WO2021044958A1 - 電力変換システム、及びケーブル支持器 - Google Patents

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WO2021044958A1
WO2021044958A1 PCT/JP2020/032552 JP2020032552W WO2021044958A1 WO 2021044958 A1 WO2021044958 A1 WO 2021044958A1 JP 2020032552 W JP2020032552 W JP 2020032552W WO 2021044958 A1 WO2021044958 A1 WO 2021044958A1
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power
cable
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storage battery
communication
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PCT/JP2020/032552
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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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    • Y04S30/10Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/12Remote or cooperative charging

Definitions

  • This disclosure generally relates to power conversion systems and cable supports. More specifically, the present disclosure relates to a power conversion system for charging a storage battery of a mobile body, and a cable support used in the power conversion system.
  • 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.
  • An object of the present disclosure is to provide a power conversion system capable of reducing the number of communication lines wired between a cable support and a power converter, and a cable support.
  • the power conversion system includes a power converter and a cable support.
  • the power converter is provided between the storage battery of the mobile body and the power system, and can adjust the DC power charged in the storage battery.
  • the cable support supports the cable.
  • the cable is connected between the mobile body and the power converter to form a power supply path between the storage battery and the power converter.
  • the power converter includes a main circuit that adjusts the DC power and a control circuit that controls the operation of the main circuit.
  • the cable support has a processing unit.
  • the processing unit obtains control parameters of the main circuit by processing communication with the moving body.
  • the control circuit controls the main circuit based on the control parameters acquired from the processing unit by communicating with the processing unit.
  • the cable support according to one aspect of the present disclosure is used in the above power conversion system.
  • 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.
  • 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, a second power conversion device 12, and a cable support 2.
  • 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 can adjust the DC power charged in the storage battery 31.
  • 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 main circuit 101 that adjusts DC power and a control circuit 102 that controls the operation of the main circuit 101.
  • the cable support 2 has a processing unit 24.
  • the processing unit 24 obtains the control parameters of the main circuit 101 by processing the communication with the mobile body 3. Then, the control circuit 102 controls the main circuit 101 based on the control parameters acquired from the processing unit 24 by communicating with the processing unit 24. That is, the control circuit 102 controls the main circuit 101 by cooperating with the processing unit 24. Therefore, in the present embodiment, in the communication between the processing unit 24 and the power converter 1, one or more communication lines L2 (described later) based on the communication standard with the mobile body 3 are not required, so that the cable is supported. There is an advantage that the number of communication lines L2 wired between the device 2 and the power converter 1 can be reduced.
  • 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 (101), a control circuit 112 (102), and a communication unit 113 (103). 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.
  • the first power conversion device 11 has a function of converting the AC power input from the power system 4 into DC power and outputting it to the DC cable C2 (DC bus DB1).
  • 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.
  • 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 (101), a control circuit 122 (102), and a communication unit 123 (103). 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.
  • control circuit 102 of the power converter 1 is divided into a control circuit 112 of the first power converter 11 and a control circuit 122 of the second power converter 12.
  • the function of the control circuit 102 is separated into the first power conversion device 11 and the second power conversion device 12.
  • 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 cable support 2 has a processing unit 24.
  • the processing unit 24 is composed of a microcontroller having at least one or more processors and a memory.
  • the processing unit 24 is realized by a computer system having one or more processors and a memory, and by executing a program in which one or more processors are stored in the memory, the computer system can perform the processing unit 24. Act as part.
  • the program is recorded in advance in the memory of the processing unit 24 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 processing unit 24 is configured to operate by receiving the DC power supplied from the cable C1 (here, the second cable C12). Then, when the power system 4 is not out of power, power is supplied to the cable C1 from the power converter 1 (here, the second power converter 12). That is, the processing unit 24 is supplied with operating power from the power converter 1.
  • the processing unit 24 obtains the control parameters of the main circuit 121 by processing the communication with the mobile body 3.
  • the control parameters are, for example, an upper limit of the charging current, an upper limit of the discharging current, a command for permitting / prohibiting charging or discharging of the storage battery 31, a command for requesting an abnormal stop from the moving body 3, or a command for stopping due to overcharging. Etc. may be included.
  • the processing unit 24 transmits control parameters to the control circuit 122 of the power converter 1 (here, the second power converter 12) via the communication line L2 of the second cable C12.
  • the control circuit 122 controls the main circuit 121 based on the received control parameter. That is, the control circuit 122 controls the main circuit 121 based on the control parameters acquired from the processing unit 24 by communicating with the processing unit 24.
  • control circuit 102 of the power converter 1 and the processing unit 24 of the cable support 2 cooperate to control the main circuit 101 of the power converter 1. doing. Therefore, in the present embodiment, there is an advantage that the number of communication lines L2 wired between the cable support 2 and the power converter 1 can be reduced as compared with the case where the processing unit 24 is not provided. There is.
  • the first cable C11 has a communication line L2 based on a communication standard with the mobile body 3.
  • the communication using the plurality of communication lines L2 can be completed by the communication between the mobile body 3 and the processing unit 24. Therefore, in the present embodiment, in the communication between the processing unit 24 and the power converter 1, one or more communication lines L2 based on the communication standard with the mobile body 3 are unnecessary, so that the cable support 2 and the electric power It is possible to reduce the number of communication lines L2 wired to and from the converter 1.
  • the second cable C12 does not have a communication line L2 based on the communication standard with the mobile body 3.
  • the communication line L2 between the elements can be shortened as compared with the case where the communication line L2 is wired between the mobile body 3 and the control circuit 102 without passing through the processing unit 24. .. Specifically, as compared with the case where the processing unit 24 is not provided, the communication line L2 wired between the mobile body 3 and the processing unit 24 is wired between the processing unit 24 and the control circuit 102.
  • the communication line L2 can be shortened. Therefore, since the voltage drop on the communication line L2 between the elements can be suppressed, there is an advantage that it is easy to stabilize the communication between the mobile body 3 and the power converter 1. Further, the present embodiment has an advantage that it is easy to suppress the generation of interfering radio waves to the surroundings.
  • the power conversion system 100 in the present disclosure includes, for example, a computer system in the processing unit 24.
  • a computer system mainly consists of a processor and a memory as hardware.
  • 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).
  • IC semiconductor integrated circuit
  • LSI large scale integrated circuit
  • 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 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.
  • processing unit 24 it is not an essential configuration for the processing unit 24 that a plurality of functions in the processing unit 24 are integrated in one housing.
  • the components of the processing unit 24 may be dispersedly provided in a plurality of housings.
  • at least a part of the functions of the processing unit 24 may be realized by, for example, a server device and a cloud (cloud computing).
  • cloud cloud computing
  • the operating power of the processing unit 24 may be supplied from the storage battery 31 of the mobile body 3. Further, the operating power of the processing unit 24 may be supplied from an external power source outside the power conversion system 100.
  • the external power source is, for example, a cigar socket provided in the mobile body 3, a battery including a lead storage battery, or the like.
  • the cable support 2 may have a power supply interface to which an external power supply is connected.
  • the types of the first cable C11 and the second cable C12 do not have to be different from each other.
  • the first cable C11 and the second cable C12 may be the same type of cable and may be connected by the connecting portion 20.
  • 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 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.
  • the power conversion system (100) includes a power converter (1) and a cable support (2).
  • the power converter (1) is provided between the storage battery (31) and the power system (4) of the mobile body (3), and can adjust the DC power charged in the storage battery (31).
  • the cable support (2) supports the cable (C1).
  • the cable (C1) is connected between the mobile body (3) and the power converter (1) to form a power supply path between the storage battery (31) and the power converter (1).
  • the power converter (1) includes a main circuit (101) for adjusting DC power and a control circuit (102) for controlling the operation of the main circuit (101).
  • the cable support (2) has a processing unit (24).
  • the processing unit (24) obtains the control parameters of the main circuit (101) by processing the communication with the mobile body (3).
  • the control circuit (102) controls the main circuit (101) based on the control parameters acquired from the processing unit (24) by communicating with the processing unit (24).
  • the power converter (1) includes a first power conversion device (11) and a second power conversion device (12). ..
  • the first power conversion device (11) converts the AC power input from the power system (4) into DC power, and outputs the converted DC power to the DC bus (DB1).
  • the second power conversion device (12) converts the DC power input from the DC bus (DB1) into the charging power of the storage battery (31), and outputs the charging power.
  • control circuit (102) functions in the first power conversion device (11) and the second power conversion device (12), respectively. Is separated.
  • the processing unit (24) is supplied with operating power from the power converter (1).
  • the cable (C1) has a first cable (C11) and a second cable (C12). There is.
  • the first cable (C11) is connected between the storage battery (31) and the cable support (2).
  • the second cable (C12) is connected between the cable support (2) and the power converter (1).
  • the first cable (C11) has a communication line (L2) based on a communication standard with the mobile body (3).
  • the second cable (C12) does not have a communication line (L2) based on the communication standard with the mobile body (3).
  • the second cable (C12) does not have a communication line (L2) based on the communication standard with the mobile body (3), the number of communication lines (L2) can be reduced. There is an advantage.
  • the cable support (2) according to the sixth aspect is used for the power conversion system (100) of any one of the first to fifth aspects.
  • the configurations according to the second to fifth 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 11 1st power converter 12 2nd power converter 101 Main circuit 102 Control circuit 2 Cable support 24 Processing unit 3 Mobile unit 31 Storage battery 4 Power system C1 cable DB1 DC bus

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Abstract

本開示の課題は、ケーブル支持器と電力変換器との間に配線される通信線の本数を低減することである。電力変換システム(100)は、電力変換器(1)と、ケーブル支持器(2)と、を備える。電力変換器(1)は、移動体(3)の蓄電池(31)と電力系統(4)との間で蓄電池(31)の充電電力を調整可能である。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、蓄電池(31)と電力変換器(1)との間に接続される。電力変換器(1)は、主回路(101)と、主回路(101)の動作を制御する制御回路(102)と、を有する。ケーブル支持器(2)は、移動体(3)と通信することにより主回路(101)の制御パラメータを得る処理部(24)を有する。制御回路(102)は、制御パラメータに基づいて、主回路(101)を制御する。

Description

電力変換システム、及びケーブル支持器
 本開示は、一般に電力変換システム、及びケーブル支持器に関する。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、及び電力変換システムに用いられるケーブル支持器に関する。
 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、ケーブル支持器と電力変換器との間に配線される通信線の本数を低減することのできる電力変換システム、及びケーブル支持器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、電力変換器と、ケーブル支持器と、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、前記蓄電池に充電される直流電力を調整可能である。前記ケーブル支持器は、ケーブルを支持する。前記ケーブルは、前記移動体と前記電力変換器との間に接続されて前記蓄電池と前記電力変換器との間の電力供給路を形成する。前記電力変換器は、前記直流電力を調整する主回路と、前記主回路の動作を制御する制御回路と、を有する。前記ケーブル支持器は、処理部を有する。前記処理部は、前記移動体との通信を処理することにより前記主回路の制御パラメータを得る。前記制御回路は、前記処理部と通信することにより前記処理部から取得する前記制御パラメータに基づいて、前記主回路を制御する。
 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。
 (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、ケーブル支持器2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、蓄電池31に充電される直流電力を調整可能である。
 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、電力変換器1は、直流電力を調整する主回路101と、主回路101の動作を制御する制御回路102と、を有している。また、ケーブル支持器2は、処理部24を有している。
 処理部24は、移動体3との通信を処理することにより主回路101の制御パラメータを得る。そして、制御回路102は、処理部24と通信することにより処理部24から取得する制御パラメータに基づいて、主回路101を制御する。つまり、制御回路102は、処理部24と連携することにより、主回路101を制御する。したがって、本実施形態では、処理部24と電力変換器1との間の通信においては、移動体3との通信規格に基づく1以上の通信線L2(後述する)が不要であるため、ケーブル支持器2と電力変換器1との間に配線される通信線L2の本数を減らすことができる、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(101)と、制御回路112(102)と、通信部113(103)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。言い換えれば、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ケーブルC2(直流バスDB1)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(101)と、制御回路122(102)と、通信部123(103)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。
 このように、本実施形態では、電力変換器1の制御回路102は、第1電力変換装置11の制御回路112と、第2電力変換装置12の制御回路122と、に分けられている。言い換えれば、制御回路102は、第1電力変換装置11と、第2電力変換装置12と、にそれぞれ機能が分離されている。
 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、ケーブル支持器2は、処理部24を有している。処理部24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、処理部24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処理部24の一部として機能する。プログラムは、ここでは処理部24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。
 本実施形態では、処理部24は、ケーブルC1(ここでは、第2ケーブルC12)から供給される直流電力を受けて動作するように構成されている。そして、電力系統4が停電していない場合、ケーブルC1には、電力変換器1(ここでは、第2電力変換装置12)から電力が供給される。つまり、処理部24は、電力変換器1から動作電力を供給されていることになる。
 処理部24は、移動体3との通信を処理することにより主回路121の制御パラメータを得る。制御パラメータは、一例として、充電電流の上限値、放電電流の上限値、蓄電池31の充電又は放電の許可/禁止の指令、移動体3からの異常停止要求の指令、又は過充電による停止の指令等を含み得る。処理部24は、第2ケーブルC12の通信線L2を介して、制御パラメータを電力変換器1(ここでは、第2電力変換装置12)の制御回路122に送信する。
 制御回路122は、通信部123にて処理部24からの制御パラメータを受信すると、受信した制御パラメータに基づいて、主回路121を制御する。つまり、制御回路122は、処理部24と通信することにより処理部24から取得する制御パラメータに基づいて、主回路121を制御する。
 (3)利点
 上述のように、本実施形態では、電力変換器1の制御回路102と、ケーブル支持器2の処理部24と、が連携することにより、電力変換器1の主回路101を制御している。このため、本実施形態では、処理部24を有さない場合と比較して、ケーブル支持器2と電力変換器1との間に配線される通信線L2の本数を減らすことができる、という利点がある。
 すなわち、移動体3と電力変換器1との間の通信においては、移動体3との通信規格(ここでは、CHAdeMO(登録商標)規格)に基づいて1以上の通信線L2を必要とする。言い換えると第1ケーブルC11は、移動体3との通信規格に基づく通信線L2を有している。ここで、本実施形態では、この複数本の通信線L2を用いた通信を、移動体3と処理部24との間の通信で完結することが可能である。したがって、本実施形態では、処理部24と電力変換器1との間の通信においては、移動体3との通信規格に基づく1以上の通信線L2が不要であるため、ケーブル支持器2と電力変換器1との間に配線される通信線L2の本数を減らすことが可能である。言い換えると第2ケーブルC12は、移動体3との通信規格に基づく通信線L2を有していない。
 また、本実施形態では、移動体3と制御回路102との間に、処理部24を介さずに通信線L2を配線する場合と比較して、要素間の通信線L2を短くすることができる。具体的には、処理部24を有さない場合と比較して、移動体3と処理部24との間に配線される通信線L2と、処理部24と制御回路102との間に配線される通信線L2と、を短くすることができる。このため、要素間の通信線L2での電圧降下を抑制することができるので、移動体3と電力変換器1との間の通信の安定化を図りやすい、という利点もある。さらに、本実施形態では、周辺への妨害電波の発生を抑えやすい、という利点もある。
 (4)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過ぎない。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。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、例えば処理部24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、本開示における処理部24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、処理部24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処理部24に必須の構成ではない。処理部24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、処理部24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、上述の変形例3のように、処理部24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、処理部24の動作電力は、移動体3の蓄電池31から供給されてもよい。また、処理部24の動作電力は、電力変換システム100の外部にある外部電源から供給されてもよい。外部電源は、一例として、移動体3に備え付けのシガーソケット、又は鉛蓄電池を含むバッテリ等である。この場合、ケーブル支持器2には、外部電源が接続される電源インタフェースを有していればよい。
 上述の実施形態において、第1ケーブルC11と第2ケーブルC12とは、互いに種類が異なっていなくてもよい。例えば、第1ケーブルC11と第2ケーブルC12とは、同じ種類のケーブルであって、接続部20にて接続されてい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(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、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)と、ケーブル支持器(2)と、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、蓄電池(31)に充電される直流電力を調整可能である。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)と電力変換器(1)との間に接続されて蓄電池(31)と電力変換器(1)との間の電力供給路を形成する。電力変換器(1)は、直流電力を調整する主回路(101)と、主回路(101)の動作を制御する制御回路(102)と、を有する。ケーブル支持器(2)は、処理部(24)を有する。処理部(24)は、移動体(3)との通信を処理することにより主回路(101)の制御パラメータを得る。制御回路(102)は、処理部(24)と通信することにより処理部(24)から取得する制御パラメータに基づいて、主回路(101)を制御する。
 この態様によれば、ケーブル支持器(2)と電力変換器(1)との間に配線される通信線(L2)の本数を低減することができる、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)では、第1の態様において、電力変換器(1)は、第1電力変換装置(11)と、第2電力変換装置(12)と、を有する。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、変換した直流電力を直流バス(DB1)に出力する。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蓄電池(31)の充電電力に変換し、充電電力を出力する。
 この態様によれば、ケーブル支持器(2)と第2電力変換装置(12)との間に配線される通信線(L2)の本数を低減することができる、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)では、第2の態様において、制御回路(102)は、第1電力変換装置(11)と、第2電力変換装置(12)と、にそれぞれ機能が分離されている。
 この態様によれば、ケーブル支持器(2)と第2電力変換装置(12)との間に配線される通信線(L2)の本数を低減することができる、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1~第3のいずれかの態様において、処理部(24)は、電力変換器(1)から動作電力を供給される。
 この態様によれば、処理部(24)に動作電力を供給するための電源を別途用意する必要がない、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、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、蓄電池(31)とケーブル支持器(2)との間に接続されている。第2ケーブル(C12)は、ケーブル支持器(2)と電力変換器(1)との間に接続されている。第1ケーブル(C11)は、移動体(3)との通信規格に基づく通信線(L2)を有している。第2ケーブル(C12)は、移動体(3)との通信規格に基づく通信線(L2)を有していない。
 この態様によれば、第2ケーブル(C12)は、移動体(3)との通信規格に基づく通信線(L2)を有していないため、通信線(L2)の本数を減らすことができる、という利点がある。
 第6の態様に係るケーブル支持器(2)は、第1~第5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、ケーブル支持器(2)と電力変換器(1)との間に配線される通信線(L2)の本数を低減することができる、という利点がある。
 第2~第5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
 11 第1電力変換装置
 12 第2電力変換装置
 101 主回路
 102 制御回路
 2 ケーブル支持器
 24 処理部
 3 移動体
 31 蓄電池
 4 電力系統
 C1 ケーブル
 DB1 直流バス

Claims (6)

  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、
     前記移動体と前記電力変換器との間に接続されて前記蓄電池と前記電力変換器との間の電力供給路を形成するケーブルを支持するケーブル支持器と、を備え、
     前記電力変換器は、
     前記直流電力を調整する主回路と、
     前記主回路の動作を制御する制御回路と、を有し、
     前記ケーブル支持器は、前記移動体との通信を処理することにより前記主回路の制御パラメータを得る処理部を有し、
     前記制御回路は、前記処理部と通信することにより前記処理部から取得する前記制御パラメータに基づいて、前記主回路を制御する、
     電力変換システム。
  2.  前記電力変換器は、
     前記電力系統から入力される交流電力を直流電力に変換し、変換した前記直流電力を直流バスに出力する第1電力変換装置と、
     前記直流バスから入力される直流電力を前記蓄電池を充電するための充電電力に変換し、前記充電電力を出力する第2電力変換装置と、を有する、
     請求項1記載の電力変換システム。
  3.  前記制御回路は、前記第1電力変換装置と、前記第2電力変換装置と、にそれぞれ機能が分離されている、
     請求項2記載の電力変換システム。
  4.  前記処理部は、前記電力変換器から動作電力を供給される、
     請求項1~3のいずれか1項に記載の電力変換システム。
  5.  前記ケーブルは、
      前記蓄電池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、
    を有し、
     前記第1ケーブルは、前記移動体との通信規格に基づく通信線を有し、
     前記第2ケーブルは、前記移動体との通信規格に基づく通信線を有していない、
     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.  請求項1~5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、
     ケーブル支持器。
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