特表 2024-502008 電力変換器および電力変換器の動作方法

(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】2024-01-17

(54)【発明の名称】電力変換器および電力変換器の動作方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 9/06 20060101AFI20240110BHJP

   H02J 9/08 20060101ALI20240110BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20240110BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20240110BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20240110BHJP

【ＦＩ】

H02J9/06 120

H02J9/08

H02J7/35 K

H02J3/32

H02J3/38 110

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023539866

(86)(22)【出願日】2021-12-17

(85)【翻訳文提出日】2023-06-28

(86)【国際出願番号】 EP2021086476

(87)【国際公開番号】W WO2022144193

(87)【国際公開日】2022-07-07

(31)【優先権主張番号】17/137,646

(32)【優先日】2020-12-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】515078095

【氏名又は名称】エスエムエイ ソーラー テクノロジー アクティエンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】ＳＭＡ Ｓｏｌａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＡＧ

(74)【代理人】

【識別番号】110001302

【氏名又は名称】弁理士法人北青山インターナショナル

(72)【発明者】

【氏名】アラート，クラウス

(72)【発明者】

【氏名】ブクヴィック－シェーファー，アレクサンドラ－ササ

(72)【発明者】

【氏名】ベンツ，ハラルド クリスチャン

(72)【発明者】

【氏名】レイノルズ，パトリック ブレア

【テーマコード（参考）】

5G015

5G066

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G015GA02

5G015HA02

5G015JA05

5G015JA21

5G015JA32

5G015JA52

5G066HA11

5G066HB02

5G066HB06

5G066HB09

5G066JA02

5G066JA05

5G066JB03

5G503AA01

5G503AA06

5G503AA07

5G503BA01

5G503BB01

5G503DA05

5G503GB03

5G503GB06

(57)【要約】

電力変換器（１０）のＤＣ側と電力変換器（１０）のＡＣ側との間で電力を変換するように構成されたインバータ（２０）を有する電力変換器（１０）は、電力変換器（１０）のＡＣ側に配置された第１のポート（１２）および第２のポート（１４）と、ＤＣ側に配置された第３のポート（１８）および第４のポート（１６）とを備える。第１のポート（１２）は、ＡＣグリッド（２２）に動作可能に接続されるように構成され、第２のポート（１４）は、ＡＣ負荷（２４）に動作可能に接続されるように構成され、第３のポート（１８）は、外部電源に動作可能に接続されるように構成され、第４のポート（１６）は、充電可能なＤＣ電力貯蔵装置（２６）に動作可能に接続されるように構成されている。電力変換器（１０）は、第３のポート（１８）とインバータ（２０）との間に配置されたＤＣ／ＤＣコンバータ（３２）を含み、外部電源により供給される電力を第３のポート（１８）からインバータ（２０）に伝送するように構成されている。インバータ（２０）は、第１のポート（１２）において電力供給が停止した場合に、グリッド形成部となり、第２のポート（１４）に電力を供給するように構成され、電力変換器（１０）は、第３のポート（１８）を監視して、第３のポート（１８）を介して供給される電力のパラメータを検出するように構成された制御ユニット（３０）をさらに含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力変換器のＤＣ側と電力変換器のＡＣ側との間で電力を変換するように構成されたインバータを有する電力変換器であって、
前記電力変換器のＡＣ側に配置された第１のポートおよび第２のポートと、
前記電力変換器のＤＣ側に配置された第３のポートおよび第４のポートとを備え、
前記第１のポートはＡＣグリッドに動作可能に接続されるように構成され、前記第２のポートはＡＣ負荷に動作可能に接続されるように構成され、前記第３のポートは外部電源に動作可能に接続されるように構成され、前記第４のポートは充電可能なＤＣ電力貯蔵装置に動作可能に接続されるように構成され、
前記電力変換器は、前記第３のポートと前記インバータとの間に配置されたＤＣ／ＤＣコンバータを含み、前記外部電源により供給される電力を前記第３のポートから前記インバータに伝送するように構成され、前記インバータは、前記第１のポートで前記ＡＣグリッドから切り離された場合に、グリッド形成部となり、前記第２のポートに電力を供給するように構成され、
前記電力変換器は、前記第３のポートを監視して、前記第３のポートを介して供給される電力のパラメータを検出するように構成された制御ユニットをさらに備えることを特徴とする電力変換器。

【請求項2】

請求項１に記載の電力変換器において、
前記第３のポートと前記ＤＣ／ＤＣコンバータとの間に配置された整流器をさらに備えることを特徴とする電力変換器。

【請求項3】

請求項１に記載の電力変換器において、
前記制御ユニットは、前記第３のポートを介して供給される電力に前記電力変換器の動作を適合させるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータのパラメータを設定するように構成されていることを特徴とする電力変換器。

【請求項4】

請求項１に記載の電力変換器において、
前記ＤＣ電力貯蔵装置によって供給される電力を前記第４のポートから前記インバータに伝送するように構成されていることを特徴とする電力変換器。

【請求項5】

請求項１に記載の電力変換器において、
前記制御ユニットは、前記第４のポートを監視し、前記第４のポートに動作可能に接続されたＤＣ電力貯蔵装置の充電に適合するように、前記第４のポートに供給される電力のパラメータを設定するように構成されていることを特徴とする電力変換器。

【請求項6】

請求項１に記載の電力変換器において、
ＤＣ側に、ＤＣ電源に動作可能に接続されるように構成された第５のポートをさらに備えることを特徴とする電力変換器。

【請求項7】

請求項６に記載の電力変換器において、
前記ＤＣ電源により供給される電力を、前記ＤＣ電力貯蔵装置を充電するのに適した方法で、前記第５のポートから前記インバータに、かつ／または前記第３のポートから前記第４のポートに伝送するように構成されていることを特徴とする電力変換器。

【請求項8】

請求項１に記載の電力変換器において、
前記制御ユニットは、前記第１のポートを監視し、前記第１のポートにおける前記ＡＣグリッドの電力供給の停止を検出し、電力供給の停止の検出時に、前記電力変換器を前記ＡＣグリッドから切り離すように構成されていることを特徴とする電力変換器。

【請求項9】

請求項８に記載の電力変換器において、
前記制御ユニットは、前記電力変換器が前記ＡＣグリッドから切り離された場合にのみ前記第３のポートから前記インバータに電力が伝送され、前記第１のポートから前記第２のポートに電力が伝送されている間は前記外部電源から前記ＡＣグリッドまたは前記負荷への電力の伝送が防止されるように、前記電力変換器の動作を制御するように構成されていることを特徴とする電力変換器。

【請求項10】

請求項１に記載の電力変換器において、
前記電力変換器は、２つの別個のハウジングを備え、第１のハウジングは、前記第３のポート、前記第４のポート、および前記インバータのＡＣ出力に動作可能に接続された第１のＡＣ相互接続端子を含み、第２のハウジングは、前記第１のポート、前記第２のポート、および第２のＡＣ相互接続端子を含み、前記第１および第２のＡＣ相互接続端子は互いに動作可能に接続されていることを特徴とする電力変換器。

【請求項11】

電力変換器のＡＣ側と電力変換器のＤＣ側との間で電力を伝送するように構成されたインバータを有する電力変換器を動作させる方法であって、
前記電力変換器は、前記電力変換器のＡＣ側に配置された第１のポートおよび第２のポートと、前記電力変換器のＤＣ側に配置された第３のポートおよび第４のポートとを備え、前記第１のポートは、ＡＣグリッドに動作可能に接続されるように構成され、前記第２のポートは、ＡＣ負荷に動作可能に接続されるように構成され、前記第３のポートは、外部電源に動作可能に接続されるように構成され、前記第４のポートは、充電可能なＤＣ電力貯蔵装置に動作可能に接続されるように構成され、前記電力変換器は、前記第３のポートと前記インバータとの間に配置されたＤＣ／ＤＣコンバータを含み、前記電力変換器は、前記ＡＣグリッドから切り離された場合に、前記第３のポートと前記インバータとの間で前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して電力を伝送するように構成され、
前記方法は、
前記第３のポートを監視するステップと、
前記第３のポートを介して供給される電力のパラメータを検出するステップと、
検出したパラメータに基づいて、前記第３のポートを介して供給される電力に適合するように前記ＤＣ／ＤＣコンバータのパラメータを設定するステップとを備えることを特徴とする方法。

【請求項12】

請求項１１に記載の方法において、
前記第１のポートを監視するステップと、
前記第１のポートにおける電力供給の停止を検出するステップと、
前記第１のポートにおける電力供給の停止が検出された場合に、前記第３のポートから前記インバータを介して前記第２のポートに電力を供給するステップとをさらに含むことを特徴とする方法。

【請求項13】

請求項１２に記載の方法において、
前記第１のポートにおける電力供給の回復を検出するステップと、
前記第１のポートにおける電力供給が回復した場合に、前記第１のポートから前記第２のポートに電力を供給するステップとをさらに含むことを特徴とする方法。

【請求項14】

電力変換器のＡＣ側と電力変換器のＤＣ側との間で電力を伝送するように構成されたインバータを有する電力変換器を動作させる方法であって、
前記電力変換器は、前記電力変換器のＡＣ側に配置された第１のポートおよび第２のポートと、前記電力変換器のＤＣ側に配置された第３のポートおよび第４のポートとを備え、前記第１のポートは、ＡＣグリッドに動作可能に接続されるように構成され、前記第２のポートは、ＡＣ負荷に動作可能に接続されるように構成され、前記第３のポートは、外部電源に動作可能に接続されるように構成され、前記第４のポートは、充電可能なＤＣ電力貯蔵装置に動作可能に接続されるように構成され、前記電力変換器は、前記第１のポートと前記インバータとの間に配置された第１のスイッチと、前記第２のポートと前記インバータとの間に配置された第２のスイッチとを含み、
前記方法は、
前記電力変換器を第１のモードで動作させるステップであって、前記第１のモードでは、前記第１のスイッチが閉じ、前記第２のスイッチが開き、前記第１のポートから前記第２のポートに電力が伝送される、ステップと、
前記電力変換器を第２のモードで動作させるステップであって、前記第２のモードでは、前記第１のスイッチが開き、前記第２のスイッチが閉じ、前記インバータから前記第２のポートに電力が伝送される、ステップとを備えることを特徴とする方法。

【請求項15】

請求項１４に記載の方法において、
前記電力変換器を第３のモードで動作させるステップをさらに含み、前記第３のモードでは、前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチが閉じ、電力が、前記第１のポートから前記第２のポートに、前記第１のポートから前記インバータに、かつ／または前記インバータから前記第２のポートに伝送されることを特徴とする方法。

【請求項16】

請求項１４に記載の方法において、
前記第３のモードでは、前記第１のポートから前記第４のポートに電力が伝送され、電力が、前記ＡＣグリッドから前記ＤＣ電力貯蔵装置を充電するのに適したものとされることを特徴とする方法。

【請求項17】

請求項１４に記載の方法において、
前記電力変換器は、前記第３のポートと前記インバータとの間に配置された第３のスイッチを備え、前記第３のスイッチは、前記第１のモードおよび前記第３のモードでの動作中に開いていることを特徴とする方法。

【請求項18】

請求項１７に記載の方法において、
前記第３のスイッチは、前記第２のモードに切り替えた後に閉じられ、前記第３のスイッチを閉じた後に前記第２のモードにおいて前記第３のポートから前記インバータに電力が伝送され、前記第２のモードでの動作から前記第１のモードでの動作または前記第３のモードでの動作に切り替える前に前記第３のスイッチが開放されることを特徴とする方法。

【請求項19】

請求項１４に記載の方法において、
前記電力変換器は、前記電力変換器のＤＣ側に配置された第５のポートを備え、前記第５のポートは、ＤＣ電源に動作可能に接続されるように構成され、前記第１のモードでは、前記ＤＣ電源により供給される電力が、前記ＤＣ電力貯蔵装置を充電するのに適した方法で前記第５のポートから前記第４のポートに伝送され、前記第２のモードおよび／または前記第３のモードでは、前記ＤＣ電源から供給される電力が、前記ＡＣグリッドに供給されるのに適した方法か、または前記ＡＣ負荷に供給されるのに適した方法で、前記第５のポートから前記第１のポートおよび／または前記第２のポートに伝送されることを特徴とする方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電力変換器技術の分野に関し、例えば、ＤＣ電力貯蔵装置、例えば、バッテリ、またはハイブリッド電力変換器に結合される電力変換器であって、任意選択的に、太陽光発電機（ＰＶ発電機）にさらに結合され得る電力変換器に関する。電力変換器は、ＡＣグリッドに障害が発生した場合でも負荷に電力が供給されるように、ＤＣ電力貯蔵装置に貯蔵されたエネルギーから、かつ／または任意選択的にはＰＶ発電機により供給されるエネルギーから、負荷に供給するバックアップオプションを提供する。

【背景技術】

【0002】

ＤＣ電力貯蔵装置、例えばバッテリに結合された電力変換器は、バックアップ機能を提供することができる。

【0003】

バッテリは、本質的に、限られた量のエネルギーしか蓄積することができない。バッテリシステムが、オングリッド動作中に、すなわち負荷に供給するＡＣグリッドに接続されているときに、自己消費増加、ピーク負荷管理または他の機能のために使用される場合、グリッドが勝手に故障するかもしれないという状況に直面する。その時点で、バッテリは部分的にしか充電されていない可能性がある。既知の設備では、そのようなバックアップのために、バッテリに一定量のエネルギーを蓄えておく。設備がバックアップを頻繁にかつ／または長期間提供する場合は、バッテリの容量を増やす代わりに、小型の従来型発電機を追加することが有効である場合がある。このため、一部の設備では、バックアップ発電機（例えば、ガスまたは燃料駆動式）のような別の電源に（手動でまたは自動的に）切り替え、バッテリによって給電される電力変換器をオフにし、バックアップ発電機のみによって負荷に供給することを含むバックアップソリューションを提供している。

【0004】

ＤＣ電源（例えば、バッテリまたはバッテリとＰＶ電源の組合せ）に接続された電力変換器と、例えば、発電機とを含む切替設計を使用する場合、電力変換器は、バックアップの場合にシステムに電力を供給することはなく、一方、発電機は、それに接続されている負荷のみに供給する。バッテリは、発電機の電力から充電されることはなく、発電機はＡＣグリッドに電力を供給することはできない。空になったバッテリは、ＰＶ（ハイブリッド変換器を使用した場合）から、またはグリッドが復帰したときに、充電することができる。さらに、発電機は一般に多くの騒音と排気ガスを発生させ、最終的に部分的または低負荷で動作するため、効率はあまり高くない。

【0005】

発電機がＡＣ結合される、すなわちＡＣ負荷に直接接続されるバックアップソリューションは、かなり複雑であり、更なる課題をもたらす。それらは、発電機と並列に充電および放電することに関する電力変換器の必要な制御スキームに関連する。負荷と発電機は、システムの実際の設計に応じて、特にオングリッドとオフグリッド動作間の切替に関して、特別な制御スキームも必要とする場合がある。

【0006】

米国特許出願ＵＳ２０１６／０００６２５４の段落［００３２］～［００３８］には、電力網に接続され、コンバータ、エンジン駆動の発電機、非発電電源、および任意選択的にバッテリを含むシリアルハイブリッドマイクログリッドが開示されている。発電機および電源はコンバータに電力を供給し、その電力は、ＡＣ電力に変換されて、コンバータを介してマイクログリッドに供給される。電力網が限界を超えた場合、コンバータは、発電機、電源および／またはバッテリから引き出された電力をマイクログリッドに供給し、発電機は、好ましくは最大効率で運転され、出力周波数および電圧をそれぞれの値の少なくとも２％および１０％の範囲にわたって変化させることが許容される。

【発明の概要】

【0007】

電力変換器のＤＣ側と電力変換器のＡＣ側との間で電力を変換するように構成されたインバータを有する電力変換器が開示されている。電力変換器は、電力変換器のＡＣ側に配置された第１のポートおよび第２のポートと、電力変換器のＤＣ側に配置された第３のポートおよび第４のポートとを備え、第１のポートは、ＡＣグリッドに動作可能に接続されるように構成され、第２のポートは、ＡＣ負荷に動作可能に接続されるように構成され、第３のポートは、外部電源に動作可能に接続されるように構成され、第４のポートは、充電可能なＤＣ電力貯蔵装置に動作可能に接続されるように構成されている。電力変換器は、第３のポートとインバータとの間に配置されたＤＣ／ＤＣコンバータを含み、外部電源により供給される電力を第３のポートからインバータに伝送するように構成されている。インバータは、第１のポートでＡＣグリッドから切り離された場合に、グリッド形成部となり、第２のポートに電力を供給するように構成されている。グリッド形成とは、インバータがその出力側でグリッドの電圧をアクティブに形成すること、すなわち、特に、ＡＣグリッドに障害が生じたときやインバータから切り離されたときなど、他にＡＣ電圧が提供されていない場合に、インバータが所与のＡＣ電圧に依存するのではなく、むしろそれ自体でＡＣ電圧を生成することを意味する。電力変換器は、第３のポートを監視して、第３のポートを介して供給される電力のパラメータを検出するように構成された制御ユニットをさらに含む。

【0008】

一実施形態では、制御ユニットは、第３のポートを介して提供される電力に電力変換器の動作を適合させるように、ＤＣ／ＤＣコンバータのパラメータを設定するように構成されている。本開示は、外部電源のための第３のポートを介した入力部を有する電力変換器を提供しており、それを制御ユニットが監視することができる。この入力部により、外部電源、例えば燃料駆動式のＡＣ発電機または他の電力源を変換器に接続することが可能となり、インバータの第１のポートからの電力を利用することができない場合に、発電機から第２のポートおよび第２のポートに接続されたＡＣ負荷に電力を供給することが可能となる。このため、第３のポートは、電力変換器に対する非常用電源入力部のように機能する。第１のポートにおける電力供給の遮断は、例えば、ＡＣグリッドの停電や、ＡＣグリッドからの電力変換器の分離による可能性がある。

【0009】

第３のポートは、一実施形態では、外部電源を電力変換器に安全に接続するために、例えばプラグおよびケーブルとともに使用されるように構成される。第３のポートは、一実施形態では、外部電源と恒久的に接続されるように構成される。しかしながら、外部電源が恒久的に接続される場合、第３のポートに関連付けられた追加のスイッチ接点を提供し、このスイッチ接点を、外部電源（例えば、発電機）を始動するために使用することが有用であることが判明している。これは、いわゆる自動始動の発電機に有効であり、この発電機を、第３のポートの追加接点を介して始動させることができる。しかしながら、少なくとも一般的なグリッド規制により、一実施形態では、例えば外部電源からの電力がＡＣグリッドに供給されるのを防ぐために、インバータが第１のポートを介してＡＣグリッドに接続されている限り、外部電源の始動が防止されることを保証する必要がある。

【0010】

第３のポートは、広範囲のパラメータ内でＡＣまたはＤＣ電力を受け入れることができる。第３のポートに供給される電力のパラメータの監視および制御は、例えば、第３のポートを介して流れる最大電流の監視および／または制御、および／または第３のポートを介して流れるＡＣ電流の周波数の監視および／または制御を含むことができる。

【0011】

一実施形態では、電力変換器が、第４のポートを介してＤＣ電力貯蔵装置によって提供される電力をインバータに伝送するように構成されている。一実施形態では、制御ユニットは、第４のポートを監視し、第４のポートに接続されたＤＣ電力貯蔵装置の充電に適合するように、第４のポートに供給される電力のパラメータを設定するように構成されている。外部電源からの電力および／またはバッテリからの電力を使用して、電力変換器は、バックアップ動作中に、接続された負荷に供給し、かつ／またはオングリッド動作中および／またはバックアップ動作中に、接続されたバッテリを充電することができる。

【0012】

一実施形態では、非常に単純かつ直接的な方法で実施することができ、特に、並列動作用に特別に設計されていない可能性のある小型発電機を、電力変換器上のバックアップ電源として統合して、長期間のグリッド停電中に使用することを可能にする解決策が開示される。電力変換器の電力制御機能を利用することにより、バックアップシステムにおいて多種多様なＡＣおよび／またはＤＣ電源を補助することができ、そのような電源のために追加の制御手段が必要なくなる。電力変換器は、ＡＣグリッドからの電力がないときに、負荷にバックアップ電力を供給しながら、グリッド形成要素として機能する。

【0013】

一実施形態では、電力変換器は、第３のポートとＤＣ／ＤＣコンバータとの間に配置された整流器を含むことができる。第３のポートは、電力変換器へのＡＣおよび／またはＤＣ入力を可能にすることができる。整流器は、外部電源からの電力をＤＣ電力に整流することができる。外部電源からの電力は、その後、ＤＣ／ＤＣコンバータ（例えば、入力電圧に応じて降圧または昇圧モードで動作する降圧コンバータまたは昇圧コンバータ、または昇降圧コンバータ）を使用して、電力変換器のＤＣリンクに伝送することができる。この実施形態では、バッテリとインバータの両方がこのＤＣリンクにも接続されている。第３のポートを介して入力される電力を整流器によって整流するときに、外部電源を、異なる、最終的には可変周波数のＡＣ電圧で、あるいはＤＣ入力で動作させることが可能である。さらに、電力変換器から外部電源に電流が「逆流」することがなくなるため、整流器は、固有の逆給電保護を提供する。ＤＣ／ＤＣコンバータは、外部電源から引き出される電力、例えば電流に関して、制御ユニットによってさらに制御され、それにより、例えば、外部電源から過負荷をかけることなく第３のポートを介して引き出される最大電流の超過を防止することに関して、電源に過負荷をかけないようにする。一実施形態では、バッテリの充電制御も制御ユニットによって実行されるが、特に、バッテリの充電状態を制御して、バッテリが過充電または過少充電されるのを防止するために、このバッテリの充電制御を同様に実施することができる。

【0014】

一実施形態では、電力変換器が、ＤＣ側に第５のポートを備え、このポートが、ＤＣ電源、例えば、ＰＶ発電機に動作可能に接続されるように構成される。電力変換器のこの構成は、ハイブリッド電力変換器とも呼ばれる。

【0015】

一実施形態では、電力変換器が、第５のポートを介してＤＣ電源によって提供される電力をインバータに伝送するように構成される。さらに、一実施形態では、電力変換器が、第５のポートを介してＤＣ電源によって提供される電力、および／または第３のポートを介して外部電源によって提供される電力を、ＤＣ電力貯蔵装置を充電するのに適した方法で第４のポートに伝送するように構成されている。

【0016】

一実施形態では、制御ユニットが、第１のポートを監視し、第１のポートにおけるＡＣグリッドの電力供給停止を検出し、深刻なグリッド異常、例えば停電の検出時に、ＡＣグリッドから電力変換器を切り離すように構成されている。切り離しは、スイッチによって実現することができる。

【0017】

一実施形態では、電力変換器がＡＣグリッドから切り離されている場合にのみ、電力が第３のポートからインバータに伝送されるように、すなわち、第１のポートから第２のポートに電力が伝送されている限り、外部電源からＡＣグリッドまたは負荷への電力伝送が阻止されるように、制御ユニットが電力変換器の動作を制御するように構成されている。電力変換器は、例えば、電力変換器をＡＣグリッドに接続するスイッチを開くことによって、ＡＣグリッドから切り離すことができる。しかしながら、このスイッチは、ＡＣグリッドの状況とは無関係に操作される場合がある。例えば、停電後にＡＣグリッドが復帰した場合、ＤＣ電源、バッテリ、ＰＶなどがまだ負荷に給電できる場合、スイッチは開いたままであってもよい。

【0018】

一実施形態では、電力変換器が２つの別個のハウジングを含み、第１のハウジングが、第３のポート、第４のポート、およびインバータのＡＣ出力に動作可能に接続された第１のＡＣ相互接続端子を含む。この実施形態では、第２のハウジングが、第１のポート、第２のポート、および第２のＡＣ相互接続端子を含み、第１および第２のＡＣ相互接続端子が、互いに動作可能に接続されている。これにより、電力変換器のＤＣ要素をそのＡＣ要素からより適切に分離することができ、バックアップ中に確実に供給されるべき負荷の実際のニーズに合わせてバックアップシステムを構成する際の柔軟性をより高めることができる。

【0019】

本開示は、一実施形態では、もともとバッテリ用および／またはハイブリッドバッテリ－ＰＶコンバータとして設計された電力変換器に適用される。これにより、外部電源、例えば、燃料またはガス駆動式の従来の非常用発電機を、バッテリと発電機の両方のインターフェースとして機能する電力変換器を含むバックアップシステムに簡単かつ安価に統合する可能性が提供される。

【0020】

開示の電力変換器は、第３のポートの入力保護、例えば、過電流、過負荷、短絡および／または逆給電電流を検出および／または緩和するための手段を提供する。それにより、電力変換器のＤＣ側に、ＡＣ発電機である可能性がある外部電源を接続することが可能となる。本開示は、（拡張された）非常用バックアップシナリオで動作するように設計され、そのシナリオでは、ＡＣグリッドが電力変換器に接続されている限り、かつ／または動作モードにある限り、すなわち、負荷を動作させるのに十分な電力を提供することができる限り、第３のポートを「ブロック」することが可能である。第３のポートは、例えば、専用の電気スイッチ、機械的手段、例えば、入力をブロックする安全な「キャップ」によって、ファームウェアによって、かつ／または他の手段によってブロックされ得る。本開示は、外部電源が動作する限り、または外部電源が第３のポートに単に接続されていて、例えば手動で、いつでも動作を開始できる場合であっても、ＡＣグリッドへの再接続を防止するための手段を提供することも教示する。制御ユニットは、ＡＣグリッドが再び利用可能になったときに、通知することができ、かつ／または電力変換器から外部電源を切り離すことができる。

【0021】

電力変換器の第３のポートは、別の電力変換器からの電力入力、例えば、この別の電力変換器からの調整された非常用電力出力を受け取るように構成することもできる。

【0022】

電力変換器の実施形態では、インバータが、１～２０ｋＷの範囲、例えば、５～１５ｋＷの範囲の公称電力を有する。バッテリは、２時間にインバータの公称電力を乗じた公称サイズ、すなわち２～４０ｋＷｈの範囲、例えば１０～３０ｋＷｈの範囲の公称サイズを有する。任意選択的なＰＶ発電機は、例えばインバータの公称電力の２倍、すなわち２～４０ｋＷの範囲、例えば１０～３０ｋＷの間の公称電力を有する。例えば、第３のポートは、１～２０ｋＷの範囲、例えば、５～１５ｋＷの範囲の公称電力用に構成され、第３のポートの標準的な最大電流の定格は、１６Ａ ＡＣおよび２４０Ｖ ＡＣであり、これにより、外部電源とインバータ間の標準ＡＣ技術、例えば、標準ＡＣワイヤ、プラグ、保護手段などを使用することができる。

【0023】

本開示の別の実施形態に係る電力変換器は、電力変換器のＡＣ側と電力変換器のＤＣ側との間で電力を伝送するように構成されたインバータを備える。この電力変換器は、電力変換器のＡＣ側に配置された第１のポートおよび第２のポートと、電力変換器のＤＣ側に配置された第３のポートおよび第４のポートとを備え、第１のポートは、ＡＣグリッドに動作可能に接続されるように構成され、第２のポートは、ＡＣ負荷に動作可能に接続されるように構成され、第３のポートは、外部電源に動作可能に接続されるように構成され、第４のポートは、充電可能なＤＣ電力貯蔵装置に動作可能に接続されるように構成されている。電力変換器は、第３のポートとインバータとの間に配置されたＤＣ／ＤＣコンバータを含み、電力変換器がＡＣグリッドから切り離された場合に、第３のポートとインバータとの間で電力を伝送するように構成されている。

【0024】

このような電力変換器を動作させる方法は、第３のポートを監視するステップと、第３のポートを介して供給される電力のパラメータを検出するステップと、第３のポートを介して供給される電力に適合するようにＤＣ／ＤＣコンバータのパラメータを設定するステップとを備える。

【0025】

一実施形態では、第３のポートとインバータとの間に配置されたＤＣ／ＤＣコンバータが、電力変換器がＡＣグリッドから切り離された場合にのみ、第３のポートとインバータとの間で電力を伝送するように構成されている。

【0026】

一実施形態では、この方法は、第１のポートを監視するステップと、第１のポートにおける電力供給の停止を検出するステップと、第１のポートにおける電力供給が停止された場合に、第３のポートからインバータを介して第２のポートに電力を供給するステップとを含む。

【0027】

一実施形態では、この方法は、第１のポートにおける電力供給の回復を検出するステップと、第１のポートにおける電力供給が回復した場合に、第１のポートから第２のポートに電力を供給するステップとを含む。

【0028】

別の実施形態に係る電力変換器は、電力変換器のＡＣ側と電力変換器のＤＣ側との間で電力を伝送するように構成されたインバータを備える。この電力変換器は、電力変換器のＡＣ側に配置された第１のポートおよび第２のポートと、電力変換器のＤＣ側に配置された第３のポートおよび第４のポートとを備え、第１のポートは、ＡＣグリッドに動作可能に接続されるように構成され、第２のポートは、ＡＣ負荷に動作可能に接続されるように構成され、第３のポートは、外部電源に動作可能に接続されるように構成され、第４のポートは、充電可能なＤＣ電力貯蔵装置に動作可能に接続されるように構成されている。電力変換器は、第１のポートとインバータとの間に配置された第１のスイッチと、第２のポートとインバータとの間に配置された第２のスイッチとを含む。このような電力変換器を動作させる方法は、電力変換器を第１のモードで動作させるステップであって、第１のモードでは、第１のスイッチが閉じ、第２のスイッチが開き、第１のポートから第２のポートに電力が伝送される、ステップと、電力変換器を第２のモードで動作させるステップであって、第２のモードでは、第１のスイッチが開き、第２のスイッチが閉じ、インバータから第２のポートに電力が伝送される、ステップとを備える。

【0029】

第１のモードは、通常動作モードとも呼ばれ、負荷はＡＣグリッドから電力の供給を受ける。第２のモードは、バックアップモードとも呼ばれ、負荷は電力変換器によって電力の供給を受ける。

【0030】

一実施形態では、本方法は、電力変換器を第３のモードで動作させるステップをさらに含み、第３のモードでは、第１のスイッチおよび第２のスイッチが閉じ、電力が、第１のポートから第２のポートに、第１のポートからインバータに、かつ／またはインバータから第２のポートに伝送される。この第３のモードは、グリッド並列モードとも呼ばれる。

【0031】

一実施形態では、電力が、第３のモードにおいて第１のポートから第４のポートに伝送され、このように伝送された電力が、ＡＣグリッドからＤＣ電力貯蔵装置を充電するのに適したものとされる。

【0032】

一実施形態では、電力変換器が、外部電源とインバータとの間に配置された第３のスイッチを含み、この第３のスイッチが、第１のモードおよび第３のモードでの動作中に開放される。第３のスイッチは、第３のポートに接続される可能性のある外部電源の動作を有効または無効にすることができる。第３のスイッチは、電力変換器の第３のポートに関連付けられた外部電源を電気的に切り離すことができる。

【0033】

本方法の一実施形態では、第３のスイッチは、第２のモードに切り替わった後に閉じられ、第３のスイッチを閉じた後に第２のモードにおいて第３のポートからインバータに電力が伝送され、第２のモードでの動作から第１のモードでの動作または第３のモードでの動作に切り替える前に第３のスイッチが開放される。これにより、電力変換器の要件、特にＰＶ発電機を動作させ、ＡＣグリッドに接続される電力変換器の要件に準拠することができる。このようなＡＣグリッドに接続された電力変換器の場合、例えば、再生可能エネルギーをＡＣグリッドに供給することのみを許可するグリッド規制により、外部発電機からＡＣグリッドに電力を投入することを避ける必要がある。このため、開示の電力変換器は、様々なグリッド要件に準拠することができる。

【0034】

一実施形態では、電力変換器が、自動始動機能を有する外部電源、例えばいわゆる自動始動発電機を作動させるためのスイッチを含むことができる。そのようなスイッチは、例えば、制御ユニットによって操作されるドライ接点とすることができ、その操作は、例えば、バッテリの充電状態を考慮したものとなる。追加的または代替的には、そのようなスイッチは、外部電源の始動に使用される信号を提供するために使用することができる。外部電源は、手動で始動させることもできるが、その場合、外部電源の始動時に電力変換器をＡＣグリッドから切り離す必要がある。

【0035】

一実施形態では、制御ユニットが、バッテリの充電状態が第１の調整可能な閾値を下回る場合、外部電源、例えば発電機を自動的に始動させるように構成されている。また、制御ユニットは、バッテリの充電状態が第２の調整可能な閾値に達したとき、またはバッテリが完全に充電されたときに、外部電源、例えば発電機を停止するように構成され得る。一実施形態では、第２の閾値が第１の閾値よりも高い。

【0036】

電力変換器は、通信インターフェースを含むことができ、通信インターフェースは、ユーザと遣り取りするためのユーザインターフェースを含むことができる。ユーザは、このユーザインターフェースを介して信号を受け取り、またはこのユーザインターフェースを介して電力変換器に情報を入力することができる。通信インターフェースは、リモート通信のための通信モジュールをさらに含むことができる。この通信モジュールを介して、ユーザは、例えばモバイルデバイスを介して情報の提供を受け、システムと遣り取りすることができる。ユーザは、例えば、警告メッセージ、停電期間／充電状態関係のデータ、推定バックアップ容量データなどを受信することができる。通信インターフェースを介して、始動信号および／または停止信号は、電力変換器によって受信され、直接または電力変換器の制御ユニットを介して発電機に出力され得る。通信インターフェースを介した電力変換器との通信は、ユーザによって遠隔的に、かつ／またはユーザインターフェースを介して行われ得る。通信インターフェースを介して、電力変換器は、ＡＣグリッド供給が復旧したことを示す信号を出力することもできる。

【0037】

本開示に係る電力変換器は、ＡＣグリッドが切り離されたときに、外部電源、例えば外部発電機を接続するための第３のポートを提供するソリューションを使用してバックアップ電力を提供することができ、電力変換器は、その第３のポートを介して、広範囲の電力パラメータを含む外部発電機と協働し、周波数範囲が０～２００Ｈｚ、例えばＡＣ電力が４０～７０Ｈｚ、電圧範囲が１２～４００Ｖ、例えば４０～３００Ｖのマルチフォーマット入力に適応する。

【0038】

本開示に係る電力インバータの第３のポートは、従来の、特に低コストの、任意選択的な燃料またはガス駆動式の発電機から電力を入力することを可能にする。さらに、別の電力変換器のＳＰＳ（セキュアパワーサプライ）コンセントを第３のポートに接続することができる。これは、隣接する敷地にある電力供給施設、例えばＰＶプラントの電力変換器からの電力を利用できる場合に特に有用であることが分かる。

【図面の簡単な説明】

【0039】

添付の図面を参照しながら、本開示をより詳細に説明する。

【図1】図１は、電力変換器の一実施形態を概略的に示している。

【図2】図２は、電力変換器の一実施形態を概略的に示している。

【図3】図３は、電力変換器を動作させるための方法の一実施形態を概略的に示している。

【図4】図４は、電力変換器を動作させるための方法の一実施形態を概略的に示している。

【図5】図５は、電力変換器に接続可能な様々な要素から利用可能なエネルギーを概略的に示している。

【発明を実施するための形態】

【0040】

図１は、インバータ２０を含む電力変換器１０を示している。インバータ２０は、ＤＣ電力をＡＣ電力に変換するように構成されている。このような電力変換は、例えば、公知のインバータブリッジ構成で複数の半導体スイッチを使用することにより実現することができる。インバータ２０のＤＣ側は、ＤＣ電力の入力または出力のためにＤＣリンクに接続されている。インバータ２０のＡＣ側は、ＡＣ電力を受信するか、またはＡＣ電力を出力するように構成されている。

【0041】

電力変換器１０の第１のポート１２は、ＡＣグリッド２２に接続されている。電力変換器１０の第２のポートは、例えばＡＣグリッド２２の停電状態のときにバックアップ電力を使用して、確実に電力を供給されるべき負荷２４に接続されている。第１のポート１２とインバータ２０との間には、第１のスイッチ４８が配置されている。この第１のスイッチ４８を使用して、ＡＣグリッド２２を電力変換器１０から切り離すことができる。第２のポート１４とインバータ２０との間には、第２のスイッチ４６が配置されている。この第２のスイッチ４６は、インバータ２０と第１のスイッチ４８との間にも配置されている。この第２のスイッチ４６を使用して、インバータ２０のＡＣ側を負荷２４から切り離すことができる。また、第２のスイッチ４６を使用して、インバータ２０を、そのＡＣ側のあらゆる接続から切り離すこともできる。負荷４２は、ＡＣグリッド２２に直接接続されている。

【0042】

電力変換器１０は、第３のポート１８を備え、このポートは、外部電源Ｇ、例えば従来の燃料またはガス駆動式の内燃機関に動作可能に接続される。外部電源Ｇは、グリッド形成部となることができ、すなわち、負荷に直接電力を供給することができ、動作するために所与のグリッド電圧でグリッドに接続されることには依存しない。第３のポート１８に接続された外部電源Ｇは、第３のスイッチ４４を介して電力変換器１０から切り離すことができる。第３のスイッチ４４とＤＣリンク２１との間には、整流器２８およびＤＣ／ＤＣコンバータ３２が配置されている。整流器２８は、第３のポート１８を介して電力変換器１０に入るＡＣ電力を整流することができ、整流したＤＣ電力をＤＣ／ＤＣコンバータ３２に供給することができる。ＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、整流器２８の出力をＤＣリンク２１の電圧に適合させることができる。

【0043】

ＤＣ電力貯蔵装置２６は、第４のポート１６に接続されている。第４のポートとＤＣリンク２１との間には、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４を配置することができる。ＤＣ電力貯蔵装置２６は、第４のポート１６を介して充電または放電することができる。

【0044】

インバータ２０は、電力変換器１０のＡＣ側とＤＣ側との間で電力を伝送するように構成される。ＤＣ電力貯蔵装置２６の放電は、負荷２４がインバータ２０を介してＤＣ電力貯蔵装置２６から電力の供給を受けるときに発生し得る。充電は、外部電源Ｇが電力を供給する場合に、ＤＣリンク２１を介して行うことができ、ＡＣグリッド２２が電力を供給する場合に、インバータ２０を介して行うことができる。一実施形態では、ＡＣグリッド２２が正常に動作する場合、ＡＣグリッド２２から電力を取り出してＤＣ電力貯蔵装置２６を充電することができ、またはＤＣ電力貯蔵装置２６から電力を取り出して（追加的に）負荷２４に供給することができる。一方、ＡＣグリッド２２が適切に動作していない場合、例えばバックアップ動作中（バックアップモードＭ２とも呼ばれる、図４を参照）、インバータ２０は、ＡＣグリッド２２から電力を取ることなく、もっぱら負荷２４に電力を供給する。

【0045】

任意選択的な第５のポート３８を介して、ＤＣ電源、特にＰＶアレイ４０を、直接接続により、またはＤＣ／ＤＣコンバータ３６を経由して、ＤＣリンク２１に接続することができる。ＰＶアレイ４０は、ＤＣリンク２１を介してＤＣ電力貯蔵装置２６を充電することができる。また、ＰＶアレイ４０は、例えば電力変換器１０のバックアップモード動作において、ＤＣリンク２１およびインバータ２０を介して負荷２４にバックアップ電力を供給することもできる。さらに、ＰＶアレイ４０は、例えばＡＣグリッド２２の通常運転時に、ＡＣグリッド２２に供給される電力を提供することができる。

【0046】

制御ユニット３０は、インバータ２０の動作を制御することができる。特に、制御ユニット３０は、バックアップ動作中に、第３のポート１８を介して電力変換器１０により外部電源Ｇから引き出される電力を制御する。スイッチ４４、４６、４８は、制御ユニット３０によって制御され、かつ／または電力変換器１０の外部から手動または自動で切り替えることができる。制御ユニット３０は、電力変換器１０を動作させるための方法、例えば、後述する方法のうちの１つを実施することができる。特に、ＡＣグリッド２２が何らかの理由で利用できないか、かつ／またはインバータ２０から切り離されている場合、制御ユニット３０は、ＤＣリンク２１を介して外部電源Ｇからの電力を、ＤＣ電力貯蔵装置２６からの電力および任意選択的にはＰＶアレイ４０からの電力と結合し、バックアップ動作中にグリッドを形成する形で負荷２４にＡＣ電力を供給するように、電力変換器１０を動作させることができる。さらに、制御ユニット３０は、外部電源Ｇからの電力、任意選択的にはＤＣリンク２１を介してＰＶアレイ４０からの電力、および利用可能であればＡＣグリッド２２からの電力を組み合わせて、ＤＣ電力貯蔵装置２６を充電するように、電力変換器１０を動作させることができる。

【0047】

図２は、電力変換器１０の別の実施形態を示している。図１に関連して説明した実施形態と同一または類似の機能を有するこの実施形態の要素は、図１と同じ符号を有する。図２の実施形態では、電力変換器１０が、２つの別個のハウジング１０．１、１０．２を備える。第１のハウジング１０．１は、第３のポート１８、第４のポート１６、およびインバータ２０のＡＣ出力に動作可能に接続された第１のＡＣ相互接続端子Ｔ１を備える。第１のハウジング１０．１は、インバータ２０、制御ユニット３０、整流器２８およびＤＣ／ＤＣコンバータ３２、３４、３５をさらに備える。第２のハウジング１０．２は、第１のポート１２、第２のポート１４、および第２のＡＣ相互接続端子Ｔ２を備え、第１および第２のＡＣ相互接続端子Ｔ１、Ｔ２が互いに動作可能に接続されている。

【0048】

図３には、電力変換器１０を動作させるための方法が示されている。Ｓ１では、第３のポート１８が監視され、Ｓ２では、第３のポート１８を介して供給される電力のパラメータが検出される。Ｓ３では、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２および任意選択的な整流器２８のパラメータが、第３のポート１８を介して供給される電力に適合するように設定される。一実施形態では、この方法が、電力変換器１０の制御ユニット３０によって実行される。制御ユニット３０は、電力変換器１０からのＡＣグリッド２２の接続または切断を監視するように構成されている。切断は、第１のスイッチ４８の開放および／またはＡＣグリッド２２の停電に起因する可能性がある。制御ユニット３０は、何れかの形態の切断を検出するように構成されている。制御ユニット３０は、電力変換器１０がＡＣグリッド２２から切り離されている場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２を制御して、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２を介して第３のポート１８とインバータ２０との間で電力を伝送させるように構成されている。制御ユニット３０は、第３のポート１８からインバータ２０に電力が伝送される前に、例えば第１のスイッチ４８の開放および／またはＡＣグリッド２２の停電によるＡＣグリッド２２からの切断が確実に検出されるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２を制御するように構成されている。

【0049】

上述した動作オプションをさらに説明するために、図４は、電力変換器１０を動作させる３つのモードＭ１、Ｍ２、Ｍ３を有する方法を示している。動作モードＭ１、Ｍ２、Ｍ３は、スイッチ４６、４８の状態に依存する。

【0050】

電力変換器１０の第１の動作モードＭ１では、第１のスイッチ４８は閉じ、第２のスイッチ４６は開いている。この第１の動作モードＭ１では、電力が第１のポート１２から第２のポート１４に伝送され、すなわちＡＣグリッド２２からの電力がもっぱら負荷２４に供給される。インバータ２０は、そのＡＣ接続に関してスタンバイモードであってもよく、任意選択的には、ＤＣ電源４０は、ＤＣリンク２１および任意選択的にはＤＣ／ＤＣコンバータ３４、３６を介して、ＤＣ電力貯蔵装置２６を充電することができる。

【0051】

第２の動作モードＭ２では、第１のスイッチ４８は開き、第２のスイッチ４６は閉じている。この第２の動作モードＭ２、いわゆるバックアップモードでは、電力がインバータ２０から第２のポート１４に伝送され、この第２のポートを介して負荷２４に電力が供給される。電力は、外部電源Ｇ、ＤＣ電力貯蔵装置２６および／またはＰＶアレイ４０からインバータ２０のＤＣ側に供給することができる。

【0052】

第３の動作モードＭ３では、第１のスイッチ４８は閉じ、第２のスイッチ４６は閉じている。この第３の動作モードＭ３では、電力変換器が、いわゆるグリッド並列モードで動作する。電力は、ＡＣグリッド２２と負荷２４との間、ＤＣ電力貯蔵装置２６とＰＶアレイ４０との間、および任意選択的にはＰＶアレイ４０とＡＣグリッド２２および／または負荷２４との間で交換される。このため、ＰＶアレイ４０は、ＤＣ電力貯蔵装置２６を充電することができ、かつ／または負荷２４に電力を供給することができる。

【0053】

負荷２４は、例えばスイッチ４８が閉じた状態で、オングリッド動作中にＡＣグリッド２２から電力を引き出し、第２のスイッチ４６は、変換器がグリッド並列モードＭ３またはモードＭ１で自律的にそれぞれ動作するように、閉じるか、または開くことができる。ＡＣグリッド２２が停電した場合、スイッチ４８が開き、電力変換器１０および負荷２４をＡＣグリッド２２から切り離すことができる。これは、動作モードＭ２におけるバックアップ動作であり、第２のスイッチ４６が閉じられて、負荷２４が電力変換器１０から供給されることを含む。

【0054】

一方、負荷４２は、ＡＣグリッド２２から直接、よってＡＣグリッド２２が利用可能な場合にのみ供給を受け、このため、グリッドが利用できない場合、例えばバックアップ動作モードＭ２の間、負荷４２は全く供給を受けない可能性がある。

【0055】

一実施形態では、電力が第３のポート１８を介して引き出されている限り、バックアップモードＭ２からグリッド並列モードＭ３への変更を防止するブロック手段を実装することが可能である。例えば、ＡＣグリッド２２が再び利用可能になると、外部電源Ｇが第３のポート１８に接続され、かつ第３のスイッチ４４が閉じられている場合に、第１のスイッチ４８が閉じられることが防止される。スイッチ４８を直ちに閉じる代わりに、その前に外部電源Ｇを第３のポート１８から切り離すか、第３のスイッチ４４を開く必要がある。個々のモードＭ１、Ｍ２、Ｍ３間の特定の遷移のこのようなブロックは、例えば、制御ユニット３０によって実行することもできる。

【0056】

任意選択的には、例えばグリッド規制により、ＡＣグリッド２２が適切に動作して電力変換器１０に接続されている限り、第３のポート１８からＡＣグリッド２２または負荷２４への電力伝送を防止する必要がある場合や、あるいは外部電源Ｇを第３のポート１８に単に接続するのみとする場合がある。制御ユニット３０は、その防止を確実に行うように構成することができる

【0057】

図５は、エネルギー源Ｇ、２６、４０の各々によって提供され得るエネルギーＥ４０、Ｅ２６、ＥＧの量の一例を概略的に示している。

【0058】

ＤＣ電力貯蔵装置２６に蓄えられたエネルギーＥ２６を見ると、エネルギーＥ２６の一部Ｅ２６．１は、電力変換器１０のオングリッド動作中に、例えば負荷分散を実行するために、ピーク負荷管理のために、かつ／または自己消費増加のために、またはオングリッドモード中の他の機能のために使用され得る。ＤＣ電力貯蔵装置２６に蓄えられたエネルギーＥ２６の別の部分Ｅ２６．２は、バックアップモードでの動作中に負荷２４に供給するために確保することができる。バックアップモード動作のために保存されるエネルギーＥ２６．２の量は、電力変換器１０の公称電力で、例えば０．５～２時間持続するように選択することができる。負荷２４が小さいほど、予想されるバックアップ時間が長くなり、利用可能なＰＶエネルギーＥ４０が多いほど、外部電源Ｇの必要ない時間が長くなる。

【0059】

ＤＣ電源４０によって提供されるエネルギーＥ４０は、ある時間、例えば典型的な１日の推定値である。

【0060】

停電継続時間予測法も、制御ユニット３０によって実施され得る。そのために、停電がおそらくどの程度の長さになるかの推定が行われ、これは、バッテリ２６の充電状態および負荷２４によって引き出される電力に関連する。予測が、バッテリ２６で利用可能なエネルギーＥ２６と、推定によりＤＣ電源４０によって提供され得るエネルギーＥ４０との合計よりも高いバックアップエネルギー需要を与える場合、それぞれのギャップを埋めるために、第３のポート１８を介していくらかのエネルギーを投入する必要がある。

【0061】

推定されるバックアップエネルギー需要がバッテリ２６の充電状態を上回る場合、ユーザが外部電源Ｇを接続および／または始動するのに十分な時間が残るように、警告メッセージを発することができる。

【0062】

外部電源Ｇ、例えば発電機のための始動信号は、例えば、推定停電継続時間が特定の閾値を超えた場合に、外部電源Ｇを始動するために生成することができる。始動信号は、制御ユニット３０によって生成され、データ線を介して、または多目的制御リレーによって、第３のポート１８に接続された外部電源Ｇ、例えば発電機に伝達され得る。

【0063】

電力変換器１０は、外部電源Ｇが作動している限り、すなわち外部電源Ｇからインバータ２０を介して第１のポート１２または第２のポート１４の何れかに電力が伝送される限り、ＡＣグリッド２２に再び接続されない。すなわち、バックアップ動作中にのみ、外部電源Ｇを使用することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】