WO2022244643A1

WO2022244643A1 - 電力供給装置

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Publication number: WO2022244643A1
Application number: PCT/JP2022/019730
Authority: WO
Inventors: 康樹金澤
Original assignee: 株式会社ナチュラニクス
Priority date: 2021-05-18
Filing date: 2022-05-09
Publication date: 2022-11-24
Also published as: JPWO2022244643A1

Abstract

常用電源が発生する常用電力に基づく直流電力を出力する電力出力部１と、電力出力部１と並列に設けられており、直流電力により充電された充電電力を蓄える蓄電池２と、を有し、直流電力及び充電電力を含む出力電力を発生する電力発生部１０と、出力電力を負荷に供給する電力供給部４と、電力発生部１０と電力供給部４との間に設けられており、出力電力を電力供給部４に供給する状態と出力電力を供給しない状態とを切り替える切替部と、切替部の状態を制御することにより、出力電力を負荷へ供給せずに直流電力により蓄電池を充電する第１状態と、電力供給部４が出力電力を負荷へ供給できる第２状態とを切り替える制御部９と、を備える。

Description

電力供給装置

　本発明は、負荷に電力を供給する電力供給装置に関する。

　無停電電源装置等の電力供給装置は、停電等に起因して常用電源が負荷に電力を供給することが困難になった場合に、搭載された蓄電池から負荷へ電力を供給する（例えば、特許文献１）。

特開２０２０－５４０２０号公報

　常用電源が供給可能な電力よりも大きな電力が負荷において要求されることがある。特許文献１に記載された技術では、常用電源が供給可能な電力よりも大きな電力を負荷に供給することができないという問題があった。

　そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、常用電源が供給可能な電力よりも大きな電力を負荷に供給することができる電力供給装置を提供することを目的とする。

　本発明の第１の態様の電力供給装置は、常用電源が発生する常用電力に基づく直流電力を出力する電力出力部と、前記電力出力部と並列に設けられており、前記直流電力により充電された充電電力を蓄える蓄電池と、を有し、前記直流電力及び前記充電電力を含む出力電力を発生する電力発生部と、前記出力電力を負荷に供給する電力供給部と、前記電力発生部と前記電力供給部との間に設けられており、前記出力電力を前記電力供給部に供給する状態と前記出力電力を供給しない状態とを切り替える切替部と、前記切替部の状態を制御することにより、前記出力電力を前記負荷へ供給せずに前記直流電力により前記蓄電池を充電する第１状態と、前記電力供給部が前記出力電力を前記負荷へ供給できる第２状態とを切り替える制御部と、を備える。

　前記電力供給装置は、前記蓄電池の電池電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、前記制御部は、前記電池電圧が第１電圧未満である間は、前記出力電力を前記電力供給部に供給しない状態に前記切替部を切り替えることにより前記電力供給装置を前記第１状態にし、前記電池電圧が前記第１電圧未満から前記第１電圧以上に変化したことに応じて、前記出力電力を前記電力供給部に供給する状態に前記切替部を切り替えることにより前記電力供給装置を前記第１状態から前記第２状態に切り替えてもよい。

　前記制御部は、前記電池電圧が前記第１電圧より低い第２電圧以上から前記第２電圧未満に変化した場合に、前記出力電力を前記電力供給部に供給しない状態に前記切替部を切り替えることにより、前記電力供給装置を前記第２状態から前記第１状態に切り替えてもよい。

　前記電力出力部は、前記電力供給装置が前記第２状態である場合に、出力する前記直流電力が所定の閾値未満である間は前記負荷の状態に応じて前記直流電力を変化させ、出力する前記直流電力が前記閾値に達した場合、前記負荷の状態によらず前記直流電力を増加させなくてもよい。

　前記電力出力部は、前記電力供給装置が前記第２状態である場合に、出力する前記直流電力が前記閾値未満である間は、前記負荷の消費電力が大きいほどパルス幅変調のデューティ比を大きくすることにより前記直流電力を増加させてもよい。

　前記蓄電池は、前記電力供給部が前記負荷に供給するべき電力が前記閾値よりも大きい場合に、前記充電電力を出力してもよい。前記蓄電池は、前記電力供給部の入力インピーダンスと前記蓄電池の入力インピーダンスとの関係が、前記直流電力が前記蓄電池に供給されない条件を満たす状態になっている間に前記充電電力を出力してもよい。前記蓄電池は、前記電力供給部の入力インピーダンスが前記蓄電池の入力インピーダンス以下になった後に、前記充電電力を出力してもよい。

　前記蓄電池は、前記電力供給部の入力インピーダンスと前記蓄電池の入力インピーダンスとの関係が、前記電力出力部が出力した前記直流電力が前記蓄電池に供給される条件を満たす状態になっている間に、前記直流電力に基づいて充電されてもよい。

　前記電力供給部は、出力端子を介して、前記出力電力を前記負荷に供給し、前記制御部は、前記出力端子に接続された電気自動車のバッテリから電力の供給を受けるモードに設定された場合に、供給を受けた電力を前記蓄電池に蓄えるように前記電力供給部及び前記切替部を制御してもよい。

　前記制御部は、電力を電気事業者に供給するモードに設定された場合に、前記蓄電池に蓄えられた電力を入力端子側から電気事業者に戻すように前記電力供給部及び前記切替部を制御してもよい。

　本発明によれば、常用電源が供給可能な電力よりも大きな電力を負荷に供給することができるという効果を奏する。

実施形態の電力供給装置の概要を示す図である。電力供給装置の動作状態の変化について説明するための図である。電力供給装置による負荷への電力の供給の処理手順を示すフローチャートである。変形例の電力供給装置の構成を示す図である。

［電力供給装置１００の概要］
　図１は、本実施形態の電力供給装置１００の概要を示す図である。電力供給装置１００は、常用電源（不図示）から常用電力を供給される。常用電源は、例えば、商用交流電源である。常用電源は、電力を発生する装置であれば、商用交流電源に限定されず、工業用電源、太陽光発電装置、水素燃料又は化石燃料を用いた発電装置又は蓄電池であってもよい。

　電力供給装置１００は、常用電源から供給される常用電力に基づく電力を負荷へ供給する。電力供給装置１００は、無停電電源装置として動作する。電力供給装置１００は、常用電源からの常用電力の供給が停止した場合に、内蔵する蓄電池２から負荷へ出力電力を供給する。蓄電池２は、常用電力を蓄積し、常用電力の供給が停止した場合に蓄積した充電電力を放電する。電力供給装置１００は、常用電源が供給可能な常用電力よりも大きな電力を要する負荷に接続された場合に、常用電源からの電力に加えて、内蔵する蓄電池２に蓄えられている充電電力を負荷へ供給する。

　このようにして、電力供給装置１００は、常用電源から供給可能な常用電力よりも大きな電力を負荷へ供給することができる。例えば、電力供給装置１００は、ＥＶ（Electric Vehicle）自動車を急速充電したり、災害時に多数のスマートフォンを同時に充電したりすることができる。電力供給装置１００は、電力出力部１、蓄電池２、第１リレー３、電力供給部４、第２リレー５、リレー制御部６、リレー制御部７、電圧検出部８及び制御部９を備える。

　電力出力部１は、常用電源が発生する常用電力に基づく直流電力を出力する。例えば、電力出力部１は、常用電源から入力端子１１を介して供給される交流電力を直流電力に変換するＤＣ／ＡＣインバータである。電力出力部１は、常用電源から直流の常用電力が供給される場合には、供給された直流の常用電力を電力変換するＤＣ／ＤＣコンバータであってもよい。電力出力部１が供給する直流電力Ｐ_１を図１中に太い矢印で示す。

　電力出力部１は、制御部９から入力される制御データに基づいて動作する。電力出力部１は、常用電源から電力出力部１への常用電力の供給が開始されたことを検出すると、常用電力の供給が開始されたことを示す情報を制御部９へ入力してもよい。電力出力部１は、常用電源から電力出力部１への常用電力の供給が停止したことを検出すると、常用電力の供給が停止したことを示す情報を制御部９へ入力してもよい。

　図１の例では、電力出力部１は、例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation）方式を用いて負荷の大きさに応じてデューティを変化させるＰＷＭ制御回路を有する。電力出力部１は、ＰＷＭ制御回路が発生した電圧を平滑化した直流電圧及び直流電流に対応する直流電力Ｐ_１を出力する。電力出力部１は、直流電力Ｐ_１を蓄電池２又は電力供給部４へ出力する。

　電力出力部１は、生成した直流電力Ｐ_１が電力供給部４を介して負荷へ供給されていない第１状態では、直流電力Ｐ_１により蓄電池２を充電する。電力出力部１は、直流電力Ｐ_１が負荷へ供給可能な第２状態である場合において出力する直流電力Ｐ_１が所定の閾値未満である間、負荷の状態に応じて直流電力Ｐ_１を変化させる。閾値は、例えば、電力出力部１に供給される常用電力より小さい値である。

　例えば、電力出力部１は、電力供給部４に接続されている負荷の消費電力が大きいほど、直流電力Ｐ_１を増加させる。このとき、電力出力部１は、ＰＷＭのデューティ比を大きくすることにより、直流電力Ｐ_１を増加させる。電力出力部１は、予め設定された閾値以上の電力を出力させないようにするためのリミッタを有しており、出力する直流電力Ｐ_１が閾値に達した場合、負荷の状態によらず直流電力Ｐ_１を増加させない。閾値は、例えば、電力出力部１が出力可能な直流電力Ｐ_１の最大値に基づいて定められている。

　第１リレー３は、電力出力部１と蓄電池２との間に設けられている。第１リレー３は、リレー制御部６が出力する制御信号に基づいて、電力出力部１と蓄電池２とが接続された状態と、電力出力部１と蓄電池２とが接続されていない状態とを切り替える。すなわち、第１リレー３は、電力出力部１が出力した直流電力Ｐ_１を蓄電池２又は電力供給部４に供給するオン状態と、電力出力部１が出力した直流電力Ｐ_１を供給しないオフ状態とを切り替える。

　蓄電池２は、例えば、リチウムイオン電池、チタン酸リチウム電池、全固体電池等である。蓄電池２は、電力出力部１と並列に設けられている。蓄電池２は、例えば、直列接続された複数の蓄電池モジュールを備える。蓄電池２は、直流電力Ｐ_１により充電された充電電力を蓄える。蓄電池２は、蓄えた充電電力を、電力供給部４を介して負荷へ供給する。蓄電池２が負荷へ供給する充電電力Ｐ_２を図１中に太い矢印で示す。

　図１中の矩形の破線で示すように、電力出力部１、蓄電池２及び第１リレー３は、電力発生部１０を構成している。電力発生部１０は、電力出力部１が出力する直流電力Ｐ_１と、蓄電池２が蓄える充電電力Ｐ_２を含む出力電力Ｐ_３を発生する。出力電力Ｐ_３を図１中に太い矢印で示す。

　電力供給部４は、電力発生部１０が発生させた出力電力Ｐ_３を負荷に供給する。電力供給部４は、出力端子１２を介して、出力電力Ｐ_３を負荷に供給する。例えば、電力供給部４は、電力発生部１０が発生させた出力電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣインバータである。電力供給部４は、電力発生部１０が発生させた出力電力を直流電力に電力変換するＤＣ／ＤＣコンバータであってもよい。

　第１リレー３及び第２リレー５がいずれもオン状態であるとき、蓄電池２は、電力出力部１が出力する直流電力Ｐ_１に基づいて充電したり、電力供給部４へ充電電力Ｐ_２を出力したりする。より詳しくは、蓄電池２は、電力供給部４の入力インピーダンスと蓄電池２の入力インピーダンスとの関係が、電力出力部１が出力した直流電力Ｐ_１が蓄電池２に供給される条件を満たす状態になっている間に、直流電力Ｐ_１に基づいて充電する。具体的には、電力供給部４の入力インピーダンスが蓄電池２の入力インピーダンスより大きいとき、又は第２リレー５がオフ状態の間、直流電力Ｐ_１に基づいて充電する。

　一方、蓄電池２は、電力供給部４の入力インピーダンスと蓄電池２の入力インピーダンスとの関係が、電力出力部１が出力した直流電力Ｐ_１が蓄電池２に供給されない条件を満たす状態になっている間に、充電電力Ｐ_２を出力する。直流電力Ｐ_１が蓄電池２に供給されない条件は、例えば、電力供給部４の入力インピーダンスが蓄電池２の入力インピーダンス以下であることである。

　蓄電池２が充電電力Ｐ_２を放電していない状態で負荷に供給するべき電力が大きくなり、電力出力部１が出力する直流電力Ｐ_１が閾値に達すると、直流電力Ｐ_１が閾値に達した時点での電力出力部１の出力インピーダンスが蓄電池２の出力インピーダンスよりも大きくなる。その結果、蓄電池２は充電電力Ｐ_２の出力を開始する。このようにして、蓄電池２は、電力供給部４が負荷に供給するべき電力が、電力出力部１が出力できる最大の直流電力Ｐ_１を超えた場合に、直流電力Ｐ_１の不足を充電電力Ｐ_２により補うことができる。

　第２リレー５は、電力発生部１０と電力供給部４との間に設けられている。第２リレー５は、電力発生部１０が発生させた出力電力Ｐ_３を電力供給部４に供給するオン状態と、この出力電力Ｐ_３を電力供給部４に供給しないオフ状態とを切り替えるための切替部として動作する。第２リレー５は、リレー制御部７が出力する制御信号に基づいて、オン状態とオフ状態とを切り替える。

　リレー制御部６は、第１リレー３を制御する。リレー制御部６は、制御部９が生成する制御情報に基づいて、第１リレー３のオン状態とオフ状態とを切り替える。リレー制御部７は、第２リレー５を制御する。リレー制御部７は、制御部９が生成する制御情報に基づいて、第２リレー５のオン状態とオフ状態とを切り替える。リレー制御部６及びリレー制御部７は、制御部９に含まれていてもよい。

　電圧検出部８は、蓄電池２が出力する電圧（以下、「電池電圧」という）を検出する。電圧検出部８は、検出した電池電圧を示す情報を制御部９へ入力する。

　制御部９は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御部９は、電力出力部１、第１リレー３及び第２リレー５の動作状態を制御する。また、制御部９は、電圧検出部８から入力された電池電圧を示す情報に基づいて電池電圧を特定する。制御部９は、電力供給部４の動作状態を制御する。制御部９は、出力端子１２に接続された負荷が所定のスケジュールどおりに充電及び放電を繰り返すロボットである場合には、負荷に要する電力を予測することが可能である。このように、制御部９は、出力端子１２に接続された負荷に要する電力を予測することが可能である場合には、予測した電力を負荷に供給する際に電力供給部４が要求する出力電力Ｐ_３に所定のマージンを加えた値を出力電力Ｐ_３の上限値として算出する。制御部９は、この上限値を超えないように、電力供給部４に供給する出力電力Ｐ_３を制限してもよい。このようにして、制御部９は、蓄電池２の電池電圧が急に低下して第２電圧Ｖ_ｔｈ２よりも小さな値にならないように、出力電力Ｐ_３を制限することができる。

［電力供給装置１００の動作状態の変化］
　電力供給装置１００は、蓄電池２の充電状態及び負荷の大きさ等に応じて変化する複数の動作状態を有する。制御部９は、リレー制御部６及びリレー制御部７を介して第１リレー３及び第２リレー５を制御することにより、動作状態を変化させる。

　制御部９は、リレー制御部６を介して、第１リレー３のオン状態とオフ状態とを切り替える。制御部９は、リレー制御部７を介して、第２リレー５のオン状態とオフ状態とを切り替える。制御部９は、第２リレー５の状態を制御することにより、電力発生部１０が発生させた出力電力Ｐ_３を負荷へ供給せずに直流電力Ｐ_２により蓄電池を充電する第１状態と、電力供給部４が出力電力Ｐ_３を負荷へ供給できる第２状態とを切り替える。

　本明細書の例では、制御部９は、電圧検出部８が検出した蓄電池２の電池電圧に基づいて、第１状態と第２状態とを切り替える。より詳しくは、制御部９は、蓄電池２の電池電圧が第１電圧Ｖ_ｔｈ１未満である間は、電力発生部１０が発生する出力電力Ｐ_３を電力供給部４に供給しない状態に第２リレー５（切替部に相当）を切り替えることにより電力供給装置１００を第１状態にする。制御部９は、蓄電池２の電池電圧が第１電圧V_ｔｈ１未満から第１電圧Ｖ_ｔｈ１以上に変化したことに応じて、電力発生部１０が発生する出力電力Ｐ_３を電力供給部４に供給する状態に第２リレー５を切り替えることにより、電力供給装置１００を第１状態から第２状態に切り替える。

　図２は、電力供給装置１００の動作状態の変化について説明するための図である。図２（ａ）は、電力発生部１０が発生する出力電力Ｐ_３の変化を示す。図２（ｂ）は、蓄電池２から出力される充電電力Ｐ_２の変化を示す。図２（ｂ）において正の値が示されている領域は、蓄電池２が充電電力Ｐ_２を出力している状態を示しており、図２（ｂ）において負の値が示されている領域は、蓄電池２が充電されている状態を示している。

　図２（ｃ）は、電力出力部１が供給する直流電力Ｐ_１の変化を示す。図２（ｄ）は、蓄電池２の電池電圧の変化を示す。図２（ｅ）は、第１リレー３の状態の変化を示す。図２（ｆ）は、第２リレー５の状態の変化を示す。

　図２（ａ）から図２（ｃ）のグラフの縦軸は電力を示し、図２（ｄ）のグラフの縦軸は電圧を示し、図２（ｅ）及び図２（ｆ）のグラフの縦軸は、それぞれ第１リレー３又は第２リレー５のオンオフの状態を示す。横軸は時間を示す。

　停止状態では、常用電源から電力出力部１への常用電力の供給が行われていない。停止状態では、第１リレー３及び第２リレー５はオフ状態である。停止状態では、電力出力部１は、蓄電池２及び電力供給部４のどちらにも接続されていないため、蓄電池２及び電力供給部４へいずれも直流電力Ｐ_１を供給せず、図２（ｃ）の停止状態のグラフに示すようにＰ_１＝０Ｗである。蓄電池２は、電力供給部４と接続されていないため、電力供給部４へ充電電力Ｐ_２を供給せず、図２（ｂ）に示すようにＰ_２＝０Ｗである。

　制御部９は、停止状態において常用電源から電力出力部１への常用電力の供給が開始されたことを示す情報を電力出力部１から取得すると、第１リレー３をオン状態に切り替えることをリレー制御部６に指示する。第１リレー３がオン状態に切り替わることにより、電力供給装置１００は第１状態になる。

　第１状態では、図２（ｅ）に示すように第１リレー３はオン状態であり、図２（ｆ）に示すように第２リレー５はオフ状態である。第１状態では、電力出力部１が出力する直流電力Ｐ_１は電力供給部４に出力電力Ｐ_３として供給されず、Ｐ_３＝０Ｗとなる（図２（ａ））。制御部９は、この直流電力Ｐ_１により蓄電池２を充電させるので、図２（ｂ）の第１状態のグラフに示すように充電電力Ｐ_２は負の値を示す。このとき、蓄電池２の電池電圧は、徐々に上昇する（図２（ｄ））。

　蓄電池２は、電力供給部４が負荷に供給するべき出力電力が閾値よりも大きい場合に、充電電力Ｐ_２を出力する。第１状態において制御部９が蓄電池２を充電している間、蓄電池２の電池電圧は、徐々に上昇する。制御部９は、蓄電池２の電池電圧がＶ_ｔｈ１以上になると、第２リレー５をオフ状態からオン状態に切り替える。第２リレー５がオン状態に切り替わることで、電力供給装置１００は第１状態から第２状態に遷移する。第２状態では、図２（ｅ）に示すように第１リレー３は引き続きオン状態である。

　第２状態は、蓄電池２の充電電力Ｐ_２が電力供給部４へ供給されないモードＡと、蓄電池２の充電電力Ｐ_２が電力供給部４へ供給されるモードＢとを含む。図２には、電力供給装置１００が第２状態にモードＡからモードＢに１回遷移する例を示すが、電力供給装置１００が第２状態においてモードＡとモードＢとの間で複数回遷移してもよい。

　電力供給部４が負荷に供給するべき出力電力Ｐ_３が閾値以下である場合には、電力供給装置１００はモードＡとして動作する。モードＡでは、図２（ｂ）に示すように、蓄電池２から出力される充電電力Ｐ_２＝０Ｗとなる。

　電力供給部４が負荷に供給するべき出力電力Ｐ_３が閾値よりも多い場合には、電力供給装置１００はモードＢとして動作する。モードＢでは、電力出力部１の出力インピーダンスが蓄電池２の出力インピーダンスよりも大きくなる。このため、蓄電池２から充電電力Ｐ_２が出力され始めて、電力供給部４へ充電電力Ｐ_２が供給される。このとき、電力発生部１０から電力供給部４に供給される出力電力Ｐ_３は、直流電力Ｐ_１と充電電力Ｐ_２とを合計したものとなる（Ｐ_３＝Ｐ_１＋Ｐ_２）。

　モードＢでは、蓄電池２から電力供給部４へ供給される充電電力Ｐ_２が供給されるため、図２（ｄ）に示すように蓄電池２の電池電圧は徐々に低下する。制御部９は、電圧検出部８が検出した蓄電池２の電池電圧が第２電圧Ｖ_ｔｈ２以下であるか否かを判定する。第２電圧Ｖ_ｔｈ２は、第１電圧Ｖ_ｔｈ１より低い値である。第２電圧Ｖ_ｔｈ２は、例えば、常用電源の非常停止時に電力供給装置１００が動作する際に要する蓄電池２のバッテリ残量に応じて定められる。

　制御部９は、蓄電池２の電池電圧が第２電圧Ｖ_ｔｈ２以上から第２電圧Ｖ_ｔｈ２未満に変化した場合に、出力電力Ｐ_３を電力供給部４に供給しない状態に第２リレー５を切り替えることにより、電力供給装置１００を第２状態から第１状態に切り替える。この第１状態において、上述したように、電力出力部１が出力する直流電力Ｐ_１により蓄電池２が充電される。その後、電力供給装置１００は第２状態に切り替わり、負荷に供給するべき電力が増加すると、直流電力Ｐ_１と充電電力Ｐ_２とを含む出力電力Ｐ_３が負荷に供給されるモードＢになる。

［電力供給装置１００による負荷への電力の供給の処理手順］
　図３は、電力供給装置１００による負荷への電力の供給の処理手順を示すフローチャートである。例えば、この処理手順は、常用電源から電力出力部１への常用電力の供給が開始されたことを電力出力部１が検出し、常用電力の供給が開始されたことを示す情報を電力出力部１が制御部９へ入力したときに開始する。

　まず、制御部９は、第１リレー３をオフ状態からオン状態に切り替えることをリレー制御部６に指示する（Ｓ１０１）。制御部９は、蓄電池２の電池電圧が第１電圧Ｖ_ｔｈ１以上であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。制御部９は、蓄電池２の電池電圧が第１電圧Ｖ_ｔｈ１以上であると判定した場合に（Ｓ１０２のＹＥＳ）、第２リレー５をオフ状態からオン状態に切り替えることをリレー制御部７に指示する（Ｓ１０３）。制御部９は、蓄電池２の電池電圧が第２電圧Ｖ_ｔｈ２以下であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。

　制御部９は、蓄電池２の電池電圧が第２電圧Ｖ_ｔｈ２以下であると判定した場合に（Ｓ１０４のＹＥＳ）、第２リレー５をオン状態からオフ状態に切り替えることをリレー制御部７に指示する（Ｓ１０５）。制御部９は、常用電源からの常用電力の供給が停止されたことを電力出力部１が検出したか否かを判定する（Ｓ１０６）。制御部９は、常用電力の供給が停止されたことを電力出力部１が検出した場合に（Ｓ１０６のＹＥＳ）、第１リレー３をオン状態からオフ状態に切り替えることをリレー制御部６に指示し（Ｓ１０７）、処理を終了する。

　制御部９は、Ｓ１０２の判定において蓄電池２の電池電圧が第１電圧Ｖ_ｔｈ１未満であると判定した場合に（Ｓ１０２のＮＯ）、Ｓ１０２の判定を繰り返す。制御部９は、Ｓ１０４の判定において蓄電池２の電池電圧が第２電圧Ｖ_ｔｈ２より高いと判定した場合に（Ｓ１０４のＮＯ）、Ｓ１０４の判定を繰り返す。制御部９は、Ｓ１０６の判定において常用電力の供給が停止されたことを電力出力部１が検出していない場合に（Ｓ１０６のＮＯ）、Ｓ１０２の処理に戻る。

［第１変形例］
　本実施形態では、電力供給装置１００が第１リレー３及び第２リレー５を備える場合の例について説明した。しかしながら、本発明は、電力供給装置１００が２つのリレーを備える例に限定されない。例えば、電力供給装置１００が一つのリレーのみを備えてもよい。

　図４は、本変形例の電力供給装置１００の構成を示す図である。図４の例では、電力供給装置１００は、第１リレー３と、第１リレーに対応するリレー制御部６とをいずれも備えていない点において図１に示す電力供給装置１００と異なる。図４に示す電力供給装置１００では、第１リレー及びリレー制御部６以外の回路素子については図１と同様である。

［第２変形例］
　制御部９は、出力端子１２側に接続されたＥＶのバッテリから電力の供給を受け入れる電力受入モードに移行するようにユーザが設定可能であってもよい。制御部９は、この電力受入モードにおいて、ユーザがＥＶから電力を買い取った場合等に、電力出力部１や電力供給部４を制御することにより、出力端子１２側に接続されたＥＶのバッテリから電力の供給を受け入れる。

　制御部９は、電力受入モードにおいて、電力供給部４及びリレー制御部６を制御して、受け入れた電力を蓄電池２に蓄える。制御部９は、電気事業者に売電することを目的として、電力を電気事業者に供給する供給モードに遷移してもよい。制御部９は、供給モードに設定された場合に、電力供給部４及びリレー制御部７を制御し、蓄電池２に蓄えられた電力を入力端子１１側から戻してもよい。このようにして、電力供給装置１００は、双方向に電力をやり取りすることができる。

［電力供給装置１００による効果］
　本実施形態の電力供給装置１００では、電力供給部４は、常用電源から供給される常用電力に基づく直流電力と、蓄電池２からの充電電力とを含む出力電力を負荷に供給する。このため、電力供給部４は、常用電力自体よりも大きな電力を負荷に供給することができる。

　以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

１　電力出力部
２　蓄電池
３　第１リレー
４　電力供給部
５　第２リレー
６　リレー制御部
７　リレー制御部
８　電圧検出部
９　制御部
１０　電力発生部
１００　電力供給装置

Claims

　常用電源が発生する常用電力に基づく直流電力を出力する電力出力部と、前記電力出力部と並列に設けられており、前記直流電力により充電された充電電力を蓄える蓄電池と、を有し、前記直流電力及び前記充電電力を含む出力電力を発生する電力発生部と、
　前記出力電力を負荷に供給する電力供給部と、
　前記電力発生部と前記電力供給部との間に設けられており、前記出力電力を前記電力供給部に供給する状態と前記出力電力を供給しない状態とを切り替える切替部と、
　前記切替部の状態を制御することにより、前記出力電力を前記負荷へ供給せずに前記直流電力により前記蓄電池を充電する第１状態と、前記電力供給部が前記出力電力を前記負荷へ供給できる第２状態とを切り替える制御部と、
　を備える電力供給装置。
　前記蓄電池の電池電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、
　前記制御部は、前記電池電圧が第１電圧未満である間は、前記出力電力を前記電力供給部に供給しない状態に前記切替部を切り替えることにより前記電力供給装置を前記第１状態にし、前記電池電圧が前記第１電圧未満から前記第１電圧以上に変化したことに応じて、前記出力電力を前記電力供給部に供給する状態に前記切替部を切り替えることにより前記電力供給装置を前記第１状態から前記第２状態に切り替える、
　請求項１に記載の電力供給装置。
　前記制御部は、前記電池電圧が前記第１電圧より低い第２電圧以上から前記第２電圧未満に変化した場合に、前記出力電力を前記電力供給部に供給しない状態に前記切替部を切り替えることにより、前記電力供給装置を前記第２状態から前記第１状態に切り替える、
　請求項２に記載の電力供給装置。
　前記電力出力部は、前記電力供給装置が前記第２状態である場合に、出力する前記直流電力が所定の閾値未満である間は前記負荷の状態に応じて前記直流電力を変化させ、出力する前記直流電力が前記閾値に達した場合、前記負荷の状態によらず前記直流電力を増加させない、
　請求項１から３のいずれか一項に記載の電力供給装置。
　前記電力出力部は、前記電力供給装置が前記第２状態である場合に、出力する前記直流電力が前記閾値未満である間は、前記負荷の消費電力が大きいほどパルス幅変調のデューティ比を大きくすることにより前記直流電力を増加させる、
　請求項４に記載の電力供給装置。
　前記蓄電池は、前記電力供給部が前記負荷に供給するべき電力が前記閾値よりも大きい場合に、前記充電電力を出力する、
　請求項４に記載の電力供給装置。
　前記蓄電池は、前記電力供給部の入力インピーダンスと前記蓄電池の入力インピーダンスとの関係が、前記直流電力が前記蓄電池に供給されない条件を満たす状態になっている間に前記充電電力を出力する、
　請求項６に記載の電力供給装置。
　前記蓄電池は、前記電力供給部の入力インピーダンスが前記蓄電池の入力インピーダンス以下になった後に、前記充電電力を出力する、
　請求項７に記載の電力供給装置。
　前記蓄電池は、前記電力供給部の入力インピーダンスと前記蓄電池の入力インピーダンスとの関係が、前記電力出力部が出力した前記直流電力が前記蓄電池に供給される条件を満たす状態になっている間に、前記直流電力に基づいて充電される、
　請求項１から３のいずれか一項に記載の電力供給装置。
　前記電力供給部は、出力端子を介して、前記出力電力を前記負荷に供給し、
　前記制御部は、前記出力端子に接続された電気自動車のバッテリから電力の供給を受けるモードに設定された場合に、供給を受けた電力を前記蓄電池に蓄えるように前記電力供給部及び前記切替部を制御する、
　請求項１から３のいずれか一項に記載の電力供給装置。
　前記制御部は、電力を電気事業者に供給するモードに設定された場合に、前記蓄電池に蓄えられた電力を入力端子側から電気事業者に戻すように前記電力供給部及び前記切替部を制御する、
　請求項１から３のいずれか一項に記載の電力供給装置。