特開 2022-102145 分散型電源システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022102145

(43)【公開日】2022-07-07

(54)【発明の名称】分散型電源システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/38 20060101AFI20220630BHJP

【ＦＩ】

H02J3/38 180

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020216701

(22)【出願日】2020-12-25

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110000213

【氏名又は名称】弁理士法人プロスペック特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】矢井 克典

(72)【発明者】

【氏名】彌永 憲保

(72)【発明者】

【氏名】田中 成司

(72)【発明者】

【氏名】中村 雄一郎

【テーマコード（参考）】

5G066

【Ｆターム（参考）】

5G066HA10

5G066HA11

5G066HB06

5G066HB07

(57)【要約】

【課題】 系統電源が停電から復帰した場合であっても、発電装置の発電電力が外部電源に供給されることを防止することができる分散型電源システムを提供すること。
【解決手段】 分散型電源システム１は、発電装置１０とＢＯＳ回路２０とを備える。発電装置１０は、発電機１１と、発電電力を出力可能な系統出力ライン１３及び自立出力ライン１４と、発電電力の出力先を制御する制御部１２とを有する。ＢＯＳ回路２０は、系統中継ライン２５と、外部電源中継ライン２６と、系統出力ライン１３が系統中継ライン２５に接続される状態と外部電源中継ライン２６に接続される状態とを切り替える電源切替器２８１，２８２，２８３と、系統電源から系統中継ライン２５に電力が供給されているときに外部電源中継ライン２６の導通を遮断し系統電源から系統中継ライン２５に電力が供給されていないときに外部電源中継ライン２６の導通を許可するリレー２９と、を有する
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電機と、前記発電機により発電された発電電力を出力可能な系統出力ライン及び自立出力ラインと、系統電源の非停電時に前記発電電力が前記系統出力ラインに出力され系統電源の停電時に前記発電電力が前記自立出力ラインに出力されるように前記発電電力の出力先を制御する制御部と、を有する発電装置と、
系統電源と前記系統出力ラインとを接続する系統中継ラインと、外部電源と前記系統出力ラインとを接続する外部電源中継ラインと、前記系統出力ラインの接続状態を、前記系統中継ラインに接続している系統側接続状態と前記外部電源中継ラインに接続している外部電源側接続状態とに切り替えることができるように構成された電源切替装置と、前記系統電源から前記系統中継ラインに電力が供給されているときに前記外部電源中継ラインの導通を遮断し前記系統電源から前記系統中継ラインに電力が供給されていないときに前記外部電源中継ラインの導通を許可する遮断装置と、を有する停電時起動ユニット回路と、
を備える分散型電源システム。

【請求項2】

請求項１に記載の分散型電源システムであって、
前記停電時起動ユニット回路は、前記外部電源が前記外部電源中継ラインに接続されているときに前記発電装置に外部電源供給信号を入力するための信号中継ラインを備える、分散型電源システム。

【請求項3】

請求項１に記載の分散型電源システムであって、
前記停電時起動ユニット回路は、前記外部電源が前記外部電源中継ラインに接続されているときに前記発電装置に外部電源供給信号を入力するための信号中継ラインと、前記系統出力ラインの接続状態が前記系統側接続状態であるときに前記信号中継ラインの導通を遮断し前記外部電源側接続状態であるときに前記信号中継ラインの導通を許可する信号切替装置を有し、
前記制御部は、前記発電装置に前記外部電源供給信号が入力されているときには、前記系統電源の非停電時であっても前記発電電力が前記自立出力ラインに出力されるように前記発電電力の出力先を制御する、分散型電源システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、系統電源の停電時にも発電可能な発電装置を有する分散型電源システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、商用電源等の系統電源に系統連系した発電装置を有する分散型電源システムとして、コージェネレーションシステムを開示する。特許文献１に開示のコージェネレーションシステムが有する発電装置は、系統電源から電力が供給されている非停電時に発電電力を系統電源側に出力する。系統電源側に出力された発電電力は、系統電源に接続されている家庭内の電力負荷等に供給され、或いは逆潮流して売電される。一方、系統電源から電力が供給されていない停電時には、発電装置は発電電力を系統電源側ではなく自立出力側に出力する。自立出力側の端部には自立コンセントが接続されており、この自立コンセントに家庭内の電力負荷を接続することにより、停電時においても家庭内の電力負荷に電力を供給することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６４４５３５１号明細書

【発明の概要】

【0004】

（発明が解決しようとする課題）
特許文献１に開示のコージェネレーションシステムによれば、系統電源の停電時に発電装置が発電している場合には、発電装置の発電を継続させることができる。しかしながら、系統電源の停電時に発電装置が発電停止している場合には、停電中に停止している発電装置を系統電源により起動することはできない。この場合、非常用電源等の外部電源を準備し、外部電源と発電装置とを接続して、外部電源により発電装置を起動させることができる。

【0005】

外部電源により発電装置を起動させる場合、系統電源と発電装置との間に設けられる切替装置を操作して、発電装置と系統電源とを切り離すとともに、発電装置と外部電源とを接続する。そして、外部電源から発電装置に電力を供給することにより、発電装置を起動させることができる。この場合、発電装置が発電して発電電力を系統電源側に出力すると、発電電力は発電装置に接続されている外部電源に供給されることになり、これにより外部電源が破損する虞がある。

【0006】

一般的には、外部電源を発電装置に接続すると、外部電源から外部電源供給信号が信号ラインを介して発電装置に入力される。外部電源供給信号が入力されている場合、起動した発電装置は外部電源が接続されていると判断して、発電電力を自立出力側に出力する。これにより、発電電力が外部電源に供給されることを防止することができる。しかしながら、信号ラインが断線している等の不具合の発生により外部電源供給信号が発電装置に入力されないような場合、発電装置は起動後に外部電源が接続されていないと判断して、自立出力側ではなく系統電源側に発電電力を供給する。このため発電電力が外部電源に供給されて、外部電源が破損する可能性がある。

【0007】

発電装置が系統電源の電圧と電流をセンサ等により監視している場合には、仮に起動時に外部電源供給信号が入力されていなくても、電圧・電流センサの検出情報に基づいて系統電源が停電しているか否かを判断することができる。そして、停電していると判断したときには、発電装置は、外部電源供給信号の入力の有無にかかわらず、自立出力側に発電電力を出力することができる。しかし、系統電源が停電から復帰した場合は、発電装置は発電電力の出力先を自立出力側から系統電源側に変更する。このとき例えば信号ラインの断線等により本来発電装置に入力されるべき外部電源供給信号が入力されておらず、さらに外部電源が発電装置に接続されている場合、発電電力が外部電源に供給されて外部電源が破損する可能性がある。

【0008】

そこで、本発明は、系統電源が停電から復帰した場合であっても、発電装置の発電電力が外部電源に供給されることを防止することができる分散型電源システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る分散型電源システムは、発電装置（１０）と停電時起動ユニット回路（２０）とを備える。発電装置は、発電機（１１）と、発電機により発電された発電電力を出力可能な系統出力ライン（１３）及び自立出力ライン（１４）と、系統電源（１００）の非停電時に発電電力が系統出力ラインに出力され系統電源の停電時に発電電力が自立出力ラインに出力されるように発電電力の出力先を制御する制御部（１２）と、を有する。そして、停電時起動ユニット回路は、系統電源と系統出力ラインとを接続する系統中継ライン（２５）と、外部電源と系統出力ラインとを接続する外部電源中継ライン（２６）と、系統出力ラインの接続状態を、系統中継ラインに接続している系統側接続状態と外部電源中継ラインに接続している外部電源側接続状態とに切り替えることができるように構成された電源切替装置（２８１，２８２，２８３）と、系統電源から系統中継ラインに電力が供給されているときに外部電源中継ラインの導通を遮断し系統電源から系統中継ラインに電力が供給されていないときに外部電源中継ラインの導通を許可する遮断装置（２９）と、を有する。

【0010】

本発明に係る分散型電源システムによれば、停電時に系統出力ラインの接続状態を外部電源側接続状態に設定することにより、外部電源から発電装置に電力を供給して、停電時に停止している発電装置を起動させることができる。また、発電装置の発電開始時に系統電源が停電しているときは、発電電力が自立出力ラインに出力される。その後、系統電源が停電から復帰した場合、つまり系統電源の非停電時に、発電電力が系統出力ラインに出力される。このとき系統出力ラインの接続状態が外部電源側接続状態であると、発電電力が停電時起動ユニット回路の外部電源中継ラインを流れて外部電源に供給される虞がある。しかしながら、本発明に係る停電時起動ユニット回路は遮断装置を有しており、この遮断装置は、系統電源から系統中継ラインに電力が供給されているとき、すなわち系統電源の非停電時には外部電源中継ラインの導通を遮断する。これにより、系統電源が停電から復帰したときに、外部電源中継ラインを介して発電電力が外部電源に供給されることを防止することができる。

【0011】

停電時起動ユニット回路は、外部電源が外部電源中継ラインに接続されているときに発電装置に外部電源供給信号を入力するための信号中継ライン（２７）を備えると良い。これによれば、外部電源が外部電源中継ラインに接続されたときには、信号中継ラインを介して外部電源供給信号が発電装置に入力される。これにより発電装置は、外部電源が接続されていると判断することができる。

【0012】

また、停電時起動ユニット回路は、外部電源が外部電源中継ラインに接続されているときに発電装置に外部電源供給信号を入力するための信号中継ライン（２７）と、系統出力ラインの接続状態が系統側接続状態であるときに信号中継ラインの導通を遮断し外部電源側接続状態であるときに信号中継ラインの導通を許可する信号切替装置（２８４）を有するのがよい。この場合、制御部は、発電装置に外部電源供給信号が入力されているときには、系統電源の非停電時であっても発電電力が自立出力ラインに出力されるように発電電力の出力先を制御するとよい。

【0013】

これによれば、信号中継ラインを通じて発電装置に外部電源供給信号が入力されることにより、発電装置は外部電源が接続されていると判断することができる。また、外部電源供給信号が入力されているときには、系統電源の非停電時であっても発電電力が自立出力ラインに出力されるため、自立出力ラインに電力負荷を接続することにより電力負荷に電力を供給することができる。その後、系統電源が停電から復帰した場合、発電電力の出力先が系統出力ラインに変更される。このとき系統出力ラインの接続状態が外部電源側接続状態であり、外部電源が外部電源中継ラインに接続されているが、信号中継ラインの断線等により発電装置に外部電源供給信号が入力されない場合であっても、発電電力は系統出力ラインに出力される。しかしながらこの場合には、上記したように外部電源中継ラインの導通が遮断装置により遮断されるため、発電電力が外部電源中継ラインを介して外部電源に供給されることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、本実施形態に係る分散型電源システムの概略図を示す。

【図2】図２は、図１に示す状態のＢＯＳ回路の結線図を示す。

【図3】図３は、停電時に切替開閉器の切替状態が第二切替状態に設定された状態の、分散型電源システムの概略図を示す。

【図4】図４は、図３に示す状態のＢＯＳ回路の結線図を示す。

【図5】図５は、停電時に外部電源により発電装置を起動した後に停電復帰した直後の状態の、分散型電源システムの概略図を示す。

【図6】図６は、図５に示す状態のＢＯＳ回路の結線図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る分散型電源システムの概略図（回路図）を示す。図１に示すように、本実施形態に係る分散型電源システム１は、発電装置１０と、停電時起動ユニット回路（以下、ＢＯＳ回路）２０と、を備える。

【0016】

発電装置１０は、発電機１１と、制御部１２と、系統出力ライン１３と、自立出力ライン１４と、外部信号ライン１５とを有する。発電機１１は、例えば、エンジンの駆動力を利用して発電を行うエンジン駆動式発電機でも良い。また、発電機１１は、燃料電池を用いて発電する燃料電池発電機でも良い。さらに、発電機１１は、太陽光発電機でも良いし、風力発電機でも良い。また、制御部１２は、発電機１１が発電した発電電力の制御、発電電力の出力先の制御、等を実行可能に構成される。

【0017】

系統出力ライン１３及び自立出力ライン１４は、その一端にて発電機１１に接続されており、発電機１１により発電された発電電力を出力することができるように構成される。また、外部信号ライン１５は、第一外部信号ライン１５１及び第二外部信号ライン１５２を有する。これらの信号ラインは、その一端側にて制御部１２に接続されており、後述する外部電源供給信号を制御部１２に入力することができるように構成される。制御部１２は、外部信号ライン１５からの外部電源供給信号の入力の有無、後述する系統電流センサ５１から取得する電流情報及び系統電圧センサ５２から取得する電圧情報等に基づいて、発電電力の出力先が系統電源側であるか自立出力側であるかを決定する。制御部１２は、発電電力の出力先を系統電源側であると決定した場合、発電電力が系統出力ライン１３に出力されるように発電電力の出力先を制御し、発電電力の出力先を自立出力側であると決定した場合、発電電力が自立出力ライン１４に出力されるように発電電力の出力先を制御する。

【0018】

系統出力ライン１３は、一端側にて発電機１１に接続されるとともに、他端側にてＢＯＳ回路２０に接続される。また、自立出力ライン１４は、一端側にて発電機１１に接続されるとともに、他端側にて、例えば家屋内に設けられた自立コンセント４０に接続される。自立出力ライン１４に発電電力が出力されている場合、この自立コンセント４０に電力負荷を電気接続することにより、電力負荷に発電電力が供給される。

【0019】

系統電源ライン１００（系統電源）の配電方式は電圧ラインＶ、中性ラインＮ、電圧ラインＵからなる単相三線式である。系統電源ライン１００の電圧ラインＶと中性ラインＮとの間、及び、電圧ラインＵと中性ラインＮとの間には、ＡＣ１００Ｖで駆動する電力負荷Ｅ１，Ｅ２を接続することができる。なお、エアコン等のＡＣ２００Ｖで駆動する電力負荷は、電圧ラインＶと電圧ラインＵとの間に接続することができる。また、系統出力ライン１３の配電方式も、系統電源ライン１００に対応した単相三線式であり、電圧ラインＵ、中性ラインＮ、電圧ラインＶを有する。

【0020】

系統電源ライン１００の電圧ラインＵ及び電圧ラインＶにそれぞれ系統電流センサ５１，５１が介装される。この系統電流センサ５１にて検知された電流情報が、発電装置１０の制御部１２に入力される。また、系統電源ライン１００の電圧ラインＵと中性ラインＮとの間、及び電圧ラインＶと中性ラインＮとの間に、それぞれ系統電圧センサ５２，５２が設けられる。この系統電圧センサ５２にて検知された電圧情報が、発電装置１０の制御部１２に入力される。

【0021】

ＢＯＳ回路２０は、系統側端子２１と、発電側端子２２と、信号用端子２３と、入力コンセント２４を備える。系統側端子２１には系統電源ライン１００が接続される。発電側端子２２には、発電装置１０の系統出力ライン１３の他端側が接続される。信号用端子２３には、発電装置１０の外部信号ライン１５の他端側が接続される。入力コンセント２４には、ＡＣ１００Ｖを出力する外部電源を接続することができる。

【0022】

系統側端子２１及び発電側端子２２は、それぞれ、Ｒ端子、Ｎ端子、Ｓ端子を有する。系統側端子２１のＲ端子は系統電源ライン１００の電圧ラインＵに接続され、Ｎ端子は系統電源ライン１００の中性ラインＮに接続され、Ｓ端子は系統電源ライン１００の電圧ラインＶに接続される。一方、発電側端子２２のＲ端子は系統出力ライン１３の電圧ラインＵに接続され、Ｎ端子は系統出力ライン１３の中性ラインＮに接続され、Ｓ端子は系統出力ライン１３の電圧ラインＶに接続される。また、信号用端子２３は、Ｒ端子及びＳ端子を有する。信号用端子２３のＲ端子には第一外部信号ライン１５１の他端が接続され、信号用端子２３のＳ端子には第二外部信号ライン１５２の他端が接続される。

【0023】

また、ＢＯＳ回路２０は、系統中継ライン２５と、外部電源中継ライン２６と、信号中継ライン２７と、切替開閉器２８と、遮断装置としてのリレー２９と、トランス３０とを備える。

【0024】

系統中継ライン２５は、系統側端子２１に接続された系統電源ライン１００と、発電側端子２２に接続された系統出力ライン１３とを接続する。系統中継ライン２５は、第一系統中継ライン２５１と、第二系統中継ライン２５２と、第三系統中継ライン２５３とを有する。第一系統中継ライン２５１は、系統側端子２１のＲ端子と発電側端子２２のＲ端子とを接続する。従って、第一系統中継ライン２５１により、系統電源ライン１００の電圧ラインＵと系統出力ライン１３の電圧ラインＵが接続される。第二系統中継ライン２５２は、系統側端子２１のＮ端子と発電側端子２２のＮ端子とを接続する。従って、第二系統中継ライン２５２により、系統電源ライン１００の中性ラインＮと系統出力ライン１３の中性ラインＮが接続される。第三系統中継ライン２５３は、系統側端子２１のＳ端子と発電側端子２２のＳ端子とを接続する。従って、第三系統中継ライン２５３により、系統電源ライン１００の電圧ラインＶと系統出力ライン１３の電圧ラインＶが接続される。なお、この系統中継ライン２５には、後述するように切替開閉器２８が介装される。よって、系統電源ライン１００と系統出力ライン１３は、系統中継ライン２５及び切替開閉器２８を介して接続されることになる。

【0025】

図２は、図１に示すＢＯＳ回路２０の結線図を示す。図２に示すように、系統中継ライン２５の第一系統中継ライン２５１は、第一電源側中継ライン２５１ａ及び第一発電側中継ライン２５１ｂを有し、第二系統中継ライン２５２は、第二電源側中継ライン２５２ａ及び第二発電側中継ライン２５２ｂを有し、第三系統中継ライン２５３は、第三電源側中継ライン２５３ａ及び第三発電側中継ライン２５３ｂを有する。

【0026】

また、切替開閉器２８は、第一電源切替器２８１、第二電源切替器２８２、第三電源切替器２８３、及び、信号切替器２８４を備える。第一電源切替器２８１、第二電源切替器２８２、第三電源切替器２８３は、双投式のスイッチであり、一つの可動接点ｃと二つの固定接点ａ，ｂを有する。信号切替器２８４は、単投式のスイッチであり、一つの可動接点と一つの固定接点を有する。第一電源切替器２８１、第二電源切替器２８２、第三電源切替器２８３が、本発明の電源切替装置に相当し、信号切替器２８４が、本発明の信号切替装置に相当する。

【0027】

第一電源切替器２８１の一方の固定接点ａに、第一電源側中継ライン２５１ａが接続され、第一電源切替器２８１の可動接点ｃに、第一発電側中継ライン２５１ｂが接続される。従って、第一電源切替器２８１の固定接点ａと可動接点ｃが接続されることにより、第一系統中継ライン２５１が導通する。

【0028】

第二電源切替器２８２の一方の固定接点ａに、第二電源側中継ライン２５２ａが接続され、第二電源切替器２８２の可動接点ｃに、第二発電側中継ライン２５２ｂが接続される。従って、第二電源切替器２８２の固定接点ａと可動接点ｃが接続されることにより、第二系統中継ライン２５２が導通する。

【0029】

第三電源切替器２８３の一方の固定接点ａに、第三電源側中継ライン２５３ａが接続され、第三電源切替器２８３の可動接点ｃに、第三発電側中継ライン２５３ｂが接続される。従って、第三電源切替器２８３の固定接点ａと可動接点ｃが接続されることにより、第三系統中継ライン２５３が導通する。

【0030】

外部電源中継ライン２６は、入力コンセント２４に接続された外部電源と、発電側端子２２に接続された系統出力ライン１３とを接続する。外部電源中継ライン２６は、第一外部電源中継ライン２６１、第二外部電源中継ライン２６２、第一外部電源昇圧ライン２６３、及び第二外部電源昇圧ライン２６４を有する。第一外部電源中継ライン２６１の一端は、入力コンセント２４の電圧側に接続され、第二外部電源中継ライン２６２の一端は、入力コンセント２４の接地側に接続される。また、第一外部電源中継ライン２６１の他端はトランス３０の一次側巻線の一方端に接続され、第二外部電源中継ライン２６２の他端はトランス３０の一次側巻線の他方端に接続される。

【0031】

トランス３０の二次側巻線の一方端には、第一外部電源昇圧ライン２６３の一端が接続され、トランス３０の二次側巻線の他方端には、第二外部電源昇圧ライン２６４の一端が接続される。そして、第一外部電源昇圧ライン２６３の他端は、切替開閉器２８の第一電源切替器２８１の固定接点ｂに接続され、第二外部電源昇圧ライン２６４の他端は、切替開閉器２８の第三電源切替器２８３の固定接点ｂに接続される。従って、第一電源切替器２８１の固定接点ｂと可動接点ｃが接続されることにより、第一外部電源昇圧ライン２６３が第一発電側中継ライン２５１ｂに接続される。また、第三電源切替器２８３の固定接点ｂと可動接点ｃが接続されることにより、第二外部電源昇圧ライン２６４が第三発電側中継ライン２５３ｂに接続される。

【0032】

ここで、図２に示すように、第一外部電源昇圧ライン２６３は、上流ライン２６３ａと下流ライン２６３ｂとに分かれて構成されており、上流ライン２６３ａと下流ライン２６３ｂとの間には、リレー２９が介装される。リレー２９については後述する。

【0033】

信号中継ライン２７は、第一信号中継ライン２７１及び第二信号中継ライン２７２を有する。第一信号中継ライン２７１は、その一端にて第一外部電源中継ライン２６１に接続され、その他端にて信号用端子２３のＲ端子に接続される。このため、第一信号中継ライン２７１は、信号用端子２３のＲ端子を介して第一外部信号ライン１５１に接続されることになる。また、第二信号中継ライン２７２は、その一端にて第二外部電源中継ライン２６２に接続され、その他端にて信号用端子２３のＳ端子に接続される。このため、第二信号中継ライン２７２は、信号用端子２３のＳ端子を介して第二外部信号ライン１５２に接続されることになる。

【0034】

また、第一信号中継ライン２７１の途中に、切替開閉器２８の信号切替器２８４が介在している。このため、信号切替器２８４が閉じている場合（可動端子と固定端子が接続されている場合）に第一信号中継ライン２７１が導通し、信号切替器２８４が開いている場合（可動端子と固定端子が接触していない場合）に第一信号中継ライン２７１の導通が遮断される。

【0035】

また、上記したように、第一外部電源昇圧ライン２６３の上流ライン２６３ａと下流ライン２６３ｂとの間に、リレー２９が介装される。リレー２９は、第一リレー２９１及び第二リレー２９２を備える。第一リレー２９１は、第一励磁コイル２９１ａと第一リレー用切替器２９１ｂにより構成され、第二リレー２９２は、第二励磁コイル２９２ａと第二リレー用切替器２９２ｂにより構成される。

【0036】

第一励磁コイル２９１ａの一端は第一電源側中継ライン２５１ａに接続され、第一励磁コイル２９１ａの他端は第二電源側中継ライン２５２ａに接続される。第二励磁コイル２９２ａの一端は第三電源側中継ライン２５３ａに接続され、第二励磁コイル２９２ａの他端は第二電源側中継ライン２５２ａに接続される。

【0037】

第一リレー用切替器２９１ｂ及び第二リレー用切替器２９２ｂは、いずれも、双投式のスイッチであり、一つの可動接点ｃと二つの固定接点ａ，ｂを有する。第一リレー用切替器２９１ｂの可動接点ｃには第一外部電源昇圧ライン２６３の下流ライン２６３ｂの一端側が接続される。この下流ライン２６３ｂの他端が、第一電源切替器２８１の固定接点ｂに接続される。また、第二リレー用切替器２９２ｂの可動接点ｃは、第一外部電源昇圧ライン２６３の上流ライン２６３ａに接続される。そして、第一リレー用切替器２９１ｂの固定接点ｂと第二リレー用切替器２９２ｂの固定接点ｂが、接続ライン２９３により接続される。

【0038】

第一励磁コイル２９１ａが励磁されている場合、第一リレー用切替器２９１ｂの切替状態は、図２に示すように固定接点ａと可動接点ｃが接続される切替状態にされる。同様に、第二励磁コイル２９２ａが励磁されている場合、第二リレー用切替器２９２ｂの切替状態は、固定接点ａと可動接点ｃが接続される切替状態にされる。また、図２からわかるように、第一リレー用切替器２９１ｂの固定接点ａと第二リレー用切替器２９２ｂの固定接点ａは接続されていない。このため、第一励磁コイル２９１ａと第二励磁コイル２９２ａの一方又は双方が励磁されている場合、リレー２９が介装された第一外部電源昇圧ライン２６３の導通が遮断される。これにより、外部電源中継ライン２６の導通が遮断される。

【0039】

第一励磁コイル２９１ａが励磁されていない場合、第一リレー用切替器２９１ｂの切替状態は、固定接点ｂと可動接点ｃが接続される切替状態にされる。同様に、第二励磁コイル２９２ａが励磁されていない場合、第二リレー用切替器２９２ｂの切替状態は、固定接点ｂと可動接点ｃが接続される切替状態にされる。上記したように第一リレー用切替器２９１ｂの固定接点ｂと第二リレー用切替器２９２ｂの固定接点ｂは接続ライン２９３により接続されている。従って、第一励磁コイル２９１ａと第二励磁コイル２９２ａが共に励磁されていない場合、第一外部電源昇圧ライン２６３が導通される。これにより、外部電源中継ライン２６の導通が許可される。

【0040】

また、切替開閉器２８は、図示しない操作レバーを有する。この操作レバーは、系統側接続位置と外部電源側接続位置とのいずれかの位置に選択的に操作可能に構成され、ユーザが操作レバーを操作することにより、切替開閉器２８の切替状態が手動により変更される。

【0041】

操作レバーの位置が系統側接続位置であるとき、切替開閉器２８の切替状態は、図２に示す通り、第一電源切替器２８１、第二電源切替器２８２、第三電源切替器２８３のそれぞれの可動接点ｃが固定接点ａに接続され、信号切替器２８４が開いている（可動接点と固定接点が接続されない）ような、切替状態にされる。この切替状態を、第一切替状態と呼ぶ。一方、操作レバーの位置が外部電源側切替位置であるとき、切替開閉器２８の切替状態は、図２に示す状態と反対の状態、すなわち、第一電源切替器２８１、第二電源切替器２８２、第三電源切替器２８３のそれぞれの可動接点ｃが固定接点ｂに接続され、信号切替器２８４が閉じている（可動接点と固定接点が接続される）ような、切替状態にされる。この切替状態を、第二切替状態と呼ぶ。

【0042】

第一切替状態であるとき、系統出力ライン１３は、第一電源切替器２８１、第二電源切替器２８２、第三電源切替器２８３を介して、系統中継ライン２５に接続される。したがって、第一切替状態であるとき、系統出力ライン１３の接続状態が、系統中継ライン２５に接続している系統側接続状態にされる。また、第二切替状態であるとき、系統出力ライン１３は、第一電源切替器２８１及び第三電源切替器２８３を介して、外部電源中継ライン２６に接続される。したがって、第二切替状態であるとき、系統出力ライン１３の接続状態が、外部電源中継ライン２６に接続している外部電源側接続状態にされる。

【0043】

このように、第一電源切替器２８１、第二電源切替器２８２、第三電源切替器２８３は、系統出力ライン１３の接続状態を、系統中継ライン２５に接続している系統側接続状態と外部電源中継ライン２６に接続している外部電源側接続状態とに切り替えることができるように構成される。

【0044】

また、切替開閉器２８の切替状態が第一切替状態であるとき、すなわち系統出力ライン１３の接続状態が系統側接続状態であるときには、信号切替器２８４が開くことにより信号中継ライン２７の導通が遮断される。また、切替開閉器２８の切替状態が第二切替状態であるとき、すなわち系統出力ライン１３の接続状態が外部電源側接続状態であるときには、信号切替器２８４が閉じることにより信号中継ライン２７の導通が許可される。つまり、信号切替器２８４は、系統出力ライン１３の接続状態が系統側接続状態であるときに信号中継ライン２７の導通を遮断し外部電源側接続状態であるときに信号中継ライン２７の導通を許可するように構成される。

【0045】

上記構成の分散型電源システム１において、発電装置１０が停止しているとき、発電装置１０は自らの発電電力により起動することができない。このとき系統電源ライン１００が停電しておらず、切替開閉器２８の切替状態が第一切替状態に設定されている場合、図１に示すように系統出力ライン１３の接続状態は系統側接続状態にされており、系統電源ライン１００と系統出力ライン１３が接続される。これにより発電装置１０は系統電源ライン１００から電力の供給を受けて起動し、発電を開始することができる。

【0046】

上記のようにして起動した発電装置１０の制御部１２は、系統電流センサ５１から取得した電流情報及び系統電圧センサ５２から取得した電圧情報に基づいて、系統電源ライン１００が停電していない（非停電である）と判断する。また、系統出力ライン１３の接続状態が系統側接続状態である場合（切替開閉器２８の接続状態が第一切替状態である場合）、信号切替器２８４は開いており、信号中継ライン２７の導通が遮断されるので、仮に入力コンセント２４に外部電源が接続されていたとしても、外部電源供給信号が信号中継ライン２７及び外部信号ライン１５を介して発電装置１０の制御部１２に入力されることはない。

【0047】

制御部１２は、系統電源ライン１００の非停電時であって外部電源供給信号が入力されていないと判断した場合には、発電電力の出力先を系統電源側に決定する。そして、発電電力が系統出力ライン１３に出力されるように発電電力の出力先を制御する。こうして系統出力ライン１３に出力された発電電力は、ＢＯＳ回路２０の系統中継ライン２５を通って系統電源ライン１００に流れる。系統電源ライン１００に流れた発電電力は電力負荷Ｅ１，Ｅ２に供給され、或いはその余剰分が系統電源ライン１００を逆潮流して売電される。

【0048】

発電装置１０の発電中に、停電が起こり、系統電源ライン１００からの電力供給が遮断された場合、発電装置１０の制御部１２は、系統電流センサ５１から取得した電流情報及び系統電圧センサ５２から取得した電圧情報に基づいて停電であることを検知する。制御部１２は、停電中であると判断した場合に発電電力の出力先を自立出力側に決定し、発電電力が自立出力ライン１４に出力されるように、発電電力の出力先を制御する。これにより自立出力ライン１４に電力が供給される。よって、停電時には自立コンセント４０に電力負荷を接続することで、電力負荷に電力を供給することができる。

【0049】

停電が復帰して、系統電源ライン１００から電力が供給され始めると、発電装置１０の制御部１２は、系統電流センサ５１から取得した電流情報及び系統電圧センサ５２から取得した電圧情報に基づいて、停電が復帰したと判断する。すると、制御部１２は、発電電力の出力先を系統電源側に決定し、発電電力が系統出力ライン１３に出力されるように発電電力の出力先を制御する。これにより自立コンセント４０からの電力供給が遮断されるとともに、発電装置１０の発電電力が系統電源ライン１００を介して電力負荷Ｅ１，Ｅ２供給される。

【0050】

このように、発電装置１０の発電中に系統電源ライン１００が停電した場合には、発電装置１０が発電を継続することができる。しかしながら、停電時に発電装置１０が発電停止していて、停電中に発電装置１０を起動させようとした場合、系統電源を用いて発電装置１０を起動させることができない。

【0051】

停電中に停止している発電装置１０を起動させる場合には、ＢＯＳ回路２０の入力コンセント２４にＡＣ１００Ｖの外部電源を接続する。さらに、切替開閉器２８の操作レバーを操作して、切替開閉器２８の切替状態を第一切替状態から第二切替状態に変更する。

【0052】

図３は、停電時にＢＯＳ回路２０の切替開閉器２８の切替状態が第二切替状態に設定された状態の、分散型電源システム１の概略図（回路図）を示す。また、図４は、図３に示す状態のＢＯＳ回路２０の結線図を示す。

【0053】

切替開閉器２８の切替状態が第二切替状態に設定されている場合、図３に示すように、系統出力ライン１３の接続状態が、外部電源中継ライン２６に接続している外部電源側接続状態にされる。

【0054】

また、停電時には、系統電源ライン１００から系統中継ライン２５に電力が供給されないので、第一リレー２９１の第一励磁コイル２９１ａ及び第二リレー２９２の第二励磁コイル２９２ａが励磁されない。このため停電時には図４に示すように、第一リレー２９１の第一リレー用切替器２９１ｂの可動接点ｃが固定接点ｂに接続され、第二リレー２９２の第二リレー用切替器２９２ｂの可動接点ｃが固定接点ｂに接続される。これにより第一外部電源昇圧ライン２６３の上流ライン２６３ａと下流ライン２６３ｂがリレー２９を介して接続され、外部電源中継ライン２６が導通する。つまり、リレー２９は、系統電源ライン１００から系統中継ライン２５に電力が供給されていないときに外部電源中継ライン２６の導通を許可する。

【0055】

そして、図４に示す状態のＢＯＳ回路２０の入力コンセント２４に出力電圧がＡＣ１００Ｖの外部電源を接続し、外部電源を駆動すると、第一外部電源中継ライン２６１と第二外部電源中継ライン２６２の間にＡＣ１００Ｖの交流電圧が印加される。この交流電圧はトランス３０でＡＣ２００Ｖに昇圧される。これにより第一外部電源昇圧ライン２６３と第二外部電源昇圧ライン２６４間にＡＣ２００Ｖの交流電圧が印加される。また、切替開閉器２８を介して、第一外部電源昇圧ライン２６３が系統出力ライン１３の電圧ラインＵに接続されるとともに第二外部電源昇圧ライン２６４が系統出力ライン１３の電圧ラインＶに接続される。これにより、ＡＣ２００Ｖの交流電力が発電装置１０の発電機１１に供給される。発電装置１０は、こうして外部電源から供給されたＡＣ２００Ｖの交流電力により起動して、発電を開始することができる。

【0056】

また、切替開閉器２８の切替状態が第二切替状態に設定された場合、すなわち系統出力ライン１３の接続状態が外部電源側接続状態であるとき、切替開閉器２８の信号切替器２８４が閉じる（固定接点と可動接点が接続される）ので、信号中継ライン２７が導通する。このため信号中継ライン２７及び外部信号ライン１５を経由した外部電源供給信号が発電装置１０の制御部１２に入力される。これにより制御部１２は、外部電源が接続されていると判断する。また、制御部１２は、系統電流センサ５１から取得される電流情報及び系統電圧センサ５２から取得する電圧情報に基づいて、系統電源ライン１００が停電中であると判断する。制御部１２は、停電中であると判断すると、発電電力の出力先を自立出力側に決定して、発電電力が自立出力ライン１４に出力されるように発電電力の出力先を制御する。よって、停電中に、自立コンセント４０から電力負荷に電力を供給することができる。

【0057】

停電が復帰して、系統電源ライン１００から電力が供給され始めると、発電装置１０の制御部１２は、系統電流センサ５１から取得する電流情報及び系統電圧センサ５２から取得する電圧情報に基づいて、系統電源ライン１００が停電から復帰して非停電であると判断する。

【0058】

図５は、停電時に外部電源により発電装置１０を起動した後に停電復帰した直後の状態を示す分散型電源システム１の概略図（回路図）であり、図６は、図５に示す状態のＢＯＳ回路２０の結線図である。図５及び図６からわかるように、外部電源により発電装置１０を起動させた後に停電が復帰した直後においては、切替開閉器２８の切替状態が第二切替状態であり、系統出力ライン１３の接続状態が外部電源側接続状態である可能性が高い。また、停電復帰により系統電源ライン１００から系統中継ライン２５に電力が供給されるので、系統中継ライン２５に設けられる第一リレー２９１の第一励磁コイル２９１ａ及び第二リレー２９２の第二励磁コイル２９２ａが励磁される。このため第一リレー２９１の第一リレー用切替器２９１ｂの可動接点ｃが固定接点ａに接続され、第二リレー２９２の第二リレー用切替器２９２ｂの可動接点ｃが固定接点ａに接続される。これにより第一外部電源昇圧ライン２６３の導通が遮断される。つまり、リレー２９は、系統電源ライン１００から系統中継ライン２５に電力が供給されているとき（すなわち非停電時）に外部電源中継ライン２６の導通を遮断する。

【0059】

また、停電時に外部電源により発電装置１０を起動した後に停電復帰した場合であって、外部電源供給信号が制御部１２に入力されている場合、制御部１２は、発電電力の出力先を自立出力ライン１４のままに維持する。つまり、制御部１２は、発電装置１０に外部電源供給信号が入力されているときには、系統電源ライン１００の非停電時であっても発電電力が自立出力ライン１４に出力されるように、発電電力の出力先を制御する。これにより、自立コンセント４０から電力負荷に電力を供給することができる。

【0060】

ここで、停電時に外部電源により発電装置１０を起動した後に停電復帰した場合であって、外部電源が入力コンセント２４に接続されているが、信号中継ライン２７又は外部信号ライン１５の断線等の不具合が生じていることもある。この場合、本来では発電装置１０の制御部１２に入力するはずの外部電源供給信号が入力されない。このような場合、制御部１２は、系統電源ライン１００が非停電であり且つ外部電源供給信号が入力されていないという情報に基づいて、発電電力の出力先を系統電源側に決定して、発電電力が系統出力ライン１３に出力されるように発電電力の出力先を制御する。

【0061】

さらに、停電復帰直後には、切替開閉器２８の切替状態が第二切替状態である（系統出力ライン１３の接続状態が外部電源側接続切替状態である）可能性が高い。このような状態であるときに発電電力が系統出力ライン１３に出力された場合、発電電力は外部電源中継ライン２６を経由して外部電源に入力されて外部電源が破損する虞がある。この点に関し、本実施形態では、系統電源ライン１００の非停電時には、図５及び図６に示すように、リレー２９が非導通状態にされることにより外部電源中継ライン２６の導通が遮断される。このため系統出力ライン１３に発電電力が出力されたとしても、外部電源中継ライン２６を経由して発電電力が外部電源に入力することはない。よって、外部電源を保護することができる。

【0062】

停電復帰後、ユーザが手動で切替開閉器２８の操作レバーを操作して、切替状態を第二切替状態から第一切替状態に変更した場合、ＢＯＳ回路２０の結線状態は、図６から図２に示す状態に変化する。すると、切替開閉器２８の信号切替器２８４が開く（可動接点と固定接点が接続されない）ため、信号中継ライン２７の導通が遮断される。これにより発電装置１０の制御部１２への外部電源供給信号の入力が遮断される。この場合、すなわち非停電時であって外部電源供給信号が入力されていない場合、制御部１２は、発電電力の出力先を系統電源側に決定し、発電電力が系統出力ライン１３から出力されるように発電電力の出力先を制御する。また、このとき系統出力ライン１３の接続状態が系統側接続状態にされているので、系統出力ライン１３が系統中継ライン２５を介して系統電源ライン１００に接続される。よって、系統出力ライン１３から出力された発電電力は、系統電源ライン１００に供給される。このため系統電源ライン１００に設けられた電力負荷に発電電力を供給することができる。

【0063】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるべきものではない。例えば、上記実施形態によれば、遮断装置としてのリレー２９が第一リレー２９１及び第二リレー２９２を有する例について説明したが、例えば第一系統中継ライン２５１と第三系統中継ライン２５３との間に一つのリレーを設けるように構成してもよい。また、上記実施形態では、遮断装置としてリレー２９を示したが、遮断装置の構成はリレーに限定されない。例えば、遮断装置として半導体スイッチを用いることができる。つまり、遮断装置は、系統電源から系統中継ラインに電力が供給されているときに外部電源中継ラインの導通を遮断し系統電源から系統中継ラインに電力が供給されていないときに外部電源中継ラインの導通を許可するように構成されていれば、どのような構造であっても良い。また、上記実施形態では、切替開閉器２８を手動で操作する例を示したが、系統電源ライン１００の電流・電圧情報（停電、非停電）に基づいて自動で切替状態が切り替わるようにしてもよい。例えば、切替開閉器２８の切替状態を、系統電源の非停電時に第一切替状態に、停電時に第二切替状態に、自動で切り替えるように構成することができる。これによれば、切替開閉器２８が遮断装置の役割を持たすことができるので、別途遮断装置を設ける必要がない。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、変形可能である。

【符号の説明】

【0064】

１…分散型電源システム、１０…発電装置、１１…発電機、１２…制御部、１３…系統出力ライン、１４…自立出力ライン、１５…外部信号ライン、２０…ＢＯＳ回路、２５…系統中継ライン、２５１…第一系統中継ライン、２５２…第二系統中継ライン、２５３…第三系統中継ライン、２６…外部電源中継ライン、２６１…第一外部電源中継ライン、２６２…第二外部電源中継ライン、２６３…第一外部電源昇圧ライン、２６３ａ…上流ライン、２６３ｂ…下流ライン、２６４…第二外部電源昇圧ライン、２７…信号中継ライン、２７１…第一信号中継ライン、２７２…第二信号中継ライン、２８…切替開閉器、２８１…第一電源切替器（電源切替装置）、２８２…第二電源切替器（電源切替装置）、２８３…第三電源切替器（電源切替装置）、２８４…信号切替器（信号切替装置）、２９…リレー（遮断装置）、２９１…第一リレー、２９１ａ…第一励磁コイル、２９１ｂ…第一リレー用切替器、２９２…第二リレー、２９２ａ…第二励磁コイル、２９２ｂ…第二リレー用切替器、２９３…接続ライン、３０…トランス、４０…自立コンセント、５１…系統電流センサ、１００…系統電源ライン（系統電源）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】