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(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】P2023114025
(43)【公開日】2023-08-17
(54)【発明の名称】充電システム、充電方法、およびプログラム
(51)【国際特許分類】
H02J 1/00 20060101AFI20230809BHJP
H02J 5/00 20160101ALI20230809BHJP
【ＦＩ】
H02J1/00 306L
H02J5/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022016083
(22)【出願日】2022-02-04
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】真田 朋彦
(72)【発明者】
【氏名】飯田 亮
【テーマコード（参考）】
5G066
5G165
【Ｆターム（参考）】
5G066CA08
5G066JB04
5G165DA04
5G165EA10
5G165HA16
5G165LA01
(57)【要約】
【課題】バスタイキャパシタが存在する場合の直流マイクログリッドにおけるキャパシタの充電を改善することのできる充電システムを提供する。
【解決手段】充電システムは、複数の電力変換器の入力における少なくとも１つのキャパシタの両端子間に接続され、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子がオフ状態である場合に、前記キャパシタを充電する。
【選択図】図１
【解決手段】充電システムは、複数の電力変換器の入力における少なくとも１つのキャパシタの両端子間に接続され、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子がオフ状態である場合に、前記キャパシタを充電する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１端子には連携する別の直流マイクログリッドが接続される母線の正極配線が接続され、第２端子には複数のヒューズを介して複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線が接続される第１ヒューズと、
第１端子には前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の負極配線が接続され、第２端子には複数のヒューズを介して複数の電力変換器が接続される前記母線の負極配線が接続される第２ヒューズと、
前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の正極配線に第１端子が接続され、前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の負極配線に第２端子が接続され、前記第１ヒューズおよび前記第２ヒューズの少なくとも一方を切断可能なキャパシタンスを有する第１キャパシタと、
を備え、
前記複数の電力変換器のそれぞれは、
前記複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線と、前記複数の電力変換器が接続される前記母線の負極配線とにより供給される直流電力から交流電力を生成するブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路の入力端子に並列に設けられ、前記直流電力を平滑する第２キャパシタと、
前記複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線と前記ブリッジ回路との間に設けられる第１スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子に並列に設けられ、第２スイッチング素子と、前記第２スイッチング素子に直列に接続される抵抗とを有する第１経路と、
を備え、
前記複数の電力変換器の少なくとも１つの前記第２キャパシタの両端子間に接続され、前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子がオフ状態である場合に、前記第２キャパシタを充電する充電回路をさらに、
備える充電システム。
第１端子には前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の負極配線が接続され、第２端子には複数のヒューズを介して複数の電力変換器が接続される前記母線の負極配線が接続される第２ヒューズと、
前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の正極配線に第１端子が接続され、前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の負極配線に第２端子が接続され、前記第１ヒューズおよび前記第２ヒューズの少なくとも一方を切断可能なキャパシタンスを有する第１キャパシタと、
を備え、
前記複数の電力変換器のそれぞれは、
前記複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線と、前記複数の電力変換器が接続される前記母線の負極配線とにより供給される直流電力から交流電力を生成するブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路の入力端子に並列に設けられ、前記直流電力を平滑する第２キャパシタと、
前記複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線と前記ブリッジ回路との間に設けられる第１スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子に並列に設けられ、第２スイッチング素子と、前記第２スイッチング素子に直列に接続される抵抗とを有する第１経路と、
を備え、
前記複数の電力変換器の少なくとも１つの前記第２キャパシタの両端子間に接続され、前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子がオフ状態である場合に、前記第２キャパシタを充電する充電回路をさらに、
備える充電システム。
【請求項2】
前記第１キャパシタの前記第１端子と前記第２端子は、
前記第２ヒューズを介して接続される、
請求項１に記載の充電システム。
前記第２ヒューズを介して接続される、
請求項１に記載の充電システム。
【請求項3】
前記第２キャパシタの充電を完了した場合、前記第１経路を介して前記第１キャパシタを充電する前記電力変換器の負荷、
を備える請求項１または請求項２に記載の充電システム。
を備える請求項１または請求項２に記載の充電システム。
【請求項4】
前記第１キャパシタの充電を完了した場合、上位装置による制御に基づいて、前記負荷は所定の処理を実行する、
請求項３に記載の充電システム。
請求項３に記載の充電システム。
【請求項5】
第１端子には連携する別の直流マイクログリッドが接続される母線の正極配線が接続され、第２端子には複数のヒューズを介して複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線が接続される第１ヒューズと、
第１端子には前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の負極配線が接続され、第２端子には複数のヒューズを介して複数の電力変換器が接続される前記母線の負極配線が接続される第２ヒューズと、
前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の正極配線に第１端子が接続され、前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の負極配線に第２端子が接続され、前記第１ヒューズおよび前記第２ヒューズの少なくとも一方を切断可能なキャパシタンスを有する第１キャパシタと、
を備え、
前記複数の電力変換器のそれぞれは、
前記複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線と、前記複数の電力変換器が接続される前記母線の負極配線とにより供給される直流電力から交流電力を生成するブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路の入力端子に並列に設けられ、前記直流電力を平滑する第２キャパシタと、
前記複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線と前記ブリッジ回路との間に設けられる第１スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子に並列に設けられ、第２スイッチング素子と、前記第２スイッチング素子に直列に接続される抵抗とを有する第１経路と、
を備える充電システムが、
前記複数の電力変換器の少なくとも１つの前記第２キャパシタの両端子間に接続され、前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子がオフ状態である場合に、前記第２キャパシタを充電する
充電方法。
第１端子には前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の負極配線が接続され、第２端子には複数のヒューズを介して複数の電力変換器が接続される前記母線の負極配線が接続される第２ヒューズと、
前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の正極配線に第１端子が接続され、前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の負極配線に第２端子が接続され、前記第１ヒューズおよび前記第２ヒューズの少なくとも一方を切断可能なキャパシタンスを有する第１キャパシタと、
を備え、
前記複数の電力変換器のそれぞれは、
前記複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線と、前記複数の電力変換器が接続される前記母線の負極配線とにより供給される直流電力から交流電力を生成するブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路の入力端子に並列に設けられ、前記直流電力を平滑する第２キャパシタと、
前記複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線と前記ブリッジ回路との間に設けられる第１スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子に並列に設けられ、第２スイッチング素子と、前記第２スイッチング素子に直列に接続される抵抗とを有する第１経路と、
を備える充電システムが、
前記複数の電力変換器の少なくとも１つの前記第２キャパシタの両端子間に接続され、前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子がオフ状態である場合に、前記第２キャパシタを充電する
充電方法。
【請求項6】
第１端子には連携する別の直流マイクログリッドが接続される母線の正極配線が接続され、第２端子には複数のヒューズを介して複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線が接続される第１ヒューズと、
第１端子には前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の負極配線が接続され、第２端子には複数のヒューズを介して複数の電力変換器が接続される前記母線の負極配線が接続される第２ヒューズと、
前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の正極配線に第１端子が接続され、前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の負極配線に第２端子が接続され、前記第１ヒューズおよび前記第２ヒューズの少なくとも一方を切断可能なキャパシタンスを有する第１キャパシタと、
を備え、
前記複数の電力変換器のそれぞれは、
前記複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線と、前記複数の電力変換器が接続される前記母線の負極配線とにより供給される直流電力から交流電力を生成するブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路の入力端子に並列に設けられ、前記直流電力を平滑する第２キャパシタと、
前記複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線と前記ブリッジ回路との間に設けられる第１スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子に並列に設けられ、第２スイッチング素子と、前記第２スイッチング素子に直列に接続される抵抗とを有する第１経路と、
を備える充電システムの充電回路に、
前記複数の電力変換器の少なくとも１つの前記第２キャパシタの両端子間に接続され、前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子がオフ状態である場合に、前記第２キャパシタを充電させること、
を実行させるプログラム。
第１端子には前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の負極配線が接続され、第２端子には複数のヒューズを介して複数の電力変換器が接続される前記母線の負極配線が接続される第２ヒューズと、
前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の正極配線に第１端子が接続され、前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の負極配線に第２端子が接続され、前記第１ヒューズおよび前記第２ヒューズの少なくとも一方を切断可能なキャパシタンスを有する第１キャパシタと、
を備え、
前記複数の電力変換器のそれぞれは、
前記複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線と、前記複数の電力変換器が接続される前記母線の負極配線とにより供給される直流電力から交流電力を生成するブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路の入力端子に並列に設けられ、前記直流電力を平滑する第２キャパシタと、
前記複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線と前記ブリッジ回路との間に設けられる第１スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子に並列に設けられ、第２スイッチング素子と、前記第２スイッチング素子に直列に接続される抵抗とを有する第１経路と、
を備える充電システムの充電回路に、
前記複数の電力変換器の少なくとも１つの前記第２キャパシタの両端子間に接続され、前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子がオフ状態である場合に、前記第２キャパシタを充電させること、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、充電システム、充電方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
船舶などの限られた空間では、エネルギーを有効に活用することが求められる。特許文献１には、関連する技術として、省エネルギー効果が得られる舶用電気推進装置に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００８－０２４１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、船舶などの限られた空間では、直流マイクログリッドどうしの電力融通量が大きいことが望まれる。その一方で、直流マイクログリッドでは大容量のバスタイキャパシタが使用される場合が多く、その場合、直流マイクログリッドにおけるキャパシタが入電されていないことにより、適切なバイアス状態とならないことに起因して直流マイクログリッドが適切に動作できない可能性がある。一方で、バスタイキャパシタを介して直流マイクログリッドにおけるキャパシタを充電する場合、バスタイキャパシタの大容量に起因して充電に時間が掛かってしまう。そこで、バスタイキャパシタが存在する場合の直流マイクログリッドにおけるキャパシタの充電を改善することのできる技術が求められている。
【0005】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、バスタイキャパシタが存在する場合の直流マイクログリッドにおけるキャパシタの充電を改善することのできる充電システム、充電方法、およびプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本開示に係る充電システムは、第１端子には連携する別の直流マイクログリッドが接続される母線の正極配線が接続され、第２端子には複数のヒューズを介して複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線が接続される第１ヒューズと、第１端子には前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の負極配線が接続され、第２端子には複数のヒューズを介して複数の電力変換器が接続される前記母線の負極配線が接続される第２ヒューズと、前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の正極配線に第１端子が接続され、前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の負極配線に第２端子が接続され、前記第１ヒューズおよび前記第２ヒューズの少なくとも一方を切断可能なキャパシタンスを有する第１キャパシタと、を備え、前記複数の電力変換器のそれぞれは、前記複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線と、前記複数の電力変換器が接続される前記母線の負極配線とにより供給される直流電力から交流電力を生成するブリッジ回路と、前記ブリッジ回路の入力端子に並列に設けられ、前記直流電力を平滑する第２キャパシタと、前記複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線と前記ブリッジ回路との間に設けられる第１スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子に並列に設けられ、第２スイッチング素子と、前記第２スイッチング素子に直列に接続される抵抗とを有する第１経路と、を備え、前記複数の電力変換器の少なくとも１つの前記第２キャパシタの両端子間に接続され、前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子がオフ状態である場合に、前記第２キャパシタを充電する充電回路をさらに、備える。
【0007】
本開示に係る充電方法は、第１端子には連携する別の直流マイクログリッドが接続される母線の正極配線が接続され、第２端子には複数のヒューズを介して複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線が接続される第１ヒューズと、第１端子には前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の負極配線が接続され、第２端子には複数のヒューズを介して複数の電力変換器が接続される前記母線の負極配線が接続される第２ヒューズと、前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の正極配線に第１端子が接続され、前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の負極配線に第２端子が接続され、前記第１ヒューズおよび前記第２ヒューズの少なくとも一方を切断可能なキャパシタンスを有する第１キャパシタと、を備え、前記複数の電力変換器のそれぞれは、前記複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線と、前記複数の電力変換器が接続される前記母線の負極配線とにより供給される直流電力から交流電力を生成するブリッジ回路と、前記ブリッジ回路の入力端子に並列に設けられ、前記直流電力を平滑する第２キャパシタと、前記複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線と前記ブリッジ回路との間に設けられる第１スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子に並列に設けられ、第２スイッチング素子と、前記第２スイッチング素子に直列に接続される抵抗とを有する第１経路と、を備える充電システムが、前記複数の電力変換器の少なくとも１つの前記第２キャパシタの両端子間に接続され、前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子がオフ状態である場合に、前記第２キャパシタを充電する。
【0008】
本開示に係るプログラムは、第１端子には連携する別の直流マイクログリッドが接続される母線の正極配線が接続され、第２端子には複数のヒューズを介して複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線が接続される第１ヒューズと、第１端子には前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の負極配線が接続され、第２端子には複数のヒューズを介して複数の電力変換器が接続される前記母線の負極配線が接続される第２ヒューズと、前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の正極配線に第１端子が接続され、前記別の直流マイクログリッドが接続される前記母線の負極配線に第２端子が接続され、前記第１ヒューズおよび前記第２ヒューズの少なくとも一方を切断可能なキャパシタンスを有する第１キャパシタと、を備え、前記複数の電力変換器のそれぞれは、前記複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線と、前記複数の電力変換器が接続される前記母線の負極配線とにより供給される直流電力から交流電力を生成するブリッジ回路と、前記ブリッジ回路の入力端子に並列に設けられ、前記直流電力を平滑する第２キャパシタと、前記複数の電力変換器が接続される前記母線の正極配線と前記ブリッジ回路との間に設けられる第１スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子に並列に設けられ、第２スイッチング素子と、前記第２スイッチング素子に直列に接続される抵抗とを有する第１経路と、を備える充電システムの充電回路に、前記複数の電力変換器の少なくとも１つの前記第２キャパシタの両端子間に接続され、前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子がオフ状態である場合に、前記第２キャパシタを充電させること、を実行させる。
【発明の効果】
【0009】
本開示に係る充電システム、充電方法、およびプログラムによれば、バスタイキャパシタが存在する場合の直流マイクログリッドにおけるキャパシタの充電を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本開示の一実施形態による充電システムの構成の一例を示す図である。
【図2】本開示の一実施形態による充電システムの第１の処理フローの一例を示す図である。
【図3】本開示の一実施形態におけるキャパシタの充電を説明するための第１の図である。
【図4】本開示の一実施形態におけるキャパシタの充電を説明するための第２の図である。
【図5】本開示の一実施形態による充電システムの第２の処理フローの一例を示す図である。
【図6】本開示の一実施形態におけるキャパシタの充電を説明するための第１の図である。
【図7】本開示の一実施形態におけるキャパシタの充電を説明するための第２の図である。
【図8】本開示の一実施形態におけるキャパシタの充電を説明するための第３の図である。
【図9】本開示の一実施形態による充電システムが行う処理の第１の例を示す図である。
【図10】本開示の一実施形態による充電システムが行う処理の第２の例を示す図である。
【図11】本開示の一実施形態による充電システムが行う処理の第３の例を示す図である。
【図12】本開示の実施形態の変形例による充電システムの構成の一例を示す図である。
【図13】少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。本開示の一実施形態による充電システムについて説明する。
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。本開示の一実施形態による充電システムについて説明する。
【0012】
（充電システムの構成）
図１は、本開示の一実施形態による充電システム１の構成の一例を示す図である。充電システム１は、図１に示すように、直流マイクログリッド１０ａ、１０ｂ、負荷２０ａ、２０ｂ、充電回路３０、陸上電源４０、船内ＡＣ系統５０、スイッチング素子６０、７０、および上位装置８０を備える。充電システム１は、例えば、船舶において使用されるシステムである。充電システム１では、直流マイクログリッド１０ａと１０ｂとが連携する。充電システム１は、バスタイキャパシタが存在する場合の直流マイクログリッドにおけるキャパシタの充電を改善することのできるシステムである。
図１は、本開示の一実施形態による充電システム１の構成の一例を示す図である。充電システム１は、図１に示すように、直流マイクログリッド１０ａ、１０ｂ、負荷２０ａ、２０ｂ、充電回路３０、陸上電源４０、船内ＡＣ系統５０、スイッチング素子６０、７０、および上位装置８０を備える。充電システム１は、例えば、船舶において使用されるシステムである。充電システム１では、直流マイクログリッド１０ａと１０ｂとが連携する。充電システム１は、バスタイキャパシタが存在する場合の直流マイクログリッドにおけるキャパシタの充電を改善することのできるシステムである。
【0013】
直流マイクログリッド１０ａは、図１に示すように、バスタイヒューズ１０１ｐ（第１ヒューズの一例）、１０１ｎ（第２ヒューズの一例）、複数のヒューズ１０２ｐ、１０２ｎ、複数の電力変換器１０３、制御装置１０４、初期充電シーケンス１０５、キャパシタ１０６（第１キャパシタの一例）、および電圧センサ１０７を備える。なお、ヒューズ１０２ｐ、１０２ｎそれぞれの数は、電力変換器１０３の数と同数であり、図１に示す例では３つである。
【0014】
バスタイヒューズ１０１ｐは、充電システム１における母線の正極配線Ｐに設けられるヒューズである。また、バスタイヒューズ１０１ｎは、充電システム１における母線の負極配線Ｎに設けられるヒューズである。
【0015】
複数のヒューズ１０２ｐそれぞれは、図１に示すように、正極配線Ｐと複数の電力変換器１０３のうちの１つとの間に設けられる。また、複数のヒューズ１０２ｎそれぞれは、図１に示すように、負極配線Ｎと複数の電力変換器１０３のうちの１つとの間に設けられる。
【0016】
複数の電力変換器１０３のそれぞれは、図１に示すように、１つのヒューズ１０２ｐを介して正極配線Ｐに接続される。また、複数の電力変換器１０３のそれぞれは、図１に示すように、１つのヒューズ１０２ｎを介して負極配線Ｎに接続される。また、複数の電力変換器１０３のそれぞれは、図１に示すように、負荷２０ａに接続される。
【0017】
複数の電力変換器１０３のそれぞれは、図１に示すように、ブリッジ回路１０３ａ、キャパシタ１０３ｂ（第２キャパシタの一例）、切替回路１０３ｃ、および電圧センサ１０３ｄを備える。
【0018】
ブリッジ回路１０３ａは、直流電力から３相交流電力を生成する回路である。ブリッジ回路１０３ａは、例えば、トランジスタを用いて構成される。トランジスタの例としては、ＳｉＣＭＯＳＦＥＴ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのパワー半導体素子が挙げられる。
【0019】
キャパシタ１０３ｂは、ブリッジ回路１０３ａに入力される直流電圧を平滑化する。切替回路１０３ｃは、ブリッジ回路１０３ａと、母線の正極配線Ｐとの間の接続を切り替える回路である。切替回路１０３ｃは、図１に示すように、抵抗１０３ｃ１、スイッチング素子１０３ｃ２、１０３ｃ３を備える。抵抗１０３ｃ１とスイッチング素子１０３ｃ２は、直列に接続される。スイッチング素子１０３ｃ３は、それら直列に接続された抵抗１０３ｃ１およびスイッチング素子１０３ｃ２に並列に接続される。スイッチング素子１０３ｃ２および１０３ｃ３の例としては、ＳｉＣＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなどのパワー半導体素子、物理スイッチなどが挙げられる。電圧センサ１０３ｄは、電力変換器１０３それぞれが備えるキャパシタ１０３ｂの両端間の電位差を検出する。
【0020】
制御装置１０４は、上位装置８０による制御の下、電力変換器１０３を制御する。初期充電シーケンス１０５は、負荷２０ａにおける発電機Ｇの初期動作における充電状態を制御する。キャパシタ１０６は、バスタイヒューズ１０１ｐおよび１０１ｎを切断可能な電荷を蓄積する。電圧センサ１０７は、母線の正極配線Ｐと負極配線Ｎとの間の電位差、すなわち、キャパシタ１０６の両端間の電位差を検出する。なお、複数の電力変換器１０３のそれぞれが制御装置１０４を備え、制御装置１０４が電力変換器１０３における各処理を制御するものであってもよい。
【0021】
負荷２０ａは、図１に示すように、発電機２０１、充電装置２０２、電圧変換装置２０３を備える。発電機２０１は、電力を生成する。充電装置２０２は、図１に示すように、ＤＣＬ２０２ａ、切替回路２０２ｂ、およびバッテリー２０２ｃを備える。切替回路２０２ｂは、図１に示すように、抵抗２０２ｂ１、スイッチング素子２０２ｂ２、２０２ｂ３を備える。抵抗２０２ｂ１とスイッチング素子２０２ｂ２は、直列に接続される。スイッチング素子２０２ｂ３は、それら直列に接続された抵抗２０２ｂ１およびスイッチング素子２０２ｂ２に並列に接続される。スイッチング素子１０３ｃ２および１０３ｃ３の例としては、ＳｉＣＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなどのパワー半導体素子、物理スイッチなどが挙げられる。
【0022】
電圧変換装置２０３は、図１に示すように、フィルタ２０３ａ、ＡＣ－ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｏ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ｃｕｒｒｅｎｔ）変換器２０３ｂ、およびスイッチング素子２０３ｃを備える。フィルタ２０３ａは、リアクトル２０３ａ１およびキャパシタ２０３ａ２を備える。フィルタ２０３ａは、高周波成分を除去する。ＡＣ－ＡＣ変換器２０３ｂは、交流電圧を別の電圧振幅の交流電圧に変換する。ＡＣ－ＡＣ変換器２０３ｂの例としては、トランスなどが挙げられる。スイッチング素子２０３ｃは、陸上電源４０に接続するか否かを定める。具体的には、スイッチング素子２０３ｃがオン状態の場合、負荷２０ａは、陸上電源４０に接続される。また、スイッチング素子２０３ｃがオフ状態の場合、負荷２０ａは、陸上電源４０には接続されない。
【0023】
充電回路３０は、図１に示すように、ＡＣ－ＡＣ変換器３０ａ、３０ｅ、発電機３０ｂ、スイッチング素子３０ｃ、３０ｄ、および整流回路３０ｆを備える。
【0024】
ＡＣ－ＡＣ変換器３０ａは、交流電圧を別の電圧振幅の交流電圧に変換する。ＡＣ－ＡＣ変換器３０ａの例としては、トランスなどが挙げられる。このＡＣ－ＡＣ変換器３０ａは、陸上電源４０が出力する電圧を、発電機３０ｂが出力する電圧まで降圧させる。
【0025】
発電機３０ｂは、電力を生成する。発電機３０ｂは、例えば、ポータブル発電機や小型発電機などである。
【0026】
スイッチング素子３０ｃおよび３０ｄは、充電回路３０において充電に使用する電力源を、発電機３０ｂにするか陸上電源４０にするかを選択するための素子である。スイッチング素子６０がオフ状態であり、スイッチング素子３０ｃおよび３０ｄがオン状態である場合、充電回路３０において充電に使用する電力源を、発電機３０ｂとしたことになる。また、スイッチング素子６０がオン状態であり、スイッチング素子３０ｃがオフ状態、スイッチング素子３０ｄがオン状態である場合、充電回路３０において充電に使用する電力源を、陸上電源４０としたことになる。
【0027】
ＡＣ－ＡＣ変換器３０ｅは、交流電圧を別の電圧振幅の交流電圧に変換する。ＡＣ－ＡＣ変換器３０ａの例としては、トランスなどが挙げられる。このＡＣ－ＡＣ変換器３０ｅは、発電機３０ｂと陸上電源４０の両方に共通である。
【0028】
整流回路３０ｆは、ＡＣ－ＡＣ変換器３０ｅが出力する交流電圧を整流して、複数の電力変換器１０３が備えるキャパシタ１０３ｂの少なくとも１つを充電する。この充電は、電圧センサ１０３ｄが所定の電圧を検出するまで継続される。
【0029】
陸上電源４０は、陸上に設けられる電源である。例えば、充電システム１を備える船舶が着岸した場合、船舶に陸上電源４０から船舶に電力が供給される。船内ＡＣ系統５０は、船舶における交流電力系統に繋がっている電力の入出力が可能な端子である。スイッチング素子６０は、陸上電源４０を負荷２０ａ、充電回路３０および船内ＡＣ系統５０の何れかに接続可能にするか否かを決定する素子である。スイッチング素子７０は、船内ＡＣ系統５０を負荷２０ａ、充電回路３０および陸上電源４０の何れかに接続可能にするか否かを検定する素子である。上位装置８０は、充電システム１全体の情報を統括し、直流マイクログリッド１０ａ、１０ｂ、負荷２０ａ、２０ｂ、充電回路３０、陸上電源４０船内ＡＣ系統５０、スイッチング素子６０、７０それぞれの情報を取得し、直流マイクログリッド１０ａ、１０ｂ、負荷２０ａ、２０ｂ、充電回路３０、陸上電源４０船内ＡＣ系統５０、スイッチング素子６０、７０のそれぞれに指令を出力する。
【0030】
直流マイクログリッド１０ｂは、直流マイクログリッド１０ａと同一の構成である。負荷２０ｂは、直流マイクログリッド１０ｂの電力変換器１０３それぞれに接続される負荷である。なお、負荷２０ｂは、負荷２０ａと同一の構成であってもよいし、負荷２０ｂと負荷２０ａの構成は異なるものであってもよい。
【0031】
【0032】
（キャパシタ１０３ｂを充電する処理）
まず、充電システム１の動作開始時に電力変換器１０３のキャパシタ１０３ｂを充電する処理について図２～図４を参照して説明する。なお、ここでは、上位装置８０により、以下で説明するスイッチング素子が直接または間接的に制御されているものとする。具体的には、直流マイクログリッド１０ａにおけるスイッチング素子は、上位装置８０による制御の下、制御装置１０４が制御し、負荷２０ａ、充電回路３０、スイッチング素子６０、７０は、上位装置８０が直接制御しているものとする。
まず、充電システム１の動作開始時に電力変換器１０３のキャパシタ１０３ｂを充電する処理について図２～図４を参照して説明する。なお、ここでは、上位装置８０により、以下で説明するスイッチング素子が直接または間接的に制御されているものとする。具体的には、直流マイクログリッド１０ａにおけるスイッチング素子は、上位装置８０による制御の下、制御装置１０４が制御し、負荷２０ａ、充電回路３０、スイッチング素子６０、７０は、上位装置８０が直接制御しているものとする。
【0033】
図２は、本開示の一実施形態による充電システム１の第１の処理フローの一例を示す図である。図３は、本開示の一実施形態におけるキャパシタ１０３ｂの充電を説明するための第１の図である。図４は、本開示の一実施形態におけるキャパシタ１０３ｂの充電を説明するための第２の図である。図３に示すように、充電回路３０は、少なくとも１つのキャパシタ１０３ｂの両端に接続される。図３に示す例では、充電回路３０は、３つのキャパシタ１０３ｂに接続されている。
【0034】
図３に示すように、上位装置８０による制御の下、制御装置１０４は、直流マイクログリッド１０ａにおいて、スイッチング素子１０３ｃ２、１０３ｃ３のそれぞれをオフ状態に制御し、上位装置８０は、スイッチング素子３０ｃ、２０３ｃをオフ状態、スイッチング素子３０ｄ、６０、７０をオン状態にそれぞれ制御する（ステップＳ１）。または、図４に示すように、上位装置８０による制御の下、制御装置１０４は、直流マイクログリッド１０ａにおいて、スイッチング素子１０３ｃ２、１０３ｃ３のそれぞれをオフ状態に制御し、上位装置８０は、スイッチング素子６０、７０、２０３ｃをオフ状態、スイッチング素子３０ｃ、３０ｄをオン状態にそれぞれ制御する（ステップＳ１）。
【0035】
この場合、充電回路３０からキャパシタ１０３ｂに電流が流れ、キャパシタ１０３ｂが充電される。上位装置８０は、各電圧センサ１０３ｄが検出したキャパシタ１０３ｂの両端間の電位差、すなわちキャパシタ１０３ｂの電圧を取得する。上位装置８０は、取得した電圧が所定の電圧以内であるか否かを判定する（ステップＳ２）。上位装置８０は、取得した電圧が所定の電圧以内でないと判定したキャパシタ１０３ｂの電圧について（ステップＳ２においてＮＯ）、ステップＳ２の処理に戻す。また、上位装置８０は、取得した電圧が所定の電圧以内であると判定したキャパシタ１０３ｂの電圧について（ステップＳ２においてＹＥＳ）、キャパシタ１０３ｂの充電の処理を終了する。以上が、充電システム１が行うキャパシタ１０３ｂを充電する処理である。
【0036】
【0037】
図５は、本開示の一実施形態による充電システム１の第２の処理フローの一例を示す図である。図６は、本開示の一実施形態におけるキャパシタ１０６の充電を説明するための第１の図である。図７は、本開示の一実施形態におけるキャパシタ１０６の充電を説明するための第２の図である。図８は、本開示の一実施形態におけるキャパシタ１０６の充電を説明するための第３の図である。ここでは、キャパシタ１０３ｂの充電が完了しているので、スイッチング素子３０ｃおよび３０ｄは、オフ状態に制御されているものとする。
【0038】
キャパシタ１０６の充電は、負荷から電力を供給することにより実行される。まず、図６に示す負荷が電圧変換装置２０３である場合のキャパシタ１０６の充電について説明する。負荷が電圧変換装置２０３である場合、上位装置８０は、スイッチング素子６０、７０、２０３ｃをオン状態に制御する（ステップＳ１１）。また、上位装置８０による制御の下、制御装置１０４は、負荷が電圧変換装置２０３である電力変換器１０３におけるスイッチング素子１０３ｃ２をオン状態、スイッチング素子１０３ｃ３をオフ状態に制御する（ステップＳ１１）。
【0039】
この場合、スイッチング素子１０３ｃ２がオン状態になっても抵抗１０３ｃ１によりキャパシタ１０３ｂに蓄えられている電荷の放電はわずかであり、キャパシタ１０３ｂの電圧は所定の電圧でほぼ保たれる。そのため、陸上電源４０から負荷である電圧変換装置２０３を介して直流マイクログリッド１０ａへ電流を流すことが可能となる。この場合、電流は、抵抗１０３ｃ１、ヒューズ１０２ｐ、バスタイヒューズ１０１ｐを通って、キャパシタ１０６を流れる。すなわち、キャパシタ１０６が充電される。上位装置８０は、電圧センサ１０７が検出したキャパシタ１０６の両端間の電位差、すなわちキャパシタ１０６の電圧を取得する。上位装置８０は、取得した電圧が所定の電圧以内であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。上位装置８０は、取得した電圧が所定の電圧以内でないと判定した場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、ステップＳ１２の処理に戻す。また、上位装置８０は、取得した電圧が所定の電圧以内であると判定した場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、キャパシタ１０６の充電の処理を終了する。
【0040】
次に、図７に示す負荷が充電装置２０２である場合のキャパシタ１０６の充電について説明する。負荷が充電装置２０２である場合、上位装置８０は、スイッチング素子６０、７０、２０２ｂ３、２０３ｃをオフ状態に制御し、スイッチング素子２０２ｂ２をオン状態に制御する（ステップＳ１１）。また、上位装置８０による制御の下、制御装置１０４は、負荷が充電装置２０２である電力変換器１０３におけるスイッチング素子１０３ｃ２をオン状態、スイッチング素子１０３ｃ３をオフ状態に制御する（ステップＳ１１）。
【0041】
この場合、スイッチング素子１０３ｃ２がオン状態になっても抵抗１０３ｃ１によりキャパシタ１０３ｂに蓄えられている電荷の放電はわずかであり、キャパシタ１０３ｂの電圧は所定の電圧でほぼ保たれる。そのため、陸上電源４０から負荷である充電装置２０２を介して直流マイクログリッド１０ａへ電流を流すことが可能となる。この場合、電流は、抵抗１０３ｃ１、ヒューズ１０２ｐ、バスタイヒューズ１０１ｐを通って、キャパシタ１０６を流れる。すなわち、キャパシタ１０６が充電される。上位装置８０は、電圧センサ１０７が検出したキャパシタ１０６の両端間の電位差、すなわちキャパシタ１０６の電圧を取得する。上位装置８０は、取得した電圧が所定の電圧以内であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。上位装置８０は、取得した電圧が所定の電圧以内でないと判定した場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、ステップＳ１２の処理に戻す。また、上位装置８０は、取得した電圧が所定の電圧以内であると判定した場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、キャパシタ１０６の充電の処理を終了する。
【0042】
次に、図８に示す負荷が発電機２０１である場合のキャパシタ１０６の充電について説明する。負荷が発電機２０１である場合、上位装置８０は、スイッチング素子６０、７０、２０２ｂ２、２０２ｂ３、２０３ｃをオフ状態に制御する（ステップＳ１１）。また、上位装置８０による制御の下、制御装置１０４は、負荷が発電機２０１である電力変換器１０３におけるスイッチング素子１０３ｃ２をオン状態、スイッチング素子１０３ｃ３をオフ状態に制御する（ステップＳ１１）。
【0043】
この場合、スイッチング素子１０３ｃ２がオン状態になっても抵抗１０３ｃ１によりキャパシタ１０３ｂに蓄えられている電荷の放電はわずかであり、キャパシタ１０３ｂの電圧は所定の電圧でほぼ保たれる。そのため、陸上電源４０から負荷である発電機２０１を介して直流マイクログリッド１０ａへ電流を流すことが可能となる。この場合、電流は、抵抗１０３ｃ１、ヒューズ１０２ｐ、バスタイヒューズ１０１ｐを通って、キャパシタ１０６を流れる。すなわち、キャパシタ１０６が充電される。上位装置８０は、電圧センサ１０７が検出したキャパシタ１０６の両端間の電位差、すなわちキャパシタ１０６の電圧を取得する。上位装置８０は、取得した電圧が所定の電圧以内であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。上位装置８０は、取得した電圧が所定の電圧以内でないと判定した場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、ステップＳ１２の処理に戻す。また、上位装置８０は、取得した電圧が所定の電圧以内であると判定した場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、キャパシタ１０６の充電の処理を終了する。以上が、充電システム１が行うキャパシタ１０６を充電する処理である。なお、この段階で、キャパシタ１０３ｂ、１０６の充電は完了する。
【0044】
【0045】
図９は、本開示の一実施形態による充電システム１が行う処理の第１の例を示す図である。図１０は、本開示の一実施形態による充電システム１が行う処理の第２の例を示す図である。図１１は、本開示の一実施形態による充電システム１が行う処理の第３の例を示す図である。
【0046】
まず、図９に示す充電システム１が行う処理について説明する。図９は、陸上電源４０から負荷である電圧変換装置２０３を介して直流マイクログリッド１０ａへ電流を流し、その電流でバッテリー２０２ｃを充電する処理である。この場合、上位装置８０は、スイッチング素子６０、７０、２０２ｂ３、２０３ｃをオン状態に制御し、スイッチング素子２０２ｂ２をオフ状態に制御する。また、上位装置８０による制御の下、制御装置１０４は、負荷が電圧変換装置２０３である電力変換器１０３におけるスイッチング素子１０３ｃ２をオン状態、スイッチング素子１０３ｃ３をオフ状態に制御する。また、上位装置８０による制御の下、制御装置１０４は、負荷が充電装置２０２である電力変換器１０３におけるスイッチング素子１０３ｃ２をオフ状態、スイッチング素子１０３ｃ３をオン状態に制御する。これにより、陸上電源４０から電圧変換装置２０３、直流マイクログリッド１０ａを介して、バッテリー２０２ｃへ電流が流れる。この電流により、バッテリー２０２ｃは充電される。
【0047】
次に、図１０に示す充電システム１が行う処理について説明する。図１０は、充電装置２０２から負荷である電圧変換装置２０３を介して船内ＡＣ系統５０へ電流を流す処理である。この場合、上位装置８０は、スイッチング素子７０、２０２ｂ２、をオン状態に制御し、スイッチング素子６０、２０２ｂ３をオフ状態に制御する。また、上位装置８０による制御の下、制御装置１０４は、負荷が充電装置２０２である電力変換器１０３におけるスイッチング素子１０３ｃ２をオン状態、スイッチング素子１０３ｃ３をオフ状態に制御する。また、上位装置８０による制御の下、制御装置１０４は、負荷が電圧変換装置２０３である電力変換器１０３におけるスイッチング素子１０３ｃ２をオフ状態、スイッチング素子１０３ｃ３をオン状態に制御する。これにより、バッテリー２０２ｃから直流マイクログリッド１０ａ、電圧変換装置２０３を介して、船内ＡＣ系統５０へ電流が流れる。つまり、船内ＡＣ系統５０へ電力を供給することができる。
【0048】
次に、図１０に示す充電システム１が行う処理について説明する。図１０は、充電装置２０２から負荷である電圧変換装置２０３を介して船内ＡＣ系統５０へ電流を流す処理である。この場合、上位装置８０は、スイッチング素子７０、２０２ｂ２、をオン状態に制御し、スイッチング素子６０、２０２ｂ３をオフ状態に制御する。また、上位装置８０による制御の下、制御装置１０４は、負荷が充電装置２０２である電力変換器１０３におけるスイッチング素子１０３ｃ２をオン状態、スイッチング素子１０３ｃ３をオフ状態に制御する。また、上位装置８０による制御の下、制御装置１０４は、負荷が電圧変換装置２０３である電力変換器１０３におけるスイッチング素子１０３ｃ２をオフ状態、スイッチング素子１０３ｃ３をオン状態に制御する。これにより、バッテリー２０２ｃから直流マイクログリッド１０ａ、電圧変換装置２０３を介して、船内ＡＣ系統５０へ電流が流れる。つまり、船内ＡＣ系統５０へ電力を供給することができる。
【0049】
次に、図１１に示す充電システム１が行う処理について説明する。図１１は、発電機２０１から負荷である電圧変換装置２０３を介して船内ＡＣ系統５０へ電流を流すとともに、充電装置２０２におけるバッテリー２０２ｃを充電する処理である。この場合、上位装置８０は、スイッチング素子７０、２０２ｂ３、２０３ｃをオン状態に制御し、スイッチング素子６０、２０２ｂ２をオフ状態に制御する。また、上位装置８０による制御の下、制御装置１０４は、負荷が充電装置２０２である電力変換器１０３におけるスイッチング素子１０３ｃ３をオン状態、スイッチング素子１０３ｃ２をオフ状態に制御する。また、上位装置８０による制御の下、制御装置１０４は、負荷が電圧変換装置２０３である電力変換器１０３におけるスイッチング素子１０３ｃ２をオフ状態、スイッチング素子１０３ｃ３をオン状態に制御する。これにより、発電機２０１から直流マイクログリッド１０ａを介して、バッテリー２０２ｃへ電流が流れる。また、これにより、発電機２０１から直流マイクログリッド１０ａ、電圧変換装置２０３を介して、船内ＡＣ系統５０へ電流が流れる。つまり、船内ＡＣ系統５０へ電力を供給することができる。
【0050】
（作用効果）
以上、本開示の一実施形態による充電システム１について説明した。充電システム１は、第１端子には連携する別の直流マイクログリッド１０ｂが接続される母線の正極配線Ｐが接続され、第２端子には複数のヒューズ１０２ｐを介して複数の電力変換器１０３が接続される前記母線の正極配線Ｐが接続される第１ヒューズ１０１ｐと、第１端子には前記別の直流マイクログリッド１０ｂが接続される前記母線の負極配線Ｎが接続され、第２端子には複数のヒューズ１０２ｎを介して複数の電力変換器が接続される前記母線の負極配線Ｎが接続される第２ヒューズ１０１ｎと、前記別の直流マイクログリッド１０ｂが接続される前記母線の正極配線Ｐに第１端子が接続され、前記別の直流マイクログリッド１０ｂが接続される前記母線の負極配線Ｎに第２端子が接続され、前記第１ヒューズ１０１ｐおよび前記第２ヒューズ１０１ｎの少なくとも一方を切断可能なキャパシタンスを有する第１キャパシタ１０６と、を備え、前記複数の電力変換器１０３のそれぞれは、前記複数の電力変換器１０３が接続される前記母線の正極配線Ｐと、前記複数の電力変換器１０３が接続される前記母線の負極配線Ｎとにより供給される直流電力から交流電力を生成するブリッジ回路１０３ａと、前記ブリッジ回路１０３ａの入力端子に並列に設けられ、前記直流電力を平滑する第２キャパシタ１０３ｂと、前記複数の電力変換器１０３が接続される前記母線の正極配線Ｐと前記ブリッジ回路１０３ａとの間に設けられる第１スイッチング素子１０３ｃ３と、前記第１スイッチング素子１０３ｃ３に並列に設けられ、第２スイッチング素子１０３ｃ２と、前記第２スイッチング素子１０３ｃ２に直列に接続される抵抗１０３ｃ１とを有する第１経路と、を備え、前記複数の電力変換器１０３の少なくとも１つの前記第２キャパシタ１０３ｂの両端子間に接続され、前記第１スイッチング素子１０３ｃ３および前記第２スイッチング素子１０３ｃ２がオフ状態である場合に、前記第２キャパシタ１０３ｂを充電する充電回路３０をさらに、備える。
以上、本開示の一実施形態による充電システム１について説明した。充電システム１は、第１端子には連携する別の直流マイクログリッド１０ｂが接続される母線の正極配線Ｐが接続され、第２端子には複数のヒューズ１０２ｐを介して複数の電力変換器１０３が接続される前記母線の正極配線Ｐが接続される第１ヒューズ１０１ｐと、第１端子には前記別の直流マイクログリッド１０ｂが接続される前記母線の負極配線Ｎが接続され、第２端子には複数のヒューズ１０２ｎを介して複数の電力変換器が接続される前記母線の負極配線Ｎが接続される第２ヒューズ１０１ｎと、前記別の直流マイクログリッド１０ｂが接続される前記母線の正極配線Ｐに第１端子が接続され、前記別の直流マイクログリッド１０ｂが接続される前記母線の負極配線Ｎに第２端子が接続され、前記第１ヒューズ１０１ｐおよび前記第２ヒューズ１０１ｎの少なくとも一方を切断可能なキャパシタンスを有する第１キャパシタ１０６と、を備え、前記複数の電力変換器１０３のそれぞれは、前記複数の電力変換器１０３が接続される前記母線の正極配線Ｐと、前記複数の電力変換器１０３が接続される前記母線の負極配線Ｎとにより供給される直流電力から交流電力を生成するブリッジ回路１０３ａと、前記ブリッジ回路１０３ａの入力端子に並列に設けられ、前記直流電力を平滑する第２キャパシタ１０３ｂと、前記複数の電力変換器１０３が接続される前記母線の正極配線Ｐと前記ブリッジ回路１０３ａとの間に設けられる第１スイッチング素子１０３ｃ３と、前記第１スイッチング素子１０３ｃ３に並列に設けられ、第２スイッチング素子１０３ｃ２と、前記第２スイッチング素子１０３ｃ２に直列に接続される抵抗１０３ｃ１とを有する第１経路と、を備え、前記複数の電力変換器１０３の少なくとも１つの前記第２キャパシタ１０３ｂの両端子間に接続され、前記第１スイッチング素子１０３ｃ３および前記第２スイッチング素子１０３ｃ２がオフ状態である場合に、前記第２キャパシタ１０３ｂを充電する充電回路３０をさらに、備える。
【0051】
これにより、充電システム１において、第１キャパシタ１０６が充電され、直流マイクログリッド１０ａと負荷２０ａとの連携が可能になる。そのため、負荷２０ａから直流マイクログリッド１０ａにおけるキャパシタ１０６の充電も可能になる。その結果、バスタイキャパシタ１０６が存在する場合の直流マイクログリッド１０ａにおけるキャパシタ１０３ｂ、１０６の充電を改善することができる。
【0052】
＜実施形態の変形例＞
図１２は、本開示の実施形態の変形例による充電システム１の構成の一例を示す図である。本開示の実施形態の変形例による充電システム１では、第１キャパシタ１０６の第１端子と第２端子は、図１２に示すように、バスタイヒューズ１０１ｎ（第２ヒューズ１０１ｎ）を介して接続されるものであってもよい。また、本開示の実施形態の変形例による充電システム１では、電圧センサ１０７は、バスタイヒューズ１０１ｎを介して電圧センサ１０７が検出したキャパシタ１０６の両端間の電位差（すなわちキャパシタ１０６の電圧）を取得するものであってもよい。
図１２は、本開示の実施形態の変形例による充電システム１の構成の一例を示す図である。本開示の実施形態の変形例による充電システム１では、第１キャパシタ１０６の第１端子と第２端子は、図１２に示すように、バスタイヒューズ１０１ｎ（第２ヒューズ１０１ｎ）を介して接続されるものであってもよい。また、本開示の実施形態の変形例による充電システム１では、電圧センサ１０７は、バスタイヒューズ１０１ｎを介して電圧センサ１０７が検出したキャパシタ１０６の両端間の電位差（すなわちキャパシタ１０６の電圧）を取得するものであってもよい。
【0053】
なお、本開示の実施形態における処理は、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。
【0054】
本開示の実施形態における記憶部や記憶装置（レジスタ、ラッチを含む）のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、記憶部や記憶装置のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。
【0055】
本開示の実施形態について説明したが、上述の充電システム１、直流マイクログリッド１０ａ、１０ｂ、上位装置８０、制御装置１０４、初期充電シーケンス１０５、その他の制御装置は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。コンピュータの具体例を以下に示す。
【0056】
図１３は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。コンピュータ５は、図１３に示すように、ＣＰＵ６、メインメモリ７、ストレージ８、インターフェース９を備える。例えば、上述の充電システム１、直流マイクログリッド１０ａ、１０ｂ、上位装置８０、制御装置１０４、初期充電シーケンス１０５、その他の制御装置のそれぞれは、コンピュータ５に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ８に記憶されている。ＣＰＵ６は、プログラムをストレージ８から読み出してメインメモリ７に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ６は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ７に確保する。
【0057】
ストレージ８の例としては、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ８は、コンピュータ５のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インターフェース９または通信回線を介してコンピュータ５に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ５に配信される場合、配信を受けたコンピュータ５が当該プログラムをメインメモリ７に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ８は、一時的でない有形の記憶媒体である。
【0058】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるファイル、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【0059】
本開示のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例であり、開示の範囲を限定しない。これらの実施形態は、開示の要旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、種々の省略、種々の置き換え、種々の変更を行ってよい。
【0060】
＜付記＞
本開示の各実施形態に記載の充電システム１、充電方法、およびプログラムは、例えば以下のように把握される。
本開示の各実施形態に記載の充電システム１、充電方法、およびプログラムは、例えば以下のように把握される。
【0061】
（１）第１の態様に係る充電システム（１）は、
第１端子には連携する別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される母線の正極配線（Ｐ）が接続され、第２端子には複数のヒューズ（１０２ｐ）を介して複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）が接続される第１ヒューズ（１０１ｐ）と、
第１端子には前記別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）が接続され、第２端子には複数のヒューズ（１０２ｎ）を介して複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）が接続される第２ヒューズ（１０１ｎ）と、
前記別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）に第１端子が接続され、前記別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）に第２端子が接続され、前記第１ヒューズ（１０１ｐ）および前記第２ヒューズ（１０１ｎ）の少なくとも一方を切断可能なキャパシタンスを有する第１キャパシタ（１０６）と、
を備え、
前記複数の電力変換器（１０３）のそれぞれは、
前記複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）と、前記複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）とにより供給される直流電力から交流電力を生成するブリッジ回路（１０３ａ）と、
前記ブリッジ回路（１０３ａ）の入力端子に並列に設けられ、前記直流電力を平滑する第２キャパシタ（１０３ｂ）と、
前記複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）と前記ブリッジ回路（１０３ａ）との間に設けられる第１スイッチング素子（１０３ｃ３）と、
前記第１スイッチング素子（１０３ｃ３）に並列に設けられ、第２スイッチング素子（１０３ｃ２）と、前記第２スイッチング素子（１０３ｃ２）に直列に接続される抵抗（１０３ｃ１）とを有する第１経路と、
を備え、
前記複数の電力変換器（１０３）の少なくとも１つの前記第２キャパシタ（１０３ｂ）の両端子間に接続され、前記第１スイッチング素子（１０３ｃ３）および前記第２スイッチング素子（１０３ｃ２）がオフ状態である場合に、前記第２キャパシタ（１０３ｂ）を充電する充電回路（３０）をさらに、
備える。
第１端子には連携する別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される母線の正極配線（Ｐ）が接続され、第２端子には複数のヒューズ（１０２ｐ）を介して複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）が接続される第１ヒューズ（１０１ｐ）と、
第１端子には前記別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）が接続され、第２端子には複数のヒューズ（１０２ｎ）を介して複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）が接続される第２ヒューズ（１０１ｎ）と、
前記別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）に第１端子が接続され、前記別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）に第２端子が接続され、前記第１ヒューズ（１０１ｐ）および前記第２ヒューズ（１０１ｎ）の少なくとも一方を切断可能なキャパシタンスを有する第１キャパシタ（１０６）と、
を備え、
前記複数の電力変換器（１０３）のそれぞれは、
前記複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）と、前記複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）とにより供給される直流電力から交流電力を生成するブリッジ回路（１０３ａ）と、
前記ブリッジ回路（１０３ａ）の入力端子に並列に設けられ、前記直流電力を平滑する第２キャパシタ（１０３ｂ）と、
前記複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）と前記ブリッジ回路（１０３ａ）との間に設けられる第１スイッチング素子（１０３ｃ３）と、
前記第１スイッチング素子（１０３ｃ３）に並列に設けられ、第２スイッチング素子（１０３ｃ２）と、前記第２スイッチング素子（１０３ｃ２）に直列に接続される抵抗（１０３ｃ１）とを有する第１経路と、
を備え、
前記複数の電力変換器（１０３）の少なくとも１つの前記第２キャパシタ（１０３ｂ）の両端子間に接続され、前記第１スイッチング素子（１０３ｃ３）および前記第２スイッチング素子（１０３ｃ２）がオフ状態である場合に、前記第２キャパシタ（１０３ｂ）を充電する充電回路（３０）をさらに、
備える。
【0062】
この充電システム（１）は、充電システム（１）において、第１キャパシタ（１０６）が充電され、直流マイクログリッド（１０ａ）と負荷（２０ａ）との連携が可能になる。そのため、負荷（２０ａ）から直流マイクログリッド（１０ａ）におけるキャパシタ（１０６）の充電も可能になる。その結果、バスタイキャパシタ（１０６）が存在する場合の直流マイクログリッド（１０ａ）におけるキャパシタ（１０３ｂ、１０６）の充電を改善することができる。
【0063】
（２）第２の態様に係る充電システム（１）は、（１）の充電システム（１）であって、
前記第１キャパシタ（１０６）の前記第１端子と前記第２端子は、
前記第２ヒューズ（１０１ｎ）を介して接続されるものであってもよい。
前記第１キャパシタ（１０６）の前記第１端子と前記第２端子は、
前記第２ヒューズ（１０１ｎ）を介して接続されるものであってもよい。
【0064】
これにより、充電システム（１）は、さまざまな接続の第１キャパシタ（１０６）の充電を改善することができる。
【0065】
（３）第３の態様に係る充電システム（１）は、（１）または（２）の充電システム（１）であって、
前記第２キャパシタ（１０３ｂ）の充電を完了した場合、前記第１経路を介して前記第１キャパシタ（１０６）を充電する前記電力変換器（１０３）の負荷、
を備えるものであってもよい。
前記第２キャパシタ（１０３ｂ）の充電を完了した場合、前記第１経路を介して前記第１キャパシタ（１０６）を充電する前記電力変換器（１０３）の負荷、
を備えるものであってもよい。
【0066】
これにより、充電システム（１）は、前記第１キャパシタ（１０６）の充電を改善することができる。
【0067】
（４）第４の態様に係る充電システム（１）は、（３）の充電システム（１）であって、
前記第１キャパシタ（１０６）の充電を完了した場合、上位装置（８０）による制御に基づいて、前記負荷は所定の処理を実行するものであってもよい。
前記第１キャパシタ（１０６）の充電を完了した場合、上位装置（８０）による制御に基づいて、前記負荷は所定の処理を実行するものであってもよい。
【0068】
これにより、充電システム（１）は、直ちに正常な動作を実行することができる。
【0069】
（５）第５の態様に係る充電方法は、
第１端子には連携する別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される母線の正極配線（Ｐ）が接続され、第２端子には複数のヒューズ（１０２ｐ）を介して複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）が接続される第１ヒューズ（１０１ｐ）と、
第１端子には前記別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）が接続され、第２端子には複数のヒューズ（１０２ｎ）を介して複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）が接続される第２ヒューズ（１０１ｎ）と、
前記別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）に第１端子が接続され、前記別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）に第２端子が接続され、前記第１ヒューズ（１０１ｐ）および前記第２ヒューズ（１０１ｎ）の少なくとも一方を切断可能なキャパシタンスを有する第１キャパシタ（１０６）と、
を備え、
前記複数の電力変換器（１０３）のそれぞれは、
前記複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）と、前記複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）とにより供給される直流電力から交流電力を生成するブリッジ回路（１０３ａ）と、
前記ブリッジ回路（１０３ａ）の入力端子に並列に設けられ、前記直流電力を平滑する第２キャパシタ（１０３ｂ）と、
前記複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）と前記ブリッジ回路（１０３ａ）との間に設けられる第１スイッチング素子（１０３ｃ３）と、
前記第１スイッチング素子（１０３ｃ３）に並列に設けられ、第２スイッチング素子（１０３ｃ２）と、前記第２スイッチング素子（１０３ｃ２）に直列に接続される抵抗（１０３ｃ１）とを有する第１経路と、
を備える充電システム（１）が、
前記複数の電力変換器（１０３）の少なくとも１つの前記第２キャパシタ（１０３ｂ）の両端子間に接続され、前記第１スイッチング素子（１０３ｃ３）および前記第２スイッチング素子（１０３ｃ２）がオフ状態である場合に、前記第２キャパシタ（１０３ｂ）を充電する。
第１端子には連携する別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される母線の正極配線（Ｐ）が接続され、第２端子には複数のヒューズ（１０２ｐ）を介して複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）が接続される第１ヒューズ（１０１ｐ）と、
第１端子には前記別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）が接続され、第２端子には複数のヒューズ（１０２ｎ）を介して複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）が接続される第２ヒューズ（１０１ｎ）と、
前記別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）に第１端子が接続され、前記別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）に第２端子が接続され、前記第１ヒューズ（１０１ｐ）および前記第２ヒューズ（１０１ｎ）の少なくとも一方を切断可能なキャパシタンスを有する第１キャパシタ（１０６）と、
を備え、
前記複数の電力変換器（１０３）のそれぞれは、
前記複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）と、前記複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）とにより供給される直流電力から交流電力を生成するブリッジ回路（１０３ａ）と、
前記ブリッジ回路（１０３ａ）の入力端子に並列に設けられ、前記直流電力を平滑する第２キャパシタ（１０３ｂ）と、
前記複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）と前記ブリッジ回路（１０３ａ）との間に設けられる第１スイッチング素子（１０３ｃ３）と、
前記第１スイッチング素子（１０３ｃ３）に並列に設けられ、第２スイッチング素子（１０３ｃ２）と、前記第２スイッチング素子（１０３ｃ２）に直列に接続される抵抗（１０３ｃ１）とを有する第１経路と、
を備える充電システム（１）が、
前記複数の電力変換器（１０３）の少なくとも１つの前記第２キャパシタ（１０３ｂ）の両端子間に接続され、前記第１スイッチング素子（１０３ｃ３）および前記第２スイッチング素子（１０３ｃ２）がオフ状態である場合に、前記第２キャパシタ（１０３ｂ）を充電する。
【0070】
この制御方法は、充電システム（１）において、第１キャパシタ（１０６）が充電され、直流マイクログリッド（１０ａ）と負荷（２０ａ）との連携が可能になる。そのため、負荷（２０ａ）から直流マイクログリッド（１０ａ）におけるキャパシタ（１０６）の充電も可能になる。その結果、バスタイキャパシタ（１０６）が存在する場合の直流マイクログリッド（１０ａ）におけるキャパシタ（１０３ｂ、１０６）の充電を改善することができる。
【0071】
（６）第６の態様に係るプログラムは、
第１端子には連携する別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される母線の正極配線（Ｐ）が接続され、第２端子には複数のヒューズ（１０２ｐ）を介して複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）が接続される第１ヒューズ（１０１ｐ）と、
第１端子には前記別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）が接続され、第２端子には複数のヒューズ（１０２ｎ）を介して複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）が接続される第２ヒューズ（１０１ｎ）と、
前記別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）に第１端子が接続され、前記別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）に第２端子が接続され、前記第１ヒューズ（１０１ｐ）および前記第２ヒューズ（１０１ｎ）の少なくとも一方を切断可能なキャパシタンスを有する第１キャパシタ（１０６）と、
を備え、
前記複数の電力変換器（１０３）のそれぞれは、
前記複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）と、前記複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）とにより供給される直流電力から交流電力を生成するブリッジ回路（１０３ａ）と、
前記ブリッジ回路（１０３ａ）の入力端子に並列に設けられ、前記直流電力を平滑する第２キャパシタ（１０３ｂ）と、
前記複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）と前記ブリッジ回路（１０３ａ）との間に設けられる第１スイッチング素子（１０３ｃ３）と、
前記第１スイッチング素子（１０３ｃ３）に並列に設けられ、第２スイッチング素子（１０３ｃ２）と、前記第２スイッチング素子（１０３ｃ２）に直列に接続される抵抗（１０３ｃ１）とを有する第１経路と、
を備える充電システム（１）の充電回路（３０）に、
前記複数の電力変換器（１０３）の少なくとも１つの前記第２キャパシタ（１０３ｂ）の両端子間に接続され、前記第１スイッチング素子（１０３ｃ３）および前記第２スイッチング素子（１０３ｃ２）がオフ状態である場合に、前記第２キャパシタ（１０３ｂ）を充電させること、
を実行させる。
第１端子には連携する別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される母線の正極配線（Ｐ）が接続され、第２端子には複数のヒューズ（１０２ｐ）を介して複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）が接続される第１ヒューズ（１０１ｐ）と、
第１端子には前記別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）が接続され、第２端子には複数のヒューズ（１０２ｎ）を介して複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）が接続される第２ヒューズ（１０１ｎ）と、
前記別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）に第１端子が接続され、前記別の直流マイクログリッド（１０ｂ）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）に第２端子が接続され、前記第１ヒューズ（１０１ｐ）および前記第２ヒューズ（１０１ｎ）の少なくとも一方を切断可能なキャパシタンスを有する第１キャパシタ（１０６）と、
を備え、
前記複数の電力変換器（１０３）のそれぞれは、
前記複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）と、前記複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の負極配線（Ｎ）とにより供給される直流電力から交流電力を生成するブリッジ回路（１０３ａ）と、
前記ブリッジ回路（１０３ａ）の入力端子に並列に設けられ、前記直流電力を平滑する第２キャパシタ（１０３ｂ）と、
前記複数の電力変換器（１０３）が接続される前記母線の正極配線（Ｐ）と前記ブリッジ回路（１０３ａ）との間に設けられる第１スイッチング素子（１０３ｃ３）と、
前記第１スイッチング素子（１０３ｃ３）に並列に設けられ、第２スイッチング素子（１０３ｃ２）と、前記第２スイッチング素子（１０３ｃ２）に直列に接続される抵抗（１０３ｃ１）とを有する第１経路と、
を備える充電システム（１）の充電回路（３０）に、
前記複数の電力変換器（１０３）の少なくとも１つの前記第２キャパシタ（１０３ｂ）の両端子間に接続され、前記第１スイッチング素子（１０３ｃ３）および前記第２スイッチング素子（１０３ｃ２）がオフ状態である場合に、前記第２キャパシタ（１０３ｂ）を充電させること、
を実行させる。
【0072】
このプログラムは、充電システム（１）において、第１キャパシタ（１０６）が充電され、直流マイクログリッド（１０ａ）と負荷（２０ａ）との連携が可能になる。そのため、負荷（２０ａ）から直流マイクログリッド（１０ａ）におけるキャパシタ（１０６）の充電も可能になる。その結果、バスタイキャパシタ（１０６）が存在する場合の直流マイクログリッド（１０ａ）におけるキャパシタ（１０３ｂ、１０６）の充電を改善することができる。
【符号の説明】
【0073】
１・・・充電システム
５・・・コンピュータ
６・・・ＣＰＵ
７・・・メインメモリ
８・・・ストレージ
９・・・インターフェース
１０ａ、１０ｂ・・・直流マイクログリッド
２０ａ、２０ｂ・・・負荷
３０・・・充電回路
３０ｂ・・・発電機
３０ａ、３０ｅ・・・ＡＣ－ＡＣ変換器
３０ｃ、３０ｄ、６０、７０、１０３ｃ２、１０３ｃ３、２０２ｂ２、２０２ｂ３、２０３ｃ・・・スイッチング素子
１０１ｐ、１０１ｎ、１０２ｐ、１０２ｎ・・・ヒューズ
１０３・・・電力変換器
１０３ａ・・・ブリッジ回路
１０３ｂ、１０６・・・キャパシタ
１０３ｃ１、２０２ｂ１・・・抵抗
５・・・コンピュータ
６・・・ＣＰＵ
７・・・メインメモリ
８・・・ストレージ
９・・・インターフェース
１０ａ、１０ｂ・・・直流マイクログリッド
２０ａ、２０ｂ・・・負荷
３０・・・充電回路
３０ｂ・・・発電機
３０ａ、３０ｅ・・・ＡＣ－ＡＣ変換器
３０ｃ、３０ｄ、６０、７０、１０３ｃ２、１０３ｃ３、２０２ｂ２、２０２ｂ３、２０３ｃ・・・スイッチング素子
１０１ｐ、１０１ｎ、１０２ｐ、１０２ｎ・・・ヒューズ
１０３・・・電力変換器
１０３ａ・・・ブリッジ回路
１０３ｂ、１０６・・・キャパシタ
１０３ｃ１、２０２ｂ１・・・抵抗
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】