特表 2022-548546 電力調整装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-11-21

(54)【発明の名称】電力調整装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/04 20060101AFI20221114BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20221114BHJP

   H02J 1/00 20060101ALI20221114BHJP

【ＦＩ】

H02J3/04

H02M7/48 R

H02M7/48 M

H02M7/48 Z

H02J1/00 301

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022515536

(86)(22)【出願日】2020-09-09

(85)【翻訳文提出日】2022-05-09

(86)【国際出願番号】 AU2020050951

(87)【国際公開番号】W WO2021046597

(87)【国際公開日】2021-03-18

(31)【優先権主張番号】2019903322

(32)【優先日】2019-09-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】AU

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

(71)【出願人】

【識別番号】521355865

【氏名又は名称】イレクシス アイピー ピーティーワイ リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＥＬＥＸＳＹＳ ＩＰ ＰＴＹ ＬＴＤ

【住所又は居所原語表記】１６０ Ｓａｍｆｏｒｄ Ｒｏａｄ， Ｅｎｏｇｇｅｒａ， Ｑｕｅｅｎｓｌａｎｄ ４０５１， ＡＵＳＴＲＡＬＩＡ

(74)【代理人】

【識別番号】110001461

【氏名又は名称】弁理士法人きさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】ホルコム，ビーヴァン

【テーマコード（参考）】

5G066

5G165

5H770

【Ｆターム（参考）】

5G066CA07

5G066CA08

5G066EA03

5G066HB06

5G066HB09

5G165CA01

5G165DA06

5G165DA07

5G165EA02

5G165EA03

5G165EA06

5G165EA10

5G165MA03

5G165MA10

5G165NA01

5G165NA05

5H770AA05

5H770BA13

5H770CA04

5H770CA05

5H770CA06

5H770DA01

5H770DA04

5H770DA10

5H770DA41

5H770FA13

5H770HA02Y

5H770HA03W

5H770HA03Y

5H770JA10X

5H770JA17W

5H770JA17Y

5H770KA01Y

5H770KA05W

5H770LB07

5H770QA01

5H770QA22

(57)【要約】

本開示は、送電網における電力を調整するための装置に関し、当該装置は、ＤＣ接触器と、送電網の中性点又は接地点に接続された活線端子及び中性端子を含む送電網連結器と、ＤＣ接触器に接続された複数のスイッチと、複数のスイッチに連結され、複数のスイッチを制御して、活線結線及び中性結線の各々の電力を別個に調整する電子制御装置とを含み、電子制御装置は、活線結線の電圧読取値を受信し、活線結線の電圧読取値の平均を算出し、平均が上限値を超える場合に、複数のスイッチを制御して、活線結線の電圧を低減させ、平均が下限値未満である場合に、複数のスイッチを制御して、活線結線に供給される電圧を増大させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

送電網において電力を調整するように構成された電力調整装置であって、
（ａ）ＤＣ装置に接続されるように構成された複数のＤＣ端子を有するＤＣ接触器と、
（ｂ）前記送電網に接続されるように構成され、
（ｉ）前記送電網に接続されるように構成された１以上の活線端子と、
（ｉｉ）前記送電網の中性点又は接地点のうちの１以上に接続されるように構成された中性端子と
を含む送電網連結器と、
（ｃ）前記ＤＣ接触器に接続された複数のスイッチと、
（ｄ）前記複数のスイッチと対応する前記活線端子とに接続された１以上の活線結線と、
（ｅ）前記複数のスイッチと前記中性端子とに接続された中性結線と、
（ｆ）１以上の当該結線上の雑音を抑制するように構成された１以上のフィルタと、
（ｇ）前記複数のスイッチに連結され、前記複数のスイッチを制御して、前記複数のＤＣ端子と、１以上の前記活線結線及び前記中性結線とを選択的に接続することにより、１以上の前記活線結線及び前記中性結線の各々の電力を別個に調整するように構成された１以上の電子制御装置と
を備える
電力調整装置。

【請求項2】

前記１以上の電子制御装置は、前記複数のスイッチを制御して、電流モード又は電圧モードにおいて動作するように構成される
請求項１に記載の電力調整装置。

【請求項3】

前記１以上の電子制御装置は、前記複数のスイッチを制御して、電流モードと電圧モードとの間において動作を変更するように構成される
請求項１に記載の電力調整装置。

【請求項4】

前記電流モードの場合において、前記１以上の電子制御装置は、前記複数のスイッチを制御して、前記活線端子又は前記複数のＤＣ端子のうちの１以上の各々の電流波形を所定の波形にするように構成される
請求項２又は３に記載の電力調整装置。

【請求項5】

前記電圧モードの場合において、前記１以上の電子制御装置は、前記複数のスイッチを制御して、前記活線端子又は前記複数のＤＣ端子のうちの１以上の各々の電圧波形を所定の波形にするように構成される
請求項２又は３に記載の電力調整装置。

【請求項6】

雑音を抑制すべく、前記１以上のフィルタと前記ＤＣ接触器との間に接続されたスナバ回路を更に備える
請求項１～５のいずれか一項に記載の電力調整装置。

【請求項7】

前記中性結線は、接地点から分断されている
請求項１～６のいずれか一項に記載の電力調整装置。

【請求項8】

前記複数のスイッチは、複数の炭化ケイ素ＭＯＳＦＥＴスイッチを含む
請求項１～７のいずれか一項に記載の電力調整装置。

【請求項9】

前記複数のスイッチは、１以上の前記活線結線と前記中性結線とに接続する複数の対称性のあるハーフブリッジ形態のアームを含む
請求項１～８のいずれか一項に記載の電力調整装置。

【請求項10】

前記１以上のフィルタは、
（ａ）電磁妨害（ＥＭＩ）チョーク、
（ｂ）雑音をフィルタリングすべく、１以上の前記活線結線と前記中性結線とに接続された差動モードチョーク、及び
（ｃ）妨害を抑制すべく、前記スイッチに接続されたコモンモードチョーク
のうちの１以上を含む
請求項１～９のいずれか一項に記載の電力調整装置。

【請求項11】

前記複数のスイッチは、
（ａ）ＤＣ電力における変動の平滑化、及び
（ｂ）全位相のオフセット範囲で各々のスイッチング周期を完了するのに十分なエネルギーの蓄積
のうちの１以上を行うように構成された複数のコンデンサを有する
請求項１～１０のいずれか一項に記載の電力調整装置。

【請求項12】

前記複数のコンデンサは、故障の場合において前記コンデンサを放電すべく、フェイルセーフ機構に接続される
請求項１～１１のいずれか一項に記載の電力調整装置。

【請求項13】

前記コンデンサは、多層式のプリント回路基板（ＰＣＢ）のインターリーブ構造を介して接続される
請求項１１又は１２に記載の電力調整装置。

【請求項14】

前記インターリーブ構造は、前記コンデンサのうちの１つの正極の接点を前記ＰＣＢの１以上の正極の層に接続し、前記コンデンサのうちの１つの負極の接点を前記ＰＣＢの１以上の負極の層に接続する１以上の貫通穴を含む
請求項１３に記載の電力調整装置。

【請求項15】

前記多層式のＰＣＢは、磁界の発生を相殺すべく、極性が交互の層を規定する
請求項１３又は１４に記載の電力調整装置。

【請求項16】

前記多層式のＰＣＢは、８つの導電層を含む
請求項１３～１５のいずれか一項に記載の電力調整装置。

【請求項17】

前記多層式のＰＣＢは、２以上の負極の導電層を外側に有する
請求項１３～１６のいずれか一項に記載の電力調整装置。

【請求項18】

前記フェイルセーフ機構は、
（ａ）故障の場合において、前記ＤＣ接触器又は前記送電網連結器を切断するように構成されたハードウェア型のフェイルセーフ機構、並びに
（ｂ）故障の場合において、
（ｉ）前記コンデンサの接地点との迅速な接続及び切断、並びに
（ｉｉ）前記ＤＣ接触器又は前記送電網連結器の切断
のうちの１以上を行うように構成されたソフトウェア型のフェイルセーフ機構
のうちの１以上を含む
請求項１２～１７のいずれか一項に記載の電力調整装置。

【請求項19】

前記１以上の電子制御装置は、マスタコントローラとスレーブコントローラとを含む
請求項１～１８のいずれか一項に記載の電力調整装置。

【請求項20】

前記ＤＣ装置は、
（ａ）電池、
（ｂ）太陽光発電機、
（ｃ）水力発電機、及び
（ｄ）風力発電機
のうちの１以上を含む
請求項１～１９のいずれか一項に記載の電力調整装置。

【請求項21】

前記送電網連結器は、
（ａ）ＡＣ接触器、
（ｂ）ＡＣ継電器、及び
（ｃ）１以上の活線端子の各々に用いるＡＣ回路遮断器
のうちの１以上を含む
請求項１～２０のいずれか一項に記載の電力調整装置。

【請求項22】

負荷に接続されるように構成され、
（ｉ）前記負荷に接続されるように構成された１以上の負荷端子と、
（ｉｉ）前記負荷の中性点又は接地点のうちの１以上に接続されるように構成された負荷用中性端子と
を含む負荷連結器を更に備える
請求項１～２１のいずれか一項に記載の電力調整装置。

【請求項23】

前記負荷連結器は、前記１以上の負荷端子の各々に用いるＤＣ回路遮断器を含む
請求項１～２２のいずれか一項に記載の電力調整装置。

【請求項24】

前記１以上の電子制御装置に接続され、外部装置と通信する通信インタフェースを更に備える
請求項１～２３のいずれか一項に記載の電力調整装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は電力調整装置に関し、一具体例においては、送電網又は配電網における電力を調整するための電力調整装置に関する。
従来技術の説明

【背景技術】

【0002】

送電システム又は配電システムでは、電力調整装置が広範囲の負荷条件にわたって電力供給を調整するように実装される。現在、無効電力補償装置（ＳＴＡＴＣＯＭ：ｓｔａｔｉｃ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ）は、は交流（ＡＣ）送電網における調整装置として一般的に用いられている。配電網用のＳＴＡＴＣＯＭは多くの場合、ｄＳＴＡＴＣＯＭと称され、蓄電バンクの電子スイッチングを用いて、回路網の供給電圧を安定化させる。

【0003】

更に最近では、ｄＳＴＡＴＣＯＭの装置は、三相配電網において電力を調整するのに用いられている。しかしながら、現在の三相式のｄＳＴＡＴＣＯＭの装置は、平衡位相のモードでのみ動作可能であり、三相全てが同時に調整される。当該制限は、ｄＳＴＡＴＣＯＭの有効性、性能、及び機能性を制限する。

【0004】

本明細書における、任意の先行刊行物（若しくは当該刊行物から得られた情報）の参照、又は任意の既知の事項の参照は、当該先行刊行物（若しくは当該刊行物から得られた情報）又は当該既知の事項が、本明細書が関係する試行の分野における、一般常識の一部を形成することを自認若しくは承認をし、又は任意の形態で示唆をするものとして解釈されないし、かつ、当該解釈をすべきではない。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

広範な一形態においては、本開示の態様は、送電網において電力を調整するように構成された電力調整装置を提供しようと努めるものであり、当該装置は、ＤＣ装置に接続されるように構成された複数のＤＣ端子を有するＤＣ接触器と、送電網に接続されるように構成された送電網連結器であって、送電網に接続されるように構成された１以上の活線端子と、送電網の中性点又は接地点のうちの１以上に接続されるように構成された中性端子とを含む送電網連結器と、ＤＣ接触器に接続された複数のスイッチと、複数のスイッチと対応する活線端子とに接続された１以上の活線結線と、複数のスイッチと中性端子とに接続された中性結線と、１以上の当該結線上の雑音を抑制するように構成された１以上のフィルタと、複数のスイッチに連結され、複数のスイッチを制御して、複数のＤＣ端子と、１以上の活線結線及び中性結線とを選択的に接続することにより、１以上の活線結線と中性結線の各々の電力を別個に調整するように構成された１以上の電子制御装置とを備える。

【0006】

一実施形態においては、１以上の電子制御装置は、複数のスイッチを制御して、電流モード又は電圧モードで動作するように構成される。

【0007】

一実施形態においては、１以上の電子制御装置は、複数のスイッチを制御して、電流モードと電圧モードとの間において動作を変更するように構成される。

【0008】

一実施形態においては、電流モードである場合において、１以上の電子制御装置は、複数のスイッチを制御して、活線端子又は複数のＤＣ端子のうちの１以上の各々の電流波形を所定の波形にするように構成される。

【0009】

一実施形態においては、電圧モードにある場合において、１以上の電子制御装置は、複数のスイッチを制御して、活線端子又は複数のＤＣ端子のうちの１以上の各々の電圧波形を所定の波形にするように構成される。

【0010】

一実施形態においては、当該装置は、雑音を抑制すべく、１以上のフィルタとＤＣ接触器との間に接続されたスナバ回路を更に備える。

【0011】

一実施形態においては、中性結線は、接地点から分断されている。

【0012】

一実施形態においては、複数のスイッチは、複数の炭化ケイ素ＭＯＳＦＥＴスイッチを含む。

【0013】

一実施形態においては、複数のスイッチは、１以上の活線結線と中性結線とに接続する複数の対称性のあるハーフブリッジ形態のアームを含む。

【0014】

一実施形態においては、１以上のフィルタが電磁妨害（ＥＭＩ：ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）チョーク、雑音をフィルタリングすべく、１以上の活線結線と中性結線とに接続された差動モード、及び妨害を抑制すべく、複数のスイッチに接続されたコモンモードチョークのうちの１以上を含む。

【0015】

一実施形態においては、複数のスイッチは、ＤＣ電力の変動の平滑化、及び全位相のオフセット範囲で各々のスイッチング周期を完了するのに十分なエネルギーの蓄積のうちの１以上を行うように構成された複数のコンデンサを有する。

【0016】

一実施形態においては、複数のコンデンサは、故障の場合においてコンデンサを放電すべく、フェイルセーフ機構に接続される。

【0017】

一実施形態においては、コンデンサは、多層式のプリント回路基板（ＰＣＢ：ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）のインターリーブ構造を介して接続される。

【0018】

一実施形態においては、インターリーブ構造は、コンデンサのうちの１つの正極の接点をＰＣＢの１以上の正極の層に接続し、コンデンサのうちの１つの負極の接点をＰＣＢの１以上の負極の層に接続する１以上の貫通穴を含む。

【0019】

一実施形態においては、多層式のＰＣＢは、磁場の発生を相殺すべく、極性が交互の層を規定する。

【0020】

一実施形態においては、多層式のＰＣＢは、８つの導電層を含む。

【0021】

一実施形態においては、多層式のＰＣＢは、負極の層である２以上の導電層を外側に有する。

【0022】

一実施形態においては、フェイルセーフ機構は、故障の場合において、ＤＣ接触器又は送電網連結器を切断するように構成されたハードウェア型のフェイルセーフ機構、並びに、故障の場合において、コンデンサの接地点との迅速な接続及び切断、並びにＤＣ接触器又は送電網連結器の切断のうちの１以上を行うように構成されたソフトウェア型のフェイルセーフ機構のうちの１以上を含む。

【0023】

一実施形態においては、１以上の電子制御装置は、マスタコントローラとスレーブコントローラとを含む。

【0024】

一実施形態においては、ＤＣ装置は、電池、太陽光発電機、水力発電機、及び風力発電機のうちの１以上を含む。

【0025】

一実施形態においては、送電網連結器は、ＡＣ接触器、ＡＣ継電器、及び１以上の活線端子の各々に用いるＡＣ回路遮断器のうちの１以上を含む。

【0026】

一実施形態においては、当該装置は、負荷に接続されるように構成された負荷連結器であって、負荷に接続されるように構成された１以上の負荷端子と、負荷の中性点又は接地点のうちの１以上に接続されるように構成された負荷用中性端子とを含む負荷連結器を更に備える。

【0027】

一実施形態においては、負荷連結器は、１以上の負荷端子の各々に用いるＤＣ回路遮断器を含む。

【0028】

一実施形態においては、当該装置は、１以上の電子制御装置に接続され、外部装置と通信する通信インタフェースを更に備える。

【0029】

本開示の広範な形態及び本開示の各々の特徴は、組合せて用いること、かつ／あるいは、別個に用いることができること、及び、別個の広範な形式の参照は、限定を意図しないことは理解されよう。更に、本方法の特徴は、システム若しくは装置を用いて行うことができること、又はシステム若しくは装置の特徴は、本方法を用いて行うことができることは理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【0030】

本開示の様々な実施例及び実施形態は、添付の図面を参照して説明する。

【0031】

【図1】図１は、電力調整装置の一例の概略図である。

【図2】図２は、電力調整装置の動作の一例のフローチャートである。

【図3】図３は、処理システムの一例の概略図である。

【図4】図４は、電力調整装置の一例の概略図である。

【図5A】図５Ａは、電力調整装置のプリント回路基板上のコンデンサの概略図である。

【図5B】図５Ｂは、電力調整装置のプリント回路基板上のコンデンサの概略図である。

【図6】図６は、電力調整装置の複数のスイッチの一例の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

電力調整装置の一例を図１を参照して説明する。

【0033】

電力調整装置１００は、送電網における電力を調整するように構成される。電力調整装置１００は、ＤＣ接触器１１０と、送電網連結器１２０と、複数のスイッチ１３０と、１以上のフィルタ１４０と、１以上の電子制御装置１５０と、１以上の活線結線１６０Ａ、１６０Ｂ、及び１６０Ｃと、中性結線１６０Ｎとを備える。

【0034】

ＤＣ接触器１１０は、ＤＣ端子１１０Ａ及び１１０Ｂを有し、ＤＣ装置（図示せず）に接続するように構成される。ＤＣ装置は、電池、太陽光発電機、水力発電機、又は風力発電機などのうちの１以上といったＤＣ電源にできる。

【0035】

送電網連結器１２０は、当該例においては、送電母線１７０を介して送電網に接続されるように構成される。送電網連結器１２０は、１以上の活線端子１２０Ａ、１２０Ｂ、及び１２０Ｃを含み、活線端子１２０Ａ、１２０Ｂ、及び１２０Ｃは、送電網に接続されるように構成される。送電網連結器１２０は、送電網の中性点又は接地点のうちの１以上に接続されるように構成された中性端子１２０Ｎを更に含む。

【0036】

１以上の結線１６０Ａ、１６０Ｂ、及び１６０Ｃ上の雑音を抑制するように構成された１以上のフィルタ１４０が設けられている。当該例においては、送電網連結器１２０は、１以上の活線結線１６０Ａ、１６０Ｂ、及び１６０Ｃと中性結線１６０Ｎとによって１以上のフィルタ１４０に連結される。活線結線１６０Ａ、１６０Ｂ、及び１６０Ｃは、各々の活線端子１２０Ａ、１２０Ｂ、及び１２０Ｃに接続され、中性結線１６０Ｎは、中性端子１２０Ｎに接続される。しかしながら、他の好適な構成を用いることができることは理解されよう。

【0037】

複数のスイッチ１３０は、ＤＣ接触器に接続され、当該例においては、１以上のフィルタ１４０に、具体的には１以上の活線結線１６０Ａ、１６０Ｂ、及び１６０Ｃと中性結線１６０Ｎとに接続されることにより、送電網連結器の下流に接続される。

【0038】

複数のスイッチ１４０は更に、１以上の電子制御装置１５０に連結される。１以上の電子制御装置１５０は、複数のスイッチ１４０を制御して、ＤＣ端子１１０Ａ及び１１０Ｂと、１以上の活線結線１６０Ａ、１６０Ｂ、及び１６０Ｃ並びに中性結線１６０Ｎを選択的に接続することにより、１以上の活線結線１６０Ａ、１６０Ｂ、及び１６０Ｃ並びに中性結線１６０Ｎの各々の電力を別個に調整するように構成される。

【0039】

したがって、１以上の制御装置１５０は、複数のスイッチ１３０を制御することが可能な任意の好適な制御装置から形成でき、マイクロプロセッサ、マイクロチッププロセッサ、論理回路のコンフィギュレーション、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などの論理の実行に選択的に関連するファームウェア、又は任意の他の電子装置、電子システム、若しくは電子配置を含むことができる。更に、簡易な図示のために、以降の説明では、１つの電子制御装置について述べるが、必要に応じて制御が装置間で分散された、複数の制御装置を用いることができること、及び単数の配置についての関連事項は複数の配置を包含し、その逆も同様であることは、理解されよう。

【0040】

電力調整装置１００の動作の一例を、図２を参照して説明する。

【0041】

当該例においては、電力調整装置１００が、電力送電網に接続される。工程２００においては、電力調整装置１００の１以上の活線端子１２０Ａ、１２０Ｂ、及び１２０Ｃは、送電網から電力を受電し、中性端子１２０Ｎは、送電網の中性点又は接地点に接続される。一例においては、１以上の活線端子１２０Ａ、１２０Ｂ、及び１２０Ｃの各々は、送電網から各々の位相の電力を受電する。

【0042】

活線結線１６０Ａ、１６０Ｂ、及び１６０Ｃは、各々の活線端子１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃに接続されて、各々の位相のＡＣ電力を送電する。工程２１０において、活線結線１６０Ａ、１６０Ｂ、及び１６０並びに中性結線１６０Ｎで送電されたＡＣ電力は、ＡＣ電力の雑音及び／又は妨害をフィルタリングすべく、１以上のフィルタ１４０に通電される。

【0043】

フィルタリングされたＡＣ電力は、１以上の活線結線１６０Ａ、１６０Ｂ、及び１６０Ｃ並びに中性結線１６０Ｎを有する複数のスイッチ１３０に通電される。工程２２０において、電子制御装置１５０は、１以上の活線結線１６０Ａ、１６０Ｂ、及び１６０Ｃ並びに中性結線１６０Ｎの複数のスイッチ１３０を制御する。複数のスイッチ１３０は、ＤＣ端子１１０Ａ及び１１０Ｂと、１以上の活線結線１６０Ａ、１６０Ｂ、及び１６０Ｃ並びに中性結線１６０Ｎとを選択的に接続するように制御され、１以上の活線結線１６０Ａ、１６０Ｂ、及び１６０Ｃ並びに中性結線１６０Ｎの各々の電力が別個に調整される。上述により、工程２３０においてＤＣ電力をＤＣ端子１１０Ａ及び１１０Ｂに出力して、例えば、電池を充電できる。

【0044】

代替的には、上述により、ＤＣ装置から複数のＤＣ端子に供給されるＤＣ電力を用いて、工程２４０で活線結線１６０Ａ、１６０Ｂ、及び１６０Ｃ並びに中性結線１６０Ｎの電力を変調できる。例えば、電力調整装置１００は、１以上の活線結線１６０Ａ、１６０Ｂ、及び１６０Ｃ並びに中性結線１６０Ｎの各々の電力特性を、例えば、結線上の電圧又は電流の位相角、振幅、又は状態を調整することによって、別個に調整でき、更には、活線結線の各々の不平衡な電圧又は電流の入力を調節するのに用いることができ、活線結線の各々の電圧及び／又は電流の調節を可能にすることにより、電力の決定及び／又は調整ができる。電力調整装置１００は、１以上の活線結線１６０Ａ、１６０Ｂ、及び１６０Ｃ並びに中性結線１６０Ｎの各々の電力を別個に調整できるため、電力調整装置１００は、不平衡な負荷で、又は不平衡な電源として動作させることができる。上述により、電力調整装置１００を、三相、二相及び単相システムのいずれか１つにおける実装を更に可能にし、システムの電圧及び／又は電流を調整すべく動作させる。

【0045】

本明細書に記載された、ＡＣ－ＤＣ電力システム用に調整された電力調整装置１００は、例示の目的のみであることを理解すべきである。電力調整装置１００は、ＤＣ－ＡＣ電力システム、ＡＣ－ＡＣ電力システム、又はＤＣ－ＤＣ電力システムを調整できる。

【0046】

多数の更なる特徴を説明する。

【0047】

電子制御装置は、複数のスイッチを制御して、電流モード又は電圧モードにおいて動作するように構成される。更には、電子制御装置は、複数のスイッチを制御して、電流モードと電圧モードとの間において動作を変更するように構成される。上述により、電力調整装置は、好適な電圧又は電流を提供して出力の要求に合致させることができ、当該要求が変更された場合には、当該モード間で遷移される。

【0048】

したがって、電流モードの場合において、電子制御装置は、複数のスイッチを制御して、活線端子又は複数のＤＣ端子のうちの１以上の各々の電流波形を所定の波形にするように構成される。同様に、電圧モードの場合において、電子制御装置は、複数のスイッチを制御して、活線端子又は複数のＤＣ端子のうちの１以上の各々の電圧波形を所定の波形にするように構成される。上述により、電力調整装置は、ＤＣ装置又は送電網の要件を満たす電圧波形又は電流波形を提供できる。

【0049】

電力調整装置は、雑音を抑制すべく、１以上のフィルタとＤＣ接触器との間に接続されたスナバ回路を更に備えることができる。

【0050】

一例においては、中性結線は、電気送電網の接地点のような接地点から分断されており、当該分断は、例えば、１以上のコンデンサを用いて実現可能である。上述により、中性結線を調整又は変調することができ、システムが提供できる全体的な制御についての自由度が更に大きくなる。

【0051】

複数のスイッチは、１以上の活線結線及び中性結線に接続する複数の対称性のあるハーフブリッジ形態のアームにでき、当該アームにより、活線結線及び中性結線の選択可能なスイッチングが可能となる。更に、複数のスイッチは炭化ケイ素ＭＯＳＦＥＴスイッチにでき、複数のスイッチが物理的に小型化でき、有利である。

【0052】

一例においては、１以上のフィルタは、電磁妨害（ＥＭＩ）チョーク、雑音をフィルタリングすべく、１以上の活線結線と中性結線とに接続された差動モードチョーク、及び妨害を抑制すべく、複数のスイッチに接続されたコモンモードチョークのうちの１以上にできる。１以上のフィルタは、電気送電網又は複数のスイッチからの雑音又は妨害を除去するのに好都合である。

【0053】

複数のスイッチは、全位相のオフセット範囲で各々のスイッチング周期を完了するのに十分なエネルギーを蓄積すべく、ＤＣ電力の変動を平滑化するように構成された複数のコンデンサを有することができ、最小の変動のＤＣ電力を提供することにより、ＤＣ装置の保護を促進する。コンデンサは、フィルムコンデンサ、セラミックコンデンサ、及び電解コンデンサのうちのいずれか１つにできる。他の形式のコンデンサが更に好適となり得ることは理解すべきである。

【0054】

複数のコンデンサは、多層式のＰＣＢのインターリーブ構造を介して接続され、ＰＣＢのトラックにより発生する雑音を更に最小化できる。一例においては、インターリーブ構造は、コンデンサのうちの１つの正極の接点をＰＣＢの１以上の正極の層に接続し、コンデンサのうちの１つの負極の接点をＰＣＢの１以上の負極の層に接続する１以上の貫通穴を含む。更に、多層式のＰＣＢは，ＰＣＢの各々の層で発生する磁界を相殺すべく、極性が交互の層を規定できる。一例においては、多層式のＰＣＢは、負極の導電層を有する８つの導電層を含み、負極の層のうちの２つは外層であり、層の間においては極性が交互である。

【0055】

一例においては、複数のコンデンサは、故障の場合においてコンデンサを放電すべく、フェイルセーフ機構に更に接続できる。故障は、過電流、電圧のオーバーシュート、電源喪失、制御装置の故障、及び／又は通信障害であり得る。

【0056】

フェイルセーフ機構は、ハードウェア型のフェイルセーフ機構及び／又はソフトウェア型のフェイルセーフ機構にできる。当該例においては、ハードウェア型のフェイルセーフ機構は、故障の場合において、ＤＣ接触器又は送電網連結器を切断するように構成され、ソフトウェア型のフェイルセーフ機構は、コンデンサを接地点に迅速に接続及び切断するように構成され、かつ／あるいは、ＤＣ接触器又は送電網連結器を切断するように構成される。フェイルセーフ機構は、ＭＯＳＦＥＴスイッチ又はマイクロコントローラといった当該装置の電子機器が、過電流又は電圧のオーバーシュートによって損傷されないように保護する。

【0057】

電子制御装置は、マスタコントローラとスレーブコントローラとを含むことができる。

【0058】

送電網連結器は、ＡＣ接触器、ＡＣ継電器、及び１以上の活線端子の各々に用いるＡＣ回路遮断器のうちの１以上を含むことができる。

【0059】

更に、電力調整装置は、負荷に接続するための負荷連結器を備えることができる。負荷連結器は、負荷に接続された１以上の負荷端子と、負荷の中性点又は接地点のうちの１以上に接続された負荷用中性端子とを含むことができる。同様に、負荷連結器は、１以上の負荷端子の各々に用いるＤＣ回路遮断器を含むことができる。

【0060】

電力調整装置は、外部装置と通信するために電子制御装置に接続された通信インタフェースを更に備えることができる。通信インタフェースは、電力調整装置を外部コンピュータによって制御又は構成できるようにすべく、ＷＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷＬＡＮ、及び／又は好適なシリアルポートにできる。

【0061】

図３を参照して、電子制御装置の一例を説明する。

【0062】

当該例においては、電子制御装置１６０は、１以上のマイクロプロセッサ３００と、メモリ３０１と、キーボード及び／又はディスプレイなどの選択的な入出力装置３０２と、インタフェース３０３とを含み、図示のようにバス３０４を介して相互接続されている。当該例においては、インタフェース３０３は、電子制御装置１６０を通信ネットワークなどの周辺装置に接続するために用いることができる。

【0063】

用いる際には、マイクロプロセッサ３００は、メモリ３０１に記憶されたアプリケーションソフトウェアの形で命令を実行して、電子制御装置１６０の制御を含む、必要なプロセスの実行を可能にする。アプリケーションソフトウェアは、１以上のソフトウェアモジュールを含むことができ、オペレーティングシステムの環境などといった好適な実行環境において実行できる。

【0064】

したがって、電子制御装置１６０は任意の好適な制御システムから形成でき、マイクロプロセッサ、マイクロチッププロセッサ、論理回路のコンフィギュレーション、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）などの論理の実行に選択的に関連するファームウェア、又は任意の他の電子装置、電子システム、若しくは電子配置といった任意の電子処理装置を含むことができることは理解されよう。

【0065】

しかしながら、以下の実施例の目的のために想定される上述の構成は必須ではなく、多くの他の構成が用いられ得ることは理解されよう。また、異なる処理システムの間の機能の分配は、具体的な実装形態に応じて変化し得ることは更に理解されよう。

【0066】

電力調整装置の一例を、図４を参照して更に詳細に説明する。

【0067】

電力調整装置４００は、送電網における電力を調整するように構成される。電力調整装置４００は、１以上のＤＣ接触器４１０と、複数のコンデンサ４３１と、複数のスイッチ４３０と、コモンモード（ＣＭ：ｃｏｍｍｏｎ－ｍｏｄｅ）チョーク４４１と、１以上の差動モード（ＤＭ：ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ－ｍｏｄｅ）チョーク４４２と、ＥＭＩチョーク４４３と、送電網連結器（ｇｒｉｄ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）と、負荷連結器とを備える。送電網連結器は、ＡＣ連結器４２１と、ＡＣ継電器４２２と、ＡＣ回路遮断器４２３と、３つのＡＣ端子４２０Ａ、４２０Ｂ、４２０Ｃと、ＡＣ中性端子４２０Ｎとを含む。負荷連結器は、負荷回路遮断器４７１と、３つの負荷端子４７０Ａ、４７０Ｂ、及び４７０Ｃと、負荷中性端子４７０Ｎとを含む。電力調整装置４００は更に、３つの結線４６０Ａ、４６０Ｂ、及び４６０Ｃと、中性結線４６０Ｎとを備える。３つの結線４６０Ａ、４６０Ｂ、及び４６０Ｃは、ＡＣ端子４２０Ａ、４２０Ｂ、及び４２０Ｃを有する各々の活線結線に接続される。中性結線は、各々の送電網／通電側の中性結線に接続される。電力調整装置の下流に作られた結線は、地域の規則、規制、及び基準に従って接続される。

【0068】

ＤＣ接触器４１０は、ＤＣ端子４１０Ａ及び４１０Ｂを有する。ＤＣ端子４１０Ａ及び４１０Ｂは、電池及び低圧（ＬＶ：ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ）の太陽光発電機に接続するように構成される。この例では、ＤＣ接触器４１０が両端子４１０Ａ、４１０Ｂを切り替えるための１以上の機械スイッチを含む。機械スイッチは、堅牢であり、かつ、信頼性があり、電圧及び電流における遮断能力を高くして、電気的な安全性を向上させるように構成できる。

【0069】

一実施形態においては、セーフティインターロック機構が実装される。セーフティインターロック機構は、複数のＡＣ接触器のインターロック、及び／又はＡＣ接触器及びＤＣ接触器の両方のインターロックを含むことができる。セーフティインターロック機構は、制御装置４５１及び４５２のうちの１つといった基板上に実装されたプロセッサと、電源をオンに切り換えるための外部の補助プロセッサとを用いることができる。基板上に搭載されたプロセッサは、電力調整装置４００の状態をモニタリングする一方で、外部のプロセッサは、電池の電圧及び／又は電池の極性といった安全性の考察でモニタリングする。双方のプロセッサは、接触器を動作させる前に相互点検する。

【0070】

ＤＣ母線センサ４１０Ｃは、ＤＣ端子４１０Ａ及び４１０Ｂにおける電流をモニタリングすべく実装される。ＤＣ母線センサ４１０Ｃは、制御装置４５１に連結され、漏洩電流又は残留電流を検知可能にする。一例においては、シグマデルタ構成がＤＣ母線センサ４１０Ｃに用いられ、高い電圧分離及び感知精度を提供する。

【0071】

［ＤＣコンデンサ］
ＤＣ接触器４１０は、コンデンサ４３１を介して複数のスイッチ４３０に接続される。当該例においては、コンデンサ４３１は、ポリプロピレン製のコンデンサである。ポリプロピレン製のコンデンサは、比較的高いリップル電流で動作可能であり、ユーザは、コンデンサの寿命を減少させることなく、高次高調波を制御できる。ポリプロピレン製のコンデンサは更に、自己修復能があり、必要な容量を提供し、過渡電圧を収容するためのコンデンサの寸法を低減できる。

【0072】

当該例においては、電力調整装置４００においては、１２のコンデンサがある。コンデンサは、３×４のアレイ配置において、多層式のプリント回路基板（ＰＣＢ）上に搭載される。コンデンサを接続するトラックは、寄生インダクタンスを最小化すべく、インターリーブ構造の多層式のＰＣＢ上にある。インターリーブ構造は、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、更に詳細に説明する。図５Ａに示されるように、１２のコンデンサは、極性が交互となる様式で基板５２０上に配置される。したがって、コンデンサ５１１の正極の接点は、コンデンサ５１２の負極の接点に隣接して配置される。更に、基板５２０は８つの層を有し、各々の層は、層を導電性にする銅でめっき処理することによって、「トレース（ｔｒａｃｅ）」のインダクタンス効果を最小化する。層は、コンデンサの接点の正極又は負極のいずれかに接続され、極性が交互になる層のパターンを形成する。

【0073】

図５Ｂを参照すると、コンデンサ５１０は、正極の接点５１０ａと負極の接点５１０ｂとを有する。正極の接点５１０ｂは、基板５２０の貫通穴（「ビア（ｖｉａ）」と更に称される）構造５２０ａによって、第２層５２２、第５層５２５、及び第７層５２７に接触する。負極の接点５１０ｂは、貫通穴構造５２０ｂを有する他の層５２３、５２４、５２６、及び５２８と接触しながら、第１層５２１にはんだ付けされる。同様に、コンデンサ５１１及び５１２は、図５Ｂに示されるように、貫通穴構造５２０ｃ、５２０ｄ、５２０ｅ、及び５２０ｆを有する基板５２０に接続される。一例においては、インターリーブ構造は、層ごとに約２オンスの銅層を有する８つの層を用い、層は厚さが約０．４ｍｍのＦＲ４ ＰＣＢ材料で分離される。異なるシステム要件に応じて、他の好適な材料及び／又は厚さを用いることができることは理解すべきである。

【0074】

インターリーブ構造により、電流が複数の層に分散されるに従い、寄生インダクタンスを低減できる。更に、インダクタンスを誘導する層上の「トラック（ｔｒａｃｋ）」はない。極性が交互になる並列の層は、コンデンサを補完する寄生容量を増加させ得る。説明したように、正極と負極との間に交互の基板パターンがあることによって、寄生インダクタンスを最小化し、全容量を増加させる。上述により、渦電流の循環（磁界からの誘導電流が、トレース／導線と相互作用する現象）が少なくなるため、等価直列抵抗（ＥＳＲ）及び温度が改善される。温度が更に安定すると、動作中の温度による容量の変化が低減される。

【0075】

当該例においては、最上層５２１及び最下層５２８は負極であり、基板５２０の電磁妨害（ＥＭＩ）は最小となるがゆえに、電磁両立性（ＥＭＣ：ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）が改善される。インターリーブ構造は更に、基板５２０の内部に誘導されるＥＭＩ電流を低減することによって、基板５２０の内部の雑音の振幅全体を低減する。

【0076】

電力調整装置４００は更に、コンデンサ４３２を接地点に連結し、故障の場合においてコンデンサの放電を制御するフェイルセーフシステム４３３を含む。フェイルセーフシステム４３３は、ソフトウェア型のフェイルセーフ機構と、ハードウェア型のフェイルセーフ機構とを含む。電圧異常が検知されると、ソフトウェア型のフェイルセーフ機構は、コンデンサの接続／切断を迅速に切り替えて、コンデンサを安全に放電する。更に、電力が失われた場合、ハードウェア型のフェイルセーフ機構は、ＤＣ接触器及びＡＣ接触器を開放する。ハードウェア型のフェイルセーフ機構は、外部のＤＣ電池のヒューズと、外部のＡＣ送電網のヒューズとを更に含む。

【0077】

［スイッチ］
コンデンサ４３１は、複数のスイッチ４３０に接続され、３つの結線４６０Ａ、４６０Ｂ、及び４６０Ｃ、並びに中性結線４６０Ｎの各々を変調する。図６は、３つの結線４６０Ａ、４６０Ｂ、及び４６０Ｃ及び中性結線４６０Ｎの各々に接続される４つの対称性のあるハーフブリッジ形態のアーム４３０Ａ、４３０Ｂ、４３０Ｃ、及び４３０Ｎを含む複数のスイッチ４３０の一例を示している。各々の対称性のあるハーフブリッジ形態のアームは、２つのＭＯＳＦＥＴスイッチを含む。当該例においては、ＭＯＳＦＥＴスイッチは、炭化ケイ素スイッチ、特にＲＯＨＭ規格に準拠した１２００Ｖ ５５Ａ ＳＣＴ３０４０ ＭＯＳＦＥＴである。

【0078】

複数のスイッチ４３０の立ち上がり時間、立ち下がり時間、及びデッドタイムといったスイッチング特性は、ハードウェア設計並びに／又は制御装置４５１及び４５２によって構成して、性能を最適化できる。複数のスイッチ４３０は、特定の絶縁装置が用いられた場合、二次側に対する一次側の静電容量が低減することにより、更に高いスイッチング周波数（約１００ｋＨｚ）で動作させることができる。上述により、高電圧の絶縁障壁が雑音耐性を高め、一次側と二次側との間に高電圧保護を提供することが更に可能となる。複数のスイッチ４３０は、時間の経過に伴う電圧変化（ｄｖ／ｄｔ）を低減して、ＥＭＩ／ＥＭＣの要件を満たすべく、スナバ回路４３３を更に含むことができる。

【0079】

［ＣＭチョーク］
ＣＭチョーク４４１は、複数のスイッチ４３０に連結されて、高周波のコモンモード電流を抑制及び／又は除去する。活線結線４６０Ａ、４６０Ｂ、及び４６０Ｃ並びに中性結線４６０Ｎは、ＣＭチョーク４４１に接続され、コアを通過する。ＣＭチョーク４４１のコアは、粉末コアにでき、低損失、高周波で動作するように構成できる。ＣＭチョーク４４１は更に、低いエネルギー損失を維持した状態で、更に広範な温度範囲条件で動作するように構成される。更に、一例においては、ＣＭチョーク４４１は、電力調整装置４００の外側シャーシから絶縁でき、周囲の装置への高周波の磁気結合を最小化できる。ＣＭチョーク４４１の巻線は、非インターリーブ構造にすることによって、隣接する導体に伝搬する結合雑音を低減できる。更に、巻線は、銅フラットバーの巻線にして、低周波数及び高周波数における銅損を最小化できる。フラットバーの巻線は更に、丸い巻線と比較した場合、表皮効果を低減できる。フラットバーの巻線の表面積の増加は、ＣＭチョーク４４１の放熱に有用となり得る。

【0080】

［ＤＭチョーク］
ＣＭチョーク４４１は、ＤＭチョーク４４２に連結され、帯域フィルタのように作用し、複数のスイッチ４３０によって発生するＰＷＭからの高周波を平滑化する。ＤＭチョーク４４２は、ＥＥコアから構築される個々の差動モードのインダクタを含むことができる。ＥＥコアは、トロイダルコアと比較すると小型で、かつ、製造が容易である。ＥＥコアは更に、高周波雑音及び浮遊磁場から遮蔽できる。更に、ＤＭチョーク４４２のコアは、高飽和点の粉末コア材料から形成でき、ＤＭチョーク４４２は、低損失、高周波で動作するように構成できる。上述により、ＤＭチョークは一貫したフィルタ性能を有することができ、インダクタは、定格を超えた容量を短期間持つことができる。ＤＭチョーク４４１は、低いエネルギー損失を維持した状態で、更に広範な温度範囲条件で動作するように構成できる。更に、ＤＭチョーク４４２は、電力調整装置４００の外側シャーシから絶縁でき、周囲の装置への高周波の磁気結合を最小化できる。

【0081】

ＤＭチョーク４４２の巻線は、銅フィルム巻線を含み、薄くて平坦な銅フィルムにして、低周波数及び高周波数における銅損を最小化できる。銅フィルム巻線は更に、丸い巻線と比較した場合、表皮効果を低減できる。フィルム巻線の表面積の増加は、ＤＭチョーク４４２の放熱に有用となり得る。フィルム巻線を用いることにより、寸法及び／又は表皮効果の損失に譲歩することなく、巻数の増加を更に可能にする。

【0082】

［ＥＭＩフィルタ］
ＤＭチョーク４４２は、ＥＭＩフィルタ４４３に連結され、高周波の電磁妨害をフィルタリングする。上述により、任意の浮遊型のコモンモード電流が送電網に送電されるのを防ぎ、任意の送電網からのコモンモード電流が制御回路に影響を与えることを防ぐのに有用となり得る。ＥＭＩフィルタ４４３は、ナノ結晶材料を有するリングコアを含む。中実のエナメル銅線をコア材料の周囲に用いて、特に５０Ｈｚでの銅損を最小限にできる。ＥＭＩフィルタ４４３は、漏れインダクタンスを最小化すべく、対称性のある巻線を含む。ＥＭＩフィルタ４４３は更に、当該ＰＣＢの設計において、Ｙコンデンサ（Ｙ２定格）を含めることができる。

【0083】

電流及び／又は電圧の測定は、電力調整装置４００における任意の点で実施できることは理解すべきである。一例においては、ＡＣ電流及びＡＣ電圧の測定は、ＤＭチョーク４４２とＥＭＩチョーク４４３との間で実行される。ＡＣ電流は、ＬＥＭ社の（１００－ｐ）１００Ａの高精度なホール効果センサで測定できる。

【0084】

電力調整装置４００は、ＤＭチョーク４４２とＥＭＩチョーク４４３との間にクラスＸのコンデンサ（Ｘ２定格）を含む。Ｘコンデンサは、高電圧用途で、高電圧の過渡現象を最小化するのに有用である。上述により、ＰＣＢ上の電源トレースから、信号トレースを遮蔽することも可能になり、一次側から二次側への保護を更に提供する。図４に示すように、デカップリングコンデンサを介した中性結線４６０Ｎ用の接地点連結線は、当該位置に設けられている。

【0085】

［負荷接触器］
当該例においては、電力調整装置４００は、負荷連結器を含み、電力調整装置４００は送電網に接続されている間、ＵＰＳ機能を提供できる。負荷連結器は、各々の活線結線４６０Ａ、４６０Ｂ、及び４６０Ｃのための６３Ａの回路遮断器４７１を有する。連結器は、アンフェノール（Ａｍｐｈｅｎｏｌ）社の連結器にできる。電力調整装置４００は、高調波成分を補償して、負荷成分に合致させることができるので、上述により、高調波成分を管理し、送電網に通電しないようにできる。これにより、負荷に「クリーンである」ＡＣ ソースも供給される。電力調整装置４００は、中性結線４６０Ｎを変調できるため、不平衡な負荷条件で動作させることができる。

【0086】

上述により、電力調整装置４００は、負荷が三相負荷、二相負荷、又は単相負荷であるかにかかわらず、負荷への電源とすることが可能になる。上述は、農機具、コンベアベルト、又は冷蔵庫といった大きい誘導機のオフグリッド負荷に特に有用である。

【0087】

［ＡＣ接触器］
ＡＣ接触器４２１は、送電網に接続すべくＥＭＩフィルタ４４３に連結される。ＡＣ接触器４２１は、消費電力が４Ｗ未満のように低く、遮断容量が３８ｋＷのＳｅｍｍｅｎｓの三相（ＡＣ－３定格）接触器にできる。ＡＣ接触器４２１は更に、堅牢であり、かつ、信頼性があり、短いスイッチオン及びオフの応答時間を提供する間に、高い故障電流を遮断できる。ＡＣ接触器４２１は、制御装置４５１及び４５２のうちの１以上と通信する内部センサを含むことができ、ＡＣ接触器の動作状態のモニタリング及び制御がなされる。
ＡＣリレー

【0088】

［ＡＣ継電器］
ＡＣ継電器４２２、４２２ａ、及び４２２ｂは、ＡＣ接触器４２１と送電網との間に連結されて、更なる絶縁を提供する。図４に示されるように、中性結線４６０Ｎは、２つのＡＣ継電器４２２ａ及び４２２ｂに別個に連結される。ＡＣ継電器４２２、４２２ａ、及び４２２ｂは、制御装置４５１及び４５２のうちの１以上と通信する。更に、ＡＣ接触器４２１及びＡＣ継電器４２２は、別個の制御装置４５１及び４５２によって制御される。上述により、ＡＣ接触器４２１及びＡＣ継電器４２２は、更なる安全を提供するインターロックを実行できる。同様に、２つのＡＣ継電器４２２ａ及び４２２ｂは更に、別個の制御装置４５１及び４５２によって制御されて、中性結線４６０Ｎに更なる安全を提供する。

【0089】

［回路遮断器］
負荷接続の回路遮断器４７１と同様に、回路遮断器４２３は、活線結線の各々に連結されて、ＡＣ端子４２０Ａ、４２０Ｂ、及び４２０ＣとＡＣ接触器４２１との間に絶縁障壁を形成する。上述により、電力調整装置４００に更なる過電流保護が提供される。回路遮断器４２３は、定格６３Ａであり、様々な温度における動作を可能にし、温度による早期破損がない。

【0090】

［ＭＣＵ］
制御装置４５１及び４５２は、基板に搭載された２つのマイクロプロセッサにできる。第１マイクロプロセッサ４５１は、装置４００の動作を制御するための実行可能プログラムを含み、第２マイクロプロセッサ４５２は、セーフティインターロックの制御装置として機能する。アナログ測定器４５１ａ及び温度測定器４５２ａは、それぞれ、マイクロプロセッサ４５１及び４５２に連結できる。更に、通信インタフェース４５３は、マイクロプロセッサ４５１及び４５２に接続される。通信インタフェース４５３は、Ｍｏｄｂｕｓ（ＴＣＰ／ＩＰ）通信、ＵＳＢ通信、ＲＳ２３２／４８５通信、イーサネット通信、デマンドレスポンス（ＤＲＭ：ｄｅｍａｎｄ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｍｏｄｅ）通信のための１以上のインタフェースを含み得る。上述により、外部プロセッサは、装置４００と通信して、装置４００をモニタリング、制御、及び／又は構成できる。

【0091】

電力調整装置は、少なくとも
・迅速な応答、多くの場合２０ミリ秒未満
・電圧の連続制御
・フリッカの問題の対処
・電圧不平衡問題の対処
・電力損失の低減
・４１５Ｖの三相出力を生成し、三相システムを１つの電池に接続できる。装置につき、１つの電池及び電池管理システムのみが必要という点でコスト上の利点を提供する。ＭＯＳＦＥＴを用いることで可能になる高い変調周波数である小型のユニットが得られる。小型化は筐体の小型化を意味し、省スペース及び省材料の両方に作用する
・四象限装置であることにより、有効電力及び無効電力の双方の管理が自由にできることにより、電池エネルギー蓄積システム、太陽光発電（ＰＶ）設備、及び配電システム電圧の管理が有利になる
・電解コンデンサを用いないため、コンデンサ及びその他の部品はすべて高品質な部品であり、信頼性がある
・動作は、保守及びサービスの必要性がほとんどなく、プログラムに基づいて自動的にできる
との利点を提供する。

【0092】

文脈上別段の要求がない限り、本明細書及び以降の特許請求の範囲を通して、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」との文言、及び当該文言の変化形（“ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ”又は“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ”など）は、記載された完全体若しくは工程、又は完全体又は工程の群を含むことを意味するものと理解されようが、他の完全体又は完全体の群を除外するものではない。本明細書において用いられるように、かつ、特に明記されない限り、「約（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」との文言は、±２０％を意味する。

【0093】

本明細書及び添付の特許請求の範囲で用いられるように、単数形である“ａ”、“ａｎ”、及び“ｔｈｅ”は、文脈が別段に明確に指示しない限り、複数の参照対象を含むことに留意されたい。したがって、例えば、「支持体（ｓｕｐｐｏｒｔ）」の参照は、複数の支持体を含む。本明細書及び以下の特許請求の範囲においては、反対の意図が明らかでない限り、以下の意味を有すると定義される多くの用語を参照されたい。

【0094】

上述は本開示の例示的な例として与えられているが、当業者には明らかなように、本開示の全ての同様の改良物及び変形物、並びに他の改良物及び変形物は、本明細書に説明されているような本開示の広範な範囲及び境界内にあると、当然に理解されよう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【国際調査報告】