特許 7279364 センサ異常検出装置及び方法、分散型電源ユニット、及びコンピュータプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-15

(45)【発行日】2023-05-23

(54)【発明の名称】センサ異常検出装置及び方法、分散型電源ユニット、及びコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/00 20060101AFI20230516BHJP

   H02H 7/00 20060101ALI20230516BHJP

【ＦＩ】

G01R31/00

H02H7/00 A

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019001747

(22)【出願日】2019-01-09

(65)【公開番号】P2020112386

(43)【公開日】2020-07-27

【審査請求日】2021-07-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099933

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 敏

(74)【代理人】

【識別番号】100078813

【弁理士】

【氏名又は名称】上代 哲司

(74)【代理人】

【識別番号】100094477

【弁理士】

【氏名又は名称】神野 直美

(72)【発明者】

【氏名】吉田 結

(72)【発明者】

【氏名】秋田 哲男

【審査官】越川 康弘

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０８９１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１３７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１６０５６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２２８１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ３１／００

Ｈ０２Ｈ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

系統電力と負荷とが接続された電路であって交流電流が流れる電路に装着されたセンサの異常を検出するためのセンサ異常検出装置であって、前記電路に接続される所定の分散型電源ユニットの制御に用いられ、前記センサは、前記系統電力と、前記電路への前記負荷の接続点との間であって、さらに前記分散型電源ユニットと前記電路との接続点と前記系統電力との間において前記電路に接続され、
前記センサの出力の電流実効値を繰り返し測定する測定回路と、
前記分散型電源ユニットから前記電路への供給電力がその直前の供給電力より所定量だけ減少するよう、前記分散型電源ユニットの出力を制限する制限回路と、
前記測定回路により測定された、前記センサの出力の電流実効値が所定のしきい値以下となる状態が継続して第１所定時間が経過したことに応答して、前記分散型電源ユニットから前記電路への供給電力をその直前の供給電力より前記所定量だけ減少させるように前記制限回路に指示し、かつ所定のカウント変数の値を初期化する第１制限指示回路と、
前記第１制限指示回路からの指示により前記分散型電源ユニットの出力が制限されてから第２所定時間が経過するまでに、前記測定回路により測定された電流実効値が前記しきい値以下ではなくなったことに応答して、前記センサが正常と判定する正常判定回路と、
前記第１制限指示回路からの指示により前記分散型電源ユニットの出力が制限されてから前記第２所定時間が経過するまで前記測定回路により測定された電流実効値が継続して前記しきい値以下であることに応答して、前記カウント変数の値をカウントアップし、前記カウント変数の値が所定範囲内であれば、前記分散型電源ユニットから前記電路への供給電力をその直前の供給電力より前記所定量だけ減少させるように前記制限回路に指示する第２制限指示回路と、
前記カウント変数の値が前記所定範囲外であることに応答して、前記センサが異常と判定する異常判定回路とを含む、センサ異常検出装置。

【請求項2】

さらに、前記センサに異常があると前記異常判定回路が判定したことに応答して、前記分散型電源ユニットを停止するための停止装置を含む、請求項１に記載のセンサ異常検出装置。

【請求項3】

さらに、前記センサが正常であると前記正常判定回路が判定したことに応答して、前記制限回路による前記分散型電源ユニットの出力の制限を解除して前記分散型電源ユニットを通常の状態に復帰させるための解除装置を含む、請求項２に記載のセンサ異常検出装置。

【請求項4】

さらに、前記解除装置による前記分散型電源ユニットの出力の制限の解除後、前記制限回路の動作を第４所定時間だけ禁止する禁止回路を含む、請求項３に記載のセンサ異常検出装置。

【請求項5】

系統電力と負荷とに接続された単相３線式の交流電路に接続された分散型電源ユニットであって、前記単相３線式の交流電路は、中性線と、第１の電路及び第２の電路とを含み、前記第１の電路には、当該第１の電路に流れる交流電流の大きさに応じた電流を出力するセンサが取付けられ、前記センサは前記第１の電路の、前記系統電力と、前記第１の電路への前記負荷の接続点との間であって、さらに前記分散型電源ユニットと前記交流電路との接続点と前記系統電力との間の前記第１の電路に取り付けられ、
直流電源と、
前記直流電源と前記交流電路との間に設けられた電力変換装置と、
前記センサの出力に基づいて、前記センサにセンサ異常が発生したか否かを判定するセンサ異常検出装置と、
前記センサ異常検出装置がセンサ異常の発生を検知していないときに、前記センサの出力に基づいて前記電力変換装置を制御し、前記直流電源と前記交流電路上の交流電力との間で電力変換を行わせるための制御回路と、
前記センサ異常検出装置がセンサ異常の発生を検知したことに応答し、センサ異常時の処理を実行するための異常処理回路とを含み、
前記センサ異常検出装置は、
前記センサの出力の電流実効値を繰り返し測定する測定回路と、
前記分散型電源ユニットから前記交流電路への供給電力がその直前の供給電力より所定量だけ減少するよう、前記分散型電源ユニットの出力を制限する制限回路と、
前記測定回路により測定された、前記センサの出力の電流実効値が所定のしきい値以下となる状態が継続して第１所定時間が経過したことに応答して、前記分散型電源ユニットから前記交流電路への供給電力をその直前の供給電力より前記所定量だけ減少させるように前記制限回路に指示し、かつ所定のカウント変数の値を初期化する第１制限指示回路と、
前記第１制限指示回路からの指示により前記分散型電源ユニットの出力が制限されてから第２所定時間が経過するまでに、前記測定回路により測定された電流実効値が前記しきい値以下ではなくなったことに応答して、前記センサが正常と判定する正常判定回路と、
前記第１制限指示回路からの指示により前記分散型電源ユニットの出力が制限されてから前記第２所定時間が経過するまで前記測定回路により測定された電流実効値が継続して前記しきい値以下であることに応答して、前記カウント変数の値をカウントアップし、前記カウント変数の値が所定範囲内であれば、前記分散型電源ユニットから前記交流電路への供給電力をその直前の供給電力より前記所定量だけ減少させるように前記制限回路に指示する第２制限指示回路と、
前記カウント変数の値が前記所定範囲外であることに応答して、前記センサが異常と判定する異常判定回路とを含む、分散型電源ユニット。

【請求項6】

前記所定量は、前記分散型電源ユニットから前記交流電路への供給電力に対する一定割合の電力量である、請求項５に記載の分散型電源ユニット。

【請求項7】

系統電力と負荷とに接続された交流電流が流れる電路に装着されたセンサの異常を検出するためのセンサ異常検出方法であって、前記電路に接続される所定の分散型電源ユニットの制御に用いられ、前記センサは、前記系統電力と、前記電路への前記負荷の接続点との間であって、さらに前記分散型電源ユニットと前記電路との接続点と前記系統電力との間において前記電路に装着され、さらに、前記分散型電源ユニットには、前記分散型電源ユニットから前記電路への供給電力がその直前の供給電力より所定量だけ減少するよう、前記分散型電源ユニットの出力を制限する制限回路が設けられ、
前記センサの出力の電流実効値を繰り返し測定するステップと、
前記測定するステップにおいて測定された前記センサの出力の電流実効値が所定のしきい値以下となる状態が継続して第１所定時間が経過したことに応答して、前記分散型電源ユニットから前記電路への供給電力をその直前の供給電力より前記所定量だけ減少させるように前記制限回路に指示し、かつ所定のカウント変数の値を初期化する第１制限指示ステップと、
前記第１制限指示ステップにおける指示により前記分散型電源ユニットの出力が制限されてから第２所定時間が経過するまでに、前記測定するステップにおいて測定された電流実効値が前記しきい値以下ではなくなったことに応答して、前記センサが正常と判定する正常判定ステップと、
前記第１制限指示ステップにおける指示により前記分散型電源ユニットの出力が制限されてから前記第２所定時間が経過するまで前記測定するステップにおいて測定された電流実効値が継続して前記しきい値以下であることに応答して、前記カウント変数の値をカウントアップし、前記カウント変数の値が所定範囲内であれば、前記分散型電源ユニットから前記電路への供給電力をその直前の供給電力より前記所定量だけ減少させるように前記制限回路に指示する第２制限指示ステップと、
前記カウント変数の値が前記所定範囲外であることに応答して、前記センサが異常と判定する異常判定ステップとを含む、センサ異常検出方法。

【請求項8】

系統電力と負荷とに接続された交流電流が流れる電路に装着されたセンサの異常をコンピュータにより検出するためのセンサ異常検出方法であって、前記電路に接続される所定の分散型電源ユニットの制御に用いられ、前記センサは、前記系統電力と、前記電路への前記負荷の接続点との間であって、さらに前記分散型電源ユニットと前記電路との接続点と前記系統電力との間において前記電路に装着され、前記分散型電源ユニットには、前記分散型電源ユニットから前記電路への供給電力がその直前の供給電力より所定量だけ減少するよう、前記分散型電源ユニットの出力を制限する制限回路が設けられ、
コンピュータが、前記センサの出力の電流実効値を繰り返し測定するステップと、
コンピュータが、前記測定するステップにおいて測定された前記センサの出力の電流実効値が所定のしきい値以下となる状態が継続して第１所定時間が経過したことに応答して、前記分散型電源ユニットから前記電路への供給電力がその直前の供給電力より前記所定量だけ減少するように前記制限回路に指示し、かつ所定のカウント変数の値を初期化する第１制限指示ステップと、
コンピュータが、前記第１制限指示ステップにおける指示により前記分散型電源ユニットの出力が制限されてから第２所定時間が経過するまでに、前記測定するステップにおいて測定された電流実効値が前記しきい値以下ではなくなったことに応答して、前記センサが正常と判定する正常判定ステップと、
コンピュータが、前記第１制限指示ステップにおける指示により前記分散型電源ユニットの出力が制限されてから前記第２所定時間が経過するまで前記測定するステップにおいて測定された電流実効値が継続して前記しきい値以下であることに応答して、前記カウント変数の値をカウントアップし、前記カウント変数の値が所定範囲内であれば、前記分散型電源ユニットから前記電路への供給電力をその直前の供給電力より前記所定量だけ減少させるように前記制限回路に指示する第２制限指示ステップと、
コンピュータが、前記カウント変数の値が前記所定範囲外であることに応答して、前記センサが異常と判定する異常判定ステップとを含む、センサ異常検出方法。

【請求項9】

コンピュータに、
系統電力と負荷とに接続された交流電流が流れる電路に装着されたセンサの出力の電流実効値を繰り返し測定する測定ステップを実行させるコンピュータプログラムであって、前記電路に接続される所定の分散型電源ユニットの制御に用いられ、前記センサは、前記系統電力と、前記電路への前記負荷の接続点との間であって、さらに前記分散型電源ユニットと前記電路との接続点と前記系統電力との間において前記電路に装着され、さらに、前記分散型電源ユニットには、前記分散型電源ユニットから前記電路への供給電力がその直前の供給電力より所定量だけ減少するよう、前記分散型電源ユニットの出力を制限する制限回路が設けられ、
前記コンピュータプログラムはさらに、
前記測定ステップにおいて測定された前記センサの出力の電流実効値が所定のしきい値以下となる状態が継続して第１所定時間が経過したことに応答して、前記分散型電源ユニットから前記電路への供給電力をその直前の供給電力より前記所定量だけ減少させるように前記制限回路に指示し、かつ所定のカウント変数の値を初期化する第１制限指示ステップと、
前記第１制限指示ステップにおける指示により前記分散型電源ユニットの出力が制限されてから第２所定時間が経過するまでに、前記測定ステップにおいて測定された電流実効値が前記しきい値以下ではなくなったことに応答して、前記センサが正常と判定する正常判定ステップと、
前記第１制限指示ステップにおける指示により前記分散型電源ユニットの出力が制限されてから前記第２所定時間が経過するまで前記測定するステップにおいて測定された電流実効値が継続して前記しきい値以下であることに応答して、前記カウント変数の値をカウントアップし、前記カウント変数の値が所定範囲内であれば、前記分散型電源ユニットから前記電路への供給電力をその直前の供給電力より前記所定量だけ減少させるように前記制限回路に指示する第２制限指示ステップと、
前記カウント変数の値が前記所定範囲外であることに応答して、前記センサが異常と判定する異常判定ステップとを実行させる、コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、センサ異常検出装置及び方法、分散型電源ユニット、及びコンピュータプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

燃料電池、太陽光発電装置、蓄電池等からなる分散型電源ユニットが普及しつつある。分散型電源ユニットは、系統から負荷への電路（ケーブル）に接続され、系統から負荷に供給される電力と負荷の大きさに応じて負荷に電力を供給する。分散型電源ユニットのこのような機能により、系統による送電ロスを削減できる。また系統からの電力供給低下時に分散型電源ユニットから負荷に電力を供給することにより、負荷に相当する機器の動作を正常に保つことができる。このように分散型電源ユニットを設置することにより利便性が向上するため、分散型電源ユニットの設置台数が増加している。

【0003】

このような分散型電源ユニットの発電電力が多くなり、負荷での消費電力を超えると余剰電力が生じる。この余剰電力は何もしないと系統に逆潮流することになる。しかし、系統の電力品質を確保するために、このような逆潮流は認められてないことが多い。そのため、逆潮流が生じるのを防止することが必要である。

【0004】

そのために、系統から負荷への電路に電流センサを設けることがよく行われる。この電流センサにより系統と負荷との間の電流を監視し、逆潮流が生じないように分散型電源ユニットを制御する。

【0005】

こうした電流センサとして、クランプ式電流センサが多く用いられている。クランプ式電流センサは巻線からなる計測線を有し、クランプにより巻線が電路を囲むようにクランプ式電流センサを電路に取付けることにより、その電路を流れる交流電流と計測線との相互インダクタンスによる結合で計測線に生じる電流を出力する。この電流の大きさを知ることにより、電路を流れる電流の大きさを知ることができる。

【0006】

こうしたクランプ式電流センサは、クランプにより電路に取付けるだけで電路に流れる電流の大きさを測定できる。そのため、一方では電流センサの設置及びメンテナンスが簡便に行える。他方、クランプ式電流センサは電路から脱落したり、取付けが不完全になったり、接続方向を誤ったりする危険性がある。こうした事態が発生すると、電路を流れる電流を正しく検出できない。電流を正しく検出できないと逆潮流等が生じる危険性が高まる。そのため、こうした問題は直ちに検出し適切な対応を行う必要がある。

【0007】

こうした問題を解決するための提案が後掲の特許文献１によりされている。特許文献１に開示された分散型電源ユニットは、分散型電源と、第１の電圧線に接続されるべき第１の電流センサと、第２の電圧線に接続されるべき第２の電流センサと、判定部とを含む。判定部は、第１及び第２の電流センサの接続予定位置と分散型電源の間の第１及び第２の電圧線に接続された電力負荷に、系統電源から所定の時間の電力供給を複数回行わせ、その結果に基づいて第１及び第２の電流センサの接続の有無、接続位置、及び接続方向の正誤を判定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２０１５－１２２８１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかし、特許文献１に開示の技術は、分散型電源ユニットの内部電力負荷に通電を行い、通電前後の電流センサによる電流測定値の変化量によって電流センサの接続有無等を判定している。そのため、分散型電源ユニットに内部電力負荷とスイッチとを設けなければならない。分散型電源ユニットの部品が多くなるため、コストが高くなるという問題がある。

【0010】

したがってこの発明の目的は、より低いコストで電流センサの動作が正常か異常かを高精度に判定できるセンサ異常検出装置及び方法、分散型電源ユニット、並びにコンピュータプログラムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

この発明の第１の局面に係るセンサ異常検出装置は、交流電流が流れる電路に装着されたセンサの異常を検出するためのセンサ異常検出装置であって、電路に接続される所定の分散型電源ユニットの制御に用いられ、センサの出力の電流実効値を測定する測定回路と、測定回路により測定された、センサの出力の電流実効値が所定のしきい値以下になったことに応答して、分散型電源ユニットから電路への供給電力が所定量だけ減少するよう、分散型電源ユニットの出力を制限する制限回路と、制限回路による分散型電源ユニットの出力の制限から第１の所定時間が経過した後に測定回路により測定された電流実効値がしきい値以下か否かによりセンサの異常の有無を判定する判定回路とを含む。

【0012】

この発明の第２の局面に係る分散型電源ユニットは、単相３線式の交流電路に接続された分散型電源ユニットであって、単相３線式の交流電路は、中性線と、第１の電路及び第２の電路とを含み、第１の電路には、当該第１の電路に流れる交流電流の大きさに応じた電流を出力するセンサが取付けられ、直流電源と、直流電源と交流電路との間に設けられた電力変換装置と、センサの出力に基づいて、センサにセンサ異常が発生したか否かを判定するセンサ異常検出装置と、センサ異常検出装置がセンサ異常の発生を検知していないときに、センサの出力に基づいて電力変換装置を制御し、直流電力と交流電力との間で電力変換を行わせるための制御回路と、センサ異常検出装置がセンサ異常の発生を検知したことに応答し、センサ異常時の処理を実行するための異常処理回路とを含み、センサ異常検出装置は、センサの出力の電流実効値を測定する測定回路と、測定回路により測定された、センサの出力の電流実効値が所定のしきい値以下になったことに応答して、分散型電源ユニットから電路への供給電力が所定量だけ減少するよう、分散型電源ユニットの出力を制限する制限回路と、制限回路による分散型電源ユニットの出力の制限から第１の所定時間が経過した後に測定回路により測定された電流実効値がしきい値以下か否かによりセンサの異常の有無を判定する判定回路とを含む。

【0013】

この発明の第３の局面に係るセンサ異常検出方法は、交流電流が流れる電路に装着されたセンサの異常を検出するためのセンサ異常検出方法であって、電路に接続される所定の分散型電源ユニットの制御に用いられ、センサの出力の電流実効値を測定するステップと、測定ステップにおいて測定された、センサの出力の電流実効値が所定のしきい値以下になったことに応答して、分散型電源ユニットから電路への供給電力が所定量だけ減少するよう、分散型電源ユニットの出力を制限するステップと、制限するステップによる分散型電源ユニットの出力の制限から第１の所定時間が経過した後に測定回路により測定された電流実効値がしきい値以下か否かによりセンサの異常の有無を判定するステップとを含む。

【0014】

この発明の第４の局面に係るセンサ異常検出方法は、交流電流が流れる電路に装着されたセンサの異常をコンピュータにより検出するためのセンサ異常検出方法であって、電路に接続される所定の分散型電源ユニットの制御に用いられ、コンピュータが、センサの出力の電流実効値を測定するステップと、コンピュータが、測定ステップにおいて測定された、センサの出力の電流実効値が所定のしきい値以下になったことに応答して、分散型電源ユニットから電路への供給電力が所定量だけ減少するよう、分散型電源ユニットの出力を制限するステップと、コンピュータが、制限するステップによる分散型電源ユニットの出力の制限から第１の所定時間が経過した後に測定回路により測定された電流実効値がしきい値以下か否かによりセンサの異常の有無を判定するステップとを含む。

【0015】

この発明の第５の局面に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、交流電流が流れる電路に装着されたセンサの出力の電流実効値を測定する測定ステップと、測定回路により測定された、センサの出力の電流実効値が所定のしきい値以下になったことに応答して、分散型電源ユニットから電路への供給電力が所定量だけ減少するよう、分散型電源ユニットの出力を制限する制限ステップと、制限回路による分散型電源ユニットの出力の制限から第１の所定時間が経過した後に測定回路により測定された電流実効値がしきい値以下か否かによりセンサの異常の有無を判定する判定ステップとを実行させる。

【発明の効果】

【0016】

この発明によれば、より低いコストで電流センサの動作が正常か異常かを高精度に判定できるセンサ異常検出装置及び方法、分散型電源ユニット、並びにコンピュータプログラムを提供できる。

【0017】

この発明のその他の目的、構成及びその効果は、添付の図面と以下の発明の詳細な説明とにより明らかとなるだろう。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、ＣＴセンサがどのように電路を流れる電流を検知するかを示す概略構成図である。

【図2】図２は、ＣＴセンサを電路に取り付ける第１の手順を説明する図である。

【図3】図３は、ＣＴセンサを電路に取り付ける第２の手順を説明する図である。

【図4】図４は、ＣＴセンサを電路に取り付ける第３の手順を説明する図である。

【図5】図５は、分散型電源ユニットの１例である蓄電システムとＣＴセンサを単相３線の電路に接続した状態を示す模式図である。

【図6】図６は、ＣＴセンサが電路から脱落するという異常が発生した場合のＣＴセンサの出力電流の一例を示すグラフである。

【図7】図７は、ＣＴセンサが電路から脱落していないにもかかわらず異常が誤って検出される条件を説明するグラフである。

【図8】図８は、図７の条件におけるＣＴセンサの出力例を示すグラフである。

【図9】図９は、この発明の実施の形態に係る分散型電源ユニットである蓄電システムの構成を示すブロック図である。

【図10】図１０は、この発明の実施の形態に係るＣＴセンサの異常検出方法をコンピュータで実現するためのプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

【図11】図１１は、図９に示す蓄電システムの通常の動作を説明するための模式図である。

【図12】図１２は、図９に示す蓄電システムの動作を説明するための模式図である。

【図13】図１３は、図９に示す蓄電システムにおいてＣＴセンサの異常の誤検出を防止する方法を示すグラフである。

【図14】図１４は、図９に示す蓄電システムの動作を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下の説明及び図面では、同一の部品には同一の参照番号を付してある。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。なお、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組合せても良い。

【0020】

［この発明の実施の形態の説明］
この発明の第１の局面に係るセンサ異常検出装置は、系統からの交流電流が流れる電路に装着されたセンサの異常を検出するためのセンサ異常検出装置であって、電路に接続される所定の分散型電源ユニットの制御に用いられ、センサの出力の電流実効値を測定する測定回路と、測定回路により測定された、センサの出力の電流実効値が所定のしきい値以下になったことに応答して、分散型電源ユニットから電路への供給電力が所定量だけ減少するよう、分散型電源ユニットの出力を制限する制限回路と、制限回路による分散型電源ユニットの出力の制限から第１の所定時間が経過した後に測定回路により測定された電流実効値がしきい値以下か否かによりセンサの異常の有無を判定する判定回路とを含む。

【0021】

分散型電源ユニットの出力を制限することにより、負荷に系統から買電する電力が増加し、電路に流れる電流が増加する。この電流の増加をセンサが検出できるか否かによってセンサの異常を検出する。センサの異常を検出するための固有の負荷を設けたり、供給電力を外部負荷から内部負荷に切替えるためのスイッチを設けたりする必要はない。そのため、シンプルな構成で余計なコストをかけずに誤判定のおそれの小さなセンサの異常検出が行える。

【0022】

好ましくは、制限回路は、測定回路により測定された、センサの出力の電流実効値が、第１の所定時間以上継続的にしきい値以下になったことを検出する検出回路と、センサの出力の電流実効値が、第１の所定時間以上継続的にしきい値以下になったことが検出回路により検出されたことに応答して、分散型電源ユニットから電路への供給電力が所定量だけ減少するよう、分散型電源ユニットの出力を制限する回路とを含む。

【0023】

分散型電源ユニットから電路への供給電力が減少すると、負荷の消費電力を補うために、系統から電力が供給される。そのため、その直前に電路に流れる電流がゼロでありセンサ出力が検出できなかった場合には、電路に電流が流れることになる。この電流をセンサが検知できるか否かでセンサに異常があるか否かを判定できる。

【0024】

より好ましくは、判定回路は、制限回路による分散型電源ユニットの出力の制限から第２の所定時間が経過した後に、測定回路により測定された電流実効値が継続的にしきい値以下か否かによりセンサの異常の有無を判定する継続判定回路を含む。

【0025】

第２の所定時間が経過しても電路を流れる電流をセンサが検知できなければセンサに異常があったと判定できる。逆に電流をセンサが検知できればセンサは正常であると判定できる。

【0026】

さらに好ましくは、センサ異常検出装置は、さらに、制限回路による分散型電源ユニットの出力の制限から第２の所定時間が経過した後に測定回路により測定された電流実効値がしきい値以下であると判定回路が判定したことに応答して、分散型電源ユニットを停止するための停止装置を含む。

【0027】

センサの異常が検出されたときには分散型電源ユニットを停止できるので、逆潮流等が発生することを防止できる。

【0028】

好ましくは、センサ異常検出装置は、さらに、制限回路による分散型電源ユニットの出力の制限から第２の所定時間が経過した後に測定回路により測定された電流実効値がしきい値を超えたと判定回路が判定したことに応答して、制限回路による分散型電源ユニットの出力の制限を解除して分散型電源ユニットを通常の状態に復帰させるための解除装置を含む。

【0029】

第２の所定時間後に、電流実効値がしきい値を超えた場合にはセンサには異常がないと判定できる。したがって分散型電源ユニットを通常の状態に復帰させることができる。

【0030】

より好ましくは、センサ異常検出装置は、さらに、解除装置による分散型電源ユニットの出力の制限の解除後、制限回路の動作を第３の所定時間だけ禁止する禁止回路を含む。

【0031】

分散型電源ユニットを通常の状態に復帰させた直後から、センサ異常の検出のための処理を開始すると、条件によっては分散型電源ユニットの出力が不安定となる恐れがある。そこで、分散型電源ユニットが通常の状態に復帰した後、第３の所定時間だけ、分散型電源ユニットの出力の制限を行わないようにする。その結果、分散型電源ユニットの出力が不安定になることが防止できる。

【0032】

この発明の第２の局面に係る分散型電源ユニットは、単相３線式の交流電路に接続された分散型電源ユニットであって、単相３線式の交流電路は、中性線と、第１の電路及び第２の電路とを含み、第１の電路には、当該第１の電路に流れる交流電流の大きさに応じた電流を出力するセンサが取付けられ、直流電源と、直流電源と交流電路との間に設けられた電力変換装置と、センサの出力に基づいて、センサにセンサ異常が発生したか否かを判定するセンサ異常検出装置と、センサ異常検出装置がセンサ異常の発生を検知していないときに、センサの出力に基づいて電力変換装置を制御し、直流電源と交流電路上の交流電力との間で電力変換を行わせるための制御回路と、センサ異常検出装置がセンサ異常の発生を検知したことに応答し、センサ異常時の処理を実行するための異常処理回路とを含み、センサ異常検出装置は、センサの出力の電流実効値を測定する測定回路と、測定回路により測定された、センサの出力の電流実効値が所定のしきい値以下になったことに応答して、分散型電源ユニットから電路への供給電力が所定量だけ減少するよう、分散型電源ユニットの出力を制限する制限回路と、制限回路による分散型電源ユニットの出力の制限から第１の所定時間が経過した後に測定回路により測定された電流実効値がしきい値以下か否かによりセンサの異常の有無を判定する判定回路とを含む。

【0033】

分散型電源ユニットの出力を制限することにより、負荷に系統から買電する電力が増加し、電路に流れる電流が増加する。この電流の増加をセンサが検出できるか否かによってセンサの異常を検出する。センサの異常を検出するための固有の負荷を設けたり、供給電力を外部負荷から内部負荷に切替えるためのスイッチを設けたりする必要はない。そのため、シンプルな構成で余計なコストをかけずに誤判定のおそれの小さなセンサの異常検出が行える。

【0034】

好ましくは、所定量は、分散型電源ユニットから電路への供給電力に対する一定割合の電力量である。

【0035】

一定割合の電力量を削減することで、電力量の減少量を簡単に決定できる。

【0036】

この発明の第３の局面に係るセンサ異常検出方法は、交流電流が流れる電路に装着されたセンサの異常を検出するためのセンサ異常検出方法であって、電路に接続される所定の分散型電源ユニットの制御に用いられ、センサの出力の電流実効値を測定するステップと、測定ステップにおいて測定された、センサの出力の電流実効値が所定のしきい値以下になったことに応答して、分散型電源ユニットから電路への供給電力が所定量だけ減少するよう、分散型電源ユニットの出力を制限するステップと、制限するステップによる分散型電源ユニットの出力の制限から第１の所定時間が経過した後に測定回路により測定された電流実効値がしきい値以下か否かによりセンサの異常の有無を判定するステップとを含む。

【0037】

分散型電源ユニットの出力を制限することにより、負荷に系統から買電する電力が増加し、電路に流れる電流が増加する。この電流の増加をセンサが検出できるか否かによってセンサの異常を検出する。センサの異常を検出するための固有の負荷を設けたり、供給電力を外部負荷から内部負荷に切替えるためのスイッチを設けたりする必要はない。そのため、シンプルな構成で余計なコストをかけずに誤判定のおそれの小さなセンサの異常検出が行える。

【0038】

好ましくは、センサ異常検出方法は、判定するステップにおける判定が肯定であることに応答して、制限するステップと判定するステップとを少なくとも１回繰返すステップをさらに含む。

【0039】

電力を所定量だけ減少させたときに、同時に負荷が減少するとセンサ異常を誤検出する危険性がある。制限するステップと判定するステップとを少なくとも１回繰返すことで、誤検出の危険性を小さくできる。

【0040】

この発明の第４の局面に係るセンサ異常検出方法は、交流電流が流れる電路に装着されたセンサの異常をコンピュータにより検出するためのセンサ異常検出方法であって、電路に接続される所定の分散型電源ユニットの制御に用いられ、コンピュータが、センサの出力の電流実効値を測定するステップと、コンピュータが、測定ステップにおいて測定された、センサの出力の電流実効値が所定のしきい値以下になったことに応答して、分散型電源ユニットから電路への供給電力が所定量だけ減少するよう、分散型電源ユニットの出力を制限するステップと、コンピュータが、制限するステップによる分散型電源ユニットの出力の制限から第１の所定時間が経過した後に測定回路により測定された電流実効値がしきい値以下か否かによりセンサの異常の有無を判定するステップとを含む。

【0041】

分散型電源ユニットの出力を制限することにより、負荷に系統から買電する電力が増加し、電路に流れる電流が増加する。この電流の増加をセンサが検出できるか否かによってセンサの異常を検出する。センサの異常を検出するための固有の負荷を設けたり、供給電力を外部負荷から内部負荷に切替えるためのスイッチを設けたりする必要はない。そのため、シンプルな構成で余計なコストをかけずに誤判定のおそれの小さなセンサの異常検出が行える。

【0042】

この発明の第５の局面に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、交流電流が流れる電路に装着されたセンサの出力の電流実効値を測定する測定ステップと、測定回路により測定された、センサの出力の電流実効値が所定のしきい値以下になったことに応答して、分散型電源ユニットから電路への供給電力が所定量だけ減少するよう、分散型電源ユニットの出力を制限する制限ステップと、制限回路による分散型電源ユニットの出力の制限から第１の所定時間が経過した後に測定回路により測定された電流実効値がしきい値以下か否かによりセンサの異常の有無を判定する判定ステップとを実行させる。

【0043】

分散型電源ユニットの出力を制限することにより、負荷に系統から買電する電力が増加し、電路に流れる電流が増加する。この電流の増加をセンサが検出できるか否かによってセンサの異常を検出する。センサの異常を検出するための固有の負荷を設けたり、供給電力を外部負荷から内部負荷に切替えるためのスイッチを設けたりする必要はない。そのため、シンプルな構成で余計なコストをかけずに誤判定のおそれの小さなセンサの異常検出が行える。

【0044】

〔この発明の実施の形態の詳細〕
＜構成＞
以下に説明する実施の形態は、単相三線式の分散型電源ユニットを例としたものである。またこの例では、センサの１例としてＣＴセンサを用いる。

【0045】

図１を参照して、ＣＴセンサ５０は、ドーナツ型のコア５４と、コア５４の周りに巻回された巻線５６とを含む。交流電流が流れる電路５２がコア５４の中央を通るようにＣＴセンサ５０を電路５２に取付けると、電路５２を流れる電流の大きさに応じた磁束が発生し、巻線５６に巻数比に応じた大きさの交流電流が流れる。この電流をシャント抵抗５８に流すと、その両端に電圧Ｖｏｕｔが発生する。系統連携型の蓄電システム及び太陽光パワーコンディショナ等の、電力変換を行う分散型電源ユニットは、この電圧Ｖｏｕｔを計装回路に入力することで、系統に流れる交流電流値を測定する。

【0046】

シャント抵抗５８の両端の間に発生する電圧Ｖｏｕｔは、以下の式で求められる。

【0047】

Ｖｏｕｔ＝結合係数×２次電流×シャント抵抗÷巻数
結合係数は励磁電流、漏れ磁束、透磁率の変化等のＣＴセンサの結合度に関する要素で、理想のＣＴセンサでは結合係数は１となる。

【0048】

図２を参照して、より具体的には、ＣＴセンサ５０は、上部にコア５４の下半分となるコア部品８２が埋込まれた樹脂筐体８４と、樹脂筐体８４の上面の一辺に取付けられた軸８６と、樹脂筐体８４の上面を塞ぐ位置と、開放する位置との間で軸８６の周りを限定された角度で回転可能となるように軸８６に取付けられた樹脂製の上部筐体８８とを含む。上部筐体８８の下面には、コア５４の上半分となるコア部品８０が埋込まれている。

【0049】

図２に示すように上部筐体８８を樹脂筐体８４から離した状態で電路５２がコア部品８２内に位置するようにＣＴセンサ５０を電路５２に取付け、図３に示すように上部筐体８８が樹脂筐体８４の上面を覆うようにする。さらに図４に示すように上部筐体８８の上部に設けられたバネ９０及び９２を用いた付勢力によりコア部品８０とコア部品８２とを密着させると、ＣＴセンサ５０が電路５２にしっかりと取付けられ、コア部品８０とコア部品８２とにより図１に示すコア５４が形成される。

【0050】

図５を参照して、蓄電システムを含む例示的な構成では、中性線１３４と、Ｌ１線１３２及びＬ２線１３６とを持つ単相三線式の系統１３０に対して蓄電システム１３８が電力供給を行う。中性線１３４とＬ１線１３２との間には電路１５４及び電路１５６によりＬ１側負荷１４０が接続され、中性線１３４とＬ２線１３６との間には電路１５８及び電路１６０によりＬ２側負荷１４２が接続されている。従来の蓄電システム１３８は、電路１４８によりＬ１線１３２に接続され、電路１５０により中性線１３４に接続され、電路１５２によりＬ２線１３６に接続されている。蓄電システム１３８はさらに、Ｌ１線１３２に取付けられたＬ１側ＣＴセンサ１４４と、Ｌ２線１３６に取付けられたＬ２側ＣＴセンサ１４６とに接続されている。蓄電システム１３８は、Ｌ１側ＣＴセンサ１４４及びＬ２側ＣＴセンサ１４６の出力によりＬ１線１３２及びＬ２線１３６を流れる交流電流の大きさを測定し、その値がシステム全体の目指す目標値に合致するように蓄電システム１３８の内部を制御する。

【0051】

ところで、例えばＬ２側ＣＴセンサ１４６の出力が図６に示すように変化したものとする。すなわち、時刻ｔ_ｘまではＬ１線１３２を流れる電流実効値２００が所定のしきい値より高い値となっていた（図６に示す領域２０２）ものとする。この後、時刻ｔ_０でこの電流実効値がしきい値以下となり、その後ＣＴセンサの異常判定を行う判定期間が経過した時刻ｔ_１までの間（図６の領域２０４）、継続してしきい値を下回ったものとする。すると、蓄電システム１３８は、時刻ｔ_１においてＣＴセンサに何らかの異常（例えばＣＴセンサの電路からの脱落、又はＣＴセンサの巻線の断線）が発生したものと判定する。

【0052】

しかし、図６に示す電流実効値２００の変化はＣＴセンサの異常のときだけではなく、他の特定の条件が成立したときにも生ずる。そのような場合にＣＴセンサに異常が発生したと判定すると、ＣＴセンサに関する異常の判定の誤りとなる。

【0053】

図７は、図５に示す構成において、従来の蓄電システム１３８に代えてこの発明の実施の形態に係る分散型電源ユニットの１例としての蓄電システム２８０を採用した図を示す。図７を参照して、例えばＬ１側負荷１４０の大きさが３０００Ｗ、Ｌ２側負荷１４２の大きさが２０００Ｗとする。また蓄電システム２８０の最大出力定格が４０００Ｗであるものとする。すると、蓄電システム２８０は、Ｌ１側負荷１４０とＬ２側負荷１４２との双方に対して最大出力を供給する。この実施の形態のように二線で制御する蓄電システム２８０の場合、Ｌ１線１３２及びＬ２線１３６への出力を別々に制御することはできないので、電路１４８を介してＬ１側負荷１４０に２０Ａ、電路１５２を介してＬ２側負荷１４２に２０Ａを、それぞれ供給する。Ｌ１側負荷１４０は３０Ａを必要とするので、１０Ａだけ不足する。この１０Ａは系統１３０から購入することになる。一方、Ｌ２側負荷１４２においては、必要な２０Ａが全て蓄電システム２８０から供給されるため、系統１３０から購入する電力は０となり、Ｌ２線１３６を流れる電流は０となる。

【0054】

このとき、Ｌ２側ＣＴセンサ１４６の出力により蓄電システム２８０がＬ２線１３６を流れる電流実効値を計算すると、その電流実効値２４０は、図８に示すように、図６に示す電流実効値２００と同様の変化を示すであろう。つまり、時刻ｔ_ｙまでの領域２４２ではしきい値より大きかった電流実効値が、時刻ｔ_ｙでしきい値を下回る。そのままこの状態が領域２４４により示されるように判定期間だけ継続すると、従来の技術では時刻ｔ_２でＬ２側ＣＴセンサ１４６に何らかの異常が生じたと誤って判定することになる。しかし、この実施の形態の蓄電システム２８０では以下のような構成及び動作によりそうした判定の誤りを防止する。

【0055】

図９に、蓄電システム２８０の概略構成を示す。図９を参照して、蓄電システム２８０は、蓄電池３００と、蓄電池３００の両端子の間に接続されたコンデンサ３０２と、蓄電池３００のプラス端子に一端が接続された直流リアクトル３０４と、直流リアクトル３０４の他端と蓄電池３００のマイナス側端子とに接続されたＤＣＤＣコンバータ３０６と、ＤＣＤＣコンバータ３０６の他方の高圧側端子及び低圧側端子が接続されたＤＣバス３０８と、ＤＣバス３０８の間に接続された中間コンデンサ３３０とを含む。

【0056】

蓄電システム２８０はさらに、ＤＣバス３０８に直流側が接続されたインバータ３０７と、インバータ３０７の交流側に接続された交流リアクトル３２８と、交流リアクトル３２８の系統側に接続された交流側コンデンサ３３２と、交流側コンデンサ３３２のさらに交流側で交流リアクトル３２８に接続されたコモンモードチョークコイル３３４と、コモンモードチョークコイル３３４の交流側に接続されたコンデンサ３３６と、コモンモードチョークコイル３３４の交流側を系統側から遮断するための遮断スイッチ３１０とを含む。

【0057】

蓄電システム２８０はさらに、遮断スイッチ３１０の一端と系統側との間に設けられたヒューズ３１２と、ヒューズ３１２の他端と遮断スイッチ３１０の他の一端との間に直列に接続されたヒューズ３１４及びバリスタ３１６とを含む。ヒューズ３１４及びヒューズ３１２の接点は系統のＬ１線に接続される。バリスタ３１６の他端は系統のＬ２線に接続される。

【0058】

蓄電システム２８０はさらに、この回路の各部の電流及び電圧を測定し、測定信号を出力するセンサ３５０、３５２、３５４、３５６、３５８、３６０と、これら測定信号に基づき、ＤＣＤＣコンバータ３０６及びインバータ３０７に含まれる複数のトランジスタのオン・オフを制御するゲート制御信号と、遮断スイッチ３１０を制御するスイッチ制御信号とを出力するための制御回路３２０とを含む。

【0059】

ＤＣＤＣコンバータ３０６は、互いに接続された高圧側トランジスタＱ１及び低圧側トランジスタＱ２と、高圧側トランジスタＱ１及び低圧側トランジスタＱ２に対してそれぞれ逆並列接続された２つのダイオードとを含む。高圧側トランジスタＱ１及び低圧側トランジスタＱ２の接点には直流リアクトル３０４の一方端が接続される。

【0060】

インバータ３０７は、４つのフルブリッジ接続されたトランジスタＱ３、Ｑ４、Ｑ５、及びＱ６と、これらトランジスタに対してそれぞれ逆並列接続された４つのダイオードとを含む。

【0061】

トランジスタＱ３及びＱ４の接点は交流リアクトル３２８の直流側の一端に接続され、トランジスタＱ５及びＱ６の接点は交流リアクトル３２８の直流側の他端に接続されている。

【0062】

制御回路３２０はマイクロコンピュータ及び図示しない記憶装置を含み、図示しないＡ／Ｄ変換回路及びＤ／Ａ変換回路を搭載している。制御回路３２０が実行する制御用プログラムはこの記憶装置に記憶されている。このプログラムは、各種センサの測定信号をＡ／Ｄ変換して所定の演算処理を実行し、その結果得られたデータに基づいて各トランジスタＱ１～Ｑ６のオン・オフを決定するデジタル信号を出力する。その信号は図示しないＤ／Ａ変換回路でゲート制御用のアナログ信号に変換され、各トランジスタに与えられる。

【0063】

以下、制御回路３２０が実行するプログラムの制御構造について説明する。以下の説明は、図５に示すＬ２線１３６の電流値を測定するためのＬ２側ＣＴセンサ１４６の異常の有無を判定するためのものである。Ｌ１線１３２の電流値を測定するためのＬ１側ＣＴセンサ１４４の異常の有無の判定プログラムも同様に構成され、このプログラムと並列に実行される。

【0064】

図１０を参照して、制御回路３２０が実行するプログラムは、プログラムの実行開始後、メモリ上の記憶領域の確保、入出力バッファのクリア、自己診断、及び必要な設定データの読出等の初期設定を行うステップ４５０と、前述したとおり、各種センサの測定信号と、目標値とにしたがって各トランジスタのオン及びオフを制御して充放電動作を行うステップ４５２とを含む。

【0065】

なお、以下の制御では第１、第２、第３及び第４の変数を使用する。第１の変数はＬ２線１３６の電流実効値がしきい値以下となってからの時間を計測するためのものである。この時間が所定のしきい値以上となった場合、この実施の形態では蓄電システム２８０からの出力を所定量だけ減少させる。第２の変数は、蓄電システム２８０の放電電力を減少させてからの経過時間を計測するためのものである。所定の経過時間が過ぎてもＬ２側ＣＴセンサ１４６の出力に変化が見られないときにはＣＴセンサが脱落したものと一応の判定をし、所定の経過時間が過ぎるまでにＬ２側ＣＴセンサ１４６の出力がしきい値を超えればＣＴセンサの脱落はなかったものとみなし、蓄電システム２８０の放電電力の減少を中止する。第３の変数は、放電電力の中止からの経過時間を計測するためのものである。放電電力の減少の中止後、すぐに通常の処理を開始すると、蓄電システム２８０の出力が不安定となる危険性がある。そこで、蓄電システム２８０の放電電力の減少の中止後、一定時間が経過するまでは上に記載したようなＬ２側ＣＴセンサ１４６の異常判定のための蓄電システム２８０の電力の減少等は禁止される。第４の変数は、第２の変数を用いてＣＴセンサが脱落したものという一応の判定が何回行われたかを計数するためのものである。この第４の変数が所定の上限以上となったときに、ＣＴセンサの脱落があったとの最終判定が行われる。

【0066】

このプログラムはさらに、ステップ４５２の後、第３の変数の値が０か否かを判定し、判定結果にしたがって制御の流れを分岐させるステップ４５４と、ステップ４５４の判定が否定のときに、第３の変数の値を１だけカウントダウンして制御をステップ４５２に戻すステップ４５６と、ステップ４５４の判定が肯定のときに、Ｌ２側ＣＴセンサ１４６のＣＴセンサ電流が所定のしきい値以下か否かを判定し、判定結果にしたがって制御の流れを分岐させるステップ４５８と、ステップ４５８の判定が否定のときに、第１の変数の値を０にリセットして制御をステップ４５２に戻すステップ４６０とを含む。ステップ４５６における判定が否定となるのは、通常状態に復帰した後所定時間が経過するまでとなる。すなわち、この間はＬ２側ＣＴセンサ１４６に関する異常判定は禁止される。所定時間が経過するとステップ４５６における判定が肯定となり、異常判定の禁止が解除される。

【0067】

このプログラムはさらに、ステップ４５８の判定が肯定のときに、第１の変数の値を１だけカウントアップするステップ４６２と、ステップ４６２に続き、第１の変数のカウント値が一定値以上か否かにしたがって制御の流れを分岐させるステップ４６４とを含む。ステップ４６４の判定が否定のときには制御はステップ４５２に戻る。

【0068】

このプログラムはさらに、ステップ４６４の判定が肯定のときに、第４の変数を０にリセットするステップ４６５と、蓄電システム２８０の放電電力Ｐを制限し、予め定めたΔＰ［Ｗ］（例えばΔＰ＝０．１×Ｐ）だけ減少させるステップ４６６と、ステップ４６６に続き、Ｌ２側ＣＴセンサ１４６の電流実効値がしきい値以下か否かを判定し、判定結果にしたがって制御の流れを分岐させるステップ４６８と、ステップ４６８での判定が否定であるときに、第１及び第２の変数の値をいずれもリセットし、放電電力を元の値に戻すステップ４７０と、ステップ４７０に続き、第３の変数に所定の値を代入し、制御をステップ４５２に戻すステップ４７２とを含む。ステップ４７０の処理により、放電電力の制限が解除される。なお、Ｌ２側ＣＴセンサ１４６に異常が発生しているか否かを判定するためには、原理的には蓄電システム２８０の出力を増加させてもよい。しかしその場合には蓄電システム２８０から出力された電力が系統に逆潮流する可能性が生じ、好ましくない。そこで、少なくとも系統に接続されている蓄電システム２８０でこの実施の形態と同様の処理を実施するためには、蓄電システム２８０の出力を一時的に制限する方法を取る方が好ましい。

【0069】

このプログラムはさらに、ステップ４６８の判定が肯定のときに、蓄電システム２８０の放電電力がほぼ０となっているか否かを判定し、制御の流れを分岐させるステップ４７３と、ステップ４７３の判定が否定のときに、第２の変数の値を１だけカウントアップするステップ４７４と、ステップ４７２に続き、第２の変数のカウント値が一定値以上となったか否かを判定し、判定が否定のときに制御をステップ４６８に戻すステップ４７６と、ステップ４７６における判定が肯定のときに、第４の変数をカウントアップするステップ４７７と、ステップ４７７でカウントアップした第４の変数値が上限以上のときに制御をステップ４６６に戻すステップ４７８とを含む。ステップ４７８の判定が肯定のときには制御はステップ４８０に進み、Ｌ２側ＣＴセンサ１４６がＬ２線１３６から脱落したと最終判定し、ＣＴセンサの異常検出時の処理（蓄電システム２８０の運転停止。異常を報知）を行う。なお、ステップ４７３の判定が肯定のときには、ステップ４７４の処理をせず制御はステップ４７６に直接進む。

【0070】

なお、このプログラムの実行の停止は、蓄電システム２８０に設けられた図示しない運転停止ボタンの操作により発生した割込に応答して実行する割込処理、何らかの制御の停止を伴う異常の発生、及び停電の発生等に応答して行われる。また、ステップ４６５からステップ４７８の処理を、放電電力をΔＰ［Ｗ］だけ減少させながら繰返すのは、ステップ４６６の処理を行ったときにたまたま負荷の大きさが同じ大きさだけ減少したときに、ＣＴセンサの異常を誤検出する可能性があるためである。ステップ４６５からステップ４７８の処理を（ステップ４６８の判定が肯定である限り）第４の変数のカウント値が上限回数に達するまで繰返すことにより、そうした誤検出を行う危険性を小さくできる。これらステップを１回繰返すだけでも誤検出の危険性を大きく減ずることができる。なお、第４の変数のカウント値の上限は任意の値とすることができる。さらに、稀な例だと考えられるが、ステップ４７３で放電電力がほぼ０となったときには、第２の変数のカウントアップを停止する必要があるため、ステップ４７４の処理をスキップする。

【0071】

＜動作＞
上記した蓄電システム２８０は以下のように動作する。なお、以下の説明はＬ２側ＣＴセンサ１４６に関するものだけに関するが、Ｌ１側ＣＴセンサ１４４に関しても同じ処理が並列して実行される。

【0072】

図１１を参照して、通常の状態ではＬ１側ＣＴセンサ１４４及びＬ２側ＣＴセンサ１４６は、それぞれＬ１線１３２及びＬ２線１３６に流れる電流に応じたＣＴセンサ電流を蓄電システム２８０に入力する。この電流（アナログ信号）は蓄電システム２８０内で図示しないＡ／Ｄ変換回路によりＡ／Ｄ変換され、図９に示す制御回路３２０に入力される。制御回路３２０にはこれ以外にも、各種センサ３５０、３５２、３５４、３５６、３５８、及び３６０からの入力がＡ／Ｄ変換して入力される。

【0073】

制御回路３２０は、これらの値と予め設定された目標買電電力値に応じて、買電電力が目標値を上回らないように、かつ蓄電システム２８０からの出力電力でＬ１側負荷１４０及びＬ２側負荷１４２の消費電力を賄うように、かつ逆潮流が発生しないように、図９に示すＤＣＤＣコンバータ３０６及びインバータ３０７を制御する。

【0074】

例えば、図１１に示す例では、蓄電システム２８０が最大出力定格４０００Ｗの出力を行っているものとする。この場合、蓄電システム２８０からＬ１線１３２及びＬ２線１３６の双方に２０Ａが出力されそれぞれＬ１側負荷１４０及びＬ２側負荷１４２に供給される。Ｌ１側負荷１４０及びＬ２側負荷１４２の大きさはいずれも３０００Ｗであるものとすれば、２０Ａでは不足する。不足した電力を補うために、系統から２０Ａが買電され、Ｌ１線１３２を介してＬ１側負荷１４０に１０Ａが、Ｌ２線１３６を介してＬ２側負荷１４２に１０Ａが、それぞれ供給される。

【0075】

この場合、センサ異常の検出のためのプログラムは、図１０のフローチャートを参照して、異常が発生していない状態ではステップ４５２→４５４→４５８→４６０→４５２という動作を繰返している。なお、制御回路３２０によるＤＣＤＣコンバータ３０６及びインバータ３０７の制御はステップ４５２で行われる。この制御の内容はこの発明と直接は関係しないのでここでは詳細は説明しない。

【0076】

一方、例えば図７に示したように、Ｌ１側負荷１４０の負荷が３０００Ｗ、Ｌ２側負荷１４２の負荷が２０００Ｗとなったものとする。この場合も蓄電システム２８０は最大出力定格の４０００Ｗを出力する。すなわち、蓄電システム２８０はＬ１線１３２を介して２０Ａの電流をＬ１側負荷１４０に与え、Ｌ２線１３６を介して同じく２０Ａの電流をＬ２側負荷１４２に与える。すると、前述したとおり、Ｌ１線１３２にはＬ１側負荷１４０への電力不足分を補うために買電電力により系統から１０Ａが流れる。一方、Ｌ２側負荷１４２が必要とする電力は蓄電システム２８０からの２０Ａにより全て賄われるため、Ｌ２線１３６に系統から流れる電力は０Ａとなる。

【0077】

この実施の形態に係る蓄電システム２８０では、この場合に以下のような制御が実行される。こうした状況ではＬ２側ＣＴセンサ１４６の出力電流の実効値が小さくなり、しきい値を下回る。図１０を参照して、この場合にはステップ４５８の判定が肯定となり、ステップ４６２で第１の変数がカウントアップされる。第１の変数はステップ４５０で０に初期設定されるので、最初に上に述べた状況が生じたときには第１の変数の値は１となる。続くステップ４６４で第１の変数のカウント値が一定値以上か否かが判定される。この一定値としては、０．１秒から０．５秒程度の経過時間に相当する値が用いられる。第１の変数の値がこの値と比較して小さい間、制御はステップ４６４→４５２→４５４→４５８→４６２→４６４という経路を繰返して通る。途中でＬ２側ＣＴセンサ１４６の出力電流の実効値がしきい値を上回ればステップ４５８の判定が否定となり、ステップ４６０で第１の変数がリセットされ、蓄電システム２８０は通常の動作に戻る。一定時間の間、Ｌ２側ＣＴセンサ１４６の出力電流の実効値が継続的にしきい値以下という状況が続くと、ステップ４６４の判定が肯定となり、ステップ４６５から後の処理が実行される。

【0078】

ステップ４６５で第４の変数が０にリセットされる。続くステップ４６６で蓄電システム２８０からの放電電力がΔＰ［Ｗ］だけ減少される。例えばΔＰとして最大出力定格４０００Ｗの１／１０、すなわち４００Ｗを採用したものとする。すると、蓄電システム２８０からは合計で３６００Ｗが出力される。すなわち、蓄電システム２８０からＬ１線１３２を介してＬ１側負荷１４０に１８Ａ（１８００Ｗ）が供給され、Ｌ２線１３６を介してＬ２側負荷１４２にも１８Ａ（１８００Ｗ）が供給される。その結果、Ｌ１側負荷１４０への電力の不足分は１２００Ｗとなり、系統から１２Ａ（１２００Ｗ）だけの電力が買電される。Ｌ１線１３２には１２Ａの電流が流れる。一方、Ｌ２側負荷１４２に供給される電力には２００Ｗの不足が生じる。不足分を補うため、系統から２Ａ（２００Ｗ）だけの電力が買電される。Ｌ２線１３６には２Ａの電流が流れる。

【0079】

Ｌ２側ＣＴセンサ１４６が正常であれば、この電流（２Ａ）を検出するはずである。すなわち、図１３を参照して、領域４０２（時刻ｔ_ｚより前）ではＬ２側ＣＴセンサ１４６の検出電流４００がしきい値を超えていたものとし、時刻ｔ_ｚにおいてＬ２側負荷１４２の負荷が減少したものとする。その結果、Ｌ２側ＣＴセンサ１４６が出力する検出電流４００がしきい値以下となる。その時点を時刻ｔ_０とする。蓄電システム２８０からの放電電力を減少する前の期間Ａ（図１３の領域４０４）では検出電流４００はしきい値以下となっていたものとして、一定期間が経過した後に蓄電システム２８０からの放電電力を減少させると、Ｌ２線１３６に流れる電流が増加し、もしもＬ２側ＣＴセンサ１４６が正常であれば、その出力する検出電流４００の実効値はある時点でしきい値を超えるはずである。逆にＬ２側ＣＴセンサ１４６の出力する検出電流４００が変化せず、しきい値以下であればＬ２側ＣＴセンサ１４６に何らかの異常が起こったものと判定できる。

【0080】

再び図１０を参照して、Ｌ２側ＣＴセンサ１４６が正常であれば、ステップ４６６の後、制御はステップ４６８→４７３→４７４→４７６→４６８の処理を何回か繰返した後、ステップ４６８での判定が肯定となり、ステップ４７０に進む。以下、ステップ４７０で第１及び第２の変数がリセットされ、放電電力が元に戻され、制御はステップ４５２に戻り、通常の動作に戻る。ただし、ステップ４７２で第３の変数に所定値がセットされ、ステップ４５２→４５４→ステップ４５６の処理が所定回繰返されるまではステップ４５８以下の処理が開始されない。これは、動作が通常モードに戻った後、直ちに既に述べたようなセンサ異常の検出処理を開始すると、蓄電システム２８０の出力が不安定になる可能性があるためである。そのため、図１３の期間Ｂ（領域４０６）の間はセンサ異常の検出処理を行わないようにしている。期間Ｂが経過すれば、蓄電システム２８０は完全に通常の動作モードに戻る。

【0081】

図１０を参照して、一定期間が経過してもＬ２側ＣＴセンサ１４６の検出電流４００が継続してしきい値以下であれば、Ｌ２側ＣＴセンサ１４６には何らかの異常が発生したと一応の判定がされ、ステップ４７６の判定が肯定となる。制御はステップ４７７に進み、第４の変数がカウントアップされる。続くステップ４７８で第４の変数のカウント値が所定の上限以上か否かが判定される。第４の変数の値が上限以上でなければ（ステップ４７８の判定が否定なら）、制御はステップ４６６に戻り、蓄電システム２８０の放電電力をさらにΔＰ［Ｗ］だけ減少させ、上記した処理が繰返される。こうした処理が繰返された結果、ステップ４７８の判定が肯定なら、ステップ４８０のＣＴ脱落の検出時の処理が実行される。

【0082】

ＣＴセンサに異常がなく、負荷の値にも変動がなければ、ステップ４６６～４７６の処理が何回か繰返された後にステップ４６８の判定が否定になり、通常の処理に戻る。負荷の値が、ステップ４６６と同じタイミングで減少した場合には、ステップ４６６～４７６の処理が一定回数繰返されてもステップ４６８の判定が肯定とならず、ステップ４７６の判定が最終的に肯定となってＣＴセンサが異常であるという一応の判定がされる危険性がある。この実施の形態では、この危険性に対処するために、第４の変数を用いて、ステップ４６６～ステップ４７８の処理を所定の上限回数まで繰返すことにしている。ＣＴセンサに異常がなければ、蓄電システム２８０の放電電力を何回か減少させたとき、途中でステップ４６８の判定が否定となる確率が高い。したがってこの場合には正常の動作に戻る。ＣＴセンサに異常があれば、上記した処理を繰返してもステップ４６８の判定が肯定のままである確率が非常に高い。そこで、ステップ４７８の判定が肯定となったときには最終的にＣＴセンサに異常が発生したと判定できる。

【0083】

こうした異常の典型的なものは、図１４に示すような、Ｌ２側ＣＴセンサ１４６がＬ２線１３６からの脱落である。Ｌ２側ＣＴセンサ１４６がＬ２線１３６から脱落していると、Ｌ２側ＣＴセンサ１４６はＬ２線１３６を流れる電流（例えば２Ａ）を検出できない。そのためＬ２側ＣＴセンサ１４６の出力する検出電流４００の実効値はしきい値以下となり、蓄電システム２８０は動作を停止する。

【0084】

なお、図１０のステップ４６６において蓄電システム２８０の出力を減少させる処理は、例えばリミッタにより行えばよい。また、蓄電システム２８０のように系統電力に接続されたシステムの場合には、目標買電電力値を高く設定することによっても同様の効果が得られる。

【0085】

図１３の期間Ａにおいて負荷の値が大きく変動したときには、Ｌ２側ＣＴセンサ１４６が正常であればその検出電流４００も変化し、ステップ４６８の判定が否定になって、所定時間が経過する前に通常の動作に戻ることができる。

【0086】

以上のようにこの発明によれば、蓄電システムのような分散型電源ユニットの出力と負荷の消費電力とに一定の関係が成立したときに、誤ってＣＴセンサが異常であると判定することが防止できる。分散型電源ユニットの稼働状態を適切に判断し、好ましい状態での稼働を維持することが可能になる。このとき、分散型電源ユニット内にＣＴセンサ異常を検出するための固有の負荷を設けたり、供給電力を外部負荷から内部負荷に切替えるためのスイッチを設けたりする必要はない。そのため、シンプルな構成で余計なコストをかけずに誤判定のおそれの小さなＣＴセンサの異常検出を行うことができる。

【0087】

なお図１０のステップ４６６で蓄電システムの出力を減少させる際の減少量ΔＰ［Ｗ］は、定まった大きさとしてもよいが、現在の放電電力に対する所定割合とすることが一般的だと考えられる。例えば現在の放電電力の１０％、２０％、３０％、５０％等の値を採用することができる。これらの値は設計時の考慮事項であって、ＣＴセンサの誤検出が間違いなく検出できるような大きさであればよい。また、その場合でも、割合を一定とする必要はなく、減少割合が漸減するようにしてもよい。不都合がなければΔＰの値が逆に漸増するようにしてもよい。典型的には、例えばステップ４６６を実行するときの蓄電システムの放電電力の一定割合（例えば１０％）をΔＰとすることができる。こうすれば、ステップ４７３の判定を行う場合の計算も簡単に行える。

【0088】

今回開示された実施の形態は単に例示であって、この発明が上記した実施の形態のみに制限されるわけではない。この発明の範囲は、発明の詳細な説明の記載を参酌した上で、特許請求の範囲の各請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含む。

【符号の説明】

【0089】

Ｑ１ 高圧側トランジスタ
Ｑ２ 低圧側トランジスタ
Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６ トランジスタ
５０ ＣＴセンサ
５２、１４８、１５０、１５２、１５４、１５６、１５８、１６０ 電路
５４ コア
５６ 巻線
５８ シャント抵抗
８０、８２ コア部品
８４ 樹脂筐体
８６ 軸
８８ 上部筐体
９０、９２ バネ
１３０ 系統
１３２ Ｌ１線
１３４ 中性線
１３６ Ｌ２線
１３８、２８０ 蓄電システム
１４０ Ｌ１側負荷
１４２ Ｌ２側負荷
１４４ Ｌ１側ＣＴセンサ
１４６ Ｌ２側ＣＴセンサ
２００、２４０、４００ 電流実効値
２０２、２０４、２４２、２４４、４０２、４０４、４０６ 領域
３００ 蓄電池
３０２、３３６ コンデンサ
３０４ 直流リアクトル
３０６ ＤＣＤＣコンバータ
３０７ インバータ
３０８ ＤＣバス
３１０ 遮断スイッチ
３１２、３１４ ヒューズ
３１６ バリスタ
３２０ 制御回路
３２８ 交流リアクトル
３３０ 中間コンデンサ
３３２ 交流側コンデンサ
３３４ コモンモードチョークコイル
３５０、３５２、３５４、３５６、３５８、３６０ センサ
４００ 検出電流
４５０、４５２、４５４、４５６、４５８、４６０、４６２、４６４、４６５、４６６、４６８、４７０、４７２、４７３、４７４、４７６、４７７、４７８、４８０ ステップ

【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】

【図14】