the present disclosure is, for example, an electric vehicle that travels by the output of an electric motor, or a plug-in hybrid vehicle that travels by combining the output of an engine and the output of an electric motor.
  • the electric vehicle may be a senior car, a two-wheeled vehicle (electric motorcycle), a tricycle, an electric bicycle, or the like.
  • the power conversion system 100 includes a first power conversion device 11 and a second power conversion device 12.
  • the first power converter 11 and the second power converter 12 may be collectively referred to as "power converter 1".
  • the second power converter 12 may be referred to as a "power converter 1".
  • the first power conversion device 11 converts the AC power input from the power system 4 into DC power and outputs it to the DC bus DB1. That is, the first power conversion device 11 has a function of an AC / DC converter that converts the input AC power into DC power of a predetermined size and outputs it.
  • the second power conversion device 12 converts the DC power input from the DC bus DB 1 into the charging power of the storage battery 31 of the moving body 3 and outputs it. That is, the second power conversion device 12 has a function of a DC / DC converter that converts the input DC power into DC power of a predetermined size and outputs it. That is, the power converter 1 is provided between the storage battery 31 of the mobile body 3 and the power system 4, and is charged to the storage battery 31 via the connector CN1 (described later) connected to the mobile body 3. The power can be adjusted.
  • the power conversion system 100 further includes a cable support 2.
  • the cable support 2 is included in the components of the power conversion system 100, but may not be included in the components of the power conversion system 100.
  • the cable support 2 supports the cable C1.
  • the cable C1 is connected between the mobile body 3 and the second power conversion device 12 to form a power supply path between the storage battery 31 and the second power conversion device 12.
  • a connector CN1 is attached to the tip of the cable C1.
  • the connector CN1 is configured to be connectable to the inlet 34 of the mobile body 3. That is, the DC power (charging power) output from the second power conversion device 12 passes through the cable C1 (first DC cable) supported by the cable support 2 in a state where the connector CN1 is connected to the inlet 34. Will be supplied to the storage battery 31.
  • the "cable” referred to in the present disclosure refers to a linear member in which one or more electric wires are protected by a sheath (exodermis). Further, the "electric wire” referred to in the present disclosure may include a bare electric wire having only an electric conductor and an insulated electric wire in which the electric conductor is coated with an insulator.
  • the support of the cable C1 by the cable support 2 in the present disclosure is such that the user U1 hooks the cable C1 so as not to obstruct the passage of the user U1 (see FIG. 3) when the connector CN1 is not in use. It does not mean only a mode that temporarily supports C1. That is, the support of the cable C1 by the cable support 2 in the present disclosure also means that the cable C1 is permanently supported without being attached or detached by the user U1 in principle.
  • the power converter 1 has a voltage measuring unit 124 and a current measuring unit 125.
  • the voltage measuring unit 124 measures the voltage V1 (see FIG. 2) applied to the cable C1 connected between the mobile body 3 and the power converter 1.
  • the current measuring unit 125 measures the current I1 (see FIG. 2) flowing through the cable C1.
  • the power conversion system 100 further includes a voltage estimation unit 126 and a notification unit 127.
  • the voltage estimation unit 126 estimates the connector voltage V0 (see FIG. 2) applied to the connector CN1 based on the measurement results of each of the voltage measurement unit 124 and the current measurement unit 125.
  • the notification unit 127 notifies the moving body 3 of the connector voltage V0 estimated by the voltage estimation unit 126.
  • the current measuring unit 125 measures the current I1 flowing through the cable C1. Therefore, in the present embodiment, the voltage estimation unit 126 estimates the connector voltage V0 by taking into account the wiring impedance of the cable C1, the current I1 flowing through the cable C1, and the voltage drop in the cable C1 calculated by the current I1. It is possible. Therefore, the present embodiment has an advantage that the estimation accuracy of the connector voltage V0 applied to the connector CN1 is improved.
  • the power converter 1 of the power conversion system 100 and the device control device 5 are configured to be able to communicate with each other.
  • communicateable means that information can be exchanged directly or indirectly via a network, a repeater, or the like by an appropriate communication method of wired communication or wireless communication. That is, the power converter 1 and the device control device 5 can exchange information with each other.
  • the power converter 1 and the device control device 5 can communicate with each other in both directions, transmit information from the power converter 1 to the device control device 5, and convert power from the device control device 5. Both transmission of information to the vessel 1 is possible.
  • the device control device 5 is a device that controls at least the power converter 1.
  • the device control device 5 moves by the power converter 1 by outputting a charge start signal for instructing the start of charging and a charge stop signal for instructing the stop of charging to the power converter 1. It controls the start and stop of charging of the storage battery 31 of the body 3. Therefore, for example, when the user U1 performs a predetermined operation on the device control device 5, the power converter 1 is instructed to start charging the storage battery 31 or to stop charging the storage battery 31. It is possible.
  • the device control device 5 is connected to a network such as the Internet via a router. Therefore, the device control device 5 can communicate with the information terminal possessed by the user U1 via the router or the router and the network.
  • the information terminal is, for example, a smartphone, a tablet terminal, a personal computer, or the like. Therefore, the user U1 not only directly operates the device control device 5, but also operates the information terminal to instruct the start of charging of the storage battery 31 or the stop of charging of the storage battery 31. Is possible.
  • the power converter 1 is a charging facility for charging the storage battery 31 of the mobile body 3.
  • the power converter 1 is installed inside the house H1.
  • a cable C1 is connected to the power converter 1.
  • the tip of the cable C1 has a connector CN1 that is removably connected to the inlet 34 of the moving body 3. Since the power converter 1 is connected to the moving body 3 via the cable C1 while the connector CN1 is connected to the inlet 34, it is possible to supply power to the storage battery 31 of the moving body 3 via the cable C1. Therefore, the storage battery 31 can be charged.
  • the power converter 1 is also a discharge facility having a function of discharging from the storage battery 31 of the mobile body 3 via the cable C1 in a state where the connector CN1 is connected to the inlet 34. Therefore, in the present embodiment, the V2H (Vehicle To Home) system can be constructed by outputting the discharge power of the storage battery 31 included in the mobile body 3 to the load (including the distribution board) of the house H1.
  • V2H Vehicle To Home
  • the mobile body 3 includes a storage battery 31, a power control circuit 32, and an ECU (Electronic Control Unit) 33.
  • the power control circuit 32 is a circuit that receives power from the power converter 1 and executes charging of the storage battery 31.
  • the power control circuit 32 has a function of executing the discharge of the storage battery 31 in addition to the function of executing the charge of the storage battery 31.
  • the EUC 33 controls the power control circuit 32 based on a signal transmitted via the communication line L2 (described later) of the cable C1 (here, as an example, a signal based on the CHAdeMO® standard).
  • the power conversion system 100 includes a first power conversion device 11 and a second power conversion device 12 as a power converter 1, and a cable support 2.
  • the first power conversion device 11 includes a main circuit 111, a control circuit 112, and a communication unit 113. Further, in the first power conversion device 11, the main circuit 111, the control circuit 112, and the communication unit 113 are all housed in a rectangular parallelepiped housing 11A (see FIG. 3). In this embodiment, the housing 11A is installed in the house H1 as shown in FIG.
  • the main circuit 111 is a bidirectional AC / DC converter, one end of which is connected to the power system 4, and the other end of which is a DC bus DB1 via a DC cable C2 (second DC cable). It is connected to the main circuit 121 of the conversion device 12.
  • the main circuit 111 has, for example, a plurality of switching elements connected by a full bridge, and by controlling the plurality of switching elements by PWM (Pulse Width Modulation) by the control circuit 112, DC power to AC power or AC power can be obtained. Converts power to DC power.
  • the main circuit 111 has a function of converting AC power input from the power system 4 into DC power of a predetermined size and outputting it to the second power conversion device 12. Further, in the present embodiment, the main circuit 111 has a function of converting the DC power output by the second power conversion device 12 into AC power of a predetermined size and outputting it to the power system 4. In other words, the first power conversion device 11 has a function of converting the DC power input from the DC cable C2 (DC bus DB1) into AC power and outputting it to the power system 4.
  • the control circuit 112 is composed of a microcontroller having at least one or more processors and a memory. In other words, at least a part of the control circuit 112 is realized in a computer system having one or more processors and memory, and the computer system can execute a program in which one or more processors are stored in memory. It functions as part of the control circuit 112.
  • the program is pre-recorded in the memory of the control circuit 112 here, the program may be provided by being recorded in a non-temporary recording medium such as a memory card or through a telecommunication line such as the Internet.
  • the control circuit 112 has a driver for driving a plurality of switching elements included in the main circuit 111.
  • the control circuit 112 may be composed of, for example, an FPGA (Field-Programmable Gate Array), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or the like.
  • the control circuit 112 controls the main circuit 111 to start charging the storage battery 31 or stop charging the storage battery 31 by receiving a command from the device control device 5 or the information terminal via the communication unit 113.
  • the control circuit 112 controls the main circuit 111, for example, in the event of a power failure of the power system 4, converts the DC power from the second power conversion device 12 into AC power, and loads the load in the house H1 ( It also has a function to output to (including the distribution board).
  • the communication unit 113 has a function of communicating with the device control device 5.
  • a communication method between the communication unit 113 and the device control device 5 an appropriate communication method of wireless communication or wired communication is adopted.
  • the communication method between the communication unit 113 and the device control device 5 is wired communication conforming to a communication standard such as a wired LAN (Local Area Network).
  • the communication protocol in the communication between the communication unit 113 and the device control device 5 is, for example, Ethernet (registered trademark), ECHONET Lite (registered trademark), or the like.
  • the communication unit 113 also has a function of communicating with the communication unit 123 (described later) of the second power conversion device 12.
  • a communication method between the communication unit 113 and the communication unit 123 of the second power conversion device 12 an appropriate communication method of wireless communication or wired communication is adopted.
  • the communication unit 113 performs wired communication with the communication unit 123 of the second power conversion device 12 via the communication line L2 of the DC cable C2.
  • the second power conversion device 12 includes a main circuit 121, a control circuit 122, and a communication unit 123. Further, in the second power conversion device 12, the main circuit 121, the control circuit 122, and the communication unit 123 are all housed in a rectangular parallelepiped housing 12A (see FIG. 3). In this embodiment, the housing 12A is installed in the house H1 as shown in FIG.
  • the main circuit 121 is a bidirectional DC / DC converter, one end of which is connected to the first cable C11 and the other end of which is connected to the main circuit 111 of the first power converter 11 via the DC cable C2. ing.
  • the main circuit 121 has, for example, one or more switching elements, and the one or more switching elements are PWM-controlled by the control circuit 122 to adjust and output the input DC power.
  • the main circuit 121 has a function of converting the DC power output by the first power conversion device 11 into DC power of a predetermined size and outputting it to the storage battery 31 via the first cable C11 and the connector CN1. have. Further, in the present embodiment, the main circuit 121 converts the DC power discharged from the storage battery 31 via the first cable C11 and the connector CN1 into DC power of a predetermined size and outputs the DC power to the first power conversion device 11.
  • the second power conversion device 12 has a function of adjusting the discharge power (DC power) discharged from the storage battery 31 and outputting it to the DC bus DB1.
  • the control circuit 122 is composed of a microcontroller having at least one or more processors and a memory. In other words, at least a part of the control circuit 122 is realized in a computer system having one or more processors and memory, and the computer system can execute a program in which one or more processors are stored in memory. It functions as a part of the control circuit 122.
  • the program is pre-recorded in the memory of the control circuit 122 here, the program may be provided by being recorded in a non-temporary recording medium such as a memory card or through a telecommunication line such as the Internet.
  • the control circuit 122 has a driver for driving one or more switching elements included in the main circuit 121.
  • the control circuit 122 may be composed of, for example, FPGA, ASIC, or the like.
  • the control circuit 122 controls the main circuit 121 and starts charging the storage battery 31 by receiving a command from the device control device 5 or the information terminal via the communication unit 123 of the communication unit 123 and the communication unit 113 of the first power conversion device 11. It also has a function of stopping the charging of the storage battery 31.
  • the control circuit 122 controls the main circuit 121, for example, in the event of a power failure of the power system 4, adjusts the discharge power (DC power) from the storage battery 31 and outputs the power to the first power conversion device 11. It also has a function.
  • the communication unit 123 has a function of communicating with the communication unit 113 of the first power conversion device 11.
  • a communication method between the communication unit 123 and the communication unit 113 of the first power conversion device 11 an appropriate communication method of wireless communication or wired communication is adopted.
  • the communication unit 123 performs wired communication with the communication unit 113 of the first power conversion device 11 via the communication line L2 of the DC cable C2.
  • the communication unit 123 also has a function of communicating with the mobile body 3.
  • a communication method between the communication unit 123 and the mobile body 3 an appropriate communication method of wireless communication or wired communication is adopted.
  • the communication unit 123 performs wired communication with the mobile body 3 via the communication line L2 of the cable C1.
  • the communication unit 123 communicates by at least a signal based on the CHAdeMO (registered trademark) standard for confirming the connection between the power converter 1 and the mobile body 3, confirming the state of the mobile body 3, and the like. I do.
  • CHAdeMO registered trademark
  • the cable support 2 supports a part of the cable C1. Further, in the cable support 2, a part of the cable C1 is supported in a rectangular parallelepiped housing 2A (see FIG. 3).
  • the housing 2A is installed outside the house H1 and in the parking space A1 of the moving body 3.
  • the cable support 2 is installed independently on the ground (here, the parking space A1).
  • “Independently installed on the ground” as used in the present disclosure is installed on the ground without being attached to or supported by other members installed on the ground. Say that.
  • “installed independently on the ground” includes the case where an installation member for installing on the ground is used.
  • the "ground” includes outdoor soil, concrete, asphalt, and the like.
  • the cable C1 has a first cable C11 and a second cable C12.
  • the first cable C11 is connected between the moving body 3 and the cable support 2.
  • the second cable C12 is of a different type from the first cable C11, and is connected between the cable support 2 and the second power conversion device 12. That is, in the present embodiment, the types of the first cable C11 and the second cable C12 are different from each other.
  • the first cable C11 and the second cable are basically the same except that the two cables obtained by cutting the one cable C1 are the first cable C11 and the second cable C12, respectively. It can be said that the types of C12 are different from each other. Specifically, it can be said that the first cable C11 and the second cable C12 are different from each other because they have different diameters. Further, it can be said that the first cable C11 and the second cable C12 are different from each other because the number of electric wires contained therein is different from each other. In addition, it can be said that the first cable C11 and the second cable C12 are different from each other even when the cable structure, material, or manufacturer is different from each other.
  • the first cable C11 is a cabtire cable as an example.
  • the second cable C12 is, for example, a cross-linked polyethylene insulated vinyl sheath cable (CV cable).
  • the first cable C11 and the second cable C12 each have one or more (here, two) power lines L1 and one or more (here, a plurality of) communication lines L2.
  • the DC cable C2 is a CV cable like the second cable C12, and has one or more power lines L1 and one or more communication lines L2.
  • the cable support 2 (power conversion system 100) further includes a connecting portion 20 for connecting the first cable C11 and the second cable C12 to each other.
  • the connection portion 20 is housed inside the housing 2A of the cable support 2. That is, the connection portion 20 is provided inside the cable support 2.
  • connection portion 20 has a first terminal 21 to which the first cable C11 is connected and a second terminal 22 to which the second cable C12 is connected. That is, in the present embodiment, the first cable C11 is fixed (supported) to the cable support 2 by connecting one end thereof to the first terminal 21. Further, the second cable C12 is fixed (supported) to the cable support 2 by connecting one end thereof to the second terminal 22.
  • the electric circuit 23 can connect, for example, one or more power lines L1 and one or more communication lines L2 of the first cable C11 to one or more power lines L1 and one or more communication lines L2 of the second cable C12. It is a conversion circuit that converts electrical connections. Of course, the electric circuit 23 connects one or more power lines L1 and one or more communication lines L2 of the first cable C11 and one or more power lines L1 and one or more communication lines L2 of the second cable C12 to each other. It may be just an electric conductor.
  • a part of the cable C1 is wired underground between the cable support 2 and the second power conversion device 12.
  • a part of the DC cable C2 is wired underground between the first power conversion device 11 and the second power conversion device 12.
  • the cable C1 is passed through a pipe C3 such as a metal conduit.
  • the hardness of the pipe C3 is higher than the hardness of the sheath (outer skin) of the cable C1.
  • the power converter 1 (here, the second power converter 12) inputs the voltage measuring unit 124, the current measuring unit 125, the voltage estimating unit 126, and the notification unit 127. It is provided with a unit 128. That is, in the present embodiment, the voltage estimation unit 126 is provided in the power converter 1.
  • the voltage measuring unit 124 measures the voltage V1 applied to the cable C1.
  • the voltage measuring unit 124 applies the voltage V1 applied between the pair of power lines L1 included in the second cable C12 connected to the second power conversion device 12 of the cable C1 to the cable C1. It is measured as the voltage to be V1.
  • the information of the voltage V1 measured by the voltage measuring unit 124 is input to the voltage estimating unit 126.
  • the current measuring unit 125 measures the current I1 flowing through the cable C1.
  • the current measuring unit 125 measures the current I1 flowing through the pair of power lines L1 included in the second cable C12 connected to the second power conversion device 12 in the cable C1.
  • the current I1 is measured as a charging current flowing from the power converter 1 to the storage battery 31.
  • the current I1 is measured as a discharge current flowing from the storage battery 31 to the power converter 1 when the storage battery 31 is discharged.
  • the information of the current I1 measured by the current measuring unit 125 is input to the voltage estimating unit 126.
  • the voltage estimation unit 126 estimates the connector voltage V0 applied to the connector CN1 based on the measurement results of each of the voltage measurement unit 124 and the current measurement unit 125. Specifically, the voltage estimation unit 126 estimates the connector voltage V0 by adding or subtracting the voltage drop in the cable C1 to the voltage V1 applied to the cable C1 measured by the voltage measurement unit 124. To do.
  • the voltage drop can be calculated by multiplying the wiring impedance of the cable C1 by the current I1 measured by the current measuring unit 125.
  • the wiring impedance of the cable C1 may be stored in advance in the memory of the voltage estimation unit 126. Good.
  • the voltage estimation unit 126 calculates the wiring impedance of the cable C1 based on the information input to the input unit 128, and stores the calculated wiring impedance in the memory. That is, the voltage estimation unit 126 can estimate the connector voltage V0 by using the information input to the input unit 128.
  • the voltage estimation unit 126 calculates the connector voltage V0 by subtracting the voltage drop from the voltage V1 applied to the cable C1.
  • the voltage estimation unit 126 calculates the connector voltage V0 by adding the voltage drop to the voltage V1 applied to the cable C1.
  • the notification unit 127 notifies the moving body 3 of the connector voltage V0 estimated by the voltage estimation unit 126.
  • the notification unit 127 acquires the connector voltage V0 estimated by the voltage estimation unit 126 from the voltage estimation unit 126, and transmits the estimation result of the connector voltage V0 to the ECU 33 of the mobile body 3 via the communication unit 123. Send. That is, the notification unit 127 of the present embodiment transmits the estimation result of the connector voltage V0 to the ECU 33 of the mobile body 3 via the communication line L2 and the connector CN1 included in the cable C1.
  • the input unit 128 is an interface that can be operated by the user U1 (including the builder), and can input information about at least the second cable C12.
  • the input unit 128 can input information about the cable C1.
  • “information about the second cable (or cable)” means, for example, the total wiring impedance of the second cable C12 (or cable C1), as well as the length of the second cable C12 (or cable C1). And the wiring impedance per unit length of the second cable C12 (or cable C1) may be included.
  • the "information about the second cable (or cable)” may include, for example, the cross-sectional area or diameter (outer diameter) of the second cable C12 (or cable C1).
  • the information input to the input unit 128 is input to the voltage estimation unit 126.
  • the voltage measuring unit 124 measures the voltage V1 applied to the cable C1 (S1).
  • the current measuring unit 125 measures the current I1 flowing through the cable C1 (S2).
  • the voltage estimation unit 126 calculates the voltage drop in the cable C1 using the wiring impedance of the cable C1 stored in the memory and the measurement result of the current I1 by the current measurement unit 125 (S3). ).
  • the voltage estimation unit 126 estimates the connector voltage V0 by using the measurement result of the voltage V1 by the voltage measurement unit 124 and the calculated voltage drop of the cable C1 (S4).
  • the notification unit 127 notifies the ECU 33 of the mobile body 3 of the estimation result of the connector voltage V0 estimated by the voltage estimation unit 126 via the communication line L2 of the cable C1 and the connector CN1 (S5). At this time, the notification unit 127 also notifies the ECU 33 of the measurement result of the current I1 measured by the current measurement unit 125.
  • the ECU 33 of the mobile body 3 monitors whether or not the connector voltage V0 deviates from a predetermined range.
  • the ECU 33 also monitors whether or not the current I1 deviates from a predetermined range. Then, when at least one of the connector voltage V0 and the current I1 deviates from a predetermined range, the ECU 33 considers that an abnormality has occurred in the connection operation between the moving body 3 and the power conversion system 100, and charges or discharges the storage battery 31.
  • a control signal requesting stop is transmitted to the power conversion system 100.
  • the current measuring unit 125 measures the current I1 flowing through the cable C1. Therefore, in the present embodiment, the voltage estimation unit 126 estimates the connector voltage V0 in consideration of the wiring impedance of the cable C1, the current I1 flowing through the cable C1, and the voltage drop in the cable C1 calculated by the current I1. It is possible. Therefore, the present embodiment has an advantage that the estimation accuracy of the connector voltage V0 applied to the connector CN1 is improved.
  • This embodiment is particularly effective when a part of the cable C1 can be changed. That is, when the cable C1 is fixed at the time of shipment of the power converter 1 and at the time of construction of the power conversion system 100, the voltage drop in the cable C1 hardly fluctuates, so that the estimation accuracy of the connector voltage V0 Has little effect on. On the other hand, when a part of the cable C1 (for example, the second cable C12) is changed during the construction of the power conversion system 100, the voltage drop in the cable C1 changes according to the changed cable C1, so that the connector It can affect the estimation accuracy of the voltage V0.
  • a part of the cable C1 for example, the second cable C12
  • the voltage estimation unit 126 uses the measurement result of the current I1 measured by the current measurement unit 125 and the wiring impedance of the cable C1 to change the cable C1 each time the cable C1 is changed. It is possible to calculate the voltage drop at. Therefore, in the present embodiment, the connector voltage V0 can be estimated accurately even when the cable C1 is changed.
  • the estimation method includes a voltage measurement step, a current measurement step, a voltage estimation step, and a notification step.
  • the voltage measurement step is a step of measuring the voltage V1 applied to the cable C1 connected between the power converter 1 and the mobile body 3.
  • the power converter 1 can adjust the DC power charged to the storage battery 31 via the connector CN1 provided between the storage battery 31 of the mobile body 3 and the power system 4 and connected to the mobile body 3.
  • the current measurement step is a step of measuring the current flowing through the cable C1.
  • the voltage estimation step is a step of estimating the connector voltage V0 applied to the connector CN1 based on the measurement results of each of the voltage measurement step and the current measurement step.
  • the notification step is a step of notifying the moving body 3 of the connector voltage V0 estimated in the voltage estimation step.
  • the program causes one or more processors to execute the above estimation method.
  • the power conversion system 100 in the present disclosure includes, for example, a computer system in a voltage estimation unit 126 and a notification unit 127.
  • a computer system mainly consists of a processor and a memory as hardware.
  • the processor executes the program recorded in the memory of the computer system, the functions as the voltage estimation unit 126 and the notification unit 127 in the present disclosure are realized.
  • the program may be pre-recorded in the memory of the computer system, may be provided through a telecommunications line, and may be recorded on a non-temporary recording medium such as a memory card, optical disk, hard disk drive, etc. readable by the computer system. May be provided.
  • a processor in a computer system is composed of one or more electronic circuits including a semiconductor integrated circuit (IC) or a large scale integrated circuit (LSI).
  • the integrated circuit such as IC or LSI referred to here has a different name depending on the degree of integration, and includes an integrated circuit called a system LSI, VLSI (Very Large Scale Integration), or ULSI (Ultra Large Scale Integration).
  • an FPGA Field-Programmable Gate Array
  • a logical device capable of reconfiguring the junction relationship inside the LSI or reconfiguring the circuit partition inside the LSI should also be adopted as a processor. Can be done.
  • a plurality of electronic circuits may be integrated on one chip, or may be distributed on a plurality of chips.
  • the plurality of chips may be integrated in one device, or may be distributed in a plurality of devices.
  • the computer system referred to here includes a microcontroller having one or more processors and one or more memories. Therefore, the microcontroller is also composed of one or more electronic circuits including a semiconductor integrated circuit or a large-scale integrated circuit.
  • the voltage estimation unit 126 it is not an essential configuration for the voltage estimation unit 126 that a plurality of functions of the voltage estimation unit 126 are integrated in one housing.
  • the components of the voltage estimation unit 126 may be dispersedly provided in a plurality of housings.
  • at least a part of the functions of the voltage estimation unit 126 may be realized by, for example, a server device and a cloud (cloud computing).
  • all the functions of the voltage estimation unit 126 may be integrated in one housing.
  • the notification unit 127 it is not an essential configuration for the notification unit 127 that a plurality of functions in the notification unit 127 are integrated in one housing.
  • the components of the notification unit 127 may be distributed in a plurality of housings.
  • at least a part of the functions of the notification unit 127 may be realized by, for example, a server device and a cloud (cloud computing).
  • all the functions of the notification unit 127 may be integrated in one housing.
  • the cable support 2 may have a cable voltage measuring unit 129 as shown in FIG.
  • the voltage estimation unit 126, the notification unit 127, and the input unit 128 are provided not in the power converter 1 (here, the second power converter 12) but in the cable support 2. In that respect, it differs from the power conversion system 100 of the above-described embodiment.
  • the cable voltage measuring unit 129 measures the voltage V2 applied to the first cable C11.
  • the cable voltage measuring unit 129 measures the voltage V2 applied between the pair of power lines L1 included in the first cable C11 as the voltage V2 applied to the first cable C11.
  • the information of the voltage V2 measured by the cable voltage measuring unit 129 is input to the voltage estimating unit 126.
  • the voltage estimation unit 126 estimates the connector voltage V0 using the measurement result of the cable voltage measurement unit 129. Specifically, the voltage estimation unit 126 adds or subtracts the voltage drop in the first cable C11 to the voltage V2 applied to the first cable C11 measured by the cable voltage measurement unit 129. Estimate the connector voltage V0. The voltage drop can be calculated by multiplying the wiring impedance of the first cable C11 by the current I1 measured by the current measuring unit 125.
  • this modification if the first cable C11 is known, there is an advantage that the connector voltage V0 can be estimated without using the information about the second cable C12. Therefore, this modification has an advantage that it is possible to save the trouble of inputting the information regarding the second cable C12. Further, in this modification, there is an advantage that the possibility of affecting the estimation accuracy of the connector voltage V0 by erroneously inputting the information regarding the second cable C12 can be eliminated.
  • the input unit 128 may not be provided in the power converter 1 or may be provided in the cable support 2.
  • the information input to the input unit 128 is transmitted to the voltage estimation unit 126 of the second power conversion device 12 via the communication line L2 of the second cable C12. Will be done.
  • the input unit 128 may be realized by, for example, an information terminal (smartphone or the like) possessed by the user U1.
  • the information input to the input unit 128 is transmitted to the voltage estimation unit 126 via the server via a network such as the Internet.
  • the power conversion system 100 does not have to include the connection portion 20. That is, the cable support 2 may be in a mode of supporting one cable C1 that connects the mobile body 3 and the second power conversion device 12 in a continuous manner.
  • the power conversion system 100 can construct a V2H system, but it does not have to be constructable. That is, the power conversion system 100 may be constructed only as a charging system for charging the storage battery 31. In this case, in the power conversion system 100, the power converter 1 only needs to have a power conversion function in one direction from the power system 4 to the storage battery 31.
  • the cable support 2 may be provided with an operation unit for instructing the start and stop of charging of the storage battery 31.
  • the user U1 can instruct the start and stop of charging of the storage battery 31 by operating the operation unit without directly operating the device control device 5.
  • the operation unit may be provided on the connector CN1 instead of the cable support 2.
  • the first power conversion device 11 and the second power conversion device 12 do not have to be configured separately from each other. That is, the first power converter 11 and the second power converter 12 may be housed in one housing as the power converter 1.
  • the power converter 1 does not have to include the first power converter 11. That is, the first power conversion device 11 does not have to be included in the components of the power conversion system 100.
  • the cable support 2 can be distributed on the market by itself. That is, the cable support 2 is used in the power conversion system 100 to support the cable C1.
  • the power converter 1 may be marketed alone. That is, the power converter 1 is used in the power conversion system 100.
  • the power conversion system (100) includes a power converter (1) (here, a second power conversion device (12)).
  • the power converter (1) is provided between the storage battery (31) of the mobile body (3) and the power system (4), and is connected to the mobile body (3) via a connector (CN1).
  • the DC power charged in (31) can be adjusted.
  • the power converter (1) has a voltage measuring unit (124) and a current measuring unit (125).
  • the voltage measuring unit (124) measures the voltage (V1) applied to the cable (C1) connected between the mobile body (3) and the power converter (1).
  • the current measuring unit (125) measures the current (I1) flowing through the cable (C1).
  • the power conversion system (100) further includes a voltage estimation unit (126) and a notification unit (127).
  • the voltage estimation unit (126) estimates the connector voltage (V0) applied to the connector (CN1) based on the measurement results of the voltage measurement unit (124) and the current measurement unit (125).
  • the notification unit (127) notifies the moving body (3) of the connector voltage (V0) estimated by the voltage estimation unit (126).
  • the power conversion system (100) according to the second aspect further includes a cable support (2) that supports the cable (C1) in the first aspect.
  • the cable support (2) has a connecting portion (20) to which the first cable (C11) and the second cable (C12) are connected.
  • the first cable (C11) is a cable connected between the moving body (3) and the cable support (2) in the cable (C1).
  • the second cable (C12) is a cable connected between the cable support (2) and the power converter (1) in the cable (C1).
  • the connector voltage (V0) can be estimated accurately even when the type or length of either the first cable (C11) or the second cable (C12) is changed. There is an advantage that it is.
  • the power conversion system (100) according to the third aspect further includes an input unit (128) in the second aspect.
  • the input unit (128) can input information about the second cable (C12).
  • the voltage estimation unit (126) estimates the connector voltage (V0) using the information input to the input unit (128).
  • the wiring impedance of the changed second cable (C12) can be referred to by the voltage estimation unit (126). ..
  • the cable support (2) is a cable voltage measuring unit (V2) for measuring the voltage (V2) applied to the first cable (C11). 129).
  • the voltage estimation unit (126) estimates the connector voltage (V0) using the measurement result of the cable voltage measurement unit (129).
  • the connector voltage (V0) can be estimated without using the information about the second cable (C12).
  • the voltage estimation unit (126) is provided in the power converter (1).
  • the voltage estimation unit (126) is provided on the cable support (2).
  • the power conversion system (100) according to the seventh aspect further includes a communication unit (123) capable of communicating with the mobile body (3) in any one of the first to sixth aspects.
  • the notification unit (127) notifies the mobile body (3) of the connector voltage (V0) estimated by the voltage estimation unit (126) via the communication unit (123).
  • the notification unit (127) can notify the mobile body (3) via the communication unit (123).
  • the power converter (1) according to the eighth aspect is used in the power conversion system (100) according to any one of the first to seventh aspects.
  • the cable support (2) according to the ninth aspect is used in the power conversion system (100) of any one of the first to seventh aspects, and supports the cable (C1).
  • the estimation method includes a voltage measurement step, a current measurement step, a voltage estimation step, and a notification step.
  • the voltage measurement step is a step of measuring the voltage (V1) applied to the cable (C1) connected between the power converter (1) and the mobile body (3).
  • the power converter (1) is a storage battery (1) via a connector (CN1) provided between the storage battery (31) of the mobile body (3) and the power system (4) and connected to the mobile body (3).
  • the DC power charged in 31) can be adjusted.
  • the current measurement step is a step of measuring the current flowing through the cable (C1).
  • the voltage estimation step is a step of estimating the connector voltage (V0) applied to the connector (CN1) based on the measurement results of each of the voltage measurement step and the current measurement step.
  • the notification step is a step of notifying the moving body (3) of the connector voltage (V0) estimated in the voltage estimation step.
  • the program according to the eleventh aspect causes one or more processors to execute the estimation method according to the tenth aspect.
  • the configurations according to the second to seventh aspects are not essential configurations for the power conversion system (100) and can be omitted as appropriate.
  • Power conversion system 100 Power conversion system 1 Power converter 123 Communication unit 124 Voltage measurement unit 125 Current measurement unit 126 Voltage estimation unit 127 Notification unit 128 Input unit 129 Cable voltage measurement unit 2 Cable support 20 Connection unit 3 Mobile unit 31 Storage battery 4 Power system C1 Cable C11 1st cable C12 2nd cable CN1 connector I1 current V0 connector voltage V1, V2 voltage

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Abstract

本開示の課題は、コネクタに印加されるコネクタ電圧の推定精度を向上することである。電力変換システム(100)は、電力変換器(1)を備える。電力変換器(1)は、コネクタ(CN1)を介して蓄電池(31)に充電される直流電力を調整できる。電力変換器(1)は、電圧計測部(124)と、電流計測部(125)と、を有する。電圧計測部(124)は、ケーブル(C1)に印加される電圧を計測する。電流計測部(125)は、ケーブル(C1)を流れる電流を計測する。電力変換システム(100)は、電圧推定部(126)と、通知部(127)と、を更に備える。電圧推定部(126)は、コネクタ(CN1)に印加されるコネクタ電圧を推定する。通知部(127)は、推定されたコネクタ電圧を移動体(3)に通知する。

Description

電力変換システム、電力変換器、ケーブル支持器、推定方法、及びプログラム
 本開示は、一般に電力変換システム、電力変換器、ケーブル支持器、推定方法、及びプログラムに関する。より詳細には、本開示は、移動体の有する蓄電池を充電するための電力変換システム、電力変換システムに用いられる電力変換器及びケーブル支持器、電力変換システムでの推定方法、並びにプログラムに関する。
 特許文献1には、蓄電池を搭載した電動車両が接続される電力変換システムが開示されている。この電力変換システムは、電力変換装置(電力変換器)と、電力変換装置にケーブルを介して接続されているコネクタと、を備えている。電力変換装置は、蓄電池の充電時及び放電時に電力変換を行う主回路を有している。コネクタは、電動車両のインレットに装着されることによって電力変換装置と蓄電池との間に給電路を形成する。
特開2015-89220号公報
 本開示は、コネクタに印加されるコネクタ電圧の推定精度を向上することのできる電力変換システム、電力変換器、ケーブル支持器、推定方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
 本開示の一態様に係る電力変換システムは、電力変換器を備える。前記電力変換器は、移動体の有する蓄電池と電力系統との間に設けられて、前記移動体に接続されるコネクタを介して前記蓄電池に充電される直流電力を調整可能である。前記電力変換器は、電圧計測部と、電流計測部と、を有する。前記電圧計測部は、前記移動体と前記電力変換器との間に接続されるケーブルに印加される電圧を計測する。前記電流計測部は、前記ケーブルを流れる電流を計測する。前記電力変換システムは、電圧推定部と、通知部と、を更に備える。前記電圧推定部は、前記電圧計測部及び前記電流計測部の各々の計測結果に基づいて、前記コネクタに印加されるコネクタ電圧を推定する。前記通知部は、前記電圧推定部で推定された前記コネクタ電圧を前記移動体に通知する。
 本開示の一態様に係る電力変換器は、上記の電力変換システムに用いられる。
 本開示の一態様に係るケーブル支持器は、上記の電力変換システムに用いられ、前記ケーブルを支持する。
 本開示の一態様に係る推定方法は、電圧計測ステップと、電流計測ステップと、電圧推定ステップと、通知ステップと、を有する。前記電圧計測ステップは、電力変換器と移動体との間に接続されるケーブルに印加される電圧を計測するステップである。前記電力変換器は、前記移動体の有する蓄電池と電力系統との間に設けられて前記移動体に接続されるコネクタを介して前記蓄電池に充電される直流電力を調整可能である。前記電流計測ステップは、前記ケーブルを流れる電流を計測するステップである。前記電圧推定ステップは、前記電圧計測ステップ及び前記電流計測ステップの各々の計測結果に基づいて、前記コネクタに印加されるコネクタ電圧を推定するステップである。前記通知ステップは、前記電圧推定ステップで推定された前記コネクタ電圧を前記移動体に通知するステップである。
 本開示の一態様に係るプログラムは、1以上のプロセッサに、上記の推定方法を実行させる。
図1は、本開示の一実施形態に係る電力変換システムを含む全体構成を示す概略図である。 図2は、一実施形態に係る電力変換システムの構成を示す概略図である。 図3は、一実施形態に係る電力変換システムの設置例を示す概略図である。 図4は、一実施形態に係る電力変換システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図5は、変形例の電力変換システムの構成を示す概略図である。
 (1)概要
 本実施形態の電力変換システム100は、例えば、戸建住宅若しくは集合住宅等の住宅の施設、又は事務所、店舗若しくは介護施設等の非住宅の施設に導入される。そして、電力変換システム100は、これらの施設にて移動体3の有する蓄電池31へ電力供給(充電)するためのシステムである(図1参照)。本実施形態では、一例として、戸建住宅である住宅H1に電力変換システム100が導入される場合について説明する。
 移動体3は、電動機(モータ)等の動力部と、動力部に電力を供給する動力源としての蓄電池31と、を備えている。移動体3は、蓄電池31から入力される電気エネルギ(電力)を、動力部で機械エネルギ(駆動力)に変換し、この機械エネルギを利用して移動する。移動体3は、電力制御回路32を備えている。電力制御回路32は、蓄電池31を、所定の最大値を超えない充電電力で充電する。
 移動体3は、ここでは車両30である。車両30は、例えば、蓄電池31に蓄積された電気エネルギを用いて走行する電動車両である。本開示でいう「電動車両」は、例えば、電動機の出力によって走行する電気自動車、又はエンジンの出力と電動機の出力とを組み合わせて走行するプラグインハイブリッド車等である。電動車両は、シニアカー、二輪車(電動バイク)、三輪車又は電動自転車等であってもよい。
 電力変換システム100は、図1に示すように、第1電力変換装置11と、第2電力変換装置12と、を備えている。以下の説明では、第1電力変換装置11及び第2電力変換装置12を一括して「電力変換器1」と称することもある。また、以下の説明では、第2電力変換装置12を「電力変換器1」と称することもある。
 第1電力変換装置11は、電力系統4から入力される交流電力を直流電力に変換して直流バスDB1に出力する。つまり、第1電力変換装置11は、入力される交流電力を所定の大きさの直流電力に変換して出力するAC/DCコンバータの機能を有している。
 第2電力変換装置12は、直流バスDB1から入力される直流電力を、移動体3の有する蓄電池31の充電電力に変換して出力する。つまり、第2電力変換装置12は、入力される直流電力を所定の大きさの直流電力に変換して出力するDC/DCコンバータの機能を有している。つまり、電力変換器1は、移動体3の有する蓄電池31と電力系統4との間に設けられて、移動体3に接続されるコネクタCN1(後述する)を介して蓄電池31に充電される直流電力を調整可能である。
 本実施形態では、電力変換システム100は、ケーブル支持器2を更に備えている。本実施形態では、ケーブル支持器2は、電力変換システム100の構成要素に含まれていることとするが、電力変換システム100の構成要素に含まれていなくてもよい。
 ケーブル支持器2は、ケーブルC1を支持する。ケーブルC1は、移動体3と第2電力変換装置12との間に接続されて、蓄電池31と第2電力変換装置12との間の電力供給路を形成する。ケーブルC1の先端部には、コネクタCN1が取り付けられている。コネクタCN1は、移動体3のインレット34に接続可能に構成されている。つまり、第2電力変換装置12から出力される直流電力(充電電力)は、コネクタCN1がインレット34に接続された状態において、ケーブル支持器2により支持されたケーブルC1(第1直流ケーブル)を介して、蓄電池31に供給されることになる。
 本開示でいう「ケーブル」は、1本以上の電線をシース(外皮)で保護した線状の部材をいう。また、本開示でいう「電線」は、電気導体のみの裸電線の他、電気導体を絶縁物で被覆した絶縁電線を含み得る。
 本開示でいうケーブル支持器2によるケーブルC1の支持は、例えばコネクタCN1の未使用時にユーザU1(図3参照)の通行の妨げとならないように、ユーザU1がケーブルC1を引っ掛ける等することによりケーブルC1を一時的に支持する態様のみを意味するのではない。つまり、本開示でいうケーブル支持器2によるケーブルC1の支持は、原則としてユーザU1による着脱を伴わずに、ケーブルC1を恒久的に支持することも併せて意味する。
 ここで、本実施形態では、電力変換器1は、電圧計測部124と、電流計測部125と、を有している。
 電圧計測部124は、移動体3と電力変換器1との間に接続されるケーブルC1に印加される電圧V1(図2参照)を計測する。電流計測部125は、ケーブルC1を流れる電流I1(図2参照)を計測する。
 また、本実施形態では、電力変換システム100は、電圧推定部126と、通知部127と、を更に備えている。電圧推定部126は、電圧計測部124及び電流計測部125の各々の計測結果に基づいて、コネクタCN1に印加されるコネクタ電圧V0(図2参照)を推定する。通知部127は、電圧推定部126で推定されたコネクタ電圧V0を移動体3に通知する。
 本実施形態では、電流計測部125にてケーブルC1を流れる電流I1を計測している。このため、本実施形態では、電圧推定部126は、ケーブルC1の配線インピーダンスと、ケーブルC1を流れる電流I1と、により演算されるケーブルC1での電圧降下分を加味してコネクタ電圧V0を推定することが可能である。したがって、本実施形態では、コネクタCN1に印加されるコネクタ電圧V0の推定精度が向上する、という利点がある。
 (2)詳細
 以下、本実施形態の電力変換システム100について、図面を参照して詳細に説明する。
 (2.1)全体構成
 まず、電力変換システム100を含めた全体構成について、図1を参照して説明する。本実施形態では、電力変換システム100は、住宅H1の内部に設置された機器制御装置5と互いに連携することにより、電力変換システム100としての機能を実現する。
 電力変換システム100の電力変換器1と機器制御装置5とは、互いに通信可能に構成されている。本開示において「通信可能」とは、有線通信又は無線通信の適宜の通信方式により、直接的、又はネットワーク若しくは中継器等を介して間接的に、情報を授受できることを意味する。すなわち、電力変換器1と機器制御装置5とは、互いに情報を授受することができる。本実施形態では、電力変換器1と機器制御装置5とは、互いに双方向に通信可能であって、電力変換器1から機器制御装置5への情報の送信、及び機器制御装置5から電力変換器1への情報の送信の両方が可能である。
 機器制御装置5は、少なくとも電力変換器1を制御する装置である。機器制御装置5は、電力変換器1に対して、充電の開始を指示するための充電開始信号、及び充電の停止を指示するための充電停止信号を出力することにより、電力変換器1による移動体3の蓄電池31の充電の開始及び停止を制御する。したがって、例えばユーザU1が機器制御装置5にて所定の操作を行うことにより、電力変換器1に対して、蓄電池31の充電の開始を指示したり、蓄電池31の充電の停止を指示したりすることが可能である。
 本実施形態では、機器制御装置5は、ルータを介して、インターネット等のネットワークに接続されている。このため、機器制御装置5は、ルータ、又はルータ及びネットワークを介して、ユーザU1の所持する情報端末と通信可能である。情報端末は、例えばスマートフォン、タブレット端末、又はパーソナルコンピュータ等である。したがって、ユーザU1は、機器制御装置5を直接操作するのみならず、情報端末を操作することによっても、蓄電池31の充電の開始を指示したり、蓄電池31の充電の停止を指示したりすることが可能である。
 電力変換器1は、移動体3の蓄電池31を充電するための充電設備である。本実施形態では、電力変換器1は、住宅H1の内部に設置されている。電力変換器1には、ケーブルC1が接続されている。ケーブルC1の先端部には、移動体3のインレット34に対して取外し可能に接続されるコネクタCN1を有している。電力変換器1は、コネクタCN1がインレット34に接続されている状態で、ケーブルC1を介して移動体3と接続されるので、ケーブルC1を介して移動体3の蓄電池31に電力を供給可能になり、蓄電池31の充電が可能になる。
 また、本実施形態では、電力変換器1は、コネクタCN1がインレット34に接続されている状態で、ケーブルC1を介して移動体3の蓄電池31から放電する機能を有した放電設備でもある。したがって、本実施形態では、移動体3の有する蓄電池31の放電電力を、住宅H1の負荷(分電盤を含む)に出力することで、V2H(Vehicle To Home)のシステムを構築可能である。
 移動体3は、蓄電池31と、電力制御回路32と、ECU(Electronic Control Unit)33と、を備えている。電力制御回路32は、電力変換器1からの電力の供給を受けて、蓄電池31の充電を実行する回路である。本実施形態では、電力制御回路32は、蓄電池31の充電を実行する機能の他に、蓄電池31の放電を実行する機能も有している。EUC33は、ケーブルC1の通信線L2(後述する)を介して伝送される信号(ここでは、一例としてCHAdeMO(登録商標)規格に基づく信号)に基づいて、電力制御回路32を制御する。
 (2.2)電力変換システム
 次に、電力変換システム100について、図1~図3を参照して説明する。電力変換システム100は、電力変換器1としての第1電力変換装置11及び第2電力変換装置12と、ケーブル支持器2と、を備えている。
 第1電力変換装置11は、図2に示すように、主回路111と、制御回路112と、通信部113と、を備えている。また、第1電力変換装置11では、主回路111、制御回路112、及び通信部113は、いずれも直方体状の筐体11A(図3参照)に収容されている。本実施形態では、筐体11Aは、図3に示すように、住宅H1内に設置されている。
 主回路111は、双方向のAC/DCコンバータであって、一端が電力系統4に接続されており、他端が直流バスDB1である直流ケーブルC2(第2直流ケーブル)を介して第2電力変換装置12の主回路121に接続されている。主回路111は、例えばフルブリッジ接続された複数のスイッチング素子を有しており、複数のスイッチング素子を制御回路112によりPWM(Pulse Width Modulation)制御されることで、直流電力から交流電力、又は交流電力から直流電力への変換を行う。
 本実施形態では、主回路111は、電力系統4から入力される交流電力を所定の大きさの直流電力に変換して第2電力変換装置12に出力する機能を有している。また、本実施形態では、主回路111は、第2電力変換装置12の出力する直流電力を所定の大きさの交流電力に変換して電力系統4に出力する機能を有している。言い換えれば、第1電力変換装置11は、直流ケーブルC2(直流バスDB1)から入力される直流電力を交流電力に変換して電力系統4に出力する機能を有している。
 制御回路112は、少なくとも一部が1以上のプロセッサ及びメモリを有するマイクロコントローラにて構成されている。言い換えれば、制御回路112の少なくとも一部は、1以上のプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムにて実現されており、1以上のプロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが制御回路112の一部として機能する。プログラムは、ここでは制御回路112のメモリに予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。また、制御回路112は、主回路111の有する複数のスイッチング素子を駆動するためのドライバを有している。制御回路112は、例えば、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はASIC(Application Specific Integrated Circuit)等で構成されてもよい。
 制御回路112は、通信部113を介して機器制御装置5又は情報端末からの指令を受けることにより、主回路111を制御して蓄電池31の充電を開始したり、蓄電池31の充電を停止したりする機能を有する。本実施形態では、制御回路112は、例えば電力系統4の停電時において、主回路111を制御して、第2電力変換装置12からの直流電力を交流電力に変換して住宅H1内の負荷(分電盤を含む)に出力させる機能も有する。
 通信部113は、機器制御装置5と通信する機能を有している。通信部113と機器制御装置5との間の通信方式としては、無線通信又は有線通信の適宜の通信方式が採用される。本実施形態では、一例として、通信部113と機器制御装置5との間の通信方式は、有線LAN(Local Area Network)等の通信規格に準拠した有線通信である。通信部113と機器制御装置5との間の通信における通信プロトコルは、例えば、Ethernet(登録商標)、又はECHONET Lite(登録商標)等である。
 通信部113は、第2電力変換装置12の通信部123(後述する)と通信する機能も有している。通信部113と第2電力変換装置12の通信部123との間の通信方式としては、無線通信又は有線通信の適宜の通信方式が採用される。本実施形態では、一例として、通信部113は、直流ケーブルC2の有する通信線L2を介して、第2電力変換装置12の通信部123と有線通信を行う。
 第2電力変換装置12は、図2に示すように、主回路121と、制御回路122と、通信部123と、を備えている。また、第2電力変換装置12では、主回路121、制御回路122、及び通信部123は、いずれも直方体状の筐体12A(図3参照)に収容されている。本実施形態では、筐体12Aは、図3に示すように、住宅H1内に設置されている。
 主回路121は、双方向のDC/DCコンバータであって、一端が第1ケーブルC11に接続されており、他端が直流ケーブルC2を介して第1電力変換装置11の主回路111に接続されている。主回路121は、例えば1以上のスイッチング素子を有しており、1以上のスイッチング素子を制御回路122によりPWM制御されることで、入力された直流電力を調整して出力する。
 本実施形態では、主回路121は、第1電力変換装置11の出力する直流電力を所定の大きさの直流電力に変換して、第1ケーブルC11及びコネクタCN1を介して蓄電池31に出力する機能を有している。また、本実施形態では、主回路121は、第1ケーブルC11及びコネクタCN1を介して蓄電池31から放電される直流電力を所定の大きさの直流電力に変換して第1電力変換装置11に出力する機能を有している。言い換えれば、第2電力変換装置12は、蓄電池31から放電される放電電力(直流電力)を調整して直流バスDB1に出力する機能を有している。
 制御回路122は、少なくとも一部が1以上のプロセッサ及びメモリを有するマイクロコントローラにて構成されている。言い換えれば、制御回路122の少なくとも一部は、1以上のプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムにて実現されており、1以上のプロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが制御回路122の一部として機能する。プログラムは、ここでは制御回路122のメモリに予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。また、制御回路122は、主回路121の有する1以上のスイッチング素子を駆動するためのドライバを有している。制御回路122は、例えば、FPGA、又はASIC等で構成されてもよい。
 制御回路122は、通信部123及び第1電力変換装置11の通信部113を介して機器制御装置5又は情報端末からの指令を受けることにより、主回路121を制御して蓄電池31の充電を開始したり、蓄電池31の充電を停止したりする機能を有する。本実施形態では、制御回路122は、例えば電力系統4の停電時において、主回路121を制御して、蓄電池31からの放電電力(直流電力)を調整して第1電力変換装置11へ出力させる機能も有する。
 通信部123は、第1電力変換装置11の通信部113と通信する機能を有している。通信部123と第1電力変換装置11の通信部113との間の通信方式としては、無線通信又は有線通信の適宜の通信方式が採用される。本実施形態では、一例として、通信部123は、直流ケーブルC2の有する通信線L2を介して、第1電力変換装置11の通信部113と有線通信を行う。
 通信部123は、移動体3と通信する機能も有している。通信部123と移動体3との間の通信方式としては、無線通信又は有線通信の適宜の通信方式が採用される。本実施形態では一例として、通信部123は、ケーブルC1の有する通信線L2を介して、移動体3と有線通信を行う。本実施形態では、一例として、通信部123は、少なくともCHAdeMO(登録商標)規格に基づく信号により、電力変換器1と移動体3との接続確認、及び移動体3の状態確認等のための通信を行う。
 ケーブル支持器2は、図2に示すように、ケーブルC1の一部を支持する。また、ケーブル支持器2では、ケーブルC1の一部を、直方体状の筐体2A(図3参照)に収容する形で支持している。本実施形態では、筐体2Aは、図3に示すように、住宅H1の外側であって、移動体3の駐車スペースA1に設置されている。言い換えれば、ケーブル支持器2は、地面(ここでは、駐車スペースA1)に自立して設置されている。本開示でいう「地面に自立して設置されている」は、地面に設置されている他の部材に取り付けられていたり、他の部材によって支えられていたりすることなく、地面に設置されていることをいう。また、「地面に自立して設置されている」は、地面に設置するための設置部材が用いられる場合を含む。ここで、「地面」とは、屋外の土、コンクリート及びアスファルト等を含む。
 本実施形態では、ケーブルC1は、第1ケーブルC11と、第2ケーブルC12と、を有している。第1ケーブルC11は、移動体3とケーブル支持器2との間に接続される。第2ケーブルC12は、第1ケーブルC11とは異なる種類であって、ケーブル支持器2と第2電力変換装置12との間に接続される。つまり、本実施形態では、第1ケーブルC11及び第2ケーブルC12は、互いに種類が異なっている。
 本実施形態では、1本のケーブルC1を切断して得られる2本のケーブルをそれぞれ第1ケーブルC11及び第2ケーブルC12とする場合を除いて、基本的に、第1ケーブルC11及び第2ケーブルC12は、互いに種類が異なっている、と言える。具体的には、第1ケーブルC11及び第2ケーブルC12は、互いに径寸法が異なっていることで、互いに種類が異なっている、と言える。また、第1ケーブルC11及び第2ケーブルC12は、互いに内包する電線の数が異なっていることで、互いに種類が異なっている、と言える。その他、第1ケーブルC11及び第2ケーブルC12は、互いにケーブルの構造、材質、又は製造メーカが異なっている場合も、互いに種類が異なっている、と言える。
 本実施形態では、第1ケーブルC11は、一例として、キャブタイヤケーブルである。また、本実施形態では、第2ケーブルC12は、一例として、架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル(CVケーブル)である。また、本実施形態では、第1ケーブルC11及び第2ケーブルC12は、いずれも1以上(ここでは、2本)の電力線L1と、1以上(ここでは、複数本)の通信線L2と、を有している。さらに、本実施形態では、直流ケーブルC2は、第2ケーブルC12と同様にCVケーブルであって、1以上の電力線L1と、1以上の通信線L2と、を有している。
 そして、ケーブル支持器2(電力変換システム100)は、第1ケーブルC11と第2ケーブルC12とを互いに接続する接続部20を更に備えている。本実施形態では、接続部20は、ケーブル支持器2の筐体2Aの内部に収容されている。つまり、接続部20は、ケーブル支持器2の内側に設けられている。
 本実施形態では、接続部20は、第1ケーブルC11が接続される第1端子21と、第2ケーブルC12が接続される第2端子22と、を有している。つまり、本実施形態では、第1ケーブルC11は、その一端が第1端子21に接続されることにより、ケーブル支持器2に固定(支持)されることになる。また、第2ケーブルC12は、その一端が第2端子22に接続されることにより、ケーブル支持器2に固定(支持)されることになる。
 そして、第1端子21と第2端子22との間は、電気回路23を介して接続されている。電気回路23は、例えば第1ケーブルC11の有する1以上の電力線L1及び1以上の通信線L2を、第2ケーブルC12の有する1以上の電力線L1及び1以上の通信線L2に接続できるように、電気的な接続を変換する変換回路である。もちろん、電気回路23は、第1ケーブルC11の有する1以上の電力線L1及び1以上の通信線L2と、第2ケーブルC12の有する1以上の電力線L1及び1以上の通信線L2と、を互いに繋ぐ単なる電気導体であってもよい。
 本実施形態では、図3に示すように、ケーブル支持器2と第2電力変換装置12との間において、ケーブルC1の一部が地中に配線されている。同様に、第1電力変換装置11と第2電力変換装置12との間において、直流ケーブルC2の一部が地中に配線されている。そして、地中においては、ケーブルC1は、例えば金属製の電線管等の配管C3に通されている。配管C3の硬度は、ケーブルC1のシース(外皮)の硬度よりも高い。
 また、電力変換器1(ここでは、第2電力変換装置12)は、図2に示すように、電圧計測部124と、電流計測部125と、電圧推定部126と、通知部127と、入力部128と、を備えている。つまり、本実施形態では、電圧推定部126は、電力変換器1に設けられている。
 電圧計測部124は、ケーブルC1に印加される電圧V1を計測する。本実施形態では、電圧計測部124は、ケーブルC1のうち第2電力変換装置12に接続される第2ケーブルC12に含まれる一対の電力線L1の間に印加される電圧V1を、ケーブルC1に印加される電圧V1として計測する。電圧計測部124で計測された電圧V1の情報は、電圧推定部126に入力される。
 電流計測部125は、ケーブルC1を流れる電流I1を計測する。本実施形態では、電流計測部125は、ケーブルC1のうち第2電力変換装置12に接続される第2ケーブルC12に含まれる一対の電力線L1を流れる電流I1を計測する。電流I1は、蓄電池31を充電する場合には電力変換器1から蓄電池31へと流れる充電電流として計測される。また、電流I1は、蓄電池31を放電する場合には蓄電池31から電力変換器1へと流れる放電電流として計測される。電流計測部125で計測された電流I1の情報は、電圧推定部126に入力される。
 電圧推定部126は、電圧計測部124及び電流計測部125の各々の計測結果に基づいて、コネクタCN1に印加されるコネクタ電圧V0を推定する。具体的には、電圧推定部126は、電圧計測部124で計測したケーブルC1に印加される電圧V1に対して、ケーブルC1での電圧降下分を加算又は減算することにより、コネクタ電圧V0を推定する。
 電圧降下分は、ケーブルC1の配線インピーダンスに、電流計測部125で計測した電流I1を乗算することにより演算することが可能である。ここで、例えば電力変換器1の出荷時においてケーブルC1の長さ及び単位長あたりのインピーダンスが既知である場合、ケーブルC1の配線インピーダンスは、電圧推定部126の有するメモリにあらかじめ記憶しておけばよい。
 一方、例えば電力変換システム100の施工時においてケーブルC1を配線する場合、配線するケーブルC1の長さ及び単位長あたりのインピーダンスを入力部128(後述する)に入力すればよい。この場合、電圧推定部126は、入力部128に入力された情報に基づいて、ケーブルC1の配線インピーダンスを演算し、演算した配線インピーダンスをメモリに記憶する。つまり、電圧推定部126は、入力部128に入力された情報を用いて、コネクタ電圧V0を推定し得る。
 そして、電圧推定部126は、蓄電池31を充電する場合においては、ケーブルC1に印加される電圧V1から電圧降下分を減算することにより、コネクタ電圧V0を演算する。一方、電圧推定部126は、蓄電池31を放電する場合においては、ケーブルC1に印加される電圧V1に電圧降下分を加算することにより、コネクタ電圧V0を演算する。
 通知部127は、電圧推定部126で推定されたコネクタ電圧V0を移動体3に通知する。本実施形態では、通知部127は、電圧推定部126で推定されたコネクタ電圧V0を電圧推定部126から取得し、通信部123を介して、移動体3のECU33にコネクタ電圧V0の推定結果を送信する。すなわち、本実施形態の通知部127は、ケーブルC1に含まれる通信線L2及びコネクタCN1を介して、移動体3のECU33にコネクタ電圧V0の推定結果を送信する。
 入力部128は、ユーザU1(施工者を含む)が操作可能なインタフェースであって、少なくとも第2ケーブルC12に関する情報を入力可能である。本実施形態では、入力部128は、ケーブルC1に関する情報を入力可能である。ここで、「第2ケーブル(又はケーブル)に関する情報」とは、一例として、第2ケーブルC12(又はケーブルC1)の全体の配線インピーダンスの他、第2ケーブルC12(又はケーブルC1)の長さ、及び第2ケーブルC12(又はケーブルC1)の単位長あたりの配線インピーダンスを含み得る。その他、「第2ケーブル(又はケーブル)に関する情報」とは、一例として、第2ケーブルC12(又はケーブルC1)の断面積、又は直径(外径)等を含み得る。入力部128に入力された情報は、電圧推定部126に入力される。
 (3)動作
 以下、電力変換システム100におけるコネクタ電圧V0を推定する動作の一例について、図4を用いて説明する。以下の動作は、蓄電池31の充電中、又は蓄電池31の放電中においてリアルタイムに実行される。
 まず、電圧計測部124は、ケーブルC1に印加される電圧V1を計測する(S1)。次に、電流計測部125は、ケーブルC1に流れる電流I1を計測する(S2)。処理S1,S2は、処理の順番が逆であってもよい。次に、電圧推定部126は、メモリに記憶されているケーブルC1の配線インピーダンスと、電流計測部125による電流I1の計測結果と、を用いて、ケーブルC1での電圧降下分を演算する(S3)。そして、電圧推定部126は、電圧計測部124による電圧V1の計測結果と、演算したケーブルC1の電圧降下分と、を用いて、コネクタ電圧V0を推定する(S4)。その後、通知部127は、電圧推定部126にて推定されたコネクタ電圧V0の推定結果を、ケーブルC1の通信線L2及びコネクタCN1を介して、移動体3のECU33に通知する(S5)。このとき、通知部127は、電流計測部125にて計測された電流I1の計測結果もECU33に通知する。
 移動体3のECU33は、コネクタ電圧V0が所定の範囲から逸脱するか否かを監視する。また、ECU33は、電流I1が所定の範囲から逸脱するか否かも監視する。そして、コネクタ電圧V0及び電流I1の少なくとも一方が所定の範囲から逸脱した場合、ECU33は、移動体3と電力変換システム100との接続動作に異常が生じているとして、蓄電池31の充電又は放電の停止を要求する制御信号を電力変換システム100に送信する。
 (4)利点
 上述のように、本実施形態では、電流計測部125にてケーブルC1を流れる電流I1を計測している。このため、本実施形態では、電圧推定部126は、ケーブルC1の配線インピーダンスと、ケーブルC1を流れる電流I1と、により演算されるケーブルC1での電圧降下分を加味してコネクタ電圧V0を推定することが可能である。したがって、本実施形態では、コネクタCN1に印加されるコネクタ電圧V0の推定精度が向上する、という利点がある。
 本実施形態は、ケーブルC1の一部が変更可能な場合に、特に有効である。すなわち、電力変換器1の出荷時、及び電力変換システム100の施工時においてケーブルC1が固定されている場合、ケーブルC1での電圧降下分が変動することが殆どないので、コネクタ電圧V0の推定精度に影響を与えることは殆どない。一方、電力変換システム100の施工時においてケーブルC1の一部(例えば、第2ケーブルC12)が変更される場合、変更されたケーブルC1に応じてケーブルC1での電圧降下分が変動するため、コネクタ電圧V0の推定精度に影響を与え得る。
 そこで、本実施形態では、電圧推定部126は、電流計測部125にて計測された電流I1の計測結果と、ケーブルC1の配線インピーダンスと、を用いて、ケーブルC1が変更されるごとにケーブルC1での電圧降下分を演算することが可能である。したがって、本実施形態では、ケーブルC1が変更された場合であっても、コネクタ電圧V0を精度良く推定することが可能である。
 (5)変形例
 上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つにすぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、電力変換システム100と同様の機能は、推定方法、(コンピュータ)プログラム、又はプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。
 一態様に係る推定方法は、電圧計測ステップと、電流計測ステップと、電圧推定ステップと、通知ステップと、を有する。電圧計測ステップは、電力変換器1と移動体3との間に接続されるケーブルC1に印加される電圧V1を計測するステップである。電力変換器1は、移動体3の有する蓄電池31と電力系統4との間に設けられて移動体3に接続されるコネクタCN1を介して蓄電池31に充電される直流電力を調整可能である。電流計測ステップは、ケーブルC1を流れる電流を計測するステップである。電圧推定ステップは、電圧計測ステップ及び電流計測ステップの各々の計測結果に基づいて、コネクタCN1に印加されるコネクタ電圧V0を推定するステップである。通知ステップは、電圧推定ステップで推定されたコネクタ電圧V0を移動体3に通知するステップである。また、一態様に係るプログラムは、1以上のプロセッサに、上記の推定方法を実行させる。
 以下、上述の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
 本開示における電力変換システム100は、例えば電圧推定部126及び通知部127にコンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における電圧推定部126及び通知部127としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうIC又はLSI等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムLSI、VLSI(Very Large Scale Integration)、又はULSI(Ultra Large Scale Integration)と呼ばれる集積回路を含む。さらに、LSIの製造後にプログラムされる、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はLSI内部の接合関係の再構成若しくはLSI内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む1ないし複数の電子回路で構成される。
 また、電圧推定部126における複数の機能が、1つの筐体に集約されていることは電圧推定部126に必須の構成ではない。電圧推定部126の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、電圧推定部126の少なくとも一部の機能は、例えば、サーバ装置及びクラウド(クラウドコンピューティング)等によって実現されてもよい。反対に、上述の実施形態のように、電圧推定部126の全ての機能が、1つの筐体に集約されていてもよい。
 また、通知部127における複数の機能が、1つの筐体に集約されていることは通知部127に必須の構成ではない。通知部127の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、通知部127の少なくとも一部の機能は、例えば、サーバ装置及びクラウド(クラウドコンピューティング)等によって実現されてもよい。反対に、上述の実施形態のように、通知部127の全ての機能が、1つの筐体に集約されていてもよい。
 上述の実施形態において、ケーブル支持器2は、図5に示すように、ケーブル電圧計測部129を有していてもよい。図5に示す変形例の電力変換システム100は、電圧推定部126、通知部127、及び入力部128を電力変換器1(ここでは、第2電力変換装置12)ではなくケーブル支持器2に設けている点で、上述の実施形態の電力変換システム100と相違する。
 ケーブル電圧計測部129は、第1ケーブルC11に印加される電圧V2を計測する。本変形例では、ケーブル電圧計測部129は、第1ケーブルC11に含まれる一対の電力線L1の間に印加される電圧V2を、第1ケーブルC11に印加される電圧V2として計測する。ケーブル電圧計測部129で計測された電圧V2の情報は、電圧推定部126に入力される。
 本変形例では、電圧推定部126は、ケーブル電圧計測部129の計測結果を用いて、コネクタ電圧V0を推定する。具体的には、電圧推定部126は、ケーブル電圧計測部129で計測した第1ケーブルC11に印加される電圧V2に対して、第1ケーブルC11での電圧降下分を加算又は減算することにより、コネクタ電圧V0を推定する。電圧降下分は、第1ケーブルC11の配線インピーダンスに、電流計測部125で計測した電流I1を乗算することにより演算することが可能である。
 上述のように、本変形例では、第1ケーブルC11が既知であれば、第2ケーブルC12に関する情報を用いることなく、コネクタ電圧V0を推定することが可能である、という利点がある。したがって、本変形例では、第2ケーブルC12に関する情報を入力する手間を省くことができる、という利点がある。また、本変形例では、第2ケーブルC12に関する情報を誤って入力することでコネクタ電圧V0の推定精度に影響を及ぼす可能性を排除することができる、という利点がある。
 上述の実施形態において、入力部128は、電力変換器1に設けられていなくてもよく、ケーブル支持器2に設けられていてもよい。入力部128がケーブル支持器2に設けられている場合、入力部128に入力された情報は、第2ケーブルC12の通信線L2を介して、第2電力変換装置12の電圧推定部126に送信される。また、入力部128は、例えばユーザU1の所持する情報端末(スマートフォン等)で実現されてもよい。この場合、入力部128に入力された情報は、例えばインターネット等のネットワークを介して、サーバを経由して電圧推定部126に送信される。
 上述の実施形態において、電力変換システム100(ケーブル支持器2)は、接続部20を備えていなくてもよい。つまり、ケーブル支持器2は、移動体3と第2電力変換装置12との間を一繋ぎに接続する1本のケーブルC1を支持する態様であってもよい。
 上述の実施形態において、電力変換システム100は、V2Hのシステムを構築可能であるが、構築可能でなくてもよい。つまり、電力変換システム100は、蓄電池31を充電する充電システムとしてのみ構築されてもよい。この場合、電力変換システム100において、電力変換器1は、電力系統4から蓄電池31への一方向における電力変換機能さえ有していればよい。
 上述の実施形態において、ケーブル支持器2には、蓄電池31の充電の開始及び停止を指示するための操作部が設けられていてもよい。この場合、ユーザU1は、機器制御装置5を直接操作せずとも、操作部を操作することにより、蓄電池31の充電の開始及び停止を指示することが可能である。また、操作部は、ケーブル支持器2ではなく、コネクタCN1に設けられていてもよい。
 上述の実施形態において、第1電力変換装置11及び第2電力変換装置12は、互いに別体に構成されていなくてもよい。つまり、第1電力変換装置11及び第2電力変換装置12は、電力変換器1として1つの筐体に収容されていてもよい。
 上述の実施形態において、電力変換器1は、第1電力変換装置11を備えていなくてもよい。つまり、第1電力変換装置11は、電力変換システム100の構成要素に含まれていなくてもよい。
 上述の実施形態において、ケーブル支持器2は、単独で市場に流通し得る。つまり、ケーブル支持器2は、電力変換システム100に用いられて、ケーブルC1を支持する。同様に、電力変換器1は、単独で市場に流通し得る。つまり、電力変換器1は、電力変換システム100に用いられる。
 (まとめ)
 以上述べたように、第1の態様に係る電力変換システム(100)は、電力変換器(1)(ここでは、第2電力変換装置(12))を備える。電力変換器(1)は、移動体(3)の有する蓄電池(31)と電力系統(4)との間に設けられて、移動体(3)に接続されるコネクタ(CN1)を介して蓄電池(31)に充電される直流電力を調整可能である。電力変換器(1)は、電圧計測部(124)と、電流計測部(125)と、を有する。電圧計測部(124)は、移動体(3)と電力変換器(1)との間に接続されるケーブル(C1)に印加される電圧(V1)を計測する。電流計測部(125)は、ケーブル(C1)を流れる電流(I1)を計測する。電力変換システム(100)は、電圧推定部(126)と、通知部(127)と、を更に備える。電圧推定部(126)は、電圧計測部(124)及び電流計測部(125)の各々の計測結果に基づいて、コネクタ(CN1)に印加されるコネクタ電圧(V0)を推定する。通知部(127)は、電圧推定部(126)で推定されたコネクタ電圧(V0)を移動体(3)に通知する。
 この態様によれば、コネクタ(CN1)に印加されるコネクタ電圧(V0)の推定精度が向上する、という利点がある。
 第2の態様に係る電力変換システム(100)は、第1の態様において、ケーブル(C1)を支持するケーブル支持器(2)を更に備える。ケーブル支持器(2)は、第1ケーブル(C11)と、第2ケーブル(C12)と、が接続される接続部(20)を有する。第1ケーブル(C11)は、ケーブル(C1)のうち移動体(3)とケーブル支持器(2)との間に接続されるケーブルである。第2ケーブル(C12)は、ケーブル(C1)のうちケーブル支持器(2)と電力変換器(1)との間に接続されるケーブルである。
 この態様によれば、第1ケーブル(C11)及び第2ケーブル(C12)のいずれかの種類又は長さが変更された場合であっても、コネクタ電圧(V0)を精度良く推定することが可能である、という利点がある。
 第3の態様に係る電力変換システム(100)は、第2の態様において、入力部(128)を更に備える。入力部(128)は、第2ケーブル(C12)に関する情報を入力可能である。電圧推定部(126)は、入力部(128)に入力された情報を用いて、コネクタ電圧(V0)を推定する。
 この態様によれば、少なくとも第2ケーブル(C12)が変更された場合に、変更後の第2ケーブル(C12)の配線インピーダンスを電圧推定部(126)で参照することができる、という利点がある。
 第4の態様に係る電力変換システム(100)では、第2の態様において、ケーブル支持器(2)は、第1ケーブル(C11)に印加される電圧(V2)を計測するケーブル電圧計測部(129)を有する。電圧推定部(126)は、ケーブル電圧計測部(129)の計測結果を用いて、コネクタ電圧(V0)を推定する。
 この態様によれば、第1ケーブル(C11)が既知であれば、第2ケーブル(C12)に関する情報を用いることなく、コネクタ電圧(V0)を推定することが可能である、という利点がある。
 第5の態様に係る電力変換システム(100)では、第1~第4のいずれかの態様において、電圧推定部(126)は、電力変換器(1)に設けられている。
 この態様によれば、電圧計測部(124)及び電流計測部(125)の各々の計測結果をケーブル(C1)等を介して送信することなく参照することができる、という利点がある。
 第6の態様に係る電力変換システム(100)では、第4の態様において、電圧推定部(126)はケーブル支持器(2)に設けられている。
 この態様によれば、ケーブル電圧計測部(129)の計測結果を送信することなく参照できる、という利点がある。
 第7の態様に係る電力変換システム(100)は、第1~第6のいずれかの態様において、移動体(3)と通信可能な通信部(123)を更に備える。通知部(127)は、電圧推定部(126)で推定されたコネクタ電圧(V0)を、通信部(123)を介して移動体(3)に通知する。
 この態様によれば、通知部(127)は通信部(123)を介して移動体(3)に通知を行うことが可能になる、という利点がある。
 第8の態様に係る電力変換器(1)は、第1~第7のいずれかの態様の電力変換システム(100)に用いられる。
 この態様によれば、コネクタ(CN1)に印加されるコネクタ電圧(V0)の推定精度が向上する、という利点がある。
 第9の態様に係るケーブル支持器(2)は、第1~第7のいずれかの態様の電力変換システム(100)に用いられ、ケーブル(C1)を支持する。
 この態様によれば、コネクタ(CN1)に印加されるコネクタ電圧(V0)の推定精度が向上する、という利点がある。
 第10の態様に係る推定方法は、電圧計測ステップと、電流計測ステップと、電圧推定ステップと、通知ステップと、を有する。電圧計測ステップは、電力変換器(1)と移動体(3)との間に接続されるケーブル(C1)に印加される電圧(V1)を計測するステップである。電力変換器(1)は、移動体(3)の有する蓄電池(31)と電力系統(4)との間に設けられて移動体(3)に接続されるコネクタ(CN1)を介して蓄電池(31)に充電される直流電力を調整可能である。電流計測ステップは、ケーブル(C1)を流れる電流を計測するステップである。電圧推定ステップは、電圧計測ステップ及び電流計測ステップの各々の計測結果に基づいて、コネクタ(CN1)に印加されるコネクタ電圧(V0)を推定するステップである。通知ステップは、電圧推定ステップで推定されたコネクタ電圧(V0)を移動体(3)に通知するステップである。
 この態様によれば、コネクタ(CN1)に印加されるコネクタ電圧(V0)の推定精度が向上する、という利点がある。
 第11の態様に係るプログラムは、1以上のプロセッサに、第10の態様に係る推定方法を実行させる。
 この態様によれば、コネクタ(CN1)に印加されるコネクタ電圧(V0)の推定精度が向上する、という利点がある。
 第2~第7の態様に係る構成については、電力変換システム(100)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
 100 電力変換システム
 1 電力変換器
 123 通信部
 124 電圧計測部
 125 電流計測部
 126 電圧推定部
 127 通知部
 128 入力部
 129 ケーブル電圧計測部
 2 ケーブル支持器
 20 接続部
 3 移動体
 31 蓄電池
 4 電力系統
 C1 ケーブル
 C11 第1ケーブル
 C12 第2ケーブル
 CN1 コネクタ
 I1 電流
 V0 コネクタ電圧
 V1,V2 電圧

Claims (11)

  1.  移動体の有する蓄電池と電力系統との間に設けられて、前記移動体に接続されるコネクタを介して前記蓄電池に充電される直流電力を調整可能な電力変換器を備え、
     前記電力変換器は、
     前記移動体と前記電力変換器との間に接続されるケーブルに印加される電圧を計測する電圧計測部と、
     前記ケーブルを流れる電流を計測する電流計測部と、を有しており、
     電力変換システムは、前記電圧計測部及び前記電流計測部の各々の計測結果に基づいて、前記コネクタに印加されるコネクタ電圧を推定する電圧推定部と、
     前記電圧推定部で推定された前記コネクタ電圧を前記移動体に通知する通知部と、を更に備える、
     電力変換システム。
  2.  前記ケーブルを支持するケーブル支持器を更に備え、
     前記ケーブル支持器は、前記ケーブルのうち前記移動体と前記ケーブル支持器との間に接続される第1ケーブルと、前記ケーブルのうち前記ケーブル支持器と前記電力変換器との間に接続される第2ケーブルと、が接続される接続部を有する、
     請求項1記載の電力変換システム。
  3.  少なくとも前記第2ケーブルに関する情報を入力可能な入力部を更に備え、
     前記電圧推定部は、前記入力部に入力された情報を用いて、前記コネクタ電圧を推定する、
     請求項2記載の電力変換システム。
  4.  前記ケーブル支持器は、前記第1ケーブルに印加される電圧を計測するケーブル電圧計測部を有し、
     前記電圧推定部は、前記ケーブル電圧計測部の計測結果を用いて、前記コネクタ電圧を推定する、
     請求項2記載の電力変換システム。
  5.  前記電圧推定部は、前記電力変換器に設けられている、
     請求項1~4のいずれか1項に記載の電力変換システム。
  6.  前記電圧推定部は、前記ケーブル支持器に設けられている、
     請求項4記載の電力変換システム。
  7.  前記移動体と通信可能な通信部を更に備え、
     前記通知部は、前記電圧推定部で推定された前記コネクタ電圧を、前記通信部を介して前記移動体に通知する、
     請求項1~6のいずれか1項に記載の電力変換システム。
  8.  請求項1~7のいずれか1項に記載の電力変換システムに用いられる、
     電力変換器。
  9.  請求項1~7のいずれか1項に記載の電力変換システムに用いられ、
     前記ケーブルを支持する、
     ケーブル支持器。
  10.  移動体の有する蓄電池と電力系統との間に設けられて前記移動体に接続されるコネクタを介して前記蓄電池に充電される直流電力を調整可能な電力変換器と、前記移動体との間に接続されるケーブルに印加される電圧を計測する電圧計測ステップと、
     前記ケーブルを流れる電流を計測する電流計測ステップと
     前記電圧計測ステップ及び前記電流計測ステップの各々の計測結果に基づいて、前記コネクタに印加されるコネクタ電圧を推定する電圧推定ステップと、
     前記電圧推定ステップで推定された前記コネクタ電圧を前記移動体に通知する通知ステップと、を有する、
     推定方法。
  11.  1以上のプロセッサに、
     請求項10記載の推定方法を実行させる、
     プログラム。
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