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公開番号2025031744
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2024220541,2021050731
出願日2024-12-17,2021-03-24
発明の名称電力変換装置及び蓄電システム
出願人住友電気工業株式会社
代理人弁理士法人サンクレスト国際特許事務所
主分類H02J 3/38 20060101AFI20250228BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電力変換装置に必要な電流センサの装着不良を、より確実に抑制する。
【解決手段】需要家の直流電源と商用電力系統との間に設けられる電力変換装置であって、商用電力系統と接続される第1電路端部と、需要家に設けられた分電盤と接続される第2電路端部と、直流電源と接続され、直流と交流との間で電力変換を行う電力変換部と、電力変換部の交流側電路端部を第3電路端部とすると、第1電路端部、第2電路端部、及び、第3電路端部の、3つの電路端部と接続され、電力変換部が系統連系運転を行うか又は自立運転を行うかに応じて、当該3つの電路端部のうちから選択した電路端部間で通電を行わせるように通電経路の切替を行う切替部と、商用電力系統を上流側とした場合に、第1電路端部より下流側に設けられた逆潮流検出用の電流センサと、を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
直流電源と商用電力系統との間に設けられる電力変換装置であって、
前記商用電力系統と接続される第１電路端部と、
需要家に設けられた分電盤と接続される第２電路端部と、
前記直流電源と接続され、直流と交流との間で電力変換を行う電力変換部と、
前記電力変換部の交流側電路端部を単相３線式に対応した第３電路端部とすると、前記第１電路端部、前記第２電路端部、及び、前記第３電路端部の、３つの電路端部と接続され、前記電力変換部が系統連系運転を行うか又は自立運転を行うかに応じて、前記３つの電路端部のうちから選択した電路端部間で通電を行わせるように通電経路の切替を行う切替部と、
前記商用電力系統を上流側とした場合に、前記第１電路端部より下流側に設けられた逆潮流検出用の電流センサと、
前記切替部の切替によって導出され、前記第２電路端部と前記第３電路端部との間で通電を行わせる自立出力電路と、
前記自立出力電路の中性線と接地電位との間に設けられた中性線接地スイッチと、
を備える、
電力変換装置。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
前記第１電路端部と前記第３電路端部との間の電路に設けられた出力スイッチと、
前記出力スイッチと前記第１電路端部との間に設けられ、前記商用電力系統と前記分電盤とを互いに接続又は断路する接続スイッチと、をさらに備え、
前記自立出力電路は、前記出力スイッチと前記接続スイッチとの間の電路を前記第２電路端部に導出する、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記第２電路端部と前記第３電路端部との間の電路に設けられた自立スイッチをさらに備え、
前記中性線接地スイッチは、前記自立スイッチと前記第２電路端部との間の電路における前記中性線と、前記接地電位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４】
前記切替部は、前記電力変換装置の筐体の内部に設けられている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記電流センサは、ＣＴ又は基板実装型電流センサを含む請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記電力変換部及び前記切替部はそれぞれユニット化され、物理的には互いに分離可能で、電気的にはコネクタを用いて接続されており、かつ、前記電力変換部は、前記電力変換装置の筐体に対して着脱可能である、請求項４又は請求項５に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記切替部のユニット内に開閉器が設けられており、前記直流電源は、前記開閉器に接続されている請求項６に記載の電力変換装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電力変換装置を含み、前記直流電源として、太陽光発電パネルと、蓄電池とを備える蓄電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力変換装置及び蓄電システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
太陽光発電等の再生可能エネルギーによる発電電力は、一般にパワーコンディショナと呼ばれる電力変換装置を介して交流電力に変換され、電力変換装置は、商用電力系統と系統連系することができる。また、近年、このような太陽光発電システムに蓄電池を併用するハイブリッド型の蓄電システムも普及しつつある。自立運転機能を有する系統連系型のパワーコンディショナは、商用電力系統の停電時に、自立運転して需要家の負荷に給電することが可能である。従来、自立運転時は、単相２線１００Ｖでの自立出力を提供するだけであったが、単相３線で自立出力することにより、２００Ｖ及び１００Ｖの、需要家内の全負荷に給電できる、いわゆる「全負荷対応」のパワーコンディショナも提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
系統連系運転と自立運転とでは、需要家の分電盤までの通電経路が異なる。そのため、通電経路の切替回路が用いられる。系統連系運転から自立運転への切り替え、または、その逆の切り替えは、手動で行ってもよいが、自動で行うことが、より便利である（例えば、特許文献２，３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－２３９６２５号公報
特開２０１４－２１２６５５号公報
特開２００１－２３８４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
太陽光発電の発電電力は商用電力系統への逆潮流として売電することができる。一方、蓄電池を設置する場合、蓄電池の放電電力を逆潮流とすることは、現状では禁止されている。そのため、蓄電池からの逆潮流を生じさせないよう、逆潮流を検出する電流センサとしてのＣＴ（ＣｕｒｒｅｎｔＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）と、その検出電流に基づいて逆潮流を抑制する逆電力継電器（ＲＰＲ：ＲｅｖｅｒｓｅＰｏｗｅｒＲｅｌａｙ）の機能とが必要になる。
【０００６】
上記ＣＴは、需要家の分電盤の、契約ブレーカ（主幹ブレーカ）の１次側に設けられる。ＣＴは、被覆電線を挟んでつかむように取り付けられる分割型であり、パワーコンディショナの付属品として提供される。需要家における電気工事の施工時に、施工業者により、契約ブレーカの１次側における単相３線の電圧線の２線にそれぞれ、ＣＴが装着される。ＣＴの装着は、カチッとロックされるまで確実に締めることや、取付の向きが正しいことが必須である。
【０００７】
しかしながら、現実には、人為的ミスもあり、ＣＴの装着不良や、装着後の脱落が発生することがある。
本開示は、電力変換装置に必要な電流センサの装着不良を、より確実に抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、以下の発明を含む。但し、本発明は特許請求の範囲によって定められるものである。
【０００９】
本開示の電力変換装置は、需要家の直流電源と商用電力系統との間に設けられる電力変換装置であって、
前記商用電力系統と接続される第１電路端部と、
前記需要家に設けられた分電盤と接続される第２電路端部と、
前記直流電源と接続され、直流と交流との間で電力変換を行う電力変換部と、
前記電力変換部の交流側電路端部を第３電路端部とすると、前記第１電路端部、前記第２電路端部、及び、前記第３電路端部の、３つの電路端部と接続され、前記電力変換部が系統連系運転を行うか又は自立運転を行うかに応じて、当該３つの電路端部のうちから選択した電路端部間で通電を行わせるように通電経路の切替を行う切替部と、
前記商用電力系統を上流側とした場合に、前記第１電路端部より下流側に設けられた逆潮流検出用の電流センサと、を備えた電力変換装置である。
【００１０】
蓄電システムとしては、前記の電力変換装置を含み、前記直流電源として、太陽光発電パネルと、蓄電池とを備えたものである。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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