特許 7599146 電力変換装置

(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】2024-12-05

(45)【発行日】2024-12-13

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20241206BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 M

H02M7/48 N

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020211659

(22)【出願日】2020-12-21

(65)【公開番号】P2022098242

(43)【公開日】2022-07-01

【審査請求日】2023-08-21

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002527

【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石田 誠

(72)【発明者】

【氏名】岡松 昌志

(72)【発明者】

【氏名】別所 拓朗

【審査官】上野 力

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１３７８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１２８８３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１５０７８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０２９６５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１７８９６９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実開昭５２－００６１０８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０２０－１７１１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０６４３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１５２０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１４４１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０９１６３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０２－１０３７４５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

商用電源から第１交流電力を入力される入力部と、
直流電力を貯蔵する蓄電部と、
前記直流電力を第２交流電力へ変換する電力変換部と、
負荷が電気的に接続される出力部と、
前記第１交流電力及び第２交流電力を切り替え可能に前記出力部へ伝達する出力切替部と、
前記第２交流電力の漏電電流を検出する漏電電流検出部と、
前記漏電電流検出部の結果に基づいて漏電を検出し、前記漏電を検出した場合に前記電力変換部を停止させる制御部と、
少なくとも１つの前記出力切替部の内部電圧を検出する電圧検出部と、を備え、
前記出力切替部は、前記入力部と前記出力部との間に設けられた第１リレーユニットと、前記電力変換部と前記出力部との間に設けられた第２リレーユニットと、を備え、
前記第１リレーユニットは、前記入力部と前記出力部との間の電気的な接続を導通及び遮断し、
前記第２リレーユニットは、前記電力変換部と前記出力部との間の電気的な接続を導通及び遮断し、
前記第１リレーユニットは、複数の第１接点部を備え、
前記第２リレーユニットは、複数の第２接点部を備え、
前記複数の第１接点部は、前記入力部と前記出力部との間で直列接続され、
前記複数の第２接点部は、前記電力変換部と前記出力部との間で直列接続され、
前記電圧検出部は、前記複数の第１接点部のうち一対の第１接点部間の電路の電圧である第１内部電圧を前記内部電圧として検出する第１電圧検出部と、前記複数の第２接点部のうち一対の第２接点部間の電路の電圧である第２内部電圧を前記内部電圧として検出する第２電圧検出部と、を備え、
前記制御部は、信号生成部と、第１駆動制御部と、第２駆動制御部と、を備え、
前記信号生成部は、前記第１リレーユニットを制御する第１制御信号と、前記第２リレーユニットを制御する第２制御信号と、を出力し、
前記第１電圧検出部は、前記第１内部電圧の検出結果を第１検出信号として出力し、
前記第２電圧検出部は、前記第２内部電圧の検出結果を第２検出信号として出力し、
前記第１駆動制御部は、前記第２検出信号と前記第１制御信号とに基づき、前記複数の第１接点部を駆動し、
前記第２駆動制御部は、前記第１検出信号と前記第２制御信号とに基づき、前記複数の第２接点部を駆動する、
電力変換装置。

【請求項2】

前記漏電電流検出部は、前記電力変換部と前記出力切替部との間に設けられている、
請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項3】

前記漏電電流検出部は、前記入力部と前記出力切替部との間に設けられる、
請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項4】

前記漏電電流検出部は、前記出力切替部と前記出力部との間に設けられる、
請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項5】

前記第１駆動制御部は、前記第２検出信号及び前記第１制御信号が入力される第１ＡＮＤゲートであり、
前記第２駆動制御部は、前記第１検出信号及び前記第２制御信号が入力される第２ＡＮＤゲートである、
請求項１－４のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項6】

前記第１リレーユニットは、少なくとも１つの前記第１接点部の溶着を検知する第１溶着検知部を備え、
前記第２リレーユニットは、少なくとも１つの前記第２接点部の溶着を検知する第２溶着検知部を備える、
請求項１－５のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項7】

前記蓄電部と前記電力変換部は、スタンドアロン式蓄電池で構成される、
請求項１－６のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に、電力変換装置に関する。より詳細には、本開示は、商用電源からの交流電力と電力変換された交流電力とを切り替え可能に出力する電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、電力制御装置が開示されている。この電力制御装置は、インバーターと、第１の連系リレー及び第２の連系リレーと、基準電位用リレーと、電圧センサと、制御部と、を備える。制御部は、電圧センサにより計測した電圧値に基づいて、第１の連系リレー及び第２の連系リレーの各々について、状態が正常か否かを判定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－３１７５９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の電力制御装置は、インバーターで電力変換された交流電力が漏電した場合、漏電が検出できないという問題があった。

【0005】

本開示の目的とするところは、電力変換された交流電力の漏電を検出できる電力変換装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る電力変換装置は、入力部と、蓄電部と、電力変換部と、出力部と、出力切替部と、漏電電流検出部と、制御部と、電圧検出部と、を備える。前記入力部は、商用電源から第１交流電力を入力される。前記蓄電部は、直流電力を貯蔵する。前記電力変換部は、前記直流電力を第２交流電力へ変換する。前記出力部は、負荷が電気的に接続される。前記出力切替部は、前記第１交流電力及び前記第２交流電力を切り替え可能に前記出力部へ伝達する。前記漏電電流検出部は、前記第２交流電力の漏電電流を検出する。前記制御部は、前記漏電電流検出部の結果に基づいて漏電を検出し、前記漏電を検出した場合に前記電力変換部を停止させる。前記電圧検出部は、少なくとも１つの前記出力切替部の内部電圧を検出する。前記出力切替部は、前記入力部と前記出力部との間に設けられた第１リレーユニットと、前記電力変換部と前記出力部との間に設けられた第２リレーユニットと、を備える。前記第１リレーユニットは、前記入力部と前記出力部との間の電気的な接続を導通及び遮断する。前記第２リレーユニットは、前記電力変換部と前記出力部との間の電気的な接続を導通及び遮断する。前記第１リレーユニットは、複数の第１接点部を備える。前記第２リレーユニットは、複数の第２接点部を備える。前記複数の第１接点部は、前記入力部と前記出力部との間で直列接続される。前記複数の第２接点部は、前記電力変換部と前記出力部との間で直列接続される。前記電圧検出部は、第１電圧検出部と、第２電圧検出部と、を備える。前記第１電圧検出部は、前記複数の第１接点部のうち一対の第１接点部間の電路の電圧である第１内部電圧を前記内部電圧として検出する。前記第２電圧検出部は、前記複数の第２接点部のうち一対の第２接点部間の電路の電圧である第２内部電圧を前記内部電圧として検出する。前記制御部は、信号生成部と、第１駆動制御部と、第２駆動制御部と、を備える。前記信号生成部は、前記第１リレーユニットを制御する第１制御信号と、前記第２リレーユニットを制御する第２制御信号と、を出力する。前記第１電圧検出部は、前記第１内部電圧の検出結果を第１検出信号として出力する。前記第２電圧検出部は、前記第２内部電圧の検出結果を第２検出信号として出力する。前記第１駆動制御部は、前記第２検出信号と前記第１制御信号とに基づき、前記複数の第１接点部を駆動する。前記第２駆動制御部は、前記第１検出信号と前記第２制御信号とに基づき、前記複数の第２接点部を駆動する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、電力変換された交流電力の漏電を検出できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本開示の一実施形態に係る電力変換装置の概略構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、同上の電力変換装置のより詳細な回路構成図である。

【図3】図３は、同上の電力変換装置の漏電検出から電力変換部の停止までの動作を示すフローチャートである。

【図4】図４は、同上の電力変換装置の第１交流電力から第２交流電力への出力切替の動作を示すフローチャートである。

【図5】図５は、同上の電力変換装置の第２交流電力から第１交流電力への出力切替の動作を示すフローチャートである。

【図6】図６は、同上の変形例に係る電力変換装置の概略構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（実施形態）
（１）概要
本実施形態に係る電力変換装置１００は、図１に示すように、入力部１と、蓄電部２と、電力変換部３と、出力部４と、出力切替部５と、漏電電流検出部６と、制御部７と、を備える。

【0010】

本実施形態に係る電力変換装置１００では、入力部１が商用電源２００と電気的に接続されている場合、第１交流電力が商用電源２００から入力部１へ入力される。また、電力変換部３は、蓄電部２が貯蔵している直流電力を第２交流電力に変換する。その後、出力切替部５は、入力部１へ入力された第１交流電力と、電力変換部３で変換された第２交流電力と、を切り替え可能に出力部４へ伝達する。

【0011】

漏電電流検出部６は、第２交流電力の漏電電流を検出し、制御部７が漏電電流検出部６の検出結果に基づいて第２交流電力の漏電を検出する。第２交流電力の漏電が検出された場合、制御部７が電力変換部３を停止させる。

【0012】

（２）詳細
以下、本実施形態での電力変換装置１００について、図１、２を用いて詳細に説明する。電力変換装置１００は、集合住宅の各住戸、戸建て住宅、工場、事務所等で使用される。

【0013】

入力部１は、商用電源２００と電気的に接続することが可能である。図２に示すように、入力部１が商用電源２００と電気的に接続されている場合、第１交流電力が商用電源２００から入力部１へ入力される。入力部１は、商用電源２００の非接地極に接続されるライブ入力端子１１と、商用電源２００の接地極に接続されるニュートラル入力端子１２と、商用電源２００のアース極に接続されるアース入力端子１３と、を備える。また、電力変換装置１００は、ライブ入力端子１１と、ニュートラル入力端子１２と、アース入力端子１３と、にそれぞれ対応して接続されている第１ライブ電路Ｃ１１と、第１ニュートラル電路Ｃ１２と、第１グランド電路Ｃ１３と、を更に備える。第１グランド電路Ｃ１３を、電力変換装置１００の筐体に接地する。また、本実施形態の入力部１は、入力プラグを備えることが好ましい。例えば、入力プラグを、集合住宅の各住戸、戸建て住宅、工場、事務所等に備え付けられているコンセントに差し込むことで、第１交流電力が入力部１に入力される。すなわち、入力部１は、入力プラグ又は端子などを備えて、入力部１と商用電源２００との電気的な接続状態が、接続又は非接続に切り替えられることが好ましい。

【0014】

蓄電部２は直流電力を貯蔵する。そして、電力変換部３は、蓄電部２が貯蔵している直流電力を第２交流電力に変換する。また、電力変換部３は、出力部４を介して第２交流電力を供給する。電力変換部３が出力する電圧の大きさは、商用電源２００の定格電圧と同じ値である。電力変換装置１００は、図２に示すように、電力変換部３の一対の交流出力端にそれぞれ接続される第２ライブ電路Ｃ２１と、第２ニュートラル電路Ｃ２２と、を有する。本実施形態の蓄電部２と、電力変換部３とは、スタンドアロン式蓄電池を構成する。スタンドアロン式蓄電池は、第２交流電力として、商用電源２００と系統連系させていない交流電力を出力する蓄電装置である。蓄電部２は、例えば、リチウムイオン電池や固体電池などのように、充電や放電を行うことにより繰り返し使用することができる二次電池であることが好ましい。

【0015】

出力部４は負荷と電気的に接続される。実施形態の出力部４は、図１、２に示すように、負荷である電気機器３００と電気的に接続されている。電気機器３００は、例えば、空調機器又はテレビ受像器等である。

【0016】

漏電電流検出部６は、第２交流電力による漏電電流を検出する。本実施形態では、漏電電流検出部６は、電力変換部３と出力切替部５の間に設けられている。また、本実施形態の漏電電流検出部６は零相変流計であり、図２に示すように、漏電電流検出部６は、電力変換部３から出力される第２交流電力が伝達される第２ライブ電路Ｃ２１と第２ニュートラル電路Ｃ２２とが貫通するように設けられている。零相変流計は、第２ライブ電路Ｃ２１と第２ニュートラル電路Ｃ２２との電流差を測定し、第２交流電力による漏電電流を検出する。

【0017】

制御部７は漏電処理部７１を備える。漏電処理部７１は、漏電電流検出部６の結果に基づいて、漏電を検出する。漏電処理部７１は、漏電を検出すると、電力変換部３へ運転停止信号Ａ４を出力する。そのため、電力変換部３は直流電力から第２交流電力への電力変換を停止する。一例として、出力切替部５が故障すると、第２交流電力が入力部１へ伝達されることがある。この場合、電力変換装置１００を操作する者がライブ入力端子１１に接触すると、第２交流電力が漏電することが考えられる。

【0018】

出力切替部５は、入力部１から伝達される第１交流電力と、電力変換部３から伝達される第２交流電力と、を切り替え可能に出力部４へ伝達する。出力切替部５は、入力部１と出力部４との間に設けられた第１リレーユニット５１と、電力変換部３と出力部４との間に設けられた第２リレーユニット５２と、を備える。第１リレーユニット５１は、入力部１と出力部４との間の電気的な接続を導通及び遮断し、第２リレーユニット５２は、電力変換部３と出力部４との間の電気的な接続を導通及び遮断する。

【0019】

電力変換装置１００は、出力部４に電気的に接続している１対の電路として、第３ライブ電路Ｃ３１と第３ニュートラル電路Ｃ３２とを更に備える。第３ライブ電路Ｃ３１は、第１リレーユニット５１を介して第１ライブ電路Ｃ１１との電気的な接続を導通又は遮断され、第２リレーユニット５２を介して第２ライブ電路Ｃ２１との電気的な接続を導通又は遮断される。第３ニュートラル電路Ｃ３２は、第１リレーユニット５１を介して第１ニュートラル電路Ｃ１２との電気的な接続を導通又は遮断され、第２リレーユニット５２を介して第２ニュートラル電路Ｃ２２との電気的な接続を導通又は遮断される。

【0020】

第１リレーユニット５１は、図１に示すように、複数の第１接点部５１１を備え、第２リレーユニット５２は複数の第２接点部５２１を備える。複数の第１接点部５１１は、入力部１と出力部４との間に直列接続され、複数の第２接点部５２１は、電力変換部３と出力部４との間に直列接続される。

【0021】

本実施形態の電力変換装置１００は、図２に示すように、複数の第１接点部５１１として、２つの第１接点部５１１ａ、５１１ｂを備えている。第１リレーユニット５１内では、２つの第１接点部５１１ａ、５１１ｂが、一対の内部電路を介して直列接続されている。すなわち、第１接点部５１１ａは、第１ライブ電路Ｃ１１及び第１ニュートラル電路Ｃ１２と、第１リレーユニット５１の一対の内部電路のとの間の電気的な接続を導通又は遮断する。第１接点部５１１ｂは、第３ライブ電路Ｃ３１及び第３ニュートラル電路Ｃ３２と、第２リレーユニット５２の一対の内部電路との間の電気的な接続を導通又は遮断する。

【0022】

また、電力変換装置１００は、図２に示すように、複数の第２接点部５２１として、２つの第２接点部５２１ａ、５２１ｂを備えている。第２リレーユニット５２内では、２つの第２接点部５２１ａ、５２１ｂが、一対の内部電路を介して直列接続されている。すなわち、第２接点部５２１ａは、第２ライブ電路Ｃ２１及び第２ニュートラル電路Ｃ２２と、第２リレーユニット５２の一対の内部電路との間の電気的な接続を導通又は遮断する。第２接点部５２１ｂは、第３ライブ電路Ｃ３１及び第３ニュートラル電路Ｃ３２と、第２リレーユニット５２の一対の内部電路との間の電気的な接続を導通又は遮断する。

【0023】

出力切替部５は、出力切替部５の少なくとも１つの内部電圧を検出する電圧検出部５３を備える。制御部７は、電圧検出部５３が検出した少なくとも１つの内部電圧に基づいて、出力切替部５を制御する。

【0024】

具体的に、電圧検出部５３は、第１電圧検出部５３１と第２電圧検出部５３２とを備える。第１電圧検出部５３１は、一対の第１接点部５１１ａ、５１１ｂ間の内部電路の電圧である第１内部電圧Ｖｓ１を内部電圧として検出する。同様に、第２電圧検出部５３２は、一対の第２接点部５２１ａ、５２１ｂ間の内部電路の電圧である第２内部電圧Ｖｓ２を内部電圧として検出する。そして、図２に示すように、本実施形態の第１電圧検出部５３１は、第１接点部５１１ａと第１接点部５１１ｂの間に設けられている。また、本実施形態の第２電圧検出部５３２は、第２接点部５２１ａと第２接点部５２１ｂの間に設けられている。

【0025】

第１電圧検出部５３１は、第１内部電圧Ｖｓ１の検出結果を第１検出信号Ａ２１として出力する。具体的に、第１電圧検出部５３１は、第１内部電圧Ｖｓ１が閾値Ｖｔ１以上であれば、第１検出信号Ａ２１をＬレベルとし、第１内部電圧Ｖｓ１が閾値Ｖｔ１未満であれば、第１検出信号Ａ２１をＨレベルとする。

【0026】

第２電圧検出部５３２は、第２内部電圧Ｖｓ２の検出結果を第２検出信号Ａ２２として出力する。具体的に、第２電圧検出部５３２は、第２内部電圧Ｖｓ２が閾値Ｖｔ１以上であれば、第２検出信号Ａ２２をＬレベルとし、第２内部電圧Ｖｓ２が閾値Ｖｔ２未満であれば、第２検出信号Ａ２２をＨレベルとする。

【0027】

制御部７は、第２内部電圧Ｖｓ２に基づいて第１リレーユニット５１を駆動する。これは、第１接点部５１１が溶着等の要因で意図せず導通状態になった場合に、第１交流電力と第２交流電力とが同時に第３ライブ電路Ｃ３１及び第３ニュートラル電路Ｃ３２へ伝達されることを防ぐ目的がある。同様に、制御部７は、第１内部電圧Ｖｓ１に基づいて第２リレーユニット５２を駆動する。これは、第２接点部５２１が溶着等の要因で意図せず導通状態になった場合に、第１交流電力と第２交流電力とが同時に第３ライブ電路Ｃ３１及び第３ニュートラル電路Ｃ３２へ伝達されることを防ぐ目的がある。

【0028】

詳細に説明すると、制御部７は、信号生成部７２と、第１駆動制御部７３と、第２駆動制御部７４を備える。信号生成部７２は、第１リレーユニット５１を制御する信号Ａ１１と、第２リレーユニット５２を制御する信号Ａ１２と、を生成し、出力する。

【0029】

第１駆動制御部７３は、第２検出信号Ａ２２と第１制御信号Ａ１１とに基づき、第１接点部５１１ａ、５１１ｂを駆動する。また、第２駆動制御部７４は、第１検出信号Ａ２１と第２制御信号Ａ１２とに基づき、第２接点部５２１ａ、５２１ｂを駆動する。

【0030】

本実施形態では、第１駆動制御部７３は、第２検出信号Ａ２２及び第１制御信号Ａ１１が入力される第１ＡＮＤゲートであり、第２駆動制御部７４は、第１検出信号Ａ２１及び第２制御信号Ａ１２が入力される第２ＡＮＤゲートである。

【0031】

第１駆動制御部７３に入力された第２検出信号Ａ２２及び第１制御信号Ａ１１が、すべてＨレベル（例えば５Ｖ）である場合に、第１駆動制御部７３はＨレベルの第１駆動信号Ａ３１を出力する。一方、第１駆動制御部７３に入力された第２検出信号Ａ２２及び第１制御信号Ａ１１の少なくとも１つがＬレベル（例えば０Ｖ）である場合は、第１駆動制御部７３はＬレベルの第１駆動信号Ａ３１を出力する。

【0032】

同様に、第２駆動制御部７４に入力された第１検出信号Ａ２１及び第２制御信号Ａ１２が、すべてＨレベル（例えば５Ｖ）である場合に、第２駆動制御部７４はＨレベルの第２駆動信号Ａ３２を出力する。一方、第２駆動制御部７４に入力された第１検出信号Ａ２１及び第２制御信号Ａ１２の少なくとも１つがＬレベル（例えば０Ｖ）である場合は、第２駆動制御部７４はＬレベルの第２駆動信号Ａ３２を出力する。

【0033】

制御部７は、異常判定部７５を更に備える。異常判定部７５は、第１電圧検出部５３１から第１検出信号Ａ２１、信号生成部７２から第２制御信号Ａ１２を受け取る。第２制御信号Ａ１２がＨレベルである場合において、第１検出信号Ａ２１がＬレベルである状態が一定時間継続したとき、異常判定部７５は、溶着等の要因で、第１接点部５１１ａ、５１１ｂの少なくともどちらか一方が第１駆動信号Ａ３１に従って作動しないという異常が発生したと判定する。その後、異常判定部７５は、電力変換部３の運転を停止させる異常停止信号Ａ５を電力変換部３へ出力する。電力変換部３は、異常停止信号Ａ５を受け取り、蓄電部２で貯蔵された直流電力から第２交流電力への電力変換を停止する。

【0034】

同様に、異常判定部７５は、第２電圧検出部５３２から第２検出信号Ａ２２と、信号生成部７２から第１制御信号Ａ１１を受け取る。第１制御信号Ａ１１がＨレベルである場合において、第２検出信号Ａ２２がＬレベルである状態が一定時間継続したとき、異常判定部７５は、溶着等の要因で、第２接点部５２１ａ、５２１ｂの少なくともどちらか一方が第２駆動信号Ａ３２に従って作動しないという異常が発生したと判定する。その後、異常判定部７５は、電力変換部３の運転を停止させる異常停止信号Ａ５を電力変換部３へ出力する。電力変換部３は、異常停止信号Ａ５を受け取り、蓄電部２で貯蔵された直流電力から第２交流電力への電力変換を停止する。

【0035】

（３）動作
（３．１）漏電検出から電力変換部３の停止まで
以下、本実施形態の漏電検出から電力変換部３の停止までの動作について図３を用いて説明する。

【0036】

まずは、漏電処理部７１が、漏電電流検出部６が検出した漏電電流のデータに基づき、第２交流電力の漏電が発生していないか判断する（Ｓ１１）。漏電処理部７１が、漏電が発生していないと判断した場合は（Ｓ１１：ＮＯ）、漏電処理部７１が、所定時間経過後に再び第２交流電力の漏電が発生していないか判断する（Ｓ１１）。

【0037】

漏電処理部７１が、第２交流電力の漏電が発生していると判断した場合は（Ｓ１１：ＹＥＳ）、漏電処理部７１が電力変換部３へ運転停止信号Ａ４を出力する（Ｓ１２）。

【0038】

電力変換部３は、運転停止信号Ａ４を受け取り、蓄電部２で貯蔵された直流電力から第２交流電力への電力変換を停止する。

【0039】

（３．２）第１交流電力から第２交流電力への出力切替
以下、本実施形態の第１交流電力から第２交流電力への出力切替の動作について図４を用いて説明する。また、信号をオフするという動作はＬレベル（例えば０Ｖ）の電圧を信号として出力することを意味し、信号をオンするという動作はＨレベル（例えば５Ｖ）の電圧を信号として出力することを意味する。

【0040】

まず、第１制御信号Ａ１１はオン、第２制御信号Ａ１２はオフ、第１検出信号Ａ２１はオフ、第２検出信号Ａ２２はオンしている。このとき、第１接点部５１１ａ及び第１接点部５１１ｂはそれぞれ導通し、第２接点部５２１ａ及び第２接点部５２１ｂはそれぞれ遮断しており、第１交流電力が出力部４から電気機器３００へ出力されている（Ｓ２１）。

【0041】

そして、信号生成部７２が第１制御信号Ａ１１をオフにする（Ｓ２２）。その結果、第１駆動制御部７３は、第１駆動信号Ａ３１をオフにし、第１接点部５１１ａ及び第１接点部５１１ｂは遮断される。信号生成部７２は、第１制御信号Ａ１１をオフにしてから予め決められた遅延時間が経過すると、第２制御信号Ａ１２をオンにする（Ｓ２３）。

【0042】

次に、第１電圧検出部５３１は、第１リレーユニット５１の第１内部電圧Ｖｓ１を検出し、第１リレーユニット５１の第１内部電圧Ｖｓ１が閾値Ｖｔ１未満か否かを判断する（Ｓ２４）閾値Ｖｔ１は、第１接点部５１１ａと第１接点部５１１ｂとの少なくともどちらか一方が導通しているときに検出される第１リレーユニット５１の第１内部電圧Ｖｓ１よりも低く、０Ｖよりも高い値に設定する。

【0043】

第１リレーユニット５１の第１内部電圧Ｖｓ１が閾値Ｖｔ１未満である場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、第１電圧検出部５３１が第１検出信号Ａ２１をオンにし、オンになった第１検出信号Ａ２１を第２駆動制御部７４へ出力する（Ｓ２５）。第１リレーユニット５１の第１内部電圧Ｖｓ１が閾値Ｖｔ１以上である場合（Ｓ２４：ＮＯ）、第１電圧検出部５３１が第１検出信号Ａ２１をオフにし、オフになった第１検出信号Ａ２１を第２駆動制御部７４へ出力する（Ｓ２６）。

【0044】

第２駆動制御部７４は、入力された第２制御信号Ａ１２と第１検出信号Ａ２１との両方がオンであるか否かを判断する（Ｓ２７）。

【0045】

第２制御信号Ａ１２と第１検出信号Ａ２１との両方がオンである場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、第２駆動制御部７４は、第２駆動信号Ａ３２をオンにし、オンになった第２駆動信号Ａ３２を第２接点部５２１ａ及び第２接点部５２１ｂに出力する。その後、第２接点部５２１ａ及び第２接点部５２１ｂはすべて導通し、第２交流電力が出力部４から電気機器３００へ出力される（Ｓ２Ａ）。

【0046】

一方、第２制御信号Ａ１２がオンで、第１検出信号Ａ２１がオフである場合（Ｓ２７：ＮＯ）、第２駆動制御部７４は、第２駆動信号Ａ３２をオフにし、オフになった第２駆動信号Ａ３２を第２接点部５２１ａ及び第２接点部５２１ｂに出力する（Ｓ２９）。第２制御信号Ａ１２がオンになっている場合において、第１検出信号Ａ２１がオフの状態が一定時間経過したとき、異常判定部７５が、第１接点部５１１ａ、５１１ｂの少なくともどちらか一方が溶着等の要因で第１駆動信号Ａ３１に従って作動しない異常が発生したと判定し、電力変換部３の運転を停止させる異常停止信号Ａ５を電力変換部３へ出力する。電力変換部３は、異常停止信号Ａ５を受け取り、蓄電部２で貯蔵された直流電力から第２交流電力への電力変換を停止する。

【0047】

（３．３）第２交流電力から第１交流電力への出力切替
以下、本実施形態の第２交流電力から第１交流電力への出力切替の動作について図５を用いて説明する。また、信号をオフするという動作はＬレベル（例えば０Ｖ）の電圧を信号として出力することを意味し、信号をオンするという動作はＨレベル（例えば５Ｖ）の電圧を信号として出力することを意味する。

【0048】

まず、第１制御信号Ａ１１はオフ、第２制御信号Ａ１２はオン、第１検出信号Ａ２１はオン、第２検出信号Ａ２２はオフしている。このとき、第１接点部５１１ａ及び第１接点部５１１ｂはそれぞれ遮断し、第２接点部５２１ａ及び第２接点部５２１ｂはそれぞれ導通しており、第２交流電力が出力部４から電気機器３００へ出力されている（Ｓ３１）。

【0049】

そして、信号生成部７２が第２制御信号Ａ１２をオフにする（Ｓ３２）。その結果、第２駆動制御部７４は、第２駆動信号Ａ３２をオフにし、第２接点部５２１ａ及び第２接点部５２１ｂは遮断される。信号生成部７２は、第２制御信号Ａ１２をオフにしてから予め決められた遅延時間が経過すると、第１制御信号Ａ１１をオンにする（Ｓ３３）。

【0050】

次に、第２電圧検出部５３２は、第２リレーユニット５２の第２内部電圧Ｖｓ２を検出し、第２リレーユニット５２の第２内部電圧Ｖｓ２が閾値Ｖｔ２未満か否かを判断する（Ｓ３４）閾値Ｖｔ２は、第２接点部５２１ａと第２接点部５２１ｂとの少なくともどちらか一方が導通しているときに検出される第２リレーユニット５２の第２内部電圧Ｖｓ２よりも低く、０Ｖよりも高い値に設定する。

【0051】

第２リレーユニット５２の第２内部電圧Ｖｓ２が閾値Ｖｔ２未満である場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、第２電圧検出部５３２が第２検出信号Ａ２２をオンにし、オンになった第２検出信号Ａ２２を第１駆動制御部７３へ出力する（Ｓ３５）。第２リレーユニット５２の第２内部電圧Ｖｓ２が閾値Ｖｔ２以上である場合（Ｓ３４：ＮＯ）、第２電圧検出部５３２が第２検出信号Ａ２２をオフにし、オフになった第２検出信号Ａ２２を第１駆動制御部７３へ出力する（Ｓ３６）。

【0052】

第１駆動制御部７３は、入力された第１制御信号Ａ１１と第２検出信号Ａ２２との両方がオンであるか否かを判断する（Ｓ３７）。

【0053】

第１制御信号Ａ１１と第２検出信号Ａ２２との両方がオンである場合（Ｓ３７：ＹＥＳ）、第１駆動制御部７３は、第１駆動信号Ａ３１をオンにし、オンになった第１駆動信号Ａ３１を第１接点部５１１ａ及び第１接点部５１１ｂに出力する。その後、第１接点部５１１ａ及び第１接点部５１１ｂはすべて導通し、第１交流電力が出力部４から電気機器３００へ出力される（Ｓ３Ａ）。

【0054】

一方、第１制御信号Ａ１１がオンで、第２検出信号Ａ２２がオフである場合（Ｓ３７：ＮＯ）、第１駆動制御部７３は、第１駆動信号Ａ３１をオフにし、オフになった第１駆動信号Ａ３１を第１接点部５１１ａ及び第１接点部５１１ｂに出力する（Ｓ３９）。第１制御信号Ａ１１がオンになっている場合において、第２検出信号Ａ２２がオフの状態が一定時間経過したとき、異常判定部７５が、第２接点部５２１ａ、５２１ｂの少なくともどちらか一方が溶着等の要因で第２駆動信号Ａ３２に従って作動しない異常が発生したと判定し、電力変換部３の運転を停止させる異常停止信号Ａ５を電力変換部３へ出力する。電力変換部３は、異常停止信号Ａ５を受け取り、蓄電部２で貯蔵された直流電力から第２交流電力への電力変換を停止する。

【0055】

（４）変形例
上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

【0056】

上述の実施形態において、漏電電流検出部６は第２交流電力の漏電電流が検出できる位置に設けられていればよく、入力部１と出力切替部５との間に設けられてもよい。また、出力切替部５と出力部４の間に設けられてもよい。

【0057】

一態様に係る第１リレーユニット５１は、図６に示すように、少なくとも１つの第１接点部５１１の溶着を検知する第１溶着検知部５１２を備え、一態様に係る第２リレーユニット５２は、少なくとも１つの第２接点部５２１の溶着を検知する第２溶着検知部５２２を備えていてもよい。

【0058】

制御部７は、コンピュータシステムを備えることが好ましい。コンピュータシステムでは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）などのプロセッサがメモリに記憶されているプログラムを読み出して実行することによって、制御部７の一部又は全部の機能が実現される。コンピュータシステムは、プログラムに従って動作するプロセッサを主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって機能を実現することができれば、その種類は問わない。プロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）、又はＬＳＩ（Large Scale Integration）を含む一つ又は複数の電子回路で構成される。ここでは、ＩＣやＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ(Very Large Scale Integration)、若しくはＵＬＳＩ(Ultra Large Scale Integration)と呼ばれるものであってもよい。ＬＳＩの製造後にプログラムされる、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成又はＬＳＩ内部の回路区画のセットアップができる再構成可能な論理デバイスも同じ目的で使うことができる。複数の電子回路は、一つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは一つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。

【0059】

（５）まとめ
以上述べたように、第１の態様に係る電力変換装置（１００）は、入力部（１）と、蓄電部（２）と、電力変換部（３）と、出力部（４）と、出力切替部（５）と、漏電電流検出部（６）と、制御部（７）と、を備える。入力部（１）は、商用電源（２００）から第１交流電力を入力される。蓄電部（２）は、直流電力を貯蔵する。電力変換部（３）は、直流電力を第２交流電力へ変換する。出力部（４）は、負荷が電気的に接続される。出力切替部（５）は、第１交流電力及び第２交流電力を切り替え可能に出力部（４）へ伝達する。漏電電流検出部（６）は、第２交流電力の漏電電流を検出する。制御部（７）は、漏電電流検出部（６）の結果に基づいて漏電を検出し、漏電を検出した場合に電力変換部（３）を停止させる。

【0060】

この態様によれば、第２交流電力の漏電を確認できる、という利点がある。

【0061】

第２の態様に係る電力変換装置（１００）では、第１の態様において、漏電電流検出部（６）は、電力変換部（３）と出力切替部（５）との間に設けられる。

【0062】

この態様によれば、第２交流電力を伝達する電路で第２交流電力の漏電を確認できるという利点がある。

【0063】

第３の態様に係る電力変換装置（１００）では、第１の態様において、漏電電流検出部（６）は、入力部（１）と出力切替部（５）との間に設けられる。

【0064】

この態様によれば、入力部（１）側の電路での第２交流電力の漏電を確認できるという利点がある。

【0065】

第４の態様に係る電力変換装置（１００）では、第１の態様において、漏電電流検出部（６）は、出力切替部（５）と出力部（４）との間に設けられる。

【0066】

この態様によれば、出力部（４）側の電路での第２交流電力の漏電を確認できるという利点がある。

【0067】

第５の態様に係る電力変換装置（１００）では、第１～第４のいずれかの態様において、出力切替部（５）は、入力部（１）と出力部（４）との間に設けられた第１リレーユニット（５１）と、電力変換部（３）と出力部（４）との間に設けられた第２リレーユニット（５２）と、を備える。第１リレーユニット（５１）は、入力部（１）と出力部（４）との間の電気的な接続を導通及び遮断する。第２リレーユニット（５２）は、電力変換部（３）と出力部（４）との間の電気的な接続を導通及び遮断する。

【0068】

この態様によれば、入力部（１）と出力部（４）との間の電気的な接続と、電力変換部（３）と出力部（４）との間の電気的な接続とのそれぞれを制御可能になるという利点がある。

【0069】

第６の態様に係る電力変換装置（１００）では、第５の態様において、第１リレーユニット（５１）は、複数の第１接点部（５１１）を備え、第２リレーユニット（５２）は、複数の第２接点部（５２１）を備える。複数の第１接点部（５１１）は、入力部（１）と出力部（４）との間で直列接続される。複数の第２接点部（５２１）は、電力変換部（３）と出力部（４）との間で直列接続される。

【0070】

この態様によれば、１つ以上の第１接点部（５１１）が溶着しても、溶着していない残りの第１接点部（５１１）によって入力部（１）と出力部（４）との間の電気的な接続を制御できるという利点がある。同様に、１つ以上の第２接点部（５２１）が溶着しても、溶着していない残りの第２接点部（５２１）によって電力変換部（３）と出力部（４）との間の電気的な接続を制御できるという利点がある。

【0071】

第７の態様に係る電力変換装置（１００）では、第６の態様において、少なくとも１つの出力切替部（５）の内部電圧を検出する電圧検出部（５３）を更に備える。そして、制御部（７）は、少なくとも１つの内部電圧に基づいて、出力切替部（５）を制御する。

【0072】

この態様によれば、出力切替部（５）の接点が溶着しているか否かを確認できるという利点がある。

【0073】

第８の態様に係る電力変換装置（１００）では、第７の態様において、電圧検出部は、複数の第１接点部（５１１）のうち一対の第１接点部（５１１）間の電路の電圧である第１内部電圧（Ｖｓ１）を内部電圧として検出する第１電圧検出部（５３１）と、複数の第２接点部（５２１）のうち一対の第２接点部（５２１）間の電路の電圧である第２内部電圧（Ｖｓ２）を内部電圧として検出する第２電圧検出部（５３２）と、を備える。制御部（７）は、第２内部電圧（Ｖｓ２）に基づいて第１リレーユニット（５１）を制御し、第１内部電圧（Ｖｓ１）に基づいて第２リレーユニット（５２）を制御する。

【0074】

この態様によれば、第１リレーユニット（５１）及び第２リレーユニット（５２）の各接点が溶着しているか否かを、第１リレーユニット（５１）と第２リレーユニット（５２）とのそれぞれにおいて確認できるという利点がある。

【0075】

第９の態様に係る電力変換装置（１００）では、第８の態様において、制御部（７）は、信号生成部（７２）と、第１駆動制御部（７３）と、第２駆動制御部（７４）と、を備える。信号生成部（７２）は、第１リレーユニット（５１）を制御する第１制御信号（Ａ１１）と、第２リレーユニット（５２）を制御する第２制御信号（Ａ１２）と、を出力する。第１電圧検出部（５３１）は、第１内部電圧（Ｖｓ１）の検出結果を第１検出信号（Ａ２１）として出力し、第２電圧検出部（５３２）は、第２内部電圧（Ｖｓ２）の検出結果を第２検出信号（Ａ２２）として出力する。第１駆動制御部（７３）は、第２検出信号（Ａ２２）と第１制御信号（Ａ１１）とに基づき、複数の第１接点部（５１１）を駆動し、第２駆動制御部（７４）は、第１検出信号（Ａ２１）と第２制御信号（Ａ１２）とに基づき、複数の第２接点部（５２１）を駆動する。

【0076】

この態様によれば、第１接点部（５１１）が溶着等の要因で意図せず導通状態になった場合に、第１交流電力と第２交流電力とが同時に出力部（４）へ伝達されることを防ぐことができるという利点がある。同様に、第２接点部（５２１）が溶着等の要因で意図せず導通状態になった場合に、第１交流電力と第２交流電力とが同時に出力部（４）へ伝達されることを防ぐことができるという利点がある。

【0077】

第１０の態様に係る電力変換装置（１００）では、第９の態様において、第１駆動制御部（７３）は、第２検出信号（Ａ２２）及び第１制御信号（Ａ１１）が入力される第１ＡＮＤゲートであり、第２駆動制御部（７４）は、第１検出信号（Ａ２１）及び第２制御信号（Ａ１２）が入力される第２ＡＮＤゲートである。

【0078】

この態様によれば、第１駆動制御部（７３）及び第２駆動制御部（７４）の構成を簡略化できるという利点がある。

【0079】

第１１の態様に係る電力変換装置（１００）では、第６～第１０のいずれかの態様において、第１リレーユニット（５１）は、少なくとも１つの第１接点部（５１１）の溶着を検知する第１溶着検知部（５１２）を備え、第２リレーユニット（５２）は、少なくとも１つの第２接点部（５２１）の溶着を検知する第２溶着検知部（５２２）を備える。

【0080】

この態様によれば、第１接点部（５１１）及び第２接点部（５２１）の溶着を検知することができるという利点がある。

【0081】

第１２の態様に係る電力変換装置（１００）では、第１～第１１のいずれかの態様において、蓄電部（２）と電力変換部（３）は、スタンドアロン式蓄電池で構成される。

【0082】

この態様によれば、スタンドアロン式蓄電池を備える構成において、第２交流電力の漏電を確認できる、という利点がある。

【符号の説明】

【0083】

１００ 電力変換装置
２００ 商用電源
１ 入力部
２ 蓄電部
３ 電力変換部
４ 出力部
５ 出力切替部
５１ 第１リレーユニット
５１１ 第１接点部
５１２ 第１溶着検知部
５２ 第２リレーユニット
５２１ 第２接点部
５２２ 第２溶着検知部
５３ 電圧検出部
５３１ 第１電圧検出部
５３２ 第２電圧検出部
６ 漏電電流検出部
７ 制御部
７２ 信号生成部
７３ 第１駆動制御部
７４ 第２駆動制御部
Ａ１１ 第１制御信号
Ａ１２ 第２制御信号
Ａ２１ 第１検出信号
Ａ２２ 第２検出信号
Ｖｓ１ 第１内部電圧
Ｖｓ２ 第２内部電圧

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】