WO2021186616A1 - 充放電装置 - Google Patents

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WO2021186616A1
WO2021186616A1 PCT/JP2020/012001 JP2020012001W WO2021186616A1 WO 2021186616 A1 WO2021186616 A1 WO 2021186616A1 JP 2020012001 W JP2020012001 W JP 2020012001W WO 2021186616 A1 WO2021186616 A1 WO 2021186616A1
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WO
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converter
control unit
power
converter control
inverter
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PCT/JP2020/012001
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English (en)
French (fr)
Inventor
義之 白崎
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to a charging / discharging device connected to a storage battery.
  • V2H electric vehicles
  • EV electric vehicles
  • V2H uses the power stored in the storage battery installed in the vehicle as a drive vehicle such as EV in the home.
  • a power supply system called a (Vehicle to Home) system is becoming widespread.
  • the charge / discharge connector of the charge / discharge device is connected to the charge / discharge port of the EV, and data can be transmitted / received by the control signal and the CAN communication protocol according to the charge / discharge interface and sequence defined in Non-Patent Document 1. It is performed, and charging and discharging are performed according to the transmission and reception.
  • CAN is an abbreviation for Controller Area Network. CAN may be described as a controller area network.
  • CAN communication is serial communication that conforms to the standards of the International Organization for Standardization (ISO).
  • Non-Patent Document 1 defines various standards for V2H.
  • the various standards include a standard for connecting the charging / discharging device and the EV, and a standard for charging / discharging control for the storage battery.
  • Patent Document 1 discloses a technique for updating software for executing various processes in a charge control unit and a communication unit in a charging device and a battery control unit in a battery pack including a battery at a management terminal of a management system. There is.
  • the power conversion efficiency of the charge / discharge device drops in the state of charging near full charge where the charging current to the EV storage battery is throttled and the state of power supply to the home when going out during the daytime. It is under load.
  • the above power supply is performed as the storage battery is discharged.
  • a plurality of firmware updates are performed at once.
  • the charge control unit, the communication control unit, the data communication module, and the charge control unit of the charging device of the charging device are used in order to update the firmware in a batch by the management system irregularly. It needs to be energized at all times. Therefore, the technique described in Patent Document 1 has a problem that the power conversion efficiency in a low load state during the charging operation is lowered and the standby power when the charging operation is stopped is increased.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and improves the power conversion efficiency in a low load state during charge / discharge operation, suppresses standby power when charge / discharge operation is stopped, and updates a plurality of firmwares.
  • the purpose is to obtain a charging / discharging device that performs all of the above.
  • the charging / discharging device has a function of charging a storage battery based on AC power supplied from a commercial system and DC power supplied from the storage battery. Based on this, it has the function of supplying AC power to the load.
  • the charging / discharging device includes an inverter including a function of converting AC power supplied from a commercial system into DC power and a function of converting DC power into AC power, an inverter control unit for controlling the inverter, and an inverter.
  • the inverter power supply unit that supplies power to the inverter control unit, and the function to change the voltage value of the DC power obtained by the inverter and the function to change the voltage value of the DC power supplied from the storage battery are connected in parallel.
  • the inverter Communicates with an interconnected demultiplexer that switches between a state in which the inverter is not connected, a demultiplexer on the storage battery side that switches between a state in which a plurality of converters and a storage battery are connected and a state in which the storage battery is not connected, and a terminal device outside the charging / discharging device. It has a communication unit and a reception unit that receives instructions from a display operation remote controller outside the charging / discharging device.
  • the inverter has a function of converting DC power obtained by a part or all of a plurality of converters into AC power and supplying AC power obtained by the conversion to a load.
  • Each of the plurality of converters corresponds to any one of the plurality of converter control units and also corresponds to any one of the plurality of converter power supply units.
  • Each of the plurality of converter control units corresponds to any one of the plurality of converters, controls the corresponding converter among the plurality of converters, and corresponds to any one of the plurality of converter power supply units. ..
  • Each of the power supply units of the plurality of converters corresponds to any one of the plurality of converters and also corresponds to any one of the plurality of converter control units. Power is supplied to the corresponding converter control unit among the control units.
  • the inverter has a function of supplying DC power to a part or all of a plurality of converters, each of the plurality of converters has a function of supplying DC power to the inverter, and the inverter is one of the plurality of converters.
  • the voltage of the DC power supplied to a part or the whole and the voltage of the DC power supplied to the inverter by each of the plurality of converters are DC link voltages.
  • a part or all of the plurality of converter power supplies is supplied with a DC link voltage to the corresponding converter among the plurality of converters and the corresponding converter control unit among the plurality of converter control units. To supply.
  • the charging / discharging device can improve the power conversion efficiency in a low load state during charging / discharging operation, suppress standby power when charging / discharging operation is stopped, and update a plurality of firmwares at once. It has the effect of being able to do it.
  • the figure which shows the structure of the charge / discharge apparatus which concerns on embodiment The figure which shows the structure of the inverter which the charge / discharge device which concerns on embodiment has.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a charging / discharging device 1 according to an embodiment.
  • the charging / discharging device 1 has a function of charging the storage battery 83 mounted on the EV 82 based on the AC power supplied from the commercial system 81, and loads the AC power based on the DC power supplied from the storage battery 83.
  • the AC power from the commercial system 81 is supplied to the charging / discharging device 1
  • the AC power from the commercial system 81 is supplied to the charging / discharging device 1 via the distribution board 85.
  • FIG. 1 also shows a commercial system 81, an EV 82, a storage battery 83, a load 84, and a distribution board 85.
  • the load 84 is, for example, a motor or various electric devices.
  • the charging / discharging device 1 converts the AC power supplied from the commercial system 81 via the distribution board 85 into DC power, and outputs the DC power obtained by the conversion to the storage battery 83.
  • the charging / discharging device 1 converts the DC power supplied from the storage battery 83 into AC power, and supplies the AC power obtained by the conversion to the load 84 via the distribution board 85.
  • the charging / discharging device 1 has an inverter 2 including a function of converting AC power supplied from a commercial system 81 into DC power and a function of converting DC power into AC power.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an inverter 2 included in the charging / discharging device 1 according to the embodiment.
  • the inverter 2 has switching elements 41, 42, 43, 44.
  • each of the switching elements 41, 42, 43, and 44 is an insulated gate bipolar transistor (IGBT).
  • IGBT insulated gate bipolar transistor
  • the inverter 2 further includes diodes 45, 46, 47, 48. Each of the diodes 45, 46, 47, 48 is connected to one of the corresponding switching elements 41, 42, 43, 44 of the switching elements 41, 42, 43, 44.
  • the inverter 2 further has two reactors 49, 50 located on the side of the commercial system 81. Each of the two reactors 49, 50 smoothes the AC voltage output by the inverter 2.
  • FIG. 2 also shows components other than the inverter 2 among the plurality of components included in the charging / discharging device 1.
  • the charging / discharging device 1 further includes an inverter control unit 3 that controls the inverter 2.
  • the inverter control unit 3 controls the inverter 2 by using the pulse amplitude modulation signal 21.
  • pulse amplitude modulation may be described as PWM (Puls-Width Modulation).
  • the inverter control unit 3 has a memory.
  • the charging / discharging device 1 further includes an inverter power supply unit 4 that supplies power to the inverter 2 and the inverter control unit 3.
  • the charging / discharging device 1 includes a plurality of converters 5 1 , 5 2 , 5 3 including a function of changing the voltage value of the DC power obtained by the inverter 2 and a function of changing the voltage value of the DC power supplied from the storage battery 83. , ..., 5 n more .
  • a plurality of converters 5 1, 5 2, 5 3 , ⁇ , 5 n are connected in parallel.
  • Rechargeable device 1 further comprises a plurality of converters 5 1, 5 2, 5 3,..., 5 a plurality of converter control unit 61 that controls the n, 6 2, 6 3, ..., a 6 n ..
  • each of the plurality of converter control units 6 1 , 6 2 , 6 3 , ..., 6 n uses one of the PWM signals 22 1 , 22 2 , 22 3 , ..., 22 n.
  • One of the converters 5 1 , 5 2 , 5 3 , ..., 5 n of the above is controlled.
  • a plurality of converter control unit 6 and 62, 6 3, ..., each of the 6 n has a memory.
  • Discharge device 1 a plurality of converters 5 1, 5 2, 5 3, ..., 5 n and a plurality of converter control unit 6 and 62, 6 3, ..., supplying power to the 6 n It further has a plurality of converter power supply units 7 1 , 7 2 , 7 3 , ..., 7 n .
  • n is an integer of 2 or more.
  • the inverter 2 converts the DC power obtained by a part or all of a plurality of converters 5 1 , 5 2 , 5 3 , ..., 5 n into AC power, and supplies the AC power obtained by the conversion to the load 84.
  • the converter 5 1 corresponds to the converter control unit 6 1 and the converter power unit 71.
  • the converter 5 n corresponds to the converter control unit 6 n and the converter power supply unit 7 n .
  • converter control unit 61 is corresponds to converter 5 1, controls the converter 5 1, which corresponds to the converter power unit 71.
  • Converter control unit 6 n is corresponds to converter 5 n, controls the converter 5 n, correspond to the converter power section 7 n.
  • the converter power unit 71 corresponds to converter 5 1 and the converter control unit 61 supplies power to the converter 5 1 and the converter control unit 6 1.
  • Converter power supply unit 7 n corresponds to converter 5 n and the converter control unit 6 n, for supplying power to the converter 5 n and the converter control unit 6 n.
  • the inverter 2 includes a plurality of converters 5 1, 5 2, 5 3, ... has a function of supplying DC power to some or all of the 5 n.
  • a plurality of converters 5 1, 5 2, 5 3, ..., each of the 5 n has a function of supplying DC power to the inverter 2.
  • the voltage of the DC power supplied to the inverter 2 by each of the 5 n is the DC link voltage 23.
  • a part or all of the plurality of converter power supply units 7 1 , 7 2 , 7 3 , ..., 7 n may be a plurality of converters 5 1 , 5 2 , 5 3 , ... -, 5 corresponding converter and a plurality of converter control unit 61 of the n, 6 2, 6 3, ⁇ ⁇ ⁇ , supplies power of the DC link voltage 23 to the corresponding converter control unit of 6 n ..
  • the charging / discharging device 1 further includes an interconnection disconnector 8 which is connected to the inverter 2 and the distribution board 85 and switches between a state in which the commercial system 81 and the inverter 2 are connected and a state in which the inverter 2 is not connected.
  • the interconnection disconnector 8 operates according to the interconnection disconnector control signal 24 output from the inverter control unit 3.
  • Rechargeable device 1 further comprises a plurality of converters 5 1, 5 2, 5 3, ..., a battery-side disconnecting device 9 and a state of not connecting state to connect the 5 n and battery 83.
  • the charging / discharging device 1 further includes a communication unit 10 that communicates with an external terminal device 86 of the charging / discharging device 1.
  • the communication unit 10 communicates with the terminal device 86 via the broadband router 87 outside the charging / discharging device 1 and the Internet 88.
  • the communication unit 10 can also communicate with the server 89 via the broadband router 87 and the Internet 88.
  • the charging / discharging device 1 further includes a reception unit 11 that receives an instruction from the external display operation remote controller 90 of the charging / discharging device 1.
  • the communication unit 10 and the reception unit 11 are connected to the inverter control unit 3.
  • Rechargeable device 1 includes an inverter 2 and a plurality of converters 5 1, 5 2, 5 3, ..., a capacitor 13 connected to the wiring 12 for connecting the 5 n, EV82 and battery-side disconnecting device 9 Further has a charge / discharge connector 14 for electrically connecting the EV 82 and the master converter control unit.
  • the charge / discharge connector 14 is connected to the charge / discharge port 91 of the EV 82.
  • Converter control unit of the master a plurality of converter control unit 6 and 62, 6 3, ..., a converter control unit of a particular one of the 6 n.
  • converter control unit of the master is a converter control unit 61.
  • Converter control unit 61 is a converter control unit of the master has a charge and discharge interface function for battery 83 mounted on the EV82, according the charge and discharge sequence described in Non-Patent Document 1, and EV82,
  • the CAN communication 25 and the vehicle I / O (Input / Output) signal 26 are transmitted and received.
  • the vehicle I / O signal 26 includes a charge / discharge connector connection confirmation signal, a connector lock answer signal, and an operation permission prohibition signal.
  • Converter control unit 61 includes a CAN driver.
  • Each of the plurality of converter power supply units 7 1 , 7 2 , 7 3 , ..., 7 n is connected to the wiring 12 by the wiring 15.
  • the charging / discharging device 1 further includes a diode 16 connected to the wiring 12.
  • a plurality of converter control unit 6 and 62, 6 3, ..., converter control unit 6 one of the 6 n are converter control unit of the master, a plurality of converter control unit 61, 6 2, 6 3, ..., 6 converter control unit 6 2 except the converter control unit 6 one of n, 6 3, ..., 6 n is a converter control unit of the slave.
  • n is 2 and the output of the charging / discharging device 1 is 6 kW
  • 6 kW is distributed to 3 kW of the master converter and 3 kW of the slave converter.
  • the master converter control unit 6 1 corresponding to the master converter and the slave converter control unit 6 2 corresponding to the slave converter transmit and receive information necessary for distributed control during charge / discharge operation.
  • the converter control unit 6 1 and the converter control unit 6 2 transmit and receive information by communication 27.
  • the state of the charge / discharge device 1 is that the power consumption of the load 84 is high. It is considered to be a relatively low load condition.
  • the charge / discharge power of the charge / discharge device 1 is equal to or more than the maximum output power of the master converter, for example, when the charge / discharge power is 3 kW or more and 6 kW or less, the state of the charge / discharge device 1 shows that the power consumption of the load 84 is high. It is considered to be a relatively high load condition.
  • the charge and discharge device 1 in the state is considered to be a high load state
  • the charge and discharge device 1 the converter 5 1 masters subjected to a charge and discharge of 3kW
  • the converter control unit 6 1 and the converter control unit 6 2 transmit and receive information by communication 27 so that the slave converter 5 2 charges and discharges 1 kW.
  • the charge-discharge electric power from the rechargeable device 1 is 5 kW
  • rechargeable device 1 of the state is considered to be a high load state
  • the charge and discharge device 1 the converter 5 1 masters subjected to a charge and discharge of 3kW
  • the converter control unit 6 1 and the converter control unit 6 2 transmit and receive information by communication 27 so that the slave converter 5 2 charges and discharges 2 kW.
  • the maximum output of each of the master converter 5 1 and the slave converters 5 2 , 5 3 , ..., 5 n does not have to be 3 kW.
  • the maximum output of the master converter 5 1 may be different from the maximum output of each of the slave converters 5 2 , 5 3 , ..., 5 n.
  • Inverter control unit 3 has a function of a converter control unit of the master converter control unit 61 of the upper EMS (Energy Management System).
  • the inverter control unit 3 and the converter control unit 61 communicates with the 28, the inverter control unit 3 operates as a master, converter control unit 61 operates as a slave, the inverter control unit 3 and the converter control unit 6 1, Sends and receives necessary information during charge / discharge operation. For example, if the charge-discharge electric power from the rechargeable device 1 is 4 kW, the inverter control unit 3, the charge and discharge device 1 to output 4 kW, transmit and receive converter control unit 61 and the information. Distributed control of the converter for charging and discharging apparatus 1 is realized to output a 4kW is performed by the converter control unit 6 1.
  • the inverter control unit 3 is unaware of the distributed control of the converter.
  • one converter, one converter control unit corresponding to the one converter, and one converter power supply unit corresponding to the one converter are defined as one unit, a plurality of units are arranged in parallel.
  • the number of parts increases, but when the same power is output, the maximum rating of the withstand current and withstand power per part can be reduced, the element can be miniaturized, and comprehensively.
  • the cost can be reduced.
  • An example of the above one component is a switching element required for power conversion. As described above, since the charging / discharging device 1 has a plurality of units connected in parallel, the maximum ratings of the withstand current and the withstand power per component can be reduced, and the elements can be miniaturized. Cost can be reduced.
  • the manufacturer of the charging / discharging device 1 corresponds to the power output by the charging / discharging device.
  • the product lineup can be easily arranged.
  • the state of the rechargeable device 1 is considered to be a low load condition
  • the converter control unit 61 of the master the slave converter power supply It operates to turn off the part 7 2. Since the converter power section 7 2 is turned off, the converter 5 2 and the converter control unit 6 2 of the slave corresponding to the converter power section 7 2 is also turned off. As a result, the charging / discharging device 1 can improve the power conversion efficiency in a low load state.
  • a plurality of converter control unit 6 and 62, 6 3, ..., of the 6 n converter control unit of a particular one becomes converter control unit of the master
  • a plurality of converter control unit 6 and 62, 6 3, ..., converter control unit other than the converter control unit of a particular one of the 6 n Becomes the slave converter control unit, and the master converter control unit turns off the power of the slave converter control unit.
  • converter control unit 61 of the master by sending the converter power-off control signal 29 , Slave converter power supply 7 2 , 7 3 , ..., 7 n is turned off.
  • the slave converters 5 2 , 5 3 , ..., 5 n and the converter control units 6 2 , 6 3 , ..., 6 n are also turned off.
  • the charging / discharging device 1 can improve the power conversion efficiency.
  • the converter control unit 61 of the master outputs a PWM signal 22 1 for controlling the converter 5 1 master, converter control unit 6 2 of the slave, 6 3, ⁇ ⁇ ⁇ , 6 n is PWM signal 22 2 , 22 3 , ..., 22 n is not output.
  • the converter control unit 61 of the master, slave converter control part 6 2, 6 3, ..., 6 n are PWM signals 22 2, 22 3,..., 22 converter control section 6 2 so as not to output the n, 6 3, ..., control 6 n do.
  • the charging / discharging device 1 can improve the power conversion efficiency in a low load state.
  • the master converter control unit 6 1 turns off the power of the slave converter control units 6 2 , 6 3 , ..., 6 n , so that the slave converter 5 2 , 5 3 , ... when stopping the 5 n, the slave converter control unit 6 2, 6 3, ..., and outputs a converter power-off control signal to 6 n.
  • the charging / discharging device 1 can improve the power conversion efficiency.
  • the interconnection disconnector 8 puts the commercial system 81 and the inverter 2 in a state of not being connected to each other. As a result, the supply of electric power from the commercial system 81 to the charging / discharging device 1 is stopped, discharging is performed to each circuit to which the capacitor 13 is connected, and the DC link voltage 23 is lowered.
  • a plurality of converters power supply unit 71, 7 2, 7 3, ..., 7 each n is, a plurality of converters 5 1, 5 2, 5 3, ..., to the corresponding converter of 5 n turns off the power supply, a plurality of converter control unit 6 and 62, 6 3, ..., and off the supply of power to the corresponding converter control unit of 6 n.
  • the interconnection disconnector 8 is turned off to reduce the DC link voltage 23.
  • n 2
  • the converter power unit 71 and the converter power unit 7 2 is turned off
  • the converter 5 1, converter 5 2, converter control unit 61 and a converter control unit 6 2 is turned off.
  • the charging / discharging device 1 can suppress the standby power when the charging / discharging operation is stopped.
  • a plurality of converters power supply unit 71, 7 2, 7 3, ..., 7 each n is, a plurality of converters 5 1, 5 2, 5 3, ..., to the corresponding converter of 5 n turns off the power supply, a plurality of converter control unit 6 and 62, 6 3, ..., and off the supply of power to the corresponding converter control unit of 6 n.
  • the charging / discharging device 1 can suppress the standby power when the charging / discharging operation is stopped.
  • the interconnection disconnector 8 may be turned on to connect the commercial system 81 and the inverter 2.
  • the inverter 2 converts the AC voltage supplied from the commercial system 81 into DC power, and charges the capacitor 13 based on the DC power obtained by the conversion.
  • the inverter 2 raises the DC link voltage 23 to the voltage of the AC power supplied from the commercial system 81.
  • each of the plurality of converter power supply units 7 1 , 7 2 , 7 3 , ..., 7 n can be turned on. Therefore, each of the plurality of converter power supply units 7 1 , 7 2 , 7 3 , ..., 7 n supplies the power supply of the DC link voltage 23 to the corresponding converter and the corresponding converter control unit.
  • the converter control unit 6 1 sends the converter power off control signal 29 to the converter power supply unit 7 corresponding to the converter control unit 6 1 of a plurality of converter power supply units 7 1 , 7 2 , 7 3 , ..., 7 n.
  • Output to converter power supply units 7 2 , 7 3 , ..., 7 n other than 1.
  • the converter power supply unit 7 2 , 7 3 , ..., 7 n is turned off.
  • the interconnection disconnector 8 is turned on to raise the DC link voltage 23, and the converter power supply unit 71 1 and the converter power supply unit 7 2 are turned on. , the converter 5 1, converter 5 2, converter control unit 61 and a converter control unit 6 2 is turned on. Then, converter control unit 61 causes the off converter power section 7 2. Thus, the converter 5 2 and the converter control unit 6 2 is turned off. As a result, only the energization of the converter control unit 61 is maintained, the converter control unit 61 is constantly monitored are signal sent through the controller area network from EV82. The signal is a signal obtained by CAN communication 25.
  • the interconnection disconnector 8 may be turned on to charge the capacitor 13 when the charge / discharge operation is stopped.
  • each of the plurality of converter power supply units 7 1 , 7 2 , 7 3 , ..., 7 n is turned on to supply the power supply of the DC link voltage 23 to the corresponding converter and the corresponding converter control unit. ..
  • the converter control unit 6 1 sends the converter power off control signal 29 to the converter power supply unit 7 corresponding to the converter control unit 6 1 of a plurality of converter power supply units 7 1 , 7 2 , 7 3 , ..., 7 n.
  • Output to converter power supply units 7 2 , 7 3 , ..., 7 n other than 1.
  • the converter power supply unit 7 2 , 7 3 , ..., 7 n is turned off.
  • the converter control unit 61 is constantly monitored are signal sent through the controller area network from EV82. Therefore, the charging / discharging device 1 can charge the storage battery 83 of the EV 82 in a relatively low electricity charge time zone by using, for example, the timer charging function of the EV 82 when the charging / discharging operation is stopped.
  • the interconnection disconnection device 8 lowers the DC link voltage 23 in the state not to connect the commercial system 81 and the inverter 2, the user rechargeable device 1, a plurality of converter power-supply unit 7 1 , 7 2, 7 3, ..., a first mode of turning off the 7 n, a plurality of converter control unit 6 and 62, 6 3, ..., master converter control unit of 6 n 6 1 Outputs the converter power off control signal 29 to select one of the second modes for turning off the power of the slave converter control units 7 2 , 7 3 , ..., 7 n.
  • the first mode is a mode in which standby power is suppressed.
  • the second mode is a mode that continuously monitors the signal converter control unit 61 is sent from EV82. The user is selected on the setting screen of the display operation remote controller 90 or the setting screen of the terminal device 86.
  • the CAN communication 25 may or may not be performed when the charge / discharge operation is stopped. Therefore, the user selects whether or not the CAN communication 25 needs to be constantly monitored.
  • the communication unit 10 or the reception unit 11 receives the first mode or the second mode selected on the setting screen of the display operation remote controller 90 or the setting screen of the terminal device 86.
  • the charging / discharging device 1 accepts the first mode or the second mode.
  • the charging / discharging device 1 turns off the power of each of the master and slave units by the first mode when it is required to suppress the standby power.
  • the second mode of the slave unit causes the charging / discharging device 1.
  • the power is turned off, the power of the master unit is turned on, and the CAN communication 25 is constantly monitored.
  • the charging / discharging device 1 can monitor the state of the EV 82 in real time.
  • the charging / discharging device 1 further includes a computer connector 17 for receiving firmware from an external firmware writing personal computer 92 of the charging / discharging device 1.
  • the personal computer for writing firmware is described as "PC for writing firmware”.
  • the computer connector 17 is connected to the inverter control unit 3.
  • the firmware by the need of the defect or improvement of 6 n Firmware
  • the supplier who installed the charging / discharging device 1 connects the jig of the personal computer 92 for writing firmware to the computer connector 17.
  • the update firmware of the firmware writing personal computer 92 is transmitted to the inverter control unit 3 via the computer connector 17 by the operation of a trader.
  • the inverter control unit 3 stores the transmitted update firmware in a memory.
  • the update firmware of the server 89 is transmitted to the communication unit 10 via the Internet 88 and the broadband router 87 by the operation of the administrator of the server 89, and the communication unit 10 transmits the update firmware to the inverter control unit 3.
  • the inverter control unit 3 stores the transmitted update firmware in a memory.
  • Inverter control unit 3 transmits a part or all of the firmware for updating a plurality of converter control unit 6 and 62, 6 3, ..., to the master of the converter control unit 6 one of the 6 n.
  • Converter control unit 61 stores the firmware for update sent in the memory.
  • the converter control unit 6 1 is a slave converter control unit 6 2 , 6 3 of a plurality of converter control units 6 1 , 6 2 , 6 3 , ..., 6 n , in which a part or all of the firmware for updating is used. , ..., Send to each of 6 n.
  • a plurality of converter control unit 6 2, 6 3, ..., each of the 6 n stores the firmware for update sent in the memory.
  • the interconnection disconnector 8 is in a state of connecting the commercial system 81 and the inverter 2, and the inverter 2 is set.
  • the AC voltage supplied from the commercial system 81 is converted into DC power, and the capacitor 13 is charged based on the DC power obtained by the conversion.
  • a plurality of converters power supply unit 71, 7 2, 7 3, ..., 7 each n is, a plurality of converter control unit 6 and 62, 6 3, ..., the corresponding converter of 6 n
  • the power supply of the DC link voltage 23 is supplied to the control unit.
  • Inverter control unit 3 when receiving the firmware for update, a plurality of converter control unit 6 and 62, 6 3, ..., firmware for updating the master of the converter control unit 6 one of 6 n Transfer part or all of.
  • Converter control unit 61 when receiving the firmware for update, a plurality of converter control unit 6 and 62, 6 3, ..., 6 slave converter control unit 6 two of n, 6 3, ..., to transfer the firmware part or all of the for updates to 6 n.
  • Inverter control unit 3 and a plurality of converter control unit 6 and 62, 6 3, ..., firmware which is stored in 6 n is updated at once to some or all of the firmware for update.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an outline of the first example of the operation procedure of the charging / discharging device 1 when the charging / discharging device 1 according to the embodiment updates the firmware.
  • the inverter control unit 3 receives the firmware update request transmitted from the server 89 via the broadband router 87 and the Internet 88 (S1), is the state of the charge / discharge device 1 a state of charge / discharge operation stop? Confirm whether or not (S2).
  • the inverter control unit 3 When the inverter control unit 3 confirms that the state of the charge / discharge device 1 is the state of charge / discharge operation (No in S2), the operation of the charge / discharge device 1 to update the firmware ends.
  • the inverter control unit 3 confirms that the charge / discharge device 1 is in the charge / discharge operation stopped state (Yes in S2), the inverter control unit 3 and the plurality of converter control units 6 1 , 6 2 , 6 3 ,..., downloaded in combination the firmware for the update of the 6 n (S3).
  • the inverter control unit 3 updates the firmware stored in the inverter control unit 3 to a part or all of the firmware for update.
  • the inverter control unit 3 turns on the interconnection disconnector 8 by the interconnection disconnector control signal 24 (S4), and the inverter 2 converts the AC power supplied from the commercial system 81 into DC power. Then, the capacitor 13 is charged based on the DC power obtained by the conversion. The inverter 2 charges the capacitor 13 until the DC link voltage 23 of the capacitor 13 becomes the voltage of the AC power supplied from the commercial system 81. However, since the switching operation of the inverter 2 is not performed, the DC link voltage 23 is lower than the DC link voltage 23 during the charge / discharge operation. However, each of the plurality of converter power supply units 7 1 , 7 2 , 7 3 , ..., 7 n can be turned on. Therefore, each of the plurality of converter power supply units 7 1 , 7 2 , 7 3 , ..., 7 n supplies the power supply of the DC link voltage 23 to the corresponding converter control unit.
  • the inverter control unit 3 a plurality of converter control unit 61 a part or all of the firmware for updating, 6 2, 6 3, ..., to the master of the converter control unit 6 one of 6 n Send (S5).
  • Converter control unit 61 of the master to update the firmware that has been stored in some or all of the firmware for update.
  • Converter control unit 6 2, 6 3, ..., each of the 6 n may update the firmware that has been stored in some or all of the firmware for update.
  • the inverter control unit 3 turns off the interconnection disconnector 8 by the interconnection disconnector control signal 24 (S7).
  • the charging / discharging device 1 when the charging / discharging device 1 receives a request to update the firmware when the charging / discharging operation is stopped, the inverter control unit 3 and a plurality of converter control units 6 1 , 6 2 , 6 3 , ..., 6 Instead of updating the firmware of n individually, a plurality of firmwares inside the charging / discharging device 1 are updated at once according to a sequence. As a result, the charge / discharge device 1 can improve the power conversion efficiency in the low load state during the charge / discharge operation, suppress the standby power when the charge / discharge operation is stopped, and update a plurality of firmwares at once. can.
  • the charging / discharging device 1 can shorten the working time when it becomes necessary to update a plurality of firmwares at the place where the charging / discharging device 1 is installed.
  • the charging / discharging device 1 can avoid the risk of electric shock due to erroneous contact of the operator during work.
  • the charging / discharging device 1 can support remote network download.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an outline of a second example of the operation procedure of the charging / discharging device 1 when the charging / discharging device 1 according to the embodiment updates the firmware.
  • the flowchart of FIG. 4 is a flowchart in which a step S11 for determining whether or not the EV 82 is connected to the charging / discharging device 1 is added to each step of the flowchart of FIG.
  • the inverter control unit 3 receives the request for updating the firmware (S1), it confirms whether or not the state of the charging / discharging device 1 is the state of stopping the charging / discharging operation (S2).
  • the inverter control unit 3 When the inverter control unit 3 confirms that the state of the charge / discharge device 1 is the state of charge / discharge operation (No in S2), the operation of the charge / discharge device 1 to update the firmware ends.
  • the inverter control unit 3 confirms that the state of the charge / discharge device 1 is the state of the charge / discharge operation stopped (Yes in S2), the inverter control unit 3 is included in the signal of the CAN communication 25 or in the vehicle I / O signal 26. Based on the charge / discharge connector connection confirmation signal, it is determined whether or not the EV 82 is connected to the charge / discharge device 1 (S11). When the inverter control unit 3 determines that the EV 82 is connected to the charging / discharging device 1 (Yes in S11), the operation of the charging / discharging device 1 to update the firmware ends.
  • the inverter control unit 3 determines that the EV 82 is not connected to the charge / discharge device 1 (No in S11), the inverter control unit 3 determines that the charge / discharge operation is not performed, and determines that the charge / discharge operation is not performed, and the inverter control unit 3 and the plurality of converter control units 6 1, 6 2, 6 3, ..., downloaded in combination firmware for update 6 n (S3).
  • the inverter control unit 3 updates the firmware stored in the inverter control unit 3 to a part or all of the firmware for update.
  • the operation after step S4 in the flowchart of FIG. 4 is the same as the operation after step S4 in the flowchart of FIG.
  • the charging / discharging device 1 since the charging / discharging device 1 cannot perform the charging / discharging operation while updating the firmware, the charging / discharging device 1 is charged by the signal of the CAN communication 25 or included in the vehicle I / O signal 26.
  • the firmware is updated only when it is determined from the discharge connector connection confirmation signal that the EV 82 is not connected to the charging / discharging device 1.
  • the charging / discharging device 1 can avoid a situation in which, for example, a timer charge or another charging / discharging request must be rejected during the update.
  • the vehicle equipped with the storage battery 83 is the EV82, but the vehicle equipped with the storage battery 83 is not limited to the EV82.
  • the vehicle on which the storage battery 83 is mounted may be a plug-in hybrid vehicle or a plug-in hybrid electric vehicle.
  • the storage battery 83 does not have to be mounted on the automobile.
  • the storage battery 83 may be a stationary storage battery.
  • the inverter control unit 3 having the discharge device 1 according to the embodiment, a plurality of converter control unit 6 1, 6 2, 6 3 , ⁇ , 6 n, the communication unit 10, receiving unit 11 and the computer
  • a processor 97 shows the processor 97 when a part or all of the connector 17 is realized by a processor 97. That is, some or all of the functions of the inverter control unit 3, the plurality of converter control units 6 1 , 6 2 , 6 3 , ..., 6 n , the communication unit 10, the reception unit 11, and the computer connector 17 are memory. It may be realized by a processor 97 that executes a program stored in 98.
  • the processor 97 is a CPU (Central Processing Unit), a processing device, an arithmetic unit, a microprocessor, or a DSP (Digital Signal Processor).
  • the memory 98 is also shown in FIG.
  • Inverter control unit 3 multiple converter control units 6 1 , 6 2 , 6 3 , ..., 6 n , communication unit 10, reception unit 11, and some or all of the functions of the computer connector 17 are realized by the processor 97. If so, some or all of the functions are realized by the processor 97 and software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • the software or firmware is written as a program and stored in memory 98.
  • the processor 97 by reading and executing a program stored in the memory 98, the inverter control unit 3, a plurality of converter control unit 6 1, 6 2, 6 3 , ⁇ , 6 n, the communication unit 10, reception A part or all of the functions of the unit 11 and the computer connector 17 are realized.
  • Inverter control unit 3 multiple converter control units 6 1 , 6 2 , 6 3 , ..., 6 n , communication unit 10, reception unit 11, and some or all of the functions of the computer connector 17 are realized by the processor 97. If so, the charging / discharging device 1 is executed by the inverter control unit 3, a plurality of converter control units 6 1 , 6 2 , 6 3 , ..., 6 n , the communication unit 10, the reception unit 11, and the computer connector 17. It has a memory 98 for storing a program for which some or all of the steps to be performed will be executed as a result.
  • Program stored in the memory 98, the inverter control unit 3, a plurality of converter control unit 6 1, 6 2, 6 3 , ⁇ , 6 n, the communication unit 10, receiving unit 11 and a computer connector 17 runs It can also be said that a computer is made to execute a part or all of a procedure or a method.
  • the memory 98 is, for example, non-volatile such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), and EEPROM (registered trademark) (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory).
  • non-volatile such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), and EEPROM (registered trademark) (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory).
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • flash memory EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)
  • EEPROM registered trademark
  • it may be a volatile semiconductor memory, a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, a DVD (Digital Versatile Disk), or the like.
  • the inverter control unit 3 having the discharge device 1 according to the embodiment, a plurality of converter control unit 6 1, 6 2, 6 3, ⁇ ⁇ ⁇ , 6 n, the communication unit 10, receiving unit 11 and the computer
  • the processing circuit 99 is dedicated hardware.
  • the processing circuit 99 is, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), or a combination thereof. Is.
  • Inverter control unit 3 multiple converter control units 6 1 , 6 2 , 6 3 , ..., 6 n , communication unit 10, reception unit 11, and part of the computer connector 17 are dedicated separately from the rest. It may be hardware.
  • Inverter control unit 3 multiple converter control units 6 1 , 6 2 , 6 3 , ..., 6 n , communication unit 10, reception unit 11, and computer connector 17 have one of the multiple functions.
  • the part may be realized by software or firmware, and the rest of the plurality of functions may be realized by dedicated hardware.
  • the plurality of functions of the inverter control unit 3, the plurality of converter control units 6 1 , 6 2 , 6 3 , ..., 6 n , the communication unit 10, the reception unit 11, and the computer connector 17 are hardware. , Software, firmware, or a combination thereof.
  • the configuration shown in the above embodiments is an example, and can be combined with another known technique, can be combined with each other, and does not deviate from the gist. It is also possible to omit or change a part of the configuration.

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Abstract

充放電装置(1)は、商用系統(81)から供給される交流電力を直流電力に変換する機能と直流電力を交流電力に変換する機能とを含むインバータ(2)と、インバータ(2)を制御するインバータ制御部(3)と、インバータ(2)とインバータ制御部(3)とに電源を供給するインバータ電源部(4)と、インバータ(2)によって得られる直流電力の電圧値を変更する機能と蓄電池(83)から供給される直流電力の電圧値を変更する機能とを含み並列に接続された複数のコンバータ(51,・・・,5n)と、複数のコンバータ(51,・・・,5n)を制御する複数のコンバータ制御部(61,・・・,6n)と、複数のコンバータ(51,・・・,5n)と複数のコンバータ制御部(61,・・・,6n)とに電源を供給する複数のコンバータ電源部(71,・・・,7n)とを有する。

Description

充放電装置
 本開示は、蓄電池に接続される充放電装置に関する。
 近年、電気自動車(Electric Vehicle:以下、「EV」と記載される)の普及に伴い、例えばEVといった自動車に駆動用車載電池として搭載されている蓄電池に蓄えられた電力を家庭内で利用するV2H(Vehicle to Home)システムと呼ばれる電力供給システムが普及しつつある。
 V2Hシステムでは、充放電装置の充放電コネクタがEVの充放電ポートに接続され、非特許文献1で規定されている充放電インターフェース及びシーケンスに沿って、制御信号及びCAN通信プロトコルによるデータの送受信が行われ、当該送受信にしたがって充放電が行われる。CANは、Controller Area Networkの略称である。CANは、コントローラエリアネットワークと記載される場合がある。CAN通信は、国際標準化機構(ISO:International Organization for Standardization)の規格に準拠したシリアル通信である。
 非特許文献1は、V2Hについての各種規格を規定している。各種規格は、充放電装置とEVとの接続に関する規格と、蓄電池についての充放電制御に関する規格とを含む。
 特許文献1は、充電装置内の充電制御ユニット及び通信ユニット、並びに電池を含む電池パック内の電池制御ユニットにおける各種の処理を実行させるソフトウェアのアップデートを管理システムの管理端末で行う技術を開示している。
特許第6488562号公報
電動自動車用充放電システムガイドライン V2H DC版(EVPS-002)、一般社団法人 電動車両用電力供給システム協議会(Electric Vehicle Power System Association)
 充放電運転において、EVの蓄電池への充電電流が絞られる満充電付近での充電の状態、及びデイタイムの外出時の家庭内への給電の状態は、充放電装置の電力変換効率が落ちる低負荷状態である。上記の給電は、蓄電池の放電に伴って行われる。電力変換効率の向上及び充放電運転停止時の待機電力を抑制するために設けられた複数のコンバータ制御回路の電源をオフする充放電装置では、複数のファームウェアのアップデートが一括で行われる。
 特許文献1に記載されている技術では、管理システムによりファームウェアを不定期で一括にアップデートするために、充電装置の充電制御ユニット、通信制御ユニット、データ通信モジュール、及び充電装置の充電制御ユニットは、常時通電される必要がある。そのため、特許文献1に記載されている技術では、充電運転時の低負荷状態での電力変換効率が低下し、充電運転停止時の待機電力が大きくなるという問題がある。
 本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、充放電運転時の低負荷状態での電力変換効率を向上させると共に充放電運転停止時の待機電力を抑制し、かつ複数のファームウェアのアップデートを一括で行う充放電装置を得ることを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる充放電装置は、商用系統から供給される交流電力をもとに蓄電池を充電する機能と、蓄電池から供給される直流電力をもとに交流電力を負荷に供給する機能とを有する。本開示にかかる充放電装置は、商用系統から供給される交流電力を直流電力に変換する機能と直流電力を交流電力に変換する機能とを含むインバータと、インバータを制御するインバータ制御部と、インバータとインバータ制御部とに電源を供給するインバータ電源部と、インバータによって得られる直流電力の電圧値を変更する機能と蓄電池から供給される直流電力の電圧値を変更する機能とを含み並列に接続された複数のコンバータと、複数のコンバータを制御する複数のコンバータ制御部と、複数のコンバータと複数のコンバータ制御部とに電源を供給する複数のコンバータ電源部と、商用系統とインバータとを接続させる状態と接続させない状態とを切り替える連系解列器と、複数のコンバータと蓄電池とを接続させる状態と接続させない状態とを切り替える蓄電池側解列器と、充放電装置の外部の端末機器と通信を行う通信部と、充放電装置の外部の表示操作リモートコントローラからの指示を受け付ける受付部とを有する。インバータは、複数のコンバータの一部又は全部によって得られる直流電力を交流電力に変換して変換によって得られる交流電力を負荷に供給する機能を有する。複数のコンバータの各々は、複数のコンバータ制御部のいずれかひとつに対応すると共に、複数のコンバータ電源部のいずれかひとつに対応している。複数のコンバータ制御部の各々は、複数のコンバータのいずれかひとつに対応していて、複数のコンバータのうちの対応するコンバータを制御すると共に、複数のコンバータ電源部のいずれかひとつに対応している。複数のコンバータ電源部の各々は、複数のコンバータのいずれかひとつに対応すると共に、複数のコンバータ制御部のいずれかひとつに対応しており、複数のコンバータのうちの対応するコンバータと、複数のコンバータ制御部のうちの対応するコンバータ制御部とに電源を供給する。インバータは複数のコンバータの一部又は全部に直流電力を供給する機能を有していて、複数のコンバータの各々はインバータに直流電力を供給する機能を有しており、インバータが複数のコンバータの一部又は全部に供給する直流電力の電圧と、複数のコンバータの各々がインバータに供給する直流電力の電圧とは、直流リンク電圧である。蓄電池についての充放電運転時に、複数のコンバータ電源部の一部又は全部は、複数のコンバータのうちの対応するコンバータと複数のコンバータ制御部のうちの対応するコンバータ制御部とに直流リンク電圧の電源を供給する。
 本開示にかかる充放電装置は、充放電運転時の低負荷状態での電力変換効率を向上させると共に充放電運転停止時の待機電力を抑制し、かつ複数のファームウェアのアップデートを一括で行うことができるという効果を奏する。
実施の形態にかかる充放電装置の構成を示す図 実施の形態にかかる充放電装置が有するインバータの構成を示す図 実施の形態にかかる充放電装置がファームウェアをアップデートする場合の充放電装置の動作の手順の第1の例の概略を示すフローチャート 実施の形態にかかる充放電装置がファームウェアをアップデートする場合の充放電装置の動作の手順の第2の例の概略を示すフローチャート 実施の形態にかかる充放電装置が有するインバータ制御部、複数のコンバータ制御部、通信部、受付部及びコンピュータ用コネクタの一部又は全部がプロセッサによって実現される場合のプロセッサを示す図 実施の形態にかかる充放電装置が有するインバータ制御部、複数のコンバータ制御部、通信部、受付部及びコンピュータ用コネクタの一部又は全部が処理回路によって実現される場合の処理回路を示す図
 以下に、実施の形態にかかる充放電装置を図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態.
 図1は、実施の形態にかかる充放電装置1の構成を示す図である。充放電装置1は、商用系統81から供給される交流電力をもとにEV82に搭載されている蓄電池83を充電する機能と、蓄電池83から供給される直流電力をもとに交流電力を負荷84に供給する機能とを有する。商用系統81からの交流電力が充放電装置1に供給される場合、分電盤85を介して商用系統81からの交流電力が充放電装置1に供給される。図1には、商用系統81、EV82、蓄電池83、負荷84及び分電盤85も示されている。負荷84は、例えばモータ又は各種電気機器である。
 充放電装置1は、蓄電池83を充電する場合、分電盤85を介して商用系統81から供給される交流電力を直流電力に変換し、変換によって得られた直流電力を蓄電池83に出力する。充放電装置1は、蓄電池83が放電する場合、蓄電池83から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換によって得られた交流電力を、分電盤85を介して負荷84に供給する。
 充放電装置1は、商用系統81から供給される交流電力を直流電力に変換する機能と直流電力を交流電力に変換する機能とを含むインバータ2を有する。図2は、実施の形態にかかる充放電装置1が有するインバータ2の構成を示す図である。インバータ2は、スイッチング素子41,42,43,44を有する。例えば、スイッチング素子41,42,43,44の各々は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)である。インバータ2は、ダイオード45,46,47,48を更に有する。ダイオード45,46,47,48の各々は、スイッチング素子41,42,43,44のうちの対応するひとつのスイッチング素子に接続されている。インバータ2は、商用系統81の側に位置する二つのリアクトル49,50を更に有する。二つのリアクトル49,50の各々は、インバータ2が出力する交流電圧を平滑化する。図2には、充放電装置1が有する複数の構成要素のうちのインバータ2以外の構成要素も示されている。
 充放電装置1は、インバータ2を制御するインバータ制御部3を更に有する。例えば、インバータ制御部3は、パルス振幅変調信号21を用いてインバータ2を制御する。以下では、パルス振幅変調は、PWM(Puls-Width Modulation)と記載される場合がある。インバータ制御部3は、メモリを有する。充放電装置1は、インバータ2とインバータ制御部3とに電源を供給するインバータ電源部4を更に有する。
 充放電装置1は、インバータ2によって得られる直流電力の電圧値を変更する機能と蓄電池83から供給される直流電力の電圧値を変更する機能とを含む複数のコンバータ5,5,5,・・・,5を更に有する。複数のコンバータ5,5,5,・・・,5は、並列に接続されている。充放電装置1は、複数のコンバータ5,5,5,・・・,5を制御する複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6を更に有する。例えば、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6の各々は、PWM信号22,22,22,・・・,22のいずれかを用いて複数のコンバータ5,5,5,・・・,5のいずれかひとつを制御する。複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6の各々は、メモリを有する。充放電装置1は、複数のコンバータ5,5,5,・・・,5と複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6とに電源を供給する複数のコンバータ電源部7,7,7,・・・,7を更に有する。本明細書では、nは2以上の整数である。
 インバータ2は、複数のコンバータ5,5,5,・・・,5の一部又は全部によって得られる直流電力を交流電力に変換して変換によって得られる交流電力を負荷84に供給する機能を有する。複数のコンバータ5,5,5,・・・,5の各々は、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のいずれかひとつに対応すると共に、複数のコンバータ電源部7,7,7,・・・,7のいずれかひとつに対応している。具体的には、コンバータ5は、コンバータ制御部6及びコンバータ電源部7に対応している。コンバータ5は、コンバータ制御部6及びコンバータ電源部7に対応している。
 複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6の各々は、複数のコンバータ5,5,5,・・・,5のいずれかひとつに対応していて、複数のコンバータ5,5,5,・・・,5のうちの対応するコンバータを制御すると共に、複数のコンバータ電源部7,7,7,・・・,7のいずれかひとつに対応している。具体的には、コンバータ制御部6は、コンバータ5に対応していて、コンバータ5を制御すると共に、コンバータ電源部7に対応している。コンバータ制御部6は、コンバータ5に対応していて、コンバータ5を制御すると共に、コンバータ電源部7に対応している。
 複数のコンバータ電源部7,7,7,・・・,7の各々は、複数のコンバータ5,5,5,・・・,5のいずれかひとつに対応すると共に、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のいずれかひとつに対応しており、複数のコンバータ5,5,5,・・・,5のうちの対応するコンバータと、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のうちの対応するコンバータ制御部とに電源を供給する。具体的には、コンバータ電源部7は、コンバータ5及びコンバータ制御部6に対応しており、コンバータ5とコンバータ制御部6とに電源を供給する。コンバータ電源部7は、コンバータ5及びコンバータ制御部6に対応しており、コンバータ5とコンバータ制御部6とに電源を供給する。
 インバータ2は、複数のコンバータ5,5,5,・・・,5の一部又は全部に直流電力を供給する機能を有している。複数のコンバータ5,5,5,・・・,5の各々は、インバータ2に直流電力を供給する機能を有している。インバータ2が複数のコンバータ5,5,5,・・・,5の一部又は全部に供給する直流電力の電圧と、複数のコンバータ5,5,5,・・・,5の各々がインバータ2に供給する直流電力の電圧とは、直流リンク電圧23である。
 蓄電池83についての充放電運転時に、複数のコンバータ電源部7,7,7,・・・,7の一部又は全部は、複数のコンバータ5,5,5,・・・,5のうちの対応するコンバータと複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のうちの対応するコンバータ制御部とに直流リンク電圧23の電源を供給する。
 充放電装置1は、インバータ2と分電盤85とに接続されていて、商用系統81とインバータ2とを接続させる状態と接続させない状態とを切り替える連系解列器8を更に有する。連系解列器8は、インバータ制御部3から出力される連系解列器制御信号24にしたがって動作する。充放電装置1は、複数のコンバータ5,5,5,・・・,5と蓄電池83とを接続させる状態と接続させない状態とを切り替える蓄電池側解列器9を更に有する。
 充放電装置1は、充放電装置1の外部の端末機器86と通信を行う通信部10を更に有する。通信部10は、充放電装置1の外部のブロードバンドルータ87及びインターネット88を介して端末機器86と通信を行う。通信部10は、ブロードバンドルータ87及びインターネット88を介して、サーバ89と通信を行うこともできる。充放電装置1は、充放電装置1の外部の表示操作リモートコントローラ90からの指示を受け付ける受付部11を更に有する。通信部10及び受付部11は、インバータ制御部3に接続されている。
 充放電装置1は、インバータ2と複数のコンバータ5,5,5,・・・,5とを接続する配線12に接続されているコンデンサ13と、EV82と蓄電池側解列器9とを電気的に接続すると共にEV82とマスターのコンバータ制御部とを電気的に接続する充放電コネクタ14とを更に有する。充放電コネクタ14は、EV82の充放電ポート91に接続される。マスターのコンバータ制御部は、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のうちの特定のひとつのコンバータ制御部である。具体的には、マスターのコンバータ制御部は、コンバータ制御部6である。複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のうちの特定のひとつのコンバータ制御部以外のコンバータ制御部は、スレーブのコンバータ制御部である。
 マスターのコンバータ制御部であるコンバータ制御部6は、EV82に搭載されている蓄電池83についての充放電インターフェース機能を有し、非特許文献1に記載されている充放電シーケンスにしたがって、EV82と、CAN通信25及び車両I/O(Input/Output)信号26の送受信を行う。例えば、車両I/O信号26は、充放電コネクタ接続確認信号、コネクタロックアンサー信号及び作動許可禁止信号を含む。コンバータ制御部6は、CANドライバを有する。
 複数のコンバータ電源部7,7,7,・・・,7の各々は、配線15によって配線12に接続されている。充放電装置1は、配線12に接続されているダイオード16を更に有する。
 上述の通り、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のうちのコンバータ制御部6はマスターのコンバータ制御部であり、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のうちのコンバータ制御部6以外のコンバータ制御部6,6,・・・,6は、スレーブのコンバータ制御部である。例えば、nが2であって充放電装置1の出力が6kWである場合、6kWがマスターのコンバータの3kWとスレーブのコンバータの3kWとに分散される。マスターのコンバータに対応するマスターのコンバータ制御部6と、スレーブのコンバータに対応するスレーブのコンバータ制御部6とが充放電運転時の分散制御に必要な情報を送受信する。コンバータ制御部6とコンバータ制御部6とは、通信27により情報を送受信する。マスターのコンバータは、複数のコンバータ5,5,5,・・・,5のうちのマスターのコンバータ制御部6に対応するコンバータ5であり、スレーブのコンバータは、複数のコンバー5,5,5,・・・,5のうちのスレーブのコンバータ制御部6,6,・・・,6に対応するコンバータ5,5,・・・,5である。
 充放電装置1の充放電電力がマスターのコンバータの最大の出力電力以下である場合、例えば充放電電力が0kW以上3kW未満である場合、充放電装置1の状態は、負荷84での消費電力が相対的に少ない低負荷状態であるとみなされる。充放電装置1の充放電電力がマスターのコンバータの最大の出力電力以上である場合、例えば充放電電力が3kW以上6kW以下である場合、充放電装置1の状態は、負荷84での消費電力が相対的に多い高負荷状態とあるとみなされる。
 例えば、充放電装置1の充放電電力が4kWである場合、充放電装置1の状態は高負荷状態とあるとみなされ、充放電装置1は、マスターのコンバータ5が3kWの充放電を行ってスレーブのコンバータ5が1kWの充放電を行うように、コンバータ制御部6とコンバータ制御部6とが通信27により情報を送受信する。例えば、充放電装置1の充放電電力が5kWである場合、充放電装置1の状態は高負荷状態とあるとみなされ、充放電装置1は、マスターのコンバータ5が3kWの充放電を行ってスレーブのコンバータ5が2kWの充放電を行うように、コンバータ制御部6とコンバータ制御部6とが通信27により情報を送受信する。なお、マスターのコンバータ5及びスレーブのコンバータ5,5,・・・,5の各々の最大出力は、3kWでなくてもよい。マスターのコンバータ5の最大出力は、スレーブのコンバータ5,5,・・・,5の各々の最大出力と異なっていてもよい。
 インバータ制御部3は、マスターのコンバータ制御部であるコンバータ制御部6の上位EMS(Energy Management System)の機能も有する。インバータ制御部3とコンバータ制御部6との通信28により、インバータ制御部3はマスターとして動作し、コンバータ制御部6はスレーブとして動作し、インバータ制御部3とコンバータ制御部6とは、充放電運転時に必要な情報の送受信を行う。例えば、充放電装置1の充放電電力が4kWである場合、インバータ制御部3は、充放電装置1が4kWを出力するように、コンバータ制御部6と情報の送受信を行う。充放電装置1が4kWを出力することを実現するためのコンバータの分散制御は、コンバータ制御部6によって行われる。インバータ制御部3は、コンバータの分散制御に関知しない。
 ひとつのコンバータと、当該ひとつのコンバータに対応するひとつのコンバータ制御部と、当該ひとつのコンバータに対応するひとつのコンバータ電源部とがひとつのユニットであると定義される場合、複数のユニットを並列に接続することで、部品の点数は増えるものの、同一の電力を出力する場合、1部品当たりの耐電流及び耐電力の最大定格を小さくすることができ、素子の小型化が可能で、総合的にコストダウンすることができる。上記の1部品の例は、電力変換に必要なスイッチング素子である。上述の通り、充放電装置1は、並列に接続された複数のユニットを有するので、1部品当たりの耐電流及び耐電力の最大定格を小さくすることができ、素子の小型化が可能で、総合的にコストダウンすることができる。
 並列に接続された複数のユニットの個数を変えるだけで充放電装置が出力する電力をフレキシブルに変更することができるので、充放電装置1の製造者は、充放電装置が出力する電力に対応する製品のラインナップを容易に揃えることができる。
 充放電運転時に、充放電装置1の充放電電力がマスターのコンバータ5が出力することができる電力以下であって充放電装置1の状態が低負荷状態である場合、マスターのコンバータ制御部6は、複数のコンバータ電源部7,7,7,・・・,7のうちのコンバータ制御部6に対応するコンバータ電源部7以外のスレーブのコンバータ電源部7,7,・・・,7にコンバータ電源オフ制御信号29を送信し、スレーブのコンバータ電源部7,7,・・・,7をオフするように動作する。
 例えば、nが2であって充放電装置1の出力が3kW未満である場合、充放電装置1の状態は低負荷状態とあるとみなされ、マスターのコンバータ制御部6は、スレーブのコンバータ電源部7をオフするように動作する。コンバータ電源部7がオフするので、コンバータ電源部7に対応するスレーブのコンバータ5及びコンバータ制御部6もオフする。これにより、充放電装置1は、低負荷状態時の電力変換効率の向上を図ることができる。
 すなわち、充放電運転時に、負荷84が必要とする電力量があらかじめ決められた電力量を下回った場合、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のうちの特定のひとつのコンバータ制御部はマスターのコンバータ制御部となり、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のうちの特定のひとつのコンバータ制御部以外のコンバータ制御部はスレーブのコンバータ制御部となり、マスターのコンバータ制御部は、スレーブのコンバータ制御部の電源をオフする。
 上述のように、充放電装置1では、充放電運転時に充放電装置1の状態が低負荷状態になった場合、マスターのコンバータ制御部6は、コンバータ電源オフ制御信号29を送信することにより、スレーブのコンバータ電源部7,7,・・・,7をオフする。これにより、スレーブのコンバータ5,5,・・・,5及びコンバータ制御部6,6,・・・,6もオフする。その結果、充放電装置1は、電力変換効率の向上を図ることができる。
 充放電運転時に、充放電装置1の充放電電力がマスターのコンバータ5が出力可能な電力以下であって充放電装置1の状態が低負荷状態になった場合、上記の通信27及び通信28により、マスターのコンバータ制御部6は、マスターのコンバータ5を制御するためのPWM信号22を出力し、スレーブのコンバータ制御部6,6,・・・,6は、PWM信号22,22,・・・,22を出力しない。
 例えば、nが2であって充放電装置1の出力が3kW未満である場合、充放電装置1の状態は低負荷状態であるとみなされ、マスターのコンバータ制御部6は、スレーブのコンバータ制御部6,6,・・・,6がPWM信号22,22,・・・,22を出力しないようにコンバータ制御部6,6,・・・,6を制御する。これにより、充放電装置1は、低負荷状態時の電力変換効率の向上を図ることができる。
 充放電運転時に、マスターのコンバータ制御部6は、スレーブのコンバータ制御部6,6,・・・,6の電源をオフすることによりスレーブのコンバータ5,5,・・・,5を停止させる場合、スレーブのコンバータ制御部6,6,・・・,6にコンバータ電源オフ制御信号を出力する。
 上述のように、充放電運転時に、充放電装置1の状態が低負荷状態になった場合、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6の通信により、スレーブのコンバータ制御部6,6,・・・,6はPWM信号22,22,・・・,22を出力しない。これにより、充放電装置1は電力変換効率の向上を図ることができる。
 蓄電池83についての充放電運転停止時に、連系解列器8は、商用系統81とインバータ2とを接続させない状態にする。これにより、商用系統81からの充放電装置1への電力の供給が停止し、コンデンサ13が接続された各回路への放電が行われ、直流リンク電圧23が低下する。複数のコンバータ電源部7,7,7,・・・,7の各々は、複数のコンバータ5,5,5,・・・,5のうちの対応するコンバータへの電源の供給をオフすると共に、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のうちの対応するコンバータ制御部への電源の供給をオフする。
 つまり、充放電運転停止時には、連系解列器8は、オフして、直流リンク電圧23を低下させる。nが2である場合、コンバータ電源部7及びコンバータ電源部7はオフし、コンバータ5、コンバータ5、コンバータ制御部6及びコンバータ制御部6はオフする。これにより、充放電装置1は、充放電運転停止時の待機電力を抑制することができる。
 上述のように、充放電運転停止時に、連系解列器8は、オフして、直流リンク電圧23を低下させる。複数のコンバータ電源部7,7,7,・・・,7の各々は、複数のコンバータ5,5,5,・・・,5のうちの対応するコンバータへの電源の供給をオフすると共に、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のうちの対応するコンバータ制御部への電源の供給をオフする。これにより、充放電装置1は、充放電運転停止時の待機電力を抑制することができる。
 充放電運転停止時において、連系解列器8は、オンして、商用系統81とインバータ2とを接続させる状態にしてもよい。この場合、インバータ2は、商用系統81から供給される交流電圧を直流電力に変換して変換によって得られた直流電力をもとにコンデンサ13を充電する。インバータ2は、直流リンク電圧23を商用系統81から供給される交流電力の電圧まで上昇させる。
 ただし、インバータ2のスイッチング動作は行われない。そのため、直流リンク電圧23は、充放電運転時の直流リンク電圧23より低い。しかしながら、複数のコンバータ電源部7,7,7,・・・,7の各々はオンすることができる。そのため、複数のコンバータ電源部7,7,7,・・・,7の各々は、対応するコンバータと対応するコンバータ制御部とに直流リンク電圧23の電源を供給する。コンバータ制御部6は、コンバータ電源オフ制御信号29を、複数のコンバータ電源部7,7,7,・・・,7のうちのコンバータ制御部6に対応するコンバータ電源部7以外のコンバータ電源部7,7,・・・,7に出力する。コンバータ電源部7,7,・・・,7は、オフする。
 例えば、nが2であって充放電運転停止時において、連系解列器8は、オンして、直流リンク電圧23を上昇させ、コンバータ電源部7及びコンバータ電源部7は、オンし、コンバータ5、コンバータ5、コンバータ制御部6及びコンバータ制御部6は、オンする。その後、コンバータ制御部6は、コンバータ電源部7をオフさせる。これにより、コンバータ5及びコンバータ制御部6は、オフする。その結果、コンバータ制御部6の通電のみが維持され、コンバータ制御部6は、EV82からコントローラエリアネットワークを介して送られてくる信号を常時監視する。当該信号は、CAN通信25による信号である。
 上述のように、充放電運転停止時において、連系解列器8は、オンして、コンデンサ13を充電してもよい。この場合、複数のコンバータ電源部7,7,7,・・・,7の各々は、オンし、対応するコンバータと対応するコンバータ制御部とに直流リンク電圧23の電源を供給する。コンバータ制御部6は、コンバータ電源オフ制御信号29を、複数のコンバータ電源部7,7,7,・・・,7のうちのコンバータ制御部6に対応するコンバータ電源部7以外のコンバータ電源部7,7,・・・,7に出力する。コンバータ電源部7,7,・・・,7は、オフする。これにより、コンバータ制御部6の通電のみが維持され、コンバータ制御部6は、EV82からコントローラエリアネットワークを介して送られてくる信号を常時監視する。したがって、充放電装置1は、充放電運転停止時において、例えばEV82のタイマー充電機能を使用して相対的に安い電気料金時間帯でEV82の蓄電池83を充電することができる。
 充放電運転停止時に、連系解列器8が商用系統81とインバータ2とを接続させない状態にして直流リンク電圧23を低下させる場合、充放電装置1のユーザは、複数のコンバータ電源部7,7,7,・・・,7をオフする第1のモードと、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のうちのマスターのコンバータ制御部が6出力するコンバータ電源オフ制御信号29によりスレーブのコンバータ制御部7,7,・・・,7の電源をオフする第2のモードとのいずれかを選択する。第1のモードは、待機電力を抑制するモードである。第2のモードは、コンバータ制御部6がEV82から送られてくる信号を常時監視するモードである。ユーザの選択は、表示操作リモートコントローラ90の設定画面又は端末機器86の設定画面において行われる。
 EV82の設定により、充放電運転停止時に、CAN通信25が行われる場合と行われない場合とがあるため、CAN通信25の常時監視についての対応の要否がユーザによって選択される。通信部10又は受付部11は、表示操作リモートコントローラ90の設定画面又は端末機器86の設定画面で選択された第1のモード又は第2のモードを受け付ける。
 上述のように、充放電装置1は、第1のモード又は第2のモードを受け付ける。例えば、充放電装置1は、待機電力を抑制することが要求される場合、第1のモードにより、マスター及びスレーブの各ユニットの電源をオフにする。例えば、充放電装置1は、EV82のタイマー充電機能を使用して相対的に安い電気料金時間帯にEV82の蓄電池83を充電することが要求される場合、第2のモードにより、スレーブのユニットの電源をオフしてマスターのユニットの電源をオンし、CAN通信25を常時監視する。充放電装置1は、EV82の状態をリアルタイムで監視することができる。
 充放電装置1は、充放電装置1の外部のファームウェア書込み用パーソナルコンピュータ92からファームウェアを受信するためのコンピュータ用コネクタ17を更に有する。図1では、ファームウェア書込み用パーソナルコンピュータは「ファームウェア書込み用PC」と記載されている。コンピュータ用コネクタ17は、インバータ制御部3に接続されている。充放電装置1が設置された後の充放電運転停止時に、例えば複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のファームウェアの不具合又は改善の必要性により当該ファームウェアをアップデートする必要が生じた場合、充放電装置1を設置した業者がファームウェア書込み用パーソナルコンピュータ92の治具をコンピュータ用コネクタ17に接続する。例えば業者の操作により、ファームウェア書込み用パーソナルコンピュータ92が有するアップデート用のファームウェアが、コンピュータ用コネクタ17を介してインバータ制御部3に送信される。インバータ制御部3は、送信されてきたアップデート用のファームウェアをメモリで記憶する。
 充放電装置1がサーバ89と接続されている場合、サーバ89の管理者の操作により、サーバ89が有するアップデート用のファームウェアがインターネット88及びブロードバンドルータ87を介して通信部10に送信され、通信部10がアップデート用のファームウェアをインバータ制御部3に送信する。インバータ制御部3は、送信されてきたアップデート用のファームウェアをメモリで記憶する。
 インバータ制御部3は、アップデート用のファームウェアの一部又は全部を複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のうちのマスターのコンバータ制御部6に送信する。コンバータ制御部6は、送信されてきたアップデート用のファームウェアをメモリで記憶する。コンバータ制御部6は、アップデート用のファームウェアの一部又は全部を複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のうちのスレーブのコンバータ制御部6,6,・・・,6の各々に送信する。複数のコンバータ制御部6,6,・・・,6の各々は、送信されてきたアップデート用のファームウェアをメモリで記憶する。
 このように、充放電運転停止時に、インバータ制御部3がファームウェアをアップデートする要求を受け取った場合、連系解列器8は、商用系統81とインバータ2とを接続させる状態にし、インバータ2は、商用系統81から供給される交流電圧を直流電力に変換して変換によって得られた直流電力をもとにコンデンサ13を充電する。複数のコンバータ電源部7,7,7,・・・,7の各々は、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のうちの対応するコンバータ制御部に直流リンク電圧23の電源を供給する。
 インバータ制御部3は、アップデート用のファームウェアを受け取った場合、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のうちのマスターのコンバータ制御部6にアップデート用のファームウェアの一部又は全部を転送する。コンバータ制御部6は、アップデート用のファームウェアを受信した場合、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のうちのスレーブのコンバータ制御部6,6,・・・,6にアップデート用のファームウェア一部又は全部を転送する。インバータ制御部3及び複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6で記憶されていたファームウェアは、アップデート用のファームウェアの一部又は全部に一括でアップデートされる。
 図3は、実施の形態にかかる充放電装置1がファームウェアをアップデートする場合の充放電装置1の動作の手順の第1の例の概略を示すフローチャートである。インバータ制御部3は、例えばブロードバンドルータ87及びインターネット88を介してサーバ89から送信されたファームウェアのアップデートの要求を受信すると(S1)、充放電装置1の状態が充放電運転停止の状態であるか否かを確認する(S2)。
 インバータ制御部3が、充放電装置1の状態が充放電運転の状態であることを確認した場合(S2でNo)、充放電装置1がファームウェアをアップデートする動作は終了する。インバータ制御部3は、充放電装置1の状態が充放電運転停止の状態であることを確認した場合(S2でYes)、インバータ制御部3及び複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のアップデート用のファームウェアをまとめてダウンロードする(S3)。インバータ制御部3は、インバータ制御部3が記憶していたファームウェアをアップデート用のファームウェアの一部又は全部にアップデートする。
 次に、インバータ制御部3は、連系解列器制御信号24により、連系解列器8をオンし(S4)、インバータ2は、商用系統81から供給される交流電力を直流電力に変換し、変換によって得られた直流電力をもとにコンデンサ13を充電する。インバータ2は、コンデンサ13の直流リンク電圧23が商用系統81から供給される交流電力の電圧になるまでコンデンサ13を充電する。ただし、インバータ2のスイッチング動作は行われないので、直流リンク電圧23は、充放電運転時の直流リンク電圧23より低い。しかしながら、複数のコンバータ電源部7,7,7,・・・,7の各々はオンすることができる。そのため、複数のコンバータ電源部7,7,7,・・・,7の各々は、対応するコンバータ制御部に直流リンク電圧23の電源を供給する。
 次に、インバータ制御部3は、アップデート用のファームウェアの一部又は全部を複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のうちのマスターのコンバータ制御部6に送信する(S5)。マスターのコンバータ制御部6は、記憶していたファームウェアをアップデート用のファームウェアの一部又は全部にアップデートする。
 次に、マスターのコンバータ制御部6は、アップデート用のファームウェアに一部又は全部を複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のうちのスレーブのコンバータ制御部6,6,・・・,6に送信する(S6)。コンバータ制御部6,6,・・・,6の各々は、記憶していたファームウェアをアップデート用のファームウェアの一部又は全部にアップデートする。充放電装置1の内部の複数のファームウェアがアップデートされた後、インバータ制御部3は、連系解列器制御信号24により、連系解列器8をオフする(S7)。
 上述したように、充放電装置1は、充放電運転停止時にファームウェアをアップデートする要求を受けた場合、インバータ制御部3及び複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のファームウェアを個別にアップデートするのではなく、シーケンスにしたがって、充放電装置1の内部の複数のファームウェアを一括でアップデートする。これにより、充放電装置1は、充放電運転時の低負荷状態での電力変換効率を向上させると共に充放電運転停止時の待機電力を抑制し、かつ複数のファームウェアのアップデートを一括で行うことができる。更に言うと、充放電装置1は、充放電装置1が設置された場所で複数のファームウェアをアップデートする必要が発生した場合の作業時間を短縮することができる。充放電装置1は、作業時の作業者の誤った接触による感電の危険性を回避することができる。充放電装置1は、遠隔ネットワークダウンロードに対応することができる。
 図4は、実施の形態にかかる充放電装置1がファームウェアをアップデートする場合の充放電装置1の動作の手順の第2の例の概略を示すフローチャートである。図4のフローチャートは、図3のフローチャートの各ステップに、EV82が充放電装置1に接続されているか否かを判断するステップS11が追加されたフローチャートである。第2の例では、インバータ制御部3は、ファームウェアのアップデートの要求を受信すると(S1)、充放電装置1の状態が充放電運転停止の状態であるか否かを確認する(S2)。
 インバータ制御部3が、充放電装置1の状態が充放電運転の状態であることを確認した場合(S2でNo)、充放電装置1がファームウェアをアップデートする動作は終了する。インバータ制御部3は、充放電装置1の状態が充放電運転停止の状態であることを確認した場合(S2でYes)、CAN通信25の信号により、又は、車両I/O信号26に含まれる充放電コネクタ接続確認信号により、EV82が充放電装置1に接続されているか否かを判断する(S11)。インバータ制御部3が、EV82が充放電装置1に接続されていると判断した場合(S11でYes)、充放電装置1がファームウェアをアップデートする動作は終了する。
 インバータ制御部3は、EV82が充放電装置1に接続されていないと判断した場合(S11でNo)、充放電運転が行われていないと判断し、インバータ制御部3及び複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6のアップデート用のファームウェアをまとめてダウンロードする(S3)。インバータ制御部3は、インバータ制御部3が記憶していたファームウェアをアップデート用のファームウェアの一部又は全部にアップデートする。図4のフローチャートのステップS4以降の動作は、図3のフローチャートのステップS4以降の動作と同じである。
 上述したように、充放電装置1は、ファームウェアをアップデートしている最中には充放電運転を行うことができないため、CAN通信25の信号により、又は、車両I/O信号26に含まれる充放電コネクタ接続確認信号により、EV82が充放電装置1に接続されていないと判断した場合にのみファームウェアをアップデートする。これにより、充放電装置1は、アップデートの最中に例えばタイマー充電又は他の充放電要求を拒絶しなければならない事態を回避することができる。
 なお、実施の形態では、蓄電池83が搭載される自動車はEV82であるが、蓄電池83が搭載される自動車はEV82に限定されない。蓄電池83が搭載される自動車は、プラグインハイブリッド車又はプラグインハイブリッド電気自動車であってもよい。
 蓄電池83は、自動車に搭載されなくてもよい。蓄電池83は、定置型の蓄電池であってもよい。
 図5は、実施の形態にかかる充放電装置1が有するインバータ制御部3、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6、通信部10、受付部11及びコンピュータ用コネクタ17の一部又は全部がプロセッサ97によって実現される場合のプロセッサ97を示す図である。つまり、インバータ制御部3、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6、通信部10、受付部11及びコンピュータ用コネクタ17の一部又は全部の機能は、メモリ98に格納されるプログラムを実行するプロセッサ97によって実現されてもよい。プロセッサ97は、CPU(Central Processing Unit)、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、又はDSP(Digital Signal Processor)である。図5には、メモリ98も示されている。
 インバータ制御部3、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6、通信部10、受付部11及びコンピュータ用コネクタ17の一部又は全部の機能がプロセッサ97によって実現される場合、当該一部又は全部の機能は、プロセッサ97と、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェア及びファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ98に格納される。プロセッサ97は、メモリ98に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、インバータ制御部3、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6、通信部10、受付部11及びコンピュータ用コネクタ17の一部又は全部の機能を実現する。
 インバータ制御部3、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6、通信部10、受付部11及びコンピュータ用コネクタ17の一部又は全部の機能がプロセッサ97によって実現される場合、充放電装置1は、インバータ制御部3、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6、通信部10、受付部11及びコンピュータ用コネクタ17によって実行されるステップの一部又は全部が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ98を有する。メモリ98に格納されるプログラムは、インバータ制御部3、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6、通信部10、受付部11及びコンピュータ用コネクタ17が実行する手順又は方法の一部又は全部をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
 メモリ98は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(登録商標)(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク又はDVD(Digital Versatile Disk)等である。
 図6は、実施の形態にかかる充放電装置1が有するインバータ制御部3、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6、通信部10、受付部11及びコンピュータ用コネクタ17の一部又は全部が処理回路99によって実現される場合の処理回路99を示す図である。つまり、インバータ制御部3、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6、通信部10、受付部11及びコンピュータ用コネクタ17の一部又は全部は、処理回路99によって実現されてもよい。
 処理回路99は、専用のハードウェアである。処理回路99は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はこれらを組み合わせたものである。
 インバータ制御部3、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6、通信部10、受付部11及びコンピュータ用コネクタ17の一部は、残部とは別個の専用のハードウェアであってもよい。
 インバータ制御部3、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6、通信部10、受付部11及びコンピュータ用コネクタ17の複数の機能について、当該複数の機能の一部がソフトウェア又はファームウェアで実現され、当該複数の機能の残部が専用のハードウェアで実現されてもよい。このように、インバータ制御部3、複数のコンバータ制御部6,6,6,・・・,6、通信部10、受付部11及びコンピュータ用コネクタ17の複数の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実現することができる。
 以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略又は変更することも可能である。
 1 充放電装置、2 インバータ、3 インバータ制御部、4 インバータ電源部、5,5,5,5 コンバータ、6,6,6,6 コンバータ制御部、7,7,7,7 コンバータ電源部、8 連系解列器、9 蓄電池側解列器、10 通信部、11 受付部、12,15 配線、13 コンデンサ、14 充放電コネクタ、16,45,46,47,48 ダイオード、17 コンピュータ用コネクタ、21 パルス振幅変調信号、22,22,22,22 PWM信号、23 直流リンク電圧、24 連系解列器制御信号、25 CAN通信、26 車両I/O信号、27,28 通信、29 コンバータ電源オフ制御信号、41,42,43,44 スイッチング素子、49,50 リアクトル、81 商用系統、82 EV、83 蓄電池、84 負荷、85 分電盤、86 端末機器、87 ブロードバンドルータ、88 インターネット、89 サーバ、90 表示操作リモートコントローラ、91 充放電ポート、92 ファームウェア書込み用パーソナルコンピュータ、97 プロセッサ、98 メモリ、99 処理回路。

Claims (8)

  1.  商用系統から供給される交流電力をもとに蓄電池を充電する機能と、前記蓄電池から供給される直流電力をもとに交流電力を負荷に供給する機能とを有する充放電装置であって、
     前記商用系統から供給される交流電力を直流電力に変換する機能と直流電力を交流電力に変換する機能とを含むインバータと、
     前記インバータを制御するインバータ制御部と、
     前記インバータと前記インバータ制御部とに電源を供給するインバータ電源部と、
     前記インバータによって得られる直流電力の電圧値を変更する機能と前記蓄電池から供給される直流電力の電圧値を変更する機能とを含み並列に接続された複数のコンバータと、
     前記複数のコンバータを制御する複数のコンバータ制御部と、
     前記複数のコンバータと前記複数のコンバータ制御部とに電源を供給する複数のコンバータ電源部と、
     前記商用系統と前記インバータとを接続させる状態と接続させない状態とを切り替える連系解列器と、
     前記複数のコンバータと前記蓄電池とを接続させる状態と接続させない状態とを切り替える蓄電池側解列器と、
     前記充放電装置の外部の端末機器と通信を行う通信部と、
     前記充放電装置の外部の表示操作リモートコントローラからの指示を受け付ける受付部とを備え、
     前記インバータは、前記複数のコンバータの一部又は全部によって得られる直流電力を交流電力に変換して変換によって得られる交流電力を前記負荷に供給する機能を有し、
     前記複数のコンバータの各々は、前記複数のコンバータ制御部のいずれかひとつに対応すると共に、前記複数のコンバータ電源部のいずれかひとつに対応しており、
     前記複数のコンバータ制御部の各々は、前記複数のコンバータのいずれかひとつに対応していて、前記複数のコンバータのうちの対応するコンバータを制御すると共に、前記複数のコンバータ電源部のいずれかひとつに対応しており、
     前記複数のコンバータ電源部の各々は、前記複数のコンバータのいずれかひとつに対応すると共に、前記複数のコンバータ制御部のいずれかひとつに対応しており、前記複数のコンバータのうちの対応するコンバータと、前記複数のコンバータ制御部のうちの対応するコンバータ制御部とに電源を供給し、
     前記インバータは前記複数のコンバータの一部又は全部に直流電力を供給する機能を有していて、前記複数のコンバータの各々は前記インバータに直流電力を供給する機能を有しており、前記インバータが前記複数のコンバータの一部又は全部に供給する直流電力の電圧と、前記複数のコンバータの各々が前記インバータに供給する直流電力の電圧とは、直流リンク電圧であって、
     前記蓄電池についての充放電運転時に、前記複数のコンバータ電源部の一部又は全部は、前記複数のコンバータのうちの対応するコンバータと前記複数のコンバータ制御部のうちの対応するコンバータ制御部とに前記直流リンク電圧の電源を供給する
     ことを特徴とする充放電装置。
  2.  前記充放電運転時に、前記負荷が必要とする電力量があらかじめ決められた電力量を下回った場合、前記複数のコンバータ制御部のうちの特定のひとつのコンバータ制御部はマスターのコンバータ制御部となり、前記複数のコンバータ制御部のうちの前記特定のひとつのコンバータ制御部以外のコンバータ制御部はスレーブのコンバータ制御部となり、前記マスターのコンバータ制御部は、前記スレーブのコンバータ制御部の電源をオフする
     ことを特徴とする請求項1に記載の充放電装置。
  3.  前記充放電運転時に、前記負荷が必要とする電力量があらかじめ決められた電力量を下回った場合、前記複数のコンバータ制御部のうちの特定のひとつのコンバータ制御部はマスターのコンバータ制御部となり、前記複数のコンバータ制御部のうちの前記特定のひとつのコンバータ制御部以外のコンバータ制御部はスレーブのコンバータ制御部となり、前記複数のコンバータのうちの前記スレーブのコンバータ制御部に対応するコンバータは、スレーブのコンバータであり、
     前記マスターのコンバータ制御部は、前記スレーブのコンバータを停止させる場合、前記スレーブのコンバータ制御部にコンバータ制御を停止する信号を出力する
     ことを特徴とする請求項1に記載の充放電装置。
  4.  前記インバータと前記複数のコンバータとを接続する配線に接続されているコンデンサを更に備え、
     前記蓄電池についての充放電運転停止時に、
      前記連系解列器は、前記商用系統と前記インバータとを接続させない状態にし、前記直流リンク電圧を低下させ、
      前記複数のコンバータ電源部の各々は、前記複数のコンバータのうちの対応するコンバータへの電源の供給をオフすると共に、前記複数のコンバータ制御部のうちの対応するコンバータ制御部への電源の供給をオフする
     ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の充放電装置。
  5.  前記蓄電池は、電気自動車に搭載されており、
     前記電気自動車と前記蓄電池側解列器とを電気的に接続すると共に前記電気自動車と前記マスターのコンバータ制御部とを電気的に接続する充放電コネクタと、
     前記インバータと前記複数のコンバータとを接続する配線に接続されているコンデンサとを更に備え、
     前記蓄電池についての充放電運転停止時に、
      前記連系解列器は、前記商用系統と前記インバータとを接続させる状態にし、
      前記インバータは、前記商用系統から供給される交流電圧をダイオード整流によって得られた直流電圧をもとに前記コンデンサを充電し、
      前記複数のコンバータ電源部の各々は、前記複数のコンバータ制御部のうちの対応するコンバータ制御部に前記直流リンク電圧の電源を供給し、
      前記マスターのコンバータ制御部は、コンバータ電源オフ制御信号を、前記複数のコンバータ電源部のうちの前記マスターのコンバータ制御部に対応するコンバータ電源部以外のコンバータ電源部に出力し、前記複数のコンバータ電源部のうちの前記マスターのコンバータ制御部に対応するコンバータ電源部以外のコンバータ電源部の電源をオフし、
      前記マスターのコンバータ制御部は、前記電気自動車からコントローラエリアネットワークを介して送られてくる信号を常時監視する
     ことを特徴とする請求項2又は3に記載の充放電装置。
  6.  前記蓄電池についての充放電運転停止時に、
     前記連系解列器は、前記商用系統と前記インバータとを接続させない状態にし、前記直流リンク電圧を低下させ、
     前記表示操作リモートコントローラの設定画面又は前記端末機器の設定画面において、前記複数のコンバータ電源部をオフする第1のモードと、前記複数のコンバータ制御部のうちの前記マスターのコンバータ制御部が出力するコンバータ電源オフ制御信号により前記スレーブのコンバータ制御部の電源をオフする第2のモードとのいずれかが選択され、
     前記通信部又は前記受付部は、前記表示操作リモートコントローラの設定画面又は前記端末機器の設定画面で選択された前記第1のモード又は前記第2のモードを受け付ける
     ことを特徴とする請求項2又は3に記載の充放電装置。
  7.  前記インバータと前記複数のコンバータとを接続する配線に接続されているコンデンサを更に備え、
     前記蓄電池についての充放電運転停止時に、前記インバータ制御部がファームウェアをアップデートする要求を受け取った場合、
      前記連系解列器は、前記商用系統と前記インバータとを接続させる状態にし、
      前記インバータは、前記商用系統から供給される交流電圧をダイオード整流によって得られた直流電圧をもとに前記コンデンサを充電し、
      前記複数のコンバータ電源部の各々は、前記複数のコンバータ制御部のうちの対応するコンバータ制御部に前記直流リンク電圧の電源を供給し、
      前記インバータ制御部は、アップデート用のファームウェアを受け取ったとき、前記複数のコンバータ制御部のうちの特定のひとつのコンバータ制御部に前記アップデート用のファームウェアの一部又は全部を転送し、
      前記特定のひとつのコンバータ制御部は、前記アップデート用のファームウェアの一部又は全部を受信したとき、前記複数のコンバータ制御部のうちの前記特定のひとつのコンバータ制御部以外のコンバータ制御部に前記アップデート用のファームウェアの一部又は全部を転送し、
      前記インバータ制御部及び前記複数のコンバータ制御部で記憶されていたファームウェアは、前記アップデート用のファームウェアの一部又は全部に一括でアップデートされる
     ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の充放電装置。
  8.  前記蓄電池は、電気自動車に搭載されており、
     前記充放電運転停止時に、コントローラエリアネットワーク通信の信号により、又は、充放電コネクタ接続確認信号により、前記電気自動車が前記充放電装置に接続されていないと前記インバータ制御部によって判断された場合、前記インバータ制御部及び前記複数のコンバータ制御部で記憶されていたファームウェアはアップデートされる
     ことを特徴とする請求項7に記載の充放電装置。
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