JP2013234879A - Dc power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、データセンタなどに設備される高効率・高信頼性・無瞬断無停電で直流電力を供給する直流電源供給装置に関する。 The present invention relates to a direct-current power supply device that supplies direct-current power with high efficiency, high reliability, uninterrupted uninterruptible power failure, and the like installed in a data center.
従来からデータセンタなどに使用される電源供給装置は、一般に商用交流を整流して直流化し、鉛蓄電池にやフローティング充電（希にはトリクル充電）を施し商用電源の停電時に備え、かつ、この直流電圧を交流に変換する装置であるＵＰＳ（Uninterruptible
Power Supply）が使用され、この交流を情報処理装置などに給電している。
情報処理装置の中で、再度交流直流変換する。
Conventionally, power supply devices used in data centers and the like generally rectify commercial alternating current and convert it into direct current. Lead storage batteries and floating charge (rarely trickle charge) are used to prepare for the power failure of the commercial power supply. UPS (Uninterruptible), a device that converts voltage into alternating current
Power Supply) is used to power this AC to information processing equipment.
In the information processing apparatus, AC / DC conversion is performed again.
商用交流を直流に変換することは、当然であるが、情報処理装置は直流でしか動作しない。したがって、直流を交流に変換することは無駄（電力損失）である。さらに、ＵＰＳは高価である。 It is natural to convert commercial alternating current into direct current, but the information processing apparatus operates only with direct current. Therefore, converting DC to AC is wasteful (power loss). Furthermore, UPS is expensive.
近年、電力損失が少ない直流給電方式が検討されている。 In recent years, direct current power supply systems with low power loss have been studied.
特許文献１では、コンバータにより交流電源を直流電源に変換し、この直流電源によりバッテリーをフローティング充電しながら負荷に直流電源を供給するものである。停電時はバッテリーから負荷に電力を供給する。
特許文献１では、コンバータの出力をインバータを介しないで直接負荷に供給することで、インバータ損失を無くすとしている。しかしながら、常時コンバータを動作させ負荷に電力を供給するため、このコンバータ電力損失も大きい。
In
In
コンバータは単なる整流回路ではなく、出力電圧の安定化精度を高めるため制御回路を必要とし高価であり電力損失も大きい。
特許文献１では、コンバータの出力電圧を負荷要求電圧及びバッテリーのフローティング充電電圧と一致させる必要があり、高精度なバッテリー電圧管理のためのコンバータ電圧制御が必要であり、さらに高価となる。
The converter is not a simple rectifier circuit, but requires a control circuit to increase the stabilization accuracy of the output voltage, is expensive, and has a large power loss.
In
以上の現状に鑑み本発明は、データセンタが要求する直流給電方式をすべて満たしたうえで、効率の良い電源供給方式を実現した。 In view of the above situation, the present invention has realized an efficient power supply system after satisfying all the DC power supply systems required by the data center.
さらに、不要設備を削減し低価格化を実現した。 In addition, unnecessary equipment has been reduced and the price has been reduced.
上記の目的を実現するべく本発明は以下の構成とする。
（１）請求項１に係る直流電源供給装置は、
交流直流変換器１と、直流電圧変換器と、交流直流変換器２と、二次電池群と、充電器と、二次電池劣化検出手段と、整流素子１と、整流素子２と、を備え、
前記交流直流変換器１及び前記交流直流変換器２は、外部の交流電源から電力を供給される構成とされ、
前記交流直流変換器１の出力電力を前記直流電圧変換器に供給し、該直流電圧変換器と前記交流直流変換器２との出力電力を外部の負荷に供給すべく該直流電圧変換器と該交流直流変換器２を前記整流素子１を介して並列接続し、該直流電圧変換器の入力には前記整流素子２を介して前記二次電池群の電力を供給可能な構成とし、該二次電池群は、該交流直流変換器１の出力電位を前記充電器によりにより充電可能な構成とされ、前記二次電池劣化検出手段により該二次電池の劣化検出を可能とすることを特徴とする。
（２）請求項２に係る直流電源供給装置は、請求項１において、
前記二次電池劣化検出手段は、制御端と電流路を有する半導体素子を備え、
前記半導体素子の電流路には、前記二次電池群の両端の電位差を印加され、前記制御端にパルス電位を印加することにより前記二次電池群の電流を断続可能とし、該二次電池群の一部の両端の電圧を検出し該二次電池群の劣化を判定することを特徴とする。
（３）請求項３に係る直流電源供給装置は、請求項２において、
さらに、磁気結合されたコイル１及びコイル２と、容量素子を備え、
前記コイル１及び容量素子の直列接続回路に前記二次電池の両端電圧を印加し、コイル２の両端電圧を検出し該二次電池の劣化を判定することを特徴とする。
（４）請求項４に係る直流電源供給装置は、請求項３において、
さらに、二次電池群の電流を計測する手段を備え、コイル１又はコイル２の両端の電圧を該二次電池群の電流で除すことにより該二次電池群の一部の二次電池の内部抵抗を計測することを特徴とする。
（５）請求項５に係る直流電源供給装置は、請求項１において、
前記二次電池劣化検出手段は、開閉器と、容量素子１と、容量素子２と、抵抗素子１と抵抗素子２と、を備え、
前記二次電池群の一端の電位は、前記容量素子１の一端と前記開閉器の一端に印加され、該容量素子１の他端の電位は前記抵抗素子１の一端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子１の他端に印加され、
前記容量素子２は前記交流直流変換器１の出力電位により充電され、該容量素子２の一端の電位は前記開閉器の他端に印加され、該容量素子２の他端の電位は前記抵抗素子２の一端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子２の他端に印加され、該開閉器が閉じたとき、該抵抗素子１の両端の電圧及び該抵抗素子２の両端の電圧を検出し、該二次電池の劣化を判別することを特徴とする。
（６）請求項６に係る直流電源供給装置は、請求項１において、
前記二次電池劣化検出手段は、開閉器と、容量素子１と、容量素子２と、抵抗素子１と抵抗素子２と、を備え、
前記二次電池群の一端の電位は、前記容量素子１の一端と前記開閉器の一端に印加され、該容量素子１の他端の電位は前記抵抗素子１の一端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子１の他端に印加され、
前記容量素子２の一端の電位は前記開閉器の他端に印加され、該容量素子２の他端の電位は前記抵抗素子２の一端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子２の他端に印加され、該開閉器が閉じたとき、該抵抗素子１の両端の電圧及び該抵抗素子２の両端の電圧を検出し、該二次電池の劣化を判別することを特徴とする。
（７）請求項７に係る直流電源供給装置は、請求項１において、
前記二次電池劣化検出手段は、制御端を有するスイッチ手段と、容量素子１と、抵抗素子１と抵抗素子２と、を備え、
前記二次電池群の一端の電位は、前記容量素子１の一端と前記スイッチ手段の一端に印加され、該容量素子１の他端の電位は前記抵抗素子１の一端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子１の他端に印加され、前記抵抗素子２の一端の電位は前記スイッチ手段の他端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子２の他端に印加され、該スイッチ手段が導通したとき、該抵抗素子１の両端の電圧及び該抵抗素子２の両端の電圧を検出し、該二次電池の劣化を判別することを特徴とする。
（８）請求項８に係る直流電源供給装置は、請求項５〜７のいずれかにおいて、
前記開閉器を閉じたときの前記抵抗素子１の両端の電圧の変化分１と前記抵抗素子２の電圧の変化分２を求め、該変化分１を該変化分２で除し該抵抗素子２の抵抗値を乗じたものであることを特徴とする。
（９）請求項９に係る直流電源供給装置は、請求項１において、
前記二次電池劣化検出手段は前記充電器を兼用し、制御端を有するスイッチ手段を備え、該制御端を操作しスイッチ手段を導通させたとき、前記二次電池群を充電し該二次電池群の両端電圧が所定の電圧１に達したとき該制御端を操作し該スイッチ手段を非導通とし充電を停止し、該二次電池群が自然放電し該二次電池群の両端電圧が所定の電圧２に達したとき該制御端を操作し該スイッチ手段を導通とし充電する同様な動作を一定期間反復し、この反復回数を記憶することを特徴とする。
（１０）請求項１０に係る直流電源供給装置は、請求項９において、
前記二次電池群の各部分の二次電池の両端の電圧を計測し、記憶することを特徴とする。
（１１）請求項１１に係る直流電源供給装置は、請求項９において、
前記反復回数が増加した場合、前記二次電池群の劣化が発生していると判断できることを特徴とする。
（１２）請求項１２に係る直流電源供給装置は、請求項１０において、
前記二次電池群の両端電圧が電圧１に達したときの前記二次電池群の各部分の二次電池の両端の電圧３と前記二次電池群の両端電圧が電圧２に達したときの前記二次電池群の各部分の二次電池の両端の電圧４において、電圧３と電圧４の差が拡大している該二次電池群の各部分の二次電池の劣化が発生していると判断できることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
(1) A DC power supply apparatus according to
An AC /
The AC /
The output voltage of the AC /
(2) The DC power supply device according to claim 2 is the method of
The secondary battery deterioration detecting means includes a semiconductor element having a control end and a current path,
A potential difference between both ends of the secondary battery group is applied to the current path of the semiconductor element, and a current of the secondary battery group can be intermittently applied by applying a pulse potential to the control terminal. And detecting deterioration of the secondary battery group by detecting voltages at both ends of the battery.
(3) A DC power supply device according to claim 3 is the method of claim 2,
Furthermore, the
A voltage across the secondary battery is applied to a series connection circuit of the
(4) A DC power supply device according to claim 4 is the method of claim 3,
Furthermore, a means for measuring the current of the secondary battery group is provided, and by dividing the voltage at both ends of the
(5) A DC power supply device according to claim 5 is the method of
The secondary battery deterioration detecting means includes a switch, a
A potential at one end of the secondary battery group is applied to one end of the
The capacitive element 2 is charged by the output potential of the AC /
(6) A DC power supply device according to claim 6 is the method of
The secondary battery deterioration detecting means includes a switch, a
A potential at one end of the secondary battery group is applied to one end of the
The potential of one end of the capacitive element 2 is applied to the other end of the switch, the potential of the other end of the capacitive element 2 is applied to one end of the resistive element 2, and the potential of the other end of the secondary battery group is When the voltage is applied to the other end of the resistance element 2 and the switch is closed, the voltage at both ends of the
(7) A DC power supply device according to claim 7 is the method of
The secondary battery deterioration detecting means includes a switch means having a control end, a
The potential of one end of the secondary battery group is applied to one end of the
(8) The DC power supply device according to claim 8 is the device according to any one of claims 5 to 7,
A
(9) A DC power supply device according to
The secondary battery deterioration detection means also serves as the charger and includes a switch means having a control terminal. When the control terminal is operated to turn on the switch means, the secondary battery group is charged and the secondary battery is charged. When the voltage across the group reaches a
(10) A DC power supply device according to
The voltage at both ends of the secondary battery in each part of the secondary battery group is measured and stored.
(11) A DC power supply device according to claim 11 is the method of
When the number of repetitions increases, it can be determined that the secondary battery group has deteriorated.
(12) A DC power supply device according to claim 12 is the method of
When the voltage at both ends of the secondary battery group reaches
（Ａ）本発明は、集中電源化により電源部の稼働効率の向上を実現した。
（Ｂ）本発明は、二次電池の劣化を多角的観点から検出可能とした。
(A) In the present invention, the operation efficiency of the power supply unit is improved by the centralized power supply.
(B) The present invention makes it possible to detect the deterioration of the secondary battery from various viewpoints.
（０）直流電源供給装置の実施の形態（総合）
（０−１）装置構成
図１は、本発明による直流電源供給装置の実施の形態（総合）の装置構成を示す図である。
(0) Embodiment of DC power supply device (general)
(0-1) Device Configuration FIG. 1 is a diagram showing a device configuration of an embodiment (overall) of a DC power supply device according to the present invention.
以下、図１を参照して、本発明の直流電源供給装置の実施の形態（総合）を説明する。
本発明の直流電源供給装置の実施の形態（総合）では専ら、集中電源装置の構成を説明する。
Hereinafter, an embodiment (overall) of the DC power supply device of the present invention will be described with reference to FIG.
In the embodiment (general) of the DC power supply device of the present invention, the configuration of the centralized power supply device will be described exclusively.
図１において、符号ＡＣで示される交流電源マークは、系統から得られる商用交流電源（三相、単相）などである。
破線で囲まれた符号ＰＵで示される集中電源装置（パワーユニット又はパワーユニットＰＵとも称す。）は、下記構成である。
（１）符号で示されるＤＣ／ＤＣ＃１〜ＤＣ／ＤＣ＃ｎは、直流電圧変換器がｎ個存在することを表す。ｎは任意の正の整数である。ＤＣ／ＤＣはＤＣ／ＤＣコンバータの省略であり、直流電圧変換装置である。。
これらの装置は、出力電力及び／又は出力電流管理手段を有する。
（２）符号で示されるＡＣ／ＤＣ＃１〜ＡＣ／ＤＣ＃ｍは、交流直流変換器がｍ個存在することを表す。ｍは任意の正の整数である。ＡＣ／ＤＣはＡＣ／ＤＣコンバータの省略であり、交流直流電圧変換装置である。
これらの装置は、出力電力及び／又は出力電流管理手段を有する。
In FIG. 1, an AC power supply mark indicated by a symbol AC is a commercial AC power supply (three-phase, single-phase) obtained from a system.
A centralized power supply device (also referred to as a power unit or a power unit PU) indicated by a symbol PU surrounded by a broken line has the following configuration.
(1) DC /
These devices have output power and / or output current management means.
(2) AC /
These devices have output power and / or output current management means.
符号Ｄ１〜Ｄｎで示される整流素子のアノードは、それぞれ個別に直流電圧変換器（ＤＣ／ＤＣ＃１〜ＤＣ／ＤＣ＃ｎ）の電力出力端に接続され、当該整流素子のカソードは符号ＢＢで示されるバスバーに接続される。これら複数の整流素子は整流素子１と称す。
The anodes of the rectifying elements indicated by reference numerals D1 to Dn are individually connected to the power output terminals of the DC voltage converters (DC /
符号Ｄ１〜Ｄｍで示される整流素子のアノードは、それぞれ個別に交流直流変換器（ＡＣ／ＤＣ＃１〜ＡＣ／ＤＣ＃ｍ）の電力出力端に接続され、当該整流素子のカソードは符号ＢＢで示されるバスバーに接続される。これら複数の整流素子も整流素子１と称す。
この交流直流電圧変換装置を交流直流変換器２と称す。
The anodes of the rectifying elements indicated by reference numerals D1 to Dm are individually connected to the power output terminals of the AC / DC converters (AC /
This AC / DC voltage converter is referred to as an AC / DC converter 2.
直流電圧変換器は、３００Ｖ〜４００Ｖ程度の直流電圧を入力し電圧変換して低電圧直流を出力する（一例として１２Ｖなど）。 The DC voltage converter inputs a DC voltage of about 300V to 400V, converts the voltage, and outputs a low voltage DC (for example, 12V).
交流直流変換２は、２００Ｖ〜３００Ｖ程度の交流電圧を入力し電圧変換して低電圧直流を出力する（一例として１２Ｖなど）。 The AC / DC conversion 2 receives an AC voltage of about 200V to 300V, converts the voltage, and outputs a low-voltage DC (for example, 12V).
直流電圧変換器と交流直流変換２の出力電力は、それぞれの出力端に接続された整流素子１によりバスバーで統合される構成である。
The output power of the DC voltage converter and the AC / DC converter 2 is configured to be integrated at the bus bar by the
符号ＡＣ／ＤＣで示される交流直流電圧変換装置は、主としてＰＦＣ（a power factor correction）などを有する整流回路で構成されている。
この交流直流電圧変換装置を交流直流変換器１と称す。交流直流変換器１の出力端は直流電圧変換器の入力端に接続されている。
The AC / DC voltage converter indicated by the symbol AC / DC is mainly composed of a rectifier circuit having a PFC (a power factor correction) or the like.
This AC / DC voltage converter is referred to as an AC /
交流直流変換１と交流直流変換２は、直接、系統電圧（６，６００〜１００，０００Ｖ程度）をトランスで降圧（２００〜３００Ｖ程度）した符号ＡＣで示される交流電源に接続されている
The AC /
直流電圧変換器への供給電力は、停電時に備え、二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉでバックアップされている。
本発明の直流電源供給装置の実施の形態（総合）は、これら二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉの劣化を検出する別の実施の形態で説明する二次電池劣化検出手段１〜５の何れかを備えている（図１に図示なし）。二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉは、その任意の１列を二次電池直列接続回路Ｂｇｘとも称する。
The power supplied to the DC voltage converter is backed up by secondary battery groups Bg1 to Bgi in preparation for a power failure.
The embodiment (overall) of the DC power supply device of the present invention is any one of the secondary battery deterioration detecting means 1 to 5 described in another embodiment for detecting the deterioration of the secondary battery groups Bg1 to Bgi. Provided (not shown in FIG. 1). In the secondary battery groups Bg1 to Bgi, an arbitrary column is also referred to as a secondary battery series connection circuit Bgx.
二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉの正極には、符号Ｄｏ１〜Ｄｏｉで示される整流素子（ダイオードＤｏ１〜Ｄｏｉ）のアノードが接続され、該整流素子のカソードで二次電池の電力を統合して直流電圧変換器に電力を供給できる構成とされている。これら複数の整流素子は整流素子２と称す。 The positive electrodes of the secondary battery groups Bg1 to Bgi are connected to the anodes of the rectifier elements (diodes Do1 to Doi) indicated by the symbols Do1 to Doi. It is set as the structure which can supply electric power to a converter. The plurality of rectifying elements are referred to as rectifying elements 2.
各二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉには、それぞれ符号ＣＨＧ１〜ＣＨＧｉで示される充電器が接続されている。二次電池群（Ｂｇ１〜Ｂｇｉ）とは、二次電池の直列接続回路を意味する。 Chargers indicated by symbols CHG1 to CHGi are connected to the secondary battery groups Bg1 to Bgi, respectively. The secondary battery group (Bg1 to Bgi) means a series connection circuit of secondary batteries.
各充電器の一端と各整流素子のカソードは、それぞれ、端子Ｔ１〜端子Ｔｉ（正極）で接続され、各充電器の他端は、各二次電池群の正極に接続されている。 One end of each charger and the cathode of each rectifying element are connected by terminals T1 to Ti (positive electrode), respectively, and the other end of each charger is connected to the positive electrode of each secondary battery group.
二次電池群（Ｂｇ１〜Ｂｇｉ）の正極電位（負極を基準電位として）は、交流直流変換器１の正極出力電位（負極を基準電位として）より低圧に設定しておく。すなわち、系統の電圧に異常が発生し、交流直流変換器１の出力電位が二次電池群の電位より低下したときのみ、二次電池群の電力が直流電圧変換器に供給される構成とするため。
The positive electrode potential (with the negative electrode as the reference potential) of the secondary battery group (Bg1 to Bgi) is set lower than the positive electrode output potential (with the negative electrode as the reference potential) of the AC /
系統の受電電圧は６，６００Ｖ〜１０万Ｖ程度の範囲が存在する。この受電電圧をトランスにより、一例として、２００〜３００Ｖ（実効値）程度に降圧する構成である。 The power receiving voltage of the system has a range of about 6,600V to 100,000V. As an example, the power receiving voltage is reduced to about 200 to 300 V (effective value) by a transformer.
交流直流変換器１は、この降圧された交流を整流して直流電圧に変換する。交流直流変換器１の機能としては、ダイオード整流だけのもの、ＰＦＣ整流回路が存在するもの、平滑回路が存在するもの存在しないものなど多岐に渡る。
交流直流変換器１への入力交流も単相から６相など、選択肢は多い。どれを採用するかは、設備構築者の選択の自由である。
The AC /
There are many options for input AC to the AC /
図１において、発明外である符号ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊで示されるものは一例として外部のサーバ（情報処理装置）であり負荷である。 In FIG. 1, what is indicated by reference signs SVR1 to SVRj which are outside the invention is an external server (information processing apparatus) as an example and a load.
（０−２）装置動作
図１を参照して、本発明の直流電源供給装置の実施の形態（総合）の動作を説明する。
本発明の直流電源供給装置の実施の形態（総合）の装置動作では専ら、集中電源装置の動作（後に説明する装置動作の変形形態１及び２も含めて。）を説明する。
(0-2) Device Operation The operation of the embodiment (overall) of the DC power supply device of the present invention will be described with reference to FIG.
In the apparatus operation of the embodiment (general) of the DC power supply apparatus of the present invention, the operation of the centralized power supply apparatus (including
集中電源装置であるパワーユニットＰＵは、交流直流変換器１が出力する直流電位１（一例として、３００〜４００Ｖ程度）を入力し、直流電位１より低電位である直流電位２（一例として、１２Ｖ程度）を出力する複数の直流電圧変換器を備えている。
The power unit PU, which is a centralized power supply device, inputs a DC potential 1 (about 300 to 400 V as an example) output from the AC /
さらに、パワーユニットＰＵは、交流電源（一例として、実効値２００〜３００Ｖ程度）を入力し、直流電位２（一例として、１２Ｖ程度）を出力する複数の交流直流変換器２を備えている。 Furthermore, the power unit PU includes a plurality of AC / DC converters 2 that receive AC power (for example, an effective value of about 200 to 300V) and output DC potential 2 (for example, about 12V).
交流直流変換器２は、受電トランスの二次巻線から直接電源を供給されている。 The AC / DC converter 2 is directly supplied with power from the secondary winding of the power receiving transformer.
複数の直流電圧変換器（ＤＣ／ＤＣ＃１〜ＤＣ／ＤＣ＃ｎ）から直流電位２が出力されるとき、直流電位２が同一極性略同一電位で統合されて外部へ供給されるべく構成されている。
複数の交流直流変換器２（ＡＣ／ＤＣ＃１〜ＡＣ／ＤＣ＃ｍ）から直流電位２が出力されるとき、直流電位２が同一極性略同一電位で統合されて外部へ供給されるべく構成されている。
複数の直流電圧変換器と複数の交流直流変換器２も同様に直流電位２が同一極性略同一電位で統合されて外部へ供給されるべく構成されている。
When a DC potential 2 is output from a plurality of DC voltage converters (DC /
When a DC potential 2 is output from a plurality of AC / DC converters 2 (AC /
Similarly, the plurality of DC voltage converters and the plurality of AC / DC converters 2 are configured so that the DC potential 2 is integrated with substantially the same potential with the same polarity and supplied to the outside.
複数の直流電圧変換器及び複数の交流直流変換器２は、出力電力及び／又は出力電流管理手段を任意に有する。
すなわち、１又は複数の直流電圧変換器及び交流直流変換器２が出力電力及び／又は出力電流管理手段を任意に有する。
The plurality of DC voltage converters and the plurality of AC / DC converters 2 optionally have output power and / or output current management means.
That is, one or a plurality of DC voltage converters and AC / DC converters 2 optionally have output power and / or output current management means.
図１において、複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２は予備装置を含んでいる。これらの変換器には、本装置（通常動作装置）と予備装置の区別は無い（予備装置も通常動作している）。各装置をそれぞれ単に直流電圧変換器、交流直流変換器２と称す。 In FIG. 1, a plurality of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 include a spare device. In these converters, there is no distinction between this device (normal operation device) and the spare device (the spare device also operates normally). Each device is simply referred to as a DC voltage converter or an AC / DC converter 2.
出力電力及び／又は出力電流管理手段を有する直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２のうちの任意の１単位（１装置）は、自己を除く他の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が出力する直流電位２による出力電力及び／又は出力電流情報の提供を受ける。 Arbitrary one unit (one device) of the DC voltage converter and / or the AC / DC converter 2 having the output power and / or output current management means is the other DC voltage converter and / or AC / DC except the self. The output power and / or output current information is received by the DC potential 2 output from the converter 2.
出力電力及び／又は出力電流管理手段を有する任意の１単位の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２は、自己の直流電位２による出力電力及び／又は出力電流情報と、他の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が出力する直流電位２による出力電力及び／又は出力電流情報と、自己を含めた複数の直流電圧変換器の総単位数を基に、任意の１単位が有する出力電力及び／又は出力電流管理手段により複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の動作又は動作停止を決定する。 An arbitrary unit of DC voltage converter and / or AC / DC converter 2 having output power and / or output current management means includes output power and / or output current information by its own DC potential 2 and other DC voltage. Based on the output power and / or output current information by the DC potential 2 output from the converter and / or the AC / DC converter 2 and the total number of units of a plurality of DC voltage converters including itself, one arbitrary unit is The output power and / or output current management means has a plurality of DC voltage converters and / or AC DC converters 2 to be operated or stopped.
自己を含めた複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の総単位数とは、出力電力及び／又は出力電流管理手段を有する任意の１単位の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２（１装置）と出力電力及び／又は出力電流管理手段を有するか否かを問わず他の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の数を加算した値である。 The total number of units of a plurality of DC voltage converters and / or AC DC converters 2 including the self is any one unit of DC voltage converters and / or AC DCs having output power and / or output current management means. It is a value obtained by adding the number of other DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 regardless of whether converter 2 (one device) and output power and / or output current management means are provided.
すなわち、出力電力及び／又は出力電流管理手段は、複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の通常動作装置数を決定（予備装置を除く。）し、それぞれの負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊが要求する総需要電力又は総需要電流量に、複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２（出力電力及び／又は出力電流管理手段を有する任意の１単位の直流電圧変換器（１装置）を含み、予備装置を除く。）が供給する総供給電力又は総供給電流量を同等とする動作をさせる。ただし、予備装置は常に動作させる。 That is, the output power and / or output current management means determines the number of normal operation devices of the plurality of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 (excluding spare devices), and each load SVR1 to SVRj is determined. A plurality of DC voltage converters and / or AC DC converters 2 (arbitrary unit DC voltage converters (1 device having output power and / or output current management means) ) And excluding the spare device.) The operation is performed so that the total supply power or the total supply current supplied by However, the spare device is always operated.
すなわち、本装置（通常動作装置）数を決めて予備装置（１個の装置とは限定しない。）を追加して、総動作直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の装置数を決める。 That is, the number of devices (normally operating devices) is determined and a spare device (not limited to one device) is added to determine the number of total operating DC voltage converters and / or AC / DC converters 2. .
よって、「出力電力及び／又は出力電流」管理手段は、複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が出力する総供給電力又は総供給電流量を複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２（本装置（通常動作装置）と予備装置の区別なく、ずべてを含む）の１単位あたりの標準供給電力で除した値の整数部を商とし該値の端数部を余とし、該余が所定値１以上のとき該余を１とし、該余が該所定値１未満のとき該余を０として、該商と該余と所定値２を加算した値を直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の動作数とする。
Therefore, the “output power and / or output current” management means converts the total supply power or the total supply current amount output from the plurality of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 to the plurality of DC voltage converters and / or The integer part of the value divided by the standard supply power per unit of the AC / DC converter 2 (including all of this device (normally operating device) and spare device is included) is taken as the quotient and the fractional part of the value is the remainder When the remainder is equal to or greater than the
予備装置は、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊへの電力供給低下を回避するため、常に動作状態に置く必要があるため。
なお、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の本装置（通常動作装置）と予備装置の区別はなく実際には同一のものである。
すなわち、用意しておく直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の装置数（総供給電力量）を総需要電力の最大値より大きくしている。
This is because the spare device must always be in an operating state in order to avoid a decrease in power supply to the loads SVR1 to SVRj.
In addition, there is no distinction between this apparatus (normal operation apparatus) of the DC voltage converter and / or the AC / DC converter 2 and the spare apparatus, and they are actually the same.
In other words, the number of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 (total power supply amount) to be prepared is made larger than the maximum value of the total demand power.
「出力電力及び／又は出力電流」管理手段は、複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が出力する総供給電力又は総供給電流量を該複数の直流電圧変換装置（通常装置と予備装置の区別なく、ずべてを含む）の１単位あたりの標準供給電力で除した値の整数部を商とし該値の端数部を余とし、該余が所定値１以上のとき該余を１とする。
The “output power and / or output current” management means converts the total supply power or total supply current output from the plurality of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 to the plurality of DC voltage conversion devices (with the normal devices). (Including all of the spare devices, including all of them), the integer part of the value divided by the standard supply power per unit is the quotient, the remainder of the value is the remainder, and when the remainder is a
該余が該所定値１未満のとき該余を０として、該商と該余と所定値２を加算した値を直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の動作数とするが、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の１装置あたりの標準供給電力に電力供給単位数（直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の装置数）を乗じた値が、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊの総需要電力を超過する場合は、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が有するのフィードバック機能により、出力電力／電流は抑制される。
When the remainder is less than the
出力電力及び／又は出力電流管理手段は、具体的には以下の演算を実効する。パワーユニットＰＵが、予備装置も含めＸ個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２で構成されているとき、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の１単位あたりの標準（定格と称しても可）出力電流がＹ（Ａ）とする。 Specifically, the output power and / or output current management means performs the following calculation. When the power unit PU is composed of X DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 including a spare device, the standard (rated) per unit of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 is rated. The output current is Y (A).
負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊが総量としてＺ（Ａ）の電流を消費しているとする。（ｊは任意の整数で１又は複数とする。）すなわち、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊは、１又は複数個動作してＺ（Ａ）の電流を消費しているとする。 Assume that the loads SVR1 to SVRj consume a current of Z (A) as a total amount. (J is an arbitrary integer and is one or more.) That is, it is assumed that the loads SVR1 to SVRj are operating one or more and consume a current of Z (A).
これは、１又は複数個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２（予備装置を含むが、すべての装置が動作しているという前提ではない。）が、出力する総供給電流量Ｚ２（Ａ）と同一である。
すなわち、Ｚ２（Ａ）＝Ｚ（Ａ）である。ただし、予備装置を含での複数個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の電流供給能力は、Ｚ３（Ａ）であり、Ｚ３（Ａ）＞Ｚ（Ａ）である。
This is because the total supply current amount Z output by one or a plurality of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 (including a spare device, but not the assumption that all devices are operating). 2 Same as (A).
That is, Z 2 (A) = Z (A). However, the current supply capability of the plurality of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 including the spare device is Z 3 (A), and Z 3 (A)> Z (A).
すなわち、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊの総需要電流（最大ではない。現時点の需要）がＺ（Ａ）で、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の総電流供給能力Ｉ（ｍａｘ）（Ａ）は、Ｉ（ｍａｘ）（Ａ）＝Ｙ（Ａ）×Ｘである。 That is, the total demand current (not the maximum, current demand) of the loads SVR1 to SVRj is Z (A), and the total current supply capacity I (max) (A) of the DC voltage converter and / or the AC / DC converter 2 Is I (max) (A) = Y (A) × X.
Ｙ（Ａ）は、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が出力する標準（定格）出力電流量であり、Ｘは直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の装置数である。（Ａ）はアンペアーである。
ただし、複数個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２には、Ｉ（ｍａｘ）（Ａ）を出力するに充分な電位・電流が供給されているものとする。
Y (A) is a standard (rated) output current amount output from the DC voltage converter and / or AC DC converter 2, and X is the number of devices of the DC voltage converter and / or AC DC converter 2. . (A) is an ampere.
However, it is assumed that a plurality of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 are supplied with a potential / current sufficient to output I (max) (A).
直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の必要装置数の計算式は、必要装置数をＳとすると、電流の単位（Ａ）アンペアーを省略して、Ｓ＝ＩＮＴ（Ｚ／Ｙ）＋Ｒｅ＋αとなる。
ただし、ＩＮＴ（ ）演算子は、上式の商の小数点以下を切り捨て整数化した値Ｑ、Ｒｅは余り（商の小数点以下）であり、０＜Ｒｅ＜１の値をとる。
The calculation formula for the required number of devices of the DC voltage converter and / or the AC / DC converter 2 is that if the required number of devices is S, the unit of current (A) ampere is omitted, and S = INT (Z / Y) + Re + α It becomes.
In the INT () operator, values Q and Re obtained by rounding down the quotient of the quotient in the above formula to an integer are remainders (below the quotient decimal point) and take a value of 0 <Re <1.
Ｒｅ≧所定値１のとき、Ｒｅ＝１とする。たとえば、Ｒｅ＝０．８のときなどは、Ｒｅ＝１とし、Ｒｅ＜所定値１のとき、たとえば、Ｒｅ＝０．２のときなどは、直流電圧変換装置の余裕度（実力値）を考慮して、Ｒｅ＝０とする。所定値１は需要者が決める。
When Re ≧
αは予備装置数である。上記計算には、すべての直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２を対象としているので、予備装置数を除く直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の数を、式、「ＩＮＴ（Ｚ／Ｙ）＋Ｒｅ」で計算し、予備装置数αをこの計算結果に加算する。予備装置数は１の場合が多いが、場合によっては、複数とすることもあり得る。このαを所定値２と称す。所定値２は需要者が決める。 α is the number of spare devices. In the above calculation, all DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 are targeted. Therefore, the number of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 excluding the number of spare devices is expressed by the expression “INT (Z / Y) + Re ”and the number of spare devices α is added to this calculation result. The number of spare devices is often one, but depending on the case, a plurality of spare devices may be used. This α is referred to as a predetermined value 2. The predetermined value 2 is determined by the consumer.
このような計算方法は、予備と通常の装置（本装置）を区別しないためである。予備と通常の装置は同時に動作し、いずれが故障しても、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊへの電流供給を低下させない。
予備と通常の装置（本装置）の区別は、装置でも人間でも認識する必要はない。
上式から、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の必要個数Ｓは、
Ｓ＝Ｑ＋Ｒｅ（＝１又は０）＋αとなる。Ｓ＝Ｑ＋Ｒｅ＋αである。
This is because such a calculation method does not distinguish between a spare and a normal device (this device). The standby and normal devices operate at the same time, and any failure will not reduce the current supply to the loads SVR1 to SVRj.
The distinction between a spare and a normal device (this device) does not need to be recognized by either a device or a human.
From the above equation, the required number S of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 is:
S = Q + Re (= 1 or 0) + α. S = Q + Re + α.
Ｒｅ（＝１又は０）は、所定値１で判別した値でＲｅは１又は０である。
この場合、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の必要個数の計算に予備装置数を算入している。
予備装置は通常の装置と同一で、通常の装置と同時に動作している。したがって、予備と通常の区別はない。
Re (= 1 or 0) is a value determined by the
In this case, the number of spare devices is included in the calculation of the required number of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2.
The spare device is identical to the normal device and operates simultaneously with the normal device. Therefore, there is no distinction between spare and normal.
したがって、動作する直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の数は、Ｓであり、休止する直流電圧変換装置数は、（Ｘ−Ｓ）である。すなわち、（Ｘ−Ｓ）個の直流電圧変換装置が省電力となり、Ｓ個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２は、最も効率の良い動作点で動作させることができる。
Ｓ＝ＩＮＴ（Ｚ／Ｙ）＋Ｒｅ＋αであるから、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊの現時点の需要Ｚ（Ａ）が変化すれば、Ｚ／Ｙ及びＲｅが変化するのでＳも変化する。
Therefore, the number of operating DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 is S, and the number of DC voltage converters to be suspended is (X−S). That is, (X−S) DC voltage converters can save power, and the S DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 can be operated at the most efficient operating point.
Since S = INT (Z / Y) + Re + α, if the current demand Z (A) of the loads SVR1 to SVRj changes, Z / Y and Re change, so S also changes.
このように、パワーユニットＰＵ内の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の稼働個数をＳに制限し、稼働する直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の稼働率を高めることによりパワーユニットＰＵの電源効率を最大に維持して給電する。 In this way, by limiting the number of operating DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 in the power unit PU to S and increasing the operating rate of the operating DC voltage converters and / or AC / DC converters 2. Power is supplied while maintaining the power supply efficiency of the power unit PU at the maximum.
「出力電力及び／又は出力電流管理手段」は、常に複数の「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」の「出力電力及び／又は出力電流量」を監視し、出力電流量が多くなれば、Ｂ＞Ｓの個数Ｂの直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２を稼働させる。
出力電流量が少なくなれば、Ｃ＜Ｓの個数Ｃの直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２を稼働させる。
The “output power and / or output current management means” always monitors the “output power and / or output current amount” of a plurality of “DC voltage converters and / or AC / DC converters 2”, and the output current amount is large. Then, B> S number B of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 are operated.
When the amount of output current decreases, the number C of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 of C <S are operated.
出力電力及び／又は出力電流管理手段は、出力電力及び出力電流を監視管理し、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の稼働を停止させるか動作させるかを指令する信号を出力し直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の動作を制御する。
このような制御をしないで、パワーユニットＰＵ内の「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」をすべて動作させると、個々の「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」の出力電流が定格値より少なく電圧変換効率が低下する。
すなわち、「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」を最大効率の状態で動作させることが可能となる。
The output power and / or output current management means monitors and manages the output power and output current, and outputs a signal that instructs whether to stop or operate the DC voltage converter and / or AC / DC converter 2. The operation of the voltage converter and / or the AC / DC converter 2 is controlled.
If all the “DC voltage converter and / or AC / DC converter 2” in the power unit PU are operated without such control, the output of each “DC voltage converter and / or AC / DC converter 2” is output. The current is less than the rated value and the voltage conversion efficiency decreases.
That is, the “DC voltage converter and / or AC / DC converter 2” can be operated in a state of maximum efficiency.
直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の出力電力で計算しても同様である。
パワーユニットＰＵ内にＸ個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が存在し、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の１単位あたりの標準（定格と称しても可）出力電力がＹ２（Ｗ）とする。
The same applies when calculating with the output power of the DC voltage converter and / or AC / DC converter 2.
There are X DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 in the power unit PU, and the standard output per unit of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 (may be referred to as ratings) is also possible. The power is Y2 (W).
負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊが総量としてＺ４（Ｗ）の電力を消費しているとする。（ｊは任意の整数で１又は複数とする。）すなわち、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊは１又は複数個動作してＺ４（Ｗ）の電力を消費しているとする。 Assume that the loads SVR1 to SVRj consume Z4 (W) of power as a total amount. (J is an arbitrary integer and is one or more.) That is, it is assumed that the loads SVR1 to SVRj operate one or more and consume power of Z4 (W).
これは、１又は複数個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２（予備装置を含むが、すべての装置が動作しているという前提ではない。）が、出力する総供給電力量Ｚ４２（Ｗ）と同一である。
すなわち、Ｚ４２（Ｗ）＝Ｚ４（Ｗ）である。ただし、予備装置を含での複数個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の電力供給能力は、Ｚ４３（Ｗ）であり、Ｚ４３（Ｗ）＞Ｚ（Ｗ）である。
This is because the total supply electric power Z4 output by one or a plurality of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 (including preliminary devices, but not all devices are operating). 2 Same as (W).
That is, Z4 2 (W) = Z4 (W). However, the power supply capability of the plurality of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 including the spare device is Z4 3 (W), and Z4 3 (W)> Z (W).
すなわち、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊの総需要電力（最大ではない。現時点の需要）がＺ４（Ｗ）で、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の総電力供給能力Ｐ（ｍａｘ）（Ｗ）は、Ｐ（ｍａｘ）（Ｗ）＝Ｙ２（Ｗ）×Ｘである。 That is, the total demand power (not the maximum. Current demand) of the loads SVR1 to SVRj is Z4 (W), and the total power supply capacity P (max) (W) of the DC voltage converter and / or the AC / DC converter 2 Is P (max) (W) = Y2 (W) × X.
Ｙ２（Ｗ）は、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の１装置（１単位）が出力する標準（定格）出力電力量であり、Ｘは直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の装置数である。（Ｗ）はワットである。
ただし、複数個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２には、Ｐ（ｍａｘ）（Ｗ）を出力するに充分な電位・電流が供給されているものとする。
Y2 (W) is a standard (rated) output energy output from one device (one unit) of the DC voltage converter and / or AC / DC converter 2, and X is a DC voltage converter and / or AC / DC converter. This is the number of devices of the device 2. (W) is watts.
However, it is assumed that a plurality of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 are supplied with a potential / current sufficient to output P (max) (W).
直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の必要装置数の計算式は、必要装置数をＳとすると、電力の単位（Ｗ）ワットを省略して、Ｓ＝ＩＮＴ（Ｚ４／Ｙ２）＋Ｒｅ＋αとなる。ただし、ＩＮＴ（ ）演算子は、上式の商の小数点以下を切り捨て整数化した値Ｑ、Ｒｅは余り（商の小数点以下）であり、０＜Ｒｅ＜１の値をとる。 The calculation formula for the required number of devices of the DC voltage converter and / or the AC / DC converter 2 is that when the required number of devices is S, the unit of power (W) is omitted, and S = INT (Z4 / Y2) + Re + α It becomes. In the INT () operator, values Q and Re obtained by rounding down the quotient of the quotient in the above formula to an integer are remainders (below the quotient decimal point) and take a value of 0 <Re <1.
Ｒｅ≧所定値１のとき、Ｒｅ＝１とする。たとえば、Ｒｅ＝０．８のときなどは、Ｒｅ＝１とし、Ｒｅ＜所定値１のとき、たとえば、Ｒｅ＝０．２のときなどは、直流電圧変換装置の余裕度（実力値）を考慮して、Ｒｅ＝０とする。所定値１は需要者が決める。
When Re ≧
αは予備装置数である。上記計算には、すべての直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２を対象としているので、予備装置数を除く直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の数を、式、「ＩＮＴ（Ｚ４／Ｙ２）＋Ｒｅ」で計算し、予備装置数αをこの計算結果に加算する。予備装置数は１の場合が多いが、場合によっては、複数とすることもあり得る。このαを所定値２と称す。所定値２は需要者が決める。 α is the number of spare devices. In the above calculation, all DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 are targeted. Therefore, the number of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 excluding the number of spare devices is expressed by the expression “INT (Z4 / Y2) + Re ”, and the number of spare devices α is added to this calculation result. The number of spare devices is often one, but depending on the case, a plurality of spare devices may be used. This α is referred to as a predetermined value 2. The predetermined value 2 is determined by the consumer.
このような計算方法は、予備と通常の装置（本装置）を区別しないためである。予備と通常の装置は同時に動作し、いずれが故障しても、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊへの電流供給を低下させない。
予備と通常の装置（本装置）の区別は、装置でも人間でも認識する必要はない。
上式から、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の必要個数Ｓは、
Ｓ＝Ｑ＋Ｒｅ（＝１又は０）＋αとなる。Ｓ＝Ｑ＋Ｒｅ＋αである。
This is because such a calculation method does not distinguish between a spare and a normal device (this device). The standby and normal devices operate at the same time, and any failure will not reduce the current supply to the loads SVR1 to SVRj.
The distinction between a spare and a normal device (this device) does not need to be recognized by either a device or a human.
From the above equation, the required number S of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 is:
S = Q + Re (= 1 or 0) + α. S = Q + Re + α.
Ｒｅ（＝１又は０）は、所定値１で判別した値でＲｅは１又は０である。
この場合、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の必要個数の計算に予備装置数を算入している。
予備装置は通常の装置と同一で、通常の装置と同時に動作している。したがって、予備と通常の区別はない。
Re (= 1 or 0) is a value determined by the
In this case, the number of spare devices is included in the calculation of the required number of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2.
The spare device is identical to the normal device and operates simultaneously with the normal device. Therefore, there is no distinction between spare and normal.
したがって、動作する直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の数は、Ｓであり、休止する直流電圧変換装置数は、（Ｘ−Ｓ）である。すなわち、（Ｘ−Ｓ）個の直流電圧変換装置が省電力となり、Ｓ個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２は、最も効率の良い動作点で動作させることができる。
Ｓ＝ＩＮＴ（Ｚ４／Ｙ２）＋Ｒｅ＋αであるから、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊの現時点の需要Ｚ４（Ｗ）が変化すれば、Ｚ４／Ｙ２及びＲｅが変化するのでＳも変化する。
Therefore, the number of operating DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 is S, and the number of DC voltage converters to be suspended is (X−S). That is, (X−S) DC voltage converters can save power, and the S DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 can be operated at the most efficient operating point.
Since S = INT (Z4 / Y2) + Re + α, if the current demand Z4 (W) of the loads SVR1 to SVRj changes, S4 also changes because Z4 / Y2 and Re change.
このように、パワーユニットＰＵ内の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の稼働個数をＳに制限し、稼働する直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の稼働率を高めることによりパワーユニットＰＵの電源効率を最大に維持して給電する。 In this way, by limiting the number of operating DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 in the power unit PU to S and increasing the operating rate of the operating DC voltage converters and / or AC / DC converters 2. Power is supplied while maintaining the power supply efficiency of the power unit PU at the maximum.
「出力電力及び／又は出力電流管理手段」は、常に複数の「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」の「出力電力及び／又は出力電流量」を監視し、出力電流量が多くなれば、Ｂ＞Ｓの個数Ｂの直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２を稼働させる。
出力電流量が少なくなれば、Ｃ＜Ｓの個数Ｃの直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２を稼働させる。
The “output power and / or output current management means” always monitors the “output power and / or output current amount” of a plurality of “DC voltage converters and / or AC / DC converters 2”, and the output current amount is large. Then, B> S number B of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 are operated.
When the amount of output current decreases, the number C of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 of C <S are operated.
出力電力及び／又は出力電流管理手段は、出力電力及び出力電流を監視管理し、直流電圧変換装置の稼働を停止させるか動作させるかを指令する信号を出力し直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の動作を制御する。 The output power and / or output current management means monitors and manages the output power and output current, outputs a signal instructing whether to stop or operate the DC voltage converter, and outputs a DC voltage converter and / or AC DC. The operation of the converter 2 is controlled.
このような制御をしないで、パワーユニットＰＵ内の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２をすべて動作させると、個々の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の出力電力が定格値より少なく電圧変換効率が低下する。
すなわち、「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」を最大効率の状態で動作させることが可能となる。
When all the DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 in the power unit PU are operated without such control, the output power of each DC voltage converter and / or AC / DC converter 2 is rated. Less voltage conversion efficiency is reduced.
That is, the “DC voltage converter and / or AC / DC converter 2” can be operated in a state of maximum efficiency.
（０−２−１）装置動作の変形形態１
図１に図示しないが、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２に備える「出力電力及び／又は出力電流管理手段」ではなく別の管理装置１よりの本発明による実施の形態である電源供給装置における外部の負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊに電力を配分する基本的動作原理を説明する。
(0-2-1)
Although not shown in FIG. 1, the power supply is an embodiment according to the present invention from another
集中電源装置であるパワーユニットＰＵは、交流直流変換器１が出力する直流電位１（一例として、３００〜４００Ｖ程度）を入力し、直流電位１より低電位である直流電位２（一例として、１２Ｖ程度）を出力する複数の直流電圧変換器を備えている。
The power unit PU, which is a centralized power supply device, inputs a DC potential 1 (about 300 to 400 V as an example) output from the AC /
さらに、パワーユニットＰＵは、交流電源（一例として、実効値２００〜３００Ｖ程度）を入力し、直流電位２（一例として、１２Ｖ程度）を出力する複数の交流直流変換器２を備えている。 Furthermore, the power unit PU includes a plurality of AC / DC converters 2 that receive AC power (for example, an effective value of about 200 to 300V) and output DC potential 2 (for example, about 12V).
交流直流変換器２は、受電トランスの二次巻線から直接電源を供給されている。 The AC / DC converter 2 is directly supplied with power from the secondary winding of the power receiving transformer.
複数の直流電圧変換器（ＤＣ／ＤＣ＃１〜ＤＣ／ＤＣ＃ｎ）から直流電位２が出力されるとき、直流電位２が同一極性略同一電位で統合されて外部へ供給されるべく構成されている。
複数の交流直流変換器２（ＡＣ／ＤＣ＃１〜ＡＣ／ＤＣ＃ｍ）から直流電位２が出力されるとき、直流電位２が同一極性略同一電位で統合されて外部へ供給されるべく構成されている。
When a DC potential 2 is output from a plurality of DC voltage converters (DC /
When a DC potential 2 is output from a plurality of AC / DC converters 2 (AC /
複数の直流電圧変換器と複数の交流直流変換器２も同様に直流電位２が同一極性略同一電位で統合されて外部へ供給されるべく構成されている。 Similarly, the plurality of DC voltage converters and the plurality of AC / DC converters 2 are configured so that the DC potential 2 is integrated with substantially the same potential with the same polarity and supplied to the outside.
図１において図示しないが、パワーユニットＰＵの内部又は外部に、本発明の直流電源供給装置の実施の形態（総合）構成で説明した「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」が備えていた「出力電力及び／又は出力電流管理手段」を管理装置１が備える。
Although not shown in FIG. 1, the “DC voltage converter and / or AC / DC converter 2” described in the embodiment (total) configuration of the DC power supply device of the present invention is provided inside or outside the power unit PU. Further, the
この管理装置１は、本発明の直流電源供給装置の実施の形態（総合）で説明した直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が備えている出力電力及び／又は出力電流管理手段と同様な機能を有するものである。
This
以下、この管理装置１による説明をする。この管理装置１に「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」が出力する「出力電力及び／又は出力電流」の情報を「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」が提供し、管理装置１が各「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」を制御する。
Hereinafter, the
パワーユニットＰＵ内にＸ個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が存在し、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の１単位（１個の装置）あたりの標準（定格と称しても可）出力電力がＹ２（Ｗ）とする。 There are X DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 in the power unit PU, and a standard (rated and rated) per unit (one device) of the DC voltage converter and / or AC / DC converter 2 is present. The output power is assumed to be Y2 (W).
負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊが総量としてＺ４（Ｗ）の電力を消費しているとする。（ｊは任意の整数で１又は複数とする。）すなわち、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊは１又は複数個動作してＺ４（Ｗ）の電力を消費しているとする。 Assume that the loads SVR1 to SVRj consume Z4 (W) of power as a total amount. (J is an arbitrary integer and is one or more.) That is, it is assumed that the loads SVR1 to SVRj operate one or more and consume power of Z4 (W).
これは、１又は複数個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２（予備装置を含むが、すべての装置が動作しているという前提ではない。）が、出力する総供給電力量Ｚ４２（Ｗ）と同一である。
すなわち、Ｚ４２（Ｗ）＝Ｚ４（Ｗ）である。ただし、予備装置を含での複数個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の電力供給能力は、Ｚ４３（Ｗ）であり、Ｚ４３（Ｗ）＞Ｚ（Ｗ）である。
This is because the total supply electric power Z4 output by one or a plurality of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 (including preliminary devices, but not all devices are operating). 2 Same as (W).
That is, Z4 2 (W) = Z4 (W). However, the power supply capability of the plurality of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 including the spare device is Z4 3 (W), and Z4 3 (W)> Z (W).
すなわち、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊの総需要電力（最大ではない。現時点の需要）がＺ４（Ｗ）で、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の総電力供給能力Ｐ（ｍａｘ）（Ｗ）は、Ｐ（ｍａｘ）（Ｗ）＝Ｙ２（Ｗ）×Ｘである。
Ｙ２（Ｗ）は、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の１装置（１単位）が出力する標準（定格）出力電力量であり、Ｘは直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の装置数である。（Ｗ）はワットである。
ただし、複数個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２には、Ｐ（ｍａｘ）（Ｗ）を出力するに充分な電位・電流が供給されているものとする。
That is, the total demand power (not the maximum. Current demand) of the loads SVR1 to SVRj is Z4 (W), and the total power supply capacity P (max) (W) of the DC voltage converter and / or the AC / DC converter 2 Is P (max) (W) = Y2 (W) × X.
Y2 (W) is a standard (rated) output energy output from one device (one unit) of the DC voltage converter and / or AC / DC converter 2, and X is a DC voltage converter and / or AC / DC converter. This is the number of devices of the device 2. (W) is watts.
However, it is assumed that a plurality of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 are supplied with a potential / current sufficient to output P (max) (W).
直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の必要装置数の計算式は、必要装置数をＳとすると、電力の単位（Ｗ）ワットを省略して、Ｓ＝ＩＮＴ（Ｚ４／Ｙ２）＋Ｒｅ＋αとなる。ただし、ＩＮＴ（ ）演算子は、上式の商の小数点以下を切り捨て整数化した値Ｑ、Ｒｅは余り（商の小数点以下）であり、０＜Ｒｅ＜１の値をとる。 The calculation formula for the required number of devices of the DC voltage converter and / or the AC / DC converter 2 is that when the required number of devices is S, the unit of power (W) is omitted, and S = INT (Z4 / Y2) + Re + α It becomes. In the INT () operator, values Q and Re obtained by rounding down the quotient of the quotient in the above formula to an integer are remainders (below the quotient decimal point) and take a value of 0 <Re <1.
Ｒｅ≧所定値１のとき、Ｒｅ＝１とする。たとえば、Ｒｅ＝０．８のときなどは、Ｒｅ＝１とし、Ｒｅ＜所定値１のとき、たとえば、Ｒｅ＝０．２のときなどは、直流電圧変換装置の余裕度（実力値）を考慮して、Ｒｅ＝０とする。所定値１は需要者が決める。
When Re ≧
αは予備装置数である。上記計算には、すべての直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２を対象としているので、予備装置数を除く直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の数を、式、「ＩＮＴ（Ｚ４／Ｙ２）＋Ｒｅ」で計算し、予備装置数αをこの計算結果に加算する。予備装置数は１の場合が多いが、場合によっては、複数とすることもあり得る。このαを所定値２と称す。所定値２は需要者が決める。 α is the number of spare devices. In the above calculation, all DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 are targeted. Therefore, the number of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 excluding the number of spare devices is expressed by the expression “INT (Z4 / Y2) + Re ”, and the number of spare devices α is added to this calculation result. The number of spare devices is often one, but depending on the case, a plurality of spare devices may be used. This α is referred to as a predetermined value 2. The predetermined value 2 is determined by the consumer.
このような計算方法は、予備と通常の装置（本装置）を区別しないためである。予備と通常の装置は同時に動作し、いずれが故障しても、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊへの電流供給を低下させない。
予備と通常の装置（本装置）の区別は、装置でも人間でも認識する必要はない。
上式から、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の必要個数Ｓは、
Ｓ＝Ｑ＋Ｒｅ（＝１又は０）＋αとなる。Ｓ＝Ｑ＋Ｒｅ＋αである。
This is because such a calculation method does not distinguish between a spare and a normal device (this device). The standby and normal devices operate at the same time, and any failure will not reduce the current supply to the loads SVR1 to SVRj.
The distinction between a spare and a normal device (this device) does not need to be recognized by either a device or a human.
From the above equation, the required number S of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 is:
S = Q + Re (= 1 or 0) + α. S = Q + Re + α.
Ｒｅ（＝１又は０）は、所定値１で判別した値でＲｅは１又は０である。
この場合、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の必要個数の計算に予備装置数を算入している。
予備装置は通常の装置と同一で、通常の装置と同時に動作している。したがって、予備と通常の区別はない。
Re (= 1 or 0) is a value determined by the
In this case, the number of spare devices is included in the calculation of the required number of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2.
The spare device is identical to the normal device and operates simultaneously with the normal device. Therefore, there is no distinction between spare and normal.
したがって、動作する直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の数は、Ｓであり、休止する直流電圧変換装置数は、（Ｘ−Ｓ）である。すなわち、（Ｘ−Ｓ）個の直流電圧変換装置が省電力となり、Ｓ個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２は、最も効率の良い動作点で動作させることができる。
Ｓ＝ＩＮＴ（Ｚ４／Ｙ２）＋Ｒｅ＋αであるから、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊの現時点の需要Ｚ４（Ｗ）が変化すれば、Ｚ４／Ｙ２及びＲｅが変化するのでＳも変化する。
Therefore, the number of operating DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 is S, and the number of DC voltage converters to be suspended is (X−S). That is, (X−S) DC voltage converters can save power, and the S DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 can be operated at the most efficient operating point.
Since S = INT (Z4 / Y2) + Re + α, if the current demand Z4 (W) of the loads SVR1 to SVRj changes, S4 also changes because Z4 / Y2 and Re change.
このように、パワーユニットＰＵ内の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の稼働個数をＳに制限し、稼働する直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の稼働率を高めることによりパワーユニットＰＵの電源効率を最大に維持して給電する。 In this way, by limiting the number of operating DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 in the power unit PU to S and increasing the operating rate of the operating DC voltage converters and / or AC / DC converters 2. Power is supplied while maintaining the power supply efficiency of the power unit PU at the maximum.
管理装置１は、常に複数の「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」の「出力電力及び／又は出力電流量」を監視し、出力電流量が多くなれば、Ｂ＞Ｓの個数Ｂの直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２を稼働させる。
出力電流量が少なくなれば、Ｃ＜Ｓの個数Ｃの直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２を稼働させる。
The
When the amount of output current decreases, the number C of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 of C <S are operated.
管理装置１は、常に複数の「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」の「出力電力及び／又は出力電流量」を監視管理し、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の稼働を停止させるか動作させるかを指令する信号を出力し直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の動作を制御する。
このような制御をしないで、パワーユニットＰＵ内の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２をすべて動作させると、個々の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の出力電力が定格値より少なく電圧変換効率が低下する。
すなわち、「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」を最大効率の状態で動作させることが可能となる。
The
When all the DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 in the power unit PU are operated without such control, the output power of each DC voltage converter and / or AC / DC converter 2 is rated. Less voltage conversion efficiency is reduced.
That is, the “DC voltage converter and / or AC / DC converter 2” can be operated in a state of maximum efficiency.
（０−２−２）装置動作の変形形態２
図１に図示しないが、「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」に備える「出力電力及び／又は出力電流管理手段」ではなく別の管理装置２よりの本発明による実施の形態である電源供給装置における外部の負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊに電力を配分する基本的動作原理を説明する。
(0-2-2) Device operation modification 2
Although not shown in FIG. 1, in the embodiment according to the present invention from another management device 2 instead of “output power and / or output current management means” provided in “DC voltage converter and / or AC / DC converter 2”. A basic operation principle of distributing power to external loads SVR1 to SVRj in a certain power supply device will be described.
管理装置２は、サーバの機能を有する。したがって、端末装置とＬＡＮにより人為的操作が可能である。 The management device 2 has a server function. Therefore, a human operation can be performed by the terminal device and the LAN.
集中電源装置であるパワーユニットＰＵは、交流直流変換器１が出力する直流電位１（一例として、３００〜４００Ｖ程度）を入力し、直流電位１より低電位である直流電位２（一例として、１２Ｖ程度）を出力する複数の直流電圧変換器を備えている。
The power unit PU, which is a centralized power supply device, inputs a DC potential 1 (about 300 to 400 V as an example) output from the AC /
さらに、パワーユニットＰＵは、交流電源（一例として、実効値２００〜３００Ｖ程度）を入力し、直流電位２（一例として、１２Ｖ程度）を出力する複数の交流直流変換器２を備えている。 Furthermore, the power unit PU includes a plurality of AC / DC converters 2 that receive AC power (for example, an effective value of about 200 to 300V) and output DC potential 2 (for example, about 12V).
交流直流変換器２は、受電トランスの二次巻線から直接電源を供給されている。 The AC / DC converter 2 is directly supplied with power from the secondary winding of the power receiving transformer.
複数の直流電圧変換器（ＤＣ／ＤＣ＃１〜ＤＣ／ＤＣ＃ｎ）から直流電位２が出力されるとき、直流電位２が同一極性略同一電位で統合されて外部へ供給されるべく構成されている。
複数の交流直流変換器２（ＡＣ／ＤＣ＃１〜ＡＣ／ＤＣ＃ｍ）から直流電位２が出力されるとき、直流電位２が同一極性略同一電位で統合されて外部へ供給されるべく構成されている。
When a DC potential 2 is output from a plurality of DC voltage converters (DC /
When a DC potential 2 is output from a plurality of AC / DC converters 2 (AC /
複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２から直流電位２が出力されるとき、直流電位２が同一極性略同一電位で統合されて外部へ供給されるべく構成とする。 When a DC potential 2 is output from a plurality of DC voltage converters and / or AC DC converters 2, the DC potential 2 is integrated with the same polarity and substantially the same potential and supplied to the outside.
管理装置２は、複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が出力する直流電位２による出力電力及び／又は出力電流情報の提供を受ける。 The management device 2 is provided with output power and / or output current information based on the DC potential 2 output by the plurality of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2.
管理装置２は、複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が提供する「出力電力及び／又は出力電流」情報と、複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の総単位数（総装置数）を基に、管理装置２が有する「出力電力及び／又は出力電流管理手段」及び／又は外部の人為的作為の指令により、複数の直流電圧変換装置の動作又は非動作を決定する。 The management device 2 includes the “output power and / or output current” information provided by the plurality of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2 and the total of the plurality of DC voltage converters and / or AC / DC converters 2. Based on the number of units (total number of devices), the operation or non-operation of a plurality of DC voltage converters according to the “output power and / or output current management means” of the management device 2 and / or an external artificial command To decide.
管理装置２の制御の説明は、上記において説明した任意の１単位の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２に備える「出力電力及び／又は出力電流管理手段」及び管理装置１の説明を援用し、重複する説明を割愛する。
For the description of the control of the management device 2, the “output power and / or output current management means” and the
（１）二次電池劣化検出手段１を備える直流電源供給装置の実施の形態１
(1)
（１−１）回路構成
図２は、本発明による二次電池劣化検出手段１を備える直流電源供給装置の実施の形態１の回路構成を示す図である。
以下、図２を参照して、本発明の二次電池劣化検出手段１を備える直流電源供給装置の実施の形態１の回路構成を説明する。
なお、本実施の形態１でも実施の形態（総合）と同様に、集中電源装置（図１）を備えるが、重複する説明を割愛する。
(1-1) Circuit Configuration FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of the first embodiment of the DC power supply apparatus provided with the secondary battery
Hereinafter, with reference to FIG. 2, the circuit configuration of the first embodiment of the DC power supply apparatus including the secondary battery
In addition, although this
図２は、図１に示す二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉの劣化度合いを検出する回路である。
図２における符号ＣＨＧｘ、Ｄｏｘは図１でそれぞれ示されるＣＨＧ１〜ＣＨＧｉ、Ｄｏ１〜Ｄｏｉの任意の１つを示す充電器ｘ、整流素子ｘである。
FIG. 2 is a circuit that detects the degree of deterioration of the secondary battery groups Bg1 to Bgi shown in FIG.
Symbols CHGx and Dox in FIG. 2 are a charger x and a rectifier element x that represent any one of CHG1 to CHGi and Do1 to Doi respectively shown in FIG.
.
図２における符号Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋで示されるものは二次電池であり、それぞれ二次電池１個を意味する。二次電池１セルを必ずしも意図するものではない。二次電池の種類は特定する必要はない。
二次電池Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋで構成される直列接続回路を二次電池群Ｂｇｘ又は二次電池直列接続回路Ｂｇｘと称す。
二次電池群Ｂｇｘ、１列に対して以下に説明する図２の回路を用意する。
.
What is indicated by reference characters B1 and B2 to Bk in FIG. 2 is a secondary battery, and each means one secondary battery. The
A series connection circuit composed of the secondary batteries B1, B2 to Bk is referred to as a secondary battery group Bgx or a secondary battery series connection circuit Bgx.
2 is prepared for the secondary battery group Bgx and one column.
符号Ｌ１、Ｌ２で示されるトランスは、磁気結合された一次コイルＬ１及び二次コイルＬ２から構成される。二次コイルＬ２には、符号ｄ１、ｄ２で示される検出端子が存在する。以下、一次コイルＬ１をコイル１、二次コイルＬ２をコイル２と称す。
A transformer indicated by reference numerals L1 and L2 is composed of a primary coil L1 and a secondary coil L2 that are magnetically coupled. The secondary coil L2 has detection terminals indicated by symbols d1 and d2. Hereinafter, the primary coil L1 is referred to as a
符号Ｌ３、Ｌ４も一次コイルＬ３及び二次コイルＬ４を備える上記と同じトランスであり検出端子ｄ３、ｄ４が設けられている。
図２において、これらトランスは個数の記載を省略されているが、二次電池の個数と同数で、１〜ｋ個存在する。
Reference numerals L3 and L4 are the same transformers as described above including the primary coil L3 and the secondary coil L4, and are provided with detection terminals d3 and d4.
In FIG. 2, the number of these transformers is omitted, but there are 1 to k of the same number as the number of secondary batteries.
コイル１の両端は二次電池の両端に符号Ｃ１で示される容量素子を介して接続される。容量素子Ｃ１でコイル１は直流カットされている。
他のいずれの一次コイルも容量素子で直流カットされている。容量素子の個数もトランスの個数と同一である。
Both ends of the
Any other primary coil is DC cut by a capacitive element. The number of capacitive elements is also the same as the number of transformers.
図２において符号Ｔｘで示される端子Ｔｘには、図１において符号ＡＣ／ＤＣで示される交流直流変換器が出力する電位が印加され、符号ＣＨＧｘで示される充電器により二次電池を充電する構成である。 A potential output from the AC / DC converter indicated by the symbol AC / DC in FIG. 1 is applied to the terminal Tx indicated by the symbol Tx in FIG. 2, and the secondary battery is charged by the charger indicated by the symbol CHGx. It is.
二次電池群Ｂｇｘの正極電位より端子Ｔｘの正極電位が高いので、二次電池は通常放電しない。端子Ｔｘと二次電池群Ｂｇｘの正極は整流素子Ｄｏｘにより接続されているが、逆方向電圧が印加され整流素子を介した二次電池への充電はない。 Since the positive electrode potential of the terminal Tx is higher than the positive electrode potential of the secondary battery group Bgx, the secondary battery does not normally discharge. Although the terminal Tx and the positive electrode of the secondary battery group Bgx are connected by a rectifying element Dox, a reverse voltage is applied and the secondary battery is not charged via the rectifying element.
符号Ｑ１で示される半導体素子（ＦＥＴＱ１）の電流路の一端（ドレインＤ）は、二次電池群Ｂｇｘの正極に接続されている。半導体素子の電流路の他端（ソースＳ）は、二次電池群Ｂｇｘの負極に接続されている。 One end (drain D) of the current path of the semiconductor element (FET Q1) indicated by reference sign Q1 is connected to the positive electrode of the secondary battery group Bgx. The other end (source S) of the current path of the semiconductor element is connected to the negative electrode of the secondary battery group Bgx.
半導体素子の制御端（ゲートＧ）には正極パルス電位が印加され、半導体素子の電流路を導通させる構成となっている。 A positive pulse potential is applied to the control end (gate G) of the semiconductor element, and the current path of the semiconductor element is made conductive.
半導体素子が導通したとき、電流制限するため、符号Ｒ１で示される抵抗素子が半導体素子のドレインＤに接続されている。抵抗素子Ｒ１は、二次電池群Ｂｇｘを１時間放電率程度の電流を流すような抵抗値（一例）である。 In order to limit the current when the semiconductor element becomes conductive, a resistance element indicated by reference symbol R1 is connected to the drain D of the semiconductor element. The resistance element R1 has a resistance value (an example) that allows a current of about 1 hour to flow through the secondary battery group Bgx.
半導体素子のソースＳには、電流検出用の抵抗素子Ｒ２が接続されている。抵抗素子Ｒ２の両端には、符号ｄａ、ｄｂで示される電圧検出用端子が設けられている。
抵抗素子の値の大きさは、抵抗素子Ｒ１の抵抗値をｒ１、抵抗素子Ｒ２の抵抗値をｒ２とすると、ｒ１＞ｒ２である。ｒ２は１ｍΩ〜１Ω程度（一例）である。
A resistance element R2 for current detection is connected to the source S of the semiconductor element. At both ends of the resistance element R2, voltage detection terminals indicated by symbols da and db are provided.
The magnitude of the value of the resistance element is r1> r2, where r1 is the resistance value of the resistance element R1, and r2 is the resistance value of the resistance element R2. r2 is about 1 mΩ to 1Ω (an example).
.
（１−２）回路動作
図２を参照して本発明の二次電池劣化検出手段１を備える直流電源供給装置の実施の形態１の回路動作を説明する。
なお、本実施の形態１でも実施の形態（総合）と同様に、集中電源装置（図１）を備え動作するが、重複する説明を割愛する。
.
(1-2) Circuit Operation The circuit operation of the first embodiment of the DC power supply apparatus provided with the secondary battery
Although the first embodiment operates with the centralized power supply device (FIG. 1) as in the first embodiment (overall), the description thereof is omitted.
端子Ｔｇに正極パルス電位を印加すると、半導体素子が導通し、一例として１時間放電率程度の電流を流すと、二次電池の電圧が低下する。これは、負荷に二次電池電力を供給させていないとき行なう。 When a positive pulse potential is applied to the terminal Tg, the semiconductor element becomes conductive, and as an example, when a current of about 1 hour discharge rate is passed, the voltage of the secondary battery decreases. This is performed when the secondary battery power is not supplied to the load.
一例として、パルス幅１０ｍｓ、デューティ５０％程度の正極パルス電位を少しの間半導体素子の制御端に印加すると、二次電池Ｂ１〜Ｂｋ（二次電池群Ｂｇｘ又は二次電池直列接続回路Ｂｇｘとも称す。）の負極を基準電位とした正極電位により、交流成分を含んだ直流電流が半導体素子の電流路に流れる。 As an example, when a positive pulse potential having a pulse width of 10 ms and a duty of about 50% is applied to the control end of the semiconductor element for a while, the secondary batteries B1 to Bk (also referred to as secondary battery group Bgx or secondary battery series connection circuit Bgx). .)), A direct current containing an alternating current component flows in the current path of the semiconductor element.
この状態では、二次電池Ｂ１の両端には、交流電圧が発生し、この電圧が容量素子Ｃ１を介して一次コイルＬ１（以下コイル１と称す。）に印加される。
この交流電圧発生源は、二次電池Ｂ１の内部抵抗に起因する。
In this state, an AC voltage is generated at both ends of the secondary battery B1, and this voltage is applied to the primary coil L1 (hereinafter referred to as coil 1) via the capacitive element C1.
This AC voltage source is caused by the internal resistance of the secondary battery B1.
二次電池Ｂ２と容量素子Ｃ２と一次コイルＬ３（以下コイル３とも称す。）の組、二次電池Ｂｋと容量素子Ｃｋ（図示省略）と一次コイルＬｋ（図示省略）の組も同様の動作であるので、二次電池Ｂ１の場合を例にとって以下説明する。 The combination of the secondary battery B2, the capacitive element C2, and the primary coil L3 (hereinafter also referred to as the coil 3), and the secondary battery Bk, the capacitive element Ck (not shown) and the primary coil Lk (not shown) are the same operations. Therefore, the case of the secondary battery B1 will be described below as an example.
コイル１に交流が流れるので、二次コイルＬ２（以下コイル２と称す。）に交流電圧が発生する。半導体素子が導通したとき、コイル２の巻き始め（黒丸印有り。端子ｄ２側）に負極電圧が発生し、半導体素子が非導通したとき、コイル２の巻き始めに正極電圧が発生する。
Since alternating current flows through the
コイル２の両端ｄ１、ｄ２間に発生する電圧を観測することで、二次電池Ｂ１の劣化の程度の判別が可能である。
抵抗素子Ｒ２の両端に電圧が発生するので、端子ｄａ、ｄｂ間の電圧を計測する。この計測電圧をδＶＲ２とすると、抵抗素子Ｒ２を流れる電流をＩＲ２、抵抗素子Ｒ２の抵抗値をｒ２とし、二次電池群Ｂｇｘ電流＝ＩＲ２＝δＶＲ２／ｒ２である。
By observing the voltage generated between both ends d1 and d2 of the coil 2, it is possible to determine the degree of deterioration of the secondary battery B1.
Since a voltage is generated at both ends of the resistance element R2, the voltage between the terminals da and db is measured. When this measured voltage is δV R2 , the current flowing through the resistance element R2 is I R2 , the resistance value of the resistance element R2 is r2, and the secondary battery group Bgx current = I R2 = δV R2 / r2.
二次電池Ｂ１の両端に発生する交流成分電圧は、コイル１の両端に印加される。コイル１の両端電圧をΔＶＬ１とすると、二次電池Ｂ１の内部抵抗をｒＢ１とし、ｒＢ１＝ΔＶＬ１／ＩＲ２である。したがって、二次電池Ｂ１の内部抵抗ｒＢ１は、ｒＢ１＝ΔＶＬ１／δＶＲ２×ｒ２である。
コイル２とコイル１の巻線比が、ｎ：１であれば、コイル２の両端電圧を計測し、１／ｎの演算によりΔＶＬ１が求まるのでがｒＢ１求まり二次電池Ｂ１の内部抵抗求められる。
すなわち、ｒＢ１＝ΔＶＬ２／ｎ／δＶＲ２×ｒ２である。ただし、ΔＶＬ２は、コイル２の両端電圧である。
同様に他の二次電池Ｂｉの内部抵抗も求められる。ｉは１〜ｋの内の任意の整数である。
The AC component voltage generated at both ends of the secondary battery B <b> 1 is applied to both ends of the
If the turns ratio of the coil 2 and the
That is, r B1 = ΔV L2 / n / δV R2 × r2. However, ΔV L2 is the voltage across the coil 2.
Similarly, the internal resistance of other secondary batteries Bi is also required. i is an arbitrary integer from 1 to k.
二次電池Ｂ１の新品時の内部抵抗値をｒｓとし、劣化しているときの二次電池Ｂ１の内部抵抗値をｒａとすると、電池の特性からｒａ＞ｒｓである。
二次電池直列接続回路Ｂｇｘ（Ｂ１〜Ｂｋ）、抵抗素子Ｒ１、半導体素子Ｑ１及び抵抗素子Ｒ２の閉回路に流れる電流はＩＲ２であるので、二次電池Ｂ１が新品であれば、半導体素子Ｑ１がスイッチングされているときの二次電池Ｂ１の両端に発生する交流成分電圧ＶＢ１Ｓは、ＶＢ１Ｓ＝ＩＲ２×ｒｓである。
Assuming that the internal resistance value of the secondary battery B1 when new is rs and the internal resistance value of the secondary battery B1 when it is deteriorated is ra, ra> rs from the characteristics of the battery.
Rechargeable batteries connected in series circuit Bgx (B1~Bk), resistive element R1, the current flowing through the closed circuit of the semiconductor element Q1 and the resistor R2 is a I R2, if the secondary battery B1 is new, the semiconductor element Q1 The AC component voltage V B1S generated at both ends of the secondary battery B1 when is switched is V B1S = I R2 × rs.
二次電池Ｂ１が劣化したとき二次電池Ｂ１の両端に発生する交流成分電圧ＶＢ１ａは、
ＶＢ１ａ＝ＩＲ２×ｒａである。
The AC component voltage V B1a generated at both ends of the secondary battery B1 when the secondary battery B1 deteriorates is
V B1a = I R2 × ra.
.
二次電池群Ｂｇｘが新品のときと劣化したときの電流ＩＢｇｘ（＝ＩＲ２）は、厳密には相違するが、抵抗素子Ｒ１により、たとえば、１時間放電率に電流制限されているため、ｒｓとｒａの変化分より極めて小さい。
.
Although the current I Bgx (= I R2 ) when the secondary battery group Bgx is new and deteriorated is strictly different, the current is limited to, for example, the discharge rate for one hour by the resistance element R1. It is much smaller than the change of rs and ra.
したがって、ＶＢ１ＳとＶＢ１ａを比較することで、二次電池Ｂ１の内部抵抗の増分が判り、各電池個別に、たとえば、二次電池Ｂ１の劣化の程度が判別可能となる。
ｒａ＞ｒｓであるから、コイル１に印加される電圧は、ＶＢ１ａ＞ＶＢ１Ｓある。
端子ｄ１、ｄ２間に発生する電圧はコイル１とコイル２の巻線比を含み演算される。
Therefore, by comparing V B1S and V B1a , the increment of the internal resistance of the secondary battery B1 can be determined, and for example, the degree of deterioration of the secondary battery B1 can be determined for each battery.
Since ra> rs, the voltage applied to the
The voltage generated between the terminals d1 and d2 is calculated including the winding ratio of the
抵抗素子Ｒ１による電流制限は、精度を必要としない。抵抗素子Ｒ２により二次電池直列接続回路電流を高精度で測定することが可能である。 The current limitation by the resistance element R1 does not require accuracy. It is possible to measure the secondary battery series connection circuit current with high accuracy by the resistance element R2.
抵抗素子Ｒ２の抵抗値をｒ２を精度の高いものを使用すると、ｒ２の電圧を測定することにより、正確な二次電池群Ｂｇｘ電流を計測できる。 If the resistance value of the resistance element R2 is r2 with high accuracy, the current of the secondary battery group Bgx can be accurately measured by measuring the voltage of r2.
抵抗素子Ｒ２は、半導体素子のドレインＤ側に置いても良いが、基準電位を二次電池群Ｂｇｘの負極としたことから、抵抗素子Ｒ２は図２の配置が望ましい。 Although the resistance element R2 may be placed on the drain D side of the semiconductor element, since the reference potential is the negative electrode of the secondary battery group Bgx, the arrangement of the resistance element R2 in FIG. 2 is desirable.
（２）本発明の二次電池劣化検出手段２を備える直流電源供給装置の実施の形態２ (2) Embodiment 2 of a DC power supply apparatus provided with the secondary battery deterioration detecting means 2 of the present invention
（２−１）回路構成
図３は、本発明の二次電池劣化検出手段２を備える直流電源供給装置の実施の形態２の回路構成を示す図である。
なお、本実施の形態２でも実施の形態（総合）と同様に、集中電源装置（図１）を備えるが、重複する説明を割愛する。
(2-1) Circuit Configuration FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration of a second embodiment of the DC power supply device including the secondary battery deterioration detecting means 2 of the present invention.
In the second embodiment, a centralized power supply device (FIG. 1) is provided as in the case of the embodiment (overall), but redundant description is omitted.
以下、図３を参照して、本発明の二次電池劣化検出手段２を備える直流電源供給装置の実施の形態２の回路構成を説明する。 Hereinafter, with reference to FIG. 3, the circuit configuration of the second embodiment of the DC power supply apparatus including the secondary battery deterioration detecting means 2 of the present invention will be described.
図３は、図１に示す二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉの劣化度合いを検出する回路である。
図３における符号ＣＨＧｘ、Ｄｏｘは図１でそれぞれ示されるＣＨＧ１〜ＣＨＧｉ、Ｄｏ１〜Ｄｏｉの任意の１つを示す充電器ｘ、整流素子ｘである。
FIG. 3 is a circuit that detects the degree of deterioration of the secondary battery groups Bg1 to Bgi shown in FIG.
Symbols CHGx and Dox in FIG. 3 are a charger x and a rectifier element x that represent any one of CHG1 to CHGi and Do1 to Doi respectively shown in FIG.
.
図３における符号Ｂｇｘは、図１に示す二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉの任意の１列を示している。二次電池の種類は特定する必要はない。
二次電池群Ｂｇｘ、１列に対して以下に説明する図３の回路を用意する。
.
A symbol Bgx in FIG. 3 indicates an arbitrary column of the secondary battery groups Bg1 to Bgi shown in FIG. It is not necessary to specify the type of secondary battery.
The circuit of FIG. 3 described below is prepared for the secondary battery group Bgx and one column.
.
抵抗素子Ｒ３、容量素子Ｃａ、抵抗素子Ｒ４は、直列接続されて、抵抗素子Ｒ３の一端は端子Ｔｘに接続され、抵抗素子Ｒ４の他端は、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの負極に接続されている。
.
The resistor element R3, the capacitor element Ca, and the resistor element R4 are connected in series, one end of the resistor element R3 is connected to the terminal Tx, and the other end of the resistor element R4 is connected to the negative electrode of the secondary battery series connection circuit Bgx. ing.
二次電池直列接続回路Ｂｇｘの正極には、容量素子Ｃｂと抵抗素子Ｒ５の直列接続回路が接続され、抵抗素子Ｒ５の他端は二次電池直列接続回路Ｂｇｘの負極に接続されている。 The positive electrode of the secondary battery series connection circuit Bgx is connected to the series connection circuit of the capacitive element Cb and the resistance element R5, and the other end of the resistance element R5 is connected to the negative electrode of the secondary battery series connection circuit Bgx.
二次電池直列接続回路Ｂｇｘの正極と抵抗素子Ｒ３と容量素子Ｃａの接続部間に開閉器ＳＷが接続されている。 A switch SW is connected between the positive electrode of the secondary battery series connection circuit Bgx, the connecting portion of the resistor element R3 and the capacitor element Ca.
端子Ｔｘと二次電池直列接続回路Ｂｇｘの正極間に、充電器ＣＨＧｘと整流素子Ｄｏｘの並列接続回路が接続されている。 A parallel connection circuit of the charger CHGx and the rectifying element Dox is connected between the terminal Tx and the positive electrode of the secondary battery series connection circuit Bgx.
（２−２）回路動作
図３を参照して本発明の二次電池劣化検出手段２を備える直流電源供給装置の実施の形態２の回路動作を説明する。
なお、本実施の形態２でも実施の形態（総合）と同様に、集中電源装置（図１）を備え動作するが、重複する説明を割愛する。
(2-2) Circuit Operation With reference to FIG. 3, the circuit operation of the second embodiment of the DC power supply apparatus provided with the secondary battery deterioration detecting means 2 of the present invention will be described.
Although the second embodiment operates with the centralized power supply device (FIG. 1) as in the embodiment (overall), the description is not repeated.
容量素子Ｃａには、端子Ｔｘにより抵抗素子Ｒ３を介して、交流直流変換器１の出力電位が充電されている。
The capacitive element Ca is charged with the output potential of the AC /
抵抗素子Ｒ３と抵抗素子Ｒ４の抵抗値の関係は、ｒ３＞ｒ４である。ｒ３、ｒ４は、それぞれ、抵抗素子Ｒ３、抵抗素子Ｒ４の抵抗値である。 The relationship between the resistance values of the resistance element R3 and the resistance element R4 is r3> r4. r3 and r4 are resistance values of the resistance element R3 and the resistance element R4, respectively.
開閉器ＳＷを閉じると容量素子Ｃａから二次電池直列接続回路Ｂｇｘに電流が流れる。
このとき、抵抗素子Ｒ５の両端（端子ｄｅ、ｄｆで計測する。）に電圧の変化が現れる。この電圧の変化分をδＶＲ５とする。
When the switch SW is closed, a current flows from the capacitive element Ca to the secondary battery series connection circuit Bgx.
At this time, a voltage change appears at both ends of the resistance element R5 (measured at the terminals de and df). The amount of change in the voltage and δV R5.
同時に抵抗素子Ｒ４の両端（端子ｄｃ、ｄｄで計測する。）にも電圧の変化が現れる。この電圧の変化分をΔＶＲ４とする。このΔＶＲ４により抵抗素子Ｒ４に流れた電流を計測する。 At the same time, a voltage change appears at both ends of the resistance element R4 (measured at terminals dc and dd). The amount of change in the voltage and ΔV R4. This [Delta] V R4 measures the current flowing through the resistive element R4.
この電流は、容量素子Ｃａが二次電池直列接続回路Ｂｇｘに放電した電流である。
抵抗素子ｒ４は、一例として、二次電池群Ｂｇｘの１時間放電率程度の抵抗値を使用する。
This current is a current discharged from the capacitive element Ca to the secondary battery series connection circuit Bgx.
As an example, the resistance element r4 uses a resistance value of about one hour discharge rate of the secondary battery group Bgx.
抵抗素子Ｒ４に流れる電流ＩＲ４は、ＩＲ４＝ΔＶＲ４／ｒ４で計算される。この電流は高精度で計測されることが望ましいである。 The current I R4 flowing through the resistance element R4 is calculated by I R4 = ΔV R4 / r4. It is desirable to measure this current with high accuracy.
抵抗素子Ｒ５の両端に現れるδＶＲ５は、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの両端電圧の上昇を反映している。このδＶＲ５は開閉器ＳＷを閉じたときのみに現れる。常時、抵抗素子Ｒ５は、容量素子Ｃｂにより直流カットされている。 .DELTA.V R5 appearing across the resistor element R5 reflects the increase in the voltage across the secondary battery in series connection circuit BGX. This .DELTA.V R5 appears only when closing the switch SW. The resistance element R5 is always DC cut by the capacitive element Cb.
二次電池直列接続回路Ｂｇｘの内部抵抗値ｒＢｇｘ（直列接続された二次電池内部抵抗値の総和）は、次式で表される。ｒＢｇｘ＝δＶＲ５／ＩＲ４である。したがって、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの内部抵抗値ｒＢｇｘは、ｒＢｇｘ＝δＶＲ５／ΔＶＲ４×ｒ４である。 (Sum of series-connected secondary battery internal resistance value) Internal resistance r BGX of the secondary battery in series connection circuit BGX is expressed by the following equation. r Bgx = δV R5 / I R4 . Therefore, the internal resistance value r Bgx of the secondary battery series connection circuit Bgx is r Bgx = δV R5 / ΔV R4 × r4.
二次電池の仕様を参照し又は新品時の二次電池の内部抵抗と比較し、ｒＢｇｘが大きくなっていれば二次電池群Ｂｇｘの中に劣化した二次電池が存在している。 By referring to the specification of the secondary battery or comparing with the internal resistance of the secondary battery at the time of a new article, if r Bgx is increased, there is a deteriorated secondary battery in the secondary battery group Bgx.
（３）二次電池劣化検出手段３を備える直流電源供給装置の実施の形態３
（３−１）回路構成
図４は、本発明による二次電池劣化検出手段３を備える直流電源供給装置の実施の形態３の回路構成を示す図である。
なお、本実施の形態３でも実施の形態（総合）と同様に、集中電源装置（図１）を備えるが、重複する説明を割愛する。
(3) Embodiment 3 of a DC power supply apparatus provided with secondary battery deterioration detection means 3
(3-1) Circuit Configuration FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration of a third embodiment of the DC power supply device including the secondary battery deterioration detecting means 3 according to the present invention.
In the third embodiment, a centralized power supply device (FIG. 1) is provided as in the case of the embodiment (overall), but redundant description is omitted.
以下、図４を参照して、本発明の二次電池劣化検出手段３を備える直流電源供給装置の実施の形態３の回路構成を説明する。 Hereinafter, with reference to FIG. 4, a circuit configuration of a third embodiment of the DC power supply apparatus including the secondary battery deterioration detecting means 3 of the present invention will be described.
図４は、図１に示す二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉの劣化度合いを検出する回路である。
図４における符号ＣＨＧｘ、Ｄｏｘは図１でそれぞれ示されるＣＨＧ１〜ＣＨＧｉ、Ｄｏ１〜Ｄｏｉの任意の１つを示す充電器ｘ、整流素子ｘである。
FIG. 4 is a circuit that detects the degree of deterioration of the secondary battery groups Bg1 to Bgi shown in FIG.
Reference symbols CHGx and Dox in FIG. 4 denote a charger x and a rectifier element x that represent any one of CHG1 to CHGi and Do1 to Doi, respectively, shown in FIG.
.
図４における符号Ｂｇｘは、図１に示す二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉの任意の１列を示している。二次電池の種類は特定する必要はない。
二次電池群Ｂｇｘ、１列に対して以下に説明する図４の回路を用意する。
.
A symbol Bgx in FIG. 4 indicates an arbitrary column of the secondary battery groups Bg1 to Bgi shown in FIG. It is not necessary to specify the type of secondary battery.
The circuit shown in FIG. 4 described below is prepared for the secondary battery group Bgx and one column.
二次電池直列接続回路Ｂｇｘの正極に開閉器ＳＷの一端及び容量素子Ｃｂと抵抗素子Ｒ８の直列接続回路が接続され、抵抗素子Ｒ８の他端は、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの負極に接続されている。 One end of the switch SW and the series connection circuit of the capacitor element Cb and the resistance element R8 are connected to the positive electrode of the secondary battery series connection circuit Bgx, and the other end of the resistance element R8 is connected to the negative electrode of the secondary battery series connection circuit Bgx. Has been.
容量素子Ｃａと抵抗素子Ｒ６の直列接続回路に抵抗素子Ｒ７が並列接続され、容量素子Ｃａの正極側が、開閉器ＳＷの他端に接続され、抵抗素子Ｒ６とＲ７の他端は、二次電池直列接続回路の負極に接続されている。 The resistor element R7 is connected in parallel to the series connection circuit of the capacitor element Ca and the resistor element R6, the positive electrode side of the capacitor element Ca is connected to the other end of the switch SW, and the other ends of the resistor elements R6 and R7 are secondary batteries. It is connected to the negative electrode of the series connection circuit.
抵抗素子Ｒ６は、一例として、二次電池１時間放電率程度の抵抗値であり、一端は容量素子Ｃａの負極側に接続されている。 For example, the resistance element R6 has a resistance value of about a one-hour discharge rate of the secondary battery, and one end is connected to the negative electrode side of the capacitive element Ca.
（３−２）回路動作
図４を参照して本発明の二次電池劣化検出手段３を備える直流電源供給装置の実施の形態３の回路動作を説明する。
なお、本実施の形態３でも実施の形態（総合）と同様に、集中電源装置（図１）を備え動作するが、重複する説明を割愛する。
(3-2) Circuit Operation The circuit operation of the third embodiment of the DC power supply apparatus provided with the secondary battery deterioration detecting means 3 of the present invention will be described with reference to FIG.
Although the third embodiment operates with the centralized power supply device (FIG. 1) as in the embodiment (overall), the description thereof is omitted.
容量素子Ｃａは、通常充電されていない。抵抗素子Ｒ７により放電されている。すなわち、抵抗素子Ｒ７は、容量素子Ｃａの電荷を放電する機能である。 The capacitive element Ca is not normally charged. It is discharged by the resistance element R7. That is, the resistance element R7 has a function of discharging the charge of the capacitive element Ca.
開閉器ＳＷを閉じると、二次電池直列接続回路Ｂｇｘが、容量素子Ｃａと抵抗素子Ｒ６の直列接続回路に放電する。抵抗素子Ｒ７は高抵抗値であり、抵抗素子Ｒ７に流れる電流は極めて少ない。 When the switch SW is closed, the secondary battery series connection circuit Bgx is discharged to the series connection circuit of the capacitive element Ca and the resistance element R6. The resistance element R7 has a high resistance value, and the current flowing through the resistance element R7 is extremely small.
このとき、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの正極電位は低下する。容量素子Ｃｂには、常時、二次電池群Ｂｇｘの電位が抵抗素子Ｒ８を介して充電されている。 At this time, the positive electrode potential of the secondary battery series connection circuit Bgx decreases. The capacitor Cb is always charged with the potential of the secondary battery group Bgx through the resistor element R8.
二次電池直列接続回路Ｂｇｘの正極電位は低下により、容量素子Ｃｂの電荷は放電し、抵抗素子Ｒ８に電流が流れ、抵抗素子Ｒ８の両端（端子ｄｉ、ｄｊ間）に電圧が発生する。 As the positive electrode potential of the secondary battery series connection circuit Bgx decreases, the charge of the capacitive element Cb is discharged, a current flows through the resistive element R8, and a voltage is generated across the resistive element R8 (between the terminals di and dj).
通常は、抵抗素子Ｒ８には電流は流れていない。抵抗素子Ｒ８は容量素子Ｃｂを充電した後、電流が流れなくなる。 Normally, no current flows through the resistance element R8. The resistive element R8 stops flowing after charging the capacitive element Cb.
容量素子Ｃｂには、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの両端電圧が充電されている。したがって、容量素子Ｃｂが流す電流は、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの電圧降下分に相当する。 The capacitor element Cb is charged with the voltage across the secondary battery series connection circuit Bgx. Therefore, the current flowing through the capacitive element Cb corresponds to the voltage drop of the secondary battery series connection circuit Bgx.
二次電池直列接続回路Ｂｇｘの内部抵抗をｒＢｇｘとし、二次電池直列接続回路Ｂｇｘに流れる電流値をＩＢｇｘとすると、二次電池直列接続回路Ｂｇｘは、δＶＲ８＝ＩＢｇｘ×ｒＢｇｘ、すなわち、δＶＲ８だけ電圧が低下する。 The internal resistance of the secondary battery in series connection circuit BGX and r BGX, when the current flowing through the secondary battery in series connection circuit BGX and I BGX, rechargeable battery series circuit BGX is, δV R8 = I Bgx × r Bgx, that is, the voltage only .DELTA.V R8 is lowered.
ＩＢｇｘ＝ＩＲ６＝ΔＶＲ６／ｒ６である。ここで、ＩＢｇｘは、二次電池群Ｂｇｘを流れる電流値であり、ＩＲ６は、抵抗素子Ｒ６を流れる電流値であり、ΔＶＲ６は、抵抗素子Ｒ６の電圧降下、ｒ６は抵抗素子Ｒ６の抵抗値である。 I Bgx = I R6 = ΔV R6 / r6. Here, I Bgx is a current value flowing through the secondary battery group Bgx, I R6 is a current value flowing through the resistance element R6, ΔV R6 is a voltage drop of the resistance element R6, and r6 is a resistance value of the resistance element R6. Resistance value.
したがって、ｒＢｇｘ＝δＶＲ８／ＩＢｇｘ＝δＶＲ８／ΔＶＲ６×ｒ６となる。
二次電池直列接続回路Ｂｇｘの内部抵抗値ｒＢｇｘは、
ｒＢｇｘ＝δＶＲ８／ΔＶＲ６×ｒ６で求めることができる。
このｒＢｇｘの値により二次電池群Ｂｇｘの劣化度合い（一部又はずべての二次電池）を判定できる。
Therefore, r Bgx = δV R8 / I Bgx = δV R8 / ΔV R6 × r6.
The internal resistance value r Bgx of the secondary battery series connection circuit Bgx is:
r Bgx = δV R8 / ΔV R6 × r6.
The value of this r BGX can determine the degree of deterioration of the secondary battery pack BGX (secondary battery of some or Zube).
4/23
（４）二次電池劣化検出手段４を備える直流電源供給装置の実施の形態４
（４−１）回路構成
4/23
(4) Embodiment 4 of a DC power supply apparatus provided with secondary battery deterioration detection means 4
(4-1) Circuit configuration
図５は、本発明による二次電池劣化検出手段４を備える直流電源供給装置の実施の形態４の回路構成を示す図である。
なお、本実施の形態４でも実施の形態（総合）と同様に、集中電源装置（図１）を備えるが、重複する説明を割愛する。
FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration of a fourth embodiment of a DC power supply apparatus including the secondary battery deterioration detecting means 4 according to the present invention.
In the fourth embodiment, a centralized power supply device (FIG. 1) is provided as in the case of the embodiment (overall), but redundant description is omitted.
以下、図５を参照して、本発明の二次電池劣化検出手段４を備える直流電源供給装置の実施の形態４の回路構成を説明する。 Hereinafter, with reference to FIG. 5, the circuit configuration of the fourth embodiment of the DC power supply apparatus including the secondary battery deterioration detection means 4 of the present invention will be described.
図５は、図１に示す二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉの劣化度合いを検出する回路である。
図５における符号ＣＨＧｘ、Ｄｏｘは図１でそれぞれ示されるＣＨＧ１〜ＣＨＧｉ、Ｄｏ１〜Ｄｏｉの任意の１つを示す充電器ｘ、整流素子ｘである。
FIG. 5 is a circuit that detects the degree of deterioration of the secondary battery groups Bg1 to Bgi shown in FIG.
Symbols CHGx and Dox in FIG. 5 are a charger x and a rectifier element x that represent any one of CHG1 to CHGi and Do1 to Doi respectively shown in FIG.
.
図５における符号Ｂｇｘは、図１に示す二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉの任意の１列を示している。二次電池の種類は特定する必要はない。
二次電池群Ｂｇｘ、１列に対して以下に説明する図５の回路を用意する。
.
A symbol Bgx in FIG. 5 indicates an arbitrary column of the secondary battery groups Bg1 to Bgi shown in FIG. It is not necessary to specify the type of secondary battery.
5 is prepared for the secondary battery group Bgx and one column.
二次電池直列接続回路Ｂｇｘの正極には、半導体素子Ｑ２の電流路の一端（ドレインＤ）及び容量素子Ｃｂと抵抗素子Ｒ１１の直列接続回路が接続され、抵抗素子Ｒ１１の他端は、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの負極に接続されている。 One end (drain D) of the current path of the semiconductor element Q2 and the series connection circuit of the capacitor element Cb and the resistor element R11 are connected to the positive electrode of the secondary battery series connection circuit Bgx, and the other end of the resistor element R11 is connected to the secondary battery It is connected to the negative electrode of the battery series connection circuit Bgx.
半導体素子Ｑ２の他端（ソースＳ）には、抵抗素子Ｒ１０及び抵抗素子Ｒ９の直列接続回路が接続され、抵抗素子Ｒ９の他端は、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの負極が接続されている。半導体素子Ｑ２の制御端（ゲートＧ）には端子Ｔｇが接続されている。 The other end (source S) of the semiconductor element Q2 is connected to a series connection circuit of the resistance element R10 and the resistance element R9, and the other end of the resistance element R9 is connected to the negative electrode of the secondary battery series connection circuit Bgx. . A terminal Tg is connected to the control end (gate G) of the semiconductor element Q2.
（４−２）回路動作
図５を参照して本発明の二次電池劣化検出手段４を備える直流電源供給装置の実施の形態４の回路動作を説明する。
なお、本実施の形態４でも実施の形態（総合）と同様に、集中電源装置（図１）を備え動作するが、重複する説明を割愛する。
(4-2) Circuit Operation With reference to FIG. 5, the circuit operation of the fourth embodiment of the DC power supply apparatus provided with the secondary battery deterioration detecting means 4 of the present invention will be described.
Although the fourth embodiment operates with the centralized power supply device (FIG. 1) as in the case of the embodiment (overall), a duplicate description is omitted.
半導体素子（ＦＥＴＱ２）の制御端（ゲートＧ）には端子Ｔｇを介して、一例としてパルス幅１０ｍｓ程度の正極パルスが２〜３回程度印加される構成としている。パルス電位を印加する時間を短時間としないと、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの放電損失が発生する。 For example, a positive electrode pulse having a pulse width of about 10 ms is applied to the control end (gate G) of the semiconductor element (FETQ2) through the terminal Tg as an example. If the time for applying the pulse potential is not short, discharge loss of the secondary battery series connection circuit Bgx occurs.
半導体素子の電流路が導通すると、抵抗素子Ｒ１０及び抵抗素子Ｒ９に電流が流れる。
抵抗素子Ｒ１０は、電流制限抵抗素子で、二次電池直列接続回路Ｂｇｘを１時間放電率程度の電流を流す抵抗値である。
When the current path of the semiconductor element becomes conductive, a current flows through the resistance element R10 and the resistance element R9.
The resistance element R10 is a current limiting resistance element, and has a resistance value that causes a current having a discharge rate of about 1 hour to flow through the secondary battery series connection circuit Bgx.
抵抗素子Ｒ９は、電流計測用抵抗素子であり、抵抗値は小さい（一例として、１ｍΩ〜１Ω程度）シャント抵抗である。 The resistance element R9 is a resistance element for current measurement, and is a shunt resistance having a small resistance value (for example, about 1 mΩ to 1Ω).
半導体素子が導通すると抵抗素子Ｒ１０、Ｒ９に電流が流れ、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの正極電位は低下する。 When the semiconductor element becomes conductive, a current flows through the resistance elements R10 and R9, and the positive electrode potential of the secondary battery series connection circuit Bgx decreases.
この現象により、容量素子Ｃｂは放電し、抵抗素子Ｒ１１に電流が流れ、抵抗素子Ｒ１１の両端（端子ｄｎ、ｄｐ間）に電圧が発生する。 Due to this phenomenon, the capacitive element Cb is discharged, a current flows through the resistance element R11, and a voltage is generated across the resistance element R11 (between the terminals dn and dp).
通常は、抵抗素子Ｒ１１には電流は流れていない。Ｒ１１は容量素子Ｃｂを充電した後、電流が流れなくなる。 Normally, no current flows through the resistance element R11. R11 stops the current flow after charging the capacitive element Cb.
容量素子Ｃｂには、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの両端電圧が充電されている。したがって、容量素子Ｃｂが流す電流は、二次電池直列接続回路の電圧降下分に相当する。 The capacitor element Cb is charged with the voltage across the secondary battery series connection circuit Bgx. Therefore, the current flowing through the capacitive element Cb corresponds to the voltage drop of the secondary battery series connection circuit.
二次電池直列接続回路Ｂｇｘの内部抵抗をｒＢｇｘとし、二次電池直列接続回路Ｂｇｘに流れる電流値をＩＢｇｘとすると、二次電池直列接続回路Ｂｇｘは、δＶＲ１１＝ＩＢｇｘ×ｒＢｇｘ、すなわち、δＶＲ１１だけ電圧が低下する。 The internal resistance of the secondary battery in series connection circuit BGX and r BGX, when the current flowing through the secondary battery in series connection circuit BGX and I BGX, rechargeable battery series circuit BGX is, δV R11 = I Bgx × r Bgx, that is, the voltage only .DELTA.V R11 is lowered.
ＩＢｇｘ＝ＩＲ９＝ΔＶＲ９／ｒ９である。ここで、ＩＢｇｘは、二次電池群Ｂｇｘを流れる電流値であり、ＩＲ９は、抵抗素子Ｒ９を流れる電流値であり、ΔＶＲ９は、抵抗素子Ｒ９の電圧降下、ｒ９は抵抗素子Ｒ９の抵抗値である。 I Bgx = I R9 = ΔV R9 / r9. Here, I Bgx is a current value flowing through the secondary battery group Bgx, I R9 is a current value flowing through the resistance element R9, ΔV R9 is a voltage drop of the resistance element R9, and r9 is a resistance value of the resistance element R9. Resistance value.
したがって、ｒＢｇｘ＝δＶＲ１１／ＩＢｇｘ＝δＶＲ１１／ΔＶＲ９×ｒ９となる。
二次電池直列接続回路Ｂｇｘの内部抵抗値ｒＢｇｘは、
ｒＢｇｘ＝δＶＲ１１／ΔＶＲ９×ｒ９で求めることができる。
このｒＢｇｘの値により二次電池群Ｂｇｘの劣化度合い（一部又はずべての二次電池）を判定できる。
Therefore, r Bgx = δV R11 / I Bgx = δV R11 / ΔV R9 × r9.
The internal resistance value r Bgx of the secondary battery series connection circuit Bgx is:
r Bgx = δV R11 / ΔV R9 × r9
The value of this r BGX can determine the degree of deterioration of the secondary battery pack BGX (secondary battery of some or Zube).
ただし、ＩＢｇｘは二次電池直列接続回路Ｂｇｘの電流値、ｒＢｇｘは二次電池直列接続回路Ｂｇｘの内部抵抗値、ＩＲ１１は抵抗素子Ｒ１１を流れる電流値、ｒ９は抵抗素子Ｒ９の抵抗値である。 Where I Bgx is a current value of the secondary battery series connection circuit Bgx, r Bgx is an internal resistance value of the secondary battery series connection circuit Bgx, I R11 is a current value flowing through the resistance element R11, and r9 is a resistance value of the resistance element R9. It is.
（５）二次電池劣化検出手段５を備える直流電源供給装置の実施の形態５
（５−１）回路構成
図６は、本発明による二次電池劣化検出手段５を備える直流電源供給装置の実施の形態５の回路構成を示す図である。
なお、本実施の形態４でも実施の形態（総合）と同様に、集中電源装置（図１）を備えるが、重複する説明を割愛する。
(5) Embodiment 5 of a DC power supply device including secondary battery deterioration detection means 5
(5-1) Circuit Configuration FIG. 6 is a diagram showing a circuit configuration of a fifth embodiment of the DC power supply apparatus including the secondary battery deterioration detecting means 5 according to the present invention.
In the fourth embodiment, a centralized power supply device (FIG. 1) is provided as in the case of the embodiment (overall), but redundant description is omitted.
以下、図６を参照して、本発明の二次電池劣化検出手段５を備える直流電源供給装置の実施の形態５の回路構成を説明する。 Hereinafter, with reference to FIG. 6, the circuit configuration of the fifth embodiment of the DC power supply apparatus including the secondary battery deterioration detecting means 5 of the present invention will be described.
図６（Ａ）の二次電池群Ｂｇｘ（Ｂ１〜Ｂｋ）、ＣＨＧｘ、Ｄｏｘは、図２で説明したので説明を省略する。
図６（Ｂ）の二次電池群（Ｂ１〜ＢＫ）は、図６（Ａ）の二次電池群Ｂｇｘ（Ｂ１〜Ｂｋ）と同一のものである。
The secondary battery groups Bgx (B1 to Bk), CHGx, and Dox in FIG. 6A have been described with reference to FIG.
The secondary battery group (B1 to BK) in FIG. 6B is the same as the secondary battery group Bgx (B1 to Bk) in FIG.
図６（Ｂ）の破線で囲まれた符号ＣＨＧｘで示される充電器ＣＨＧｘは、充電器の内部を表したものである。抵抗素子Ｒ１２は充電電流制限（一例として１０時間充電率相当）用抵抗素子である。半導体素子Ｑ３は制御端と電流路を有するＦＥＴである。抵抗素子Ｒ１２は端子Ｔｘと半導体素子Ｑ３の電流路の一端（ドレインＤ）に接続されている。 A charger CHGx indicated by a symbol CHGx surrounded by a broken line in FIG. 6B represents the inside of the charger. The resistance element R12 is a resistance element for limiting charging current (equivalent to a charging rate of 10 hours as an example). The semiconductor element Q3 is an FET having a control end and a current path. The resistance element R12 is connected to the terminal Tx and one end (drain D) of the current path of the semiconductor element Q3.
端子ｄｑ、ｄｒは、二次電池群Ｂｇｘの電位（負極を基準電位として）を計測する端子である。ｄｑは二次電池群Ｂｇｘの正極に、ｄｒは二次電池群Ｂｇｘの負極に接続されている。 The terminals dq and dr are terminals that measure the potential of the secondary battery group Bgx (with the negative electrode as a reference potential). dq is connected to the positive electrode of the secondary battery group Bgx, and dr is connected to the negative electrode of the secondary battery group Bgx.
（５−２）回路動作
図６を参照して本発明の二次電池劣化検出手段５を備える直流電源供給装置の実施の形態５の動作を説明する。
なお、本実施の形態５でも実施の形態（総合）と同様に、集中電源装置（図１）を備え動作するが、重複する説明を割愛する。
(5-2) Circuit Operation The operation of the fifth embodiment of the DC power supply apparatus provided with the secondary battery deterioration detecting means 5 of the present invention will be described with reference to FIG.
Although the fifth embodiment operates with the centralized power supply device (FIG. 1) as in the embodiment (overall), the description thereof is omitted.
半導体素子Ｑ３の制御端（ソースＧ）に接続されている端子Ｔｇに正極電位を印加すると、半導体素子Ｑ３が導通し、二次電池群Ｂｇｘ（Ｂ１〜ＢＫ）を充電する。 When a positive electrode potential is applied to the terminal Tg connected to the control terminal (source G) of the semiconductor element Q3, the semiconductor element Q3 becomes conductive and charges the secondary battery group Bgx (B1 to BK).
端子ｄｑ、端子ｄｒ間の電圧を計測し、満充電になる時間ｔ１を計測し、この時間ｔ１を記憶する（時間計測装置、記憶装置等の図示なし）。 The voltage between the terminal dq and the terminal dr is measured, the time t1 when fully charged is measured, and this time t1 is stored (time measuring device, storage device, etc. are not shown).
満充電（所定の充電量すなわち、所定の二次電池群Ｂｇｘの電位でもよい。（電圧１））に達したら、半導体素子Ｑ３の制御端に印加した電位を低下させ半導体素子Ｑ３を非導通とする。満充電電圧は二次電池の種類により相違する。鉛蓄電池の場合、２．２３Ｖ程度（１セルあたりの所定の電圧（電圧３））である。 When full charge (a predetermined charge amount, that is, a potential of a predetermined secondary battery group Bgx may be reached (voltage 1)), the potential applied to the control terminal of the semiconductor element Q3 is lowered to make the semiconductor element Q3 non-conductive. To do. The full charge voltage differs depending on the type of secondary battery. In the case of a lead storage battery, it is about 2.23 V (predetermined voltage per cell (voltage 3)).
半導体素子Ｑ３が非導通であれば、二次電池群Ｂｇｘは自然放電する。自然放電すると二次電池群Ｂｇｘの電圧は低下（電圧２）するが、電圧低下過剰となると放電できなくなるので、一例として２．２０Ｖ程度（１セルあたりの所定の電圧（電圧４））で充電を開始する。
二次電池群Ｂｇｘの電位は、検出端ｄｑ、検出端ｄｒで計測できる。
If the semiconductor element Q3 is non-conductive, the secondary battery group Bgx is spontaneously discharged. When natural discharge occurs, the voltage of the secondary battery group Bgx decreases (voltage 2). However, if the voltage decreases excessively, it cannot be discharged, and as an example, it is charged at about 2.20 V (predetermined voltage per cell (voltage 4)). To start.
The potential of the secondary battery group Bgx can be measured at the detection end dq and the detection end dr.
満充電時の二次電池群の１セル電圧をＶ１、自然放電により放電した１セル電圧をＶ２、二次電池群Ｂｇｘの直列数をｋとすると、二次電池群Ｂｇｘの電位をＶ１×ｋで充電を停止し、自然放電させる。また、二次電池群Ｂｇｘの電位Ｖ２×ｋで充電を開始する。
電位が二次電池群Ｂｇｘの負極を基準電位とする。
When the voltage of one cell of the secondary battery group at full charge is V1, the voltage of one cell discharged by natural discharge is V2, and the series number of the secondary battery group Bgx is k, the potential of the secondary battery group Bgx is V1 × k. To stop charging and let it discharge naturally. Further, charging is started at the potential V2 × k of the secondary battery group Bgx.
The negative electrode of the secondary battery group Bgx is set as the reference potential.
Ｂ１〜Ｂｋが、それぞれ複数セル二次電池であれば、満充電時の１個の二次電池の電圧をＶ１、自然放電した１個の二次電池の電圧をＶ２として、上記と同様の扱いとする。 If B1 to Bk are each a multi-cell secondary battery, the voltage of one secondary battery when fully charged is V1, and the voltage of one secondary battery that is naturally discharged is V2. And
これらを自動で行ない、一定期間の充放電回数を計測する。一定期間の充放電回数が、初期値（新品品）に比較して増加した場合、二次電池群Ｂｇｘのいずれか又はすべての二次電池に劣化が発生していると判断できる。
一定期間とは、一例として、１日、１週間など任意である。
These are performed automatically, and the number of charge / discharge cycles in a certain period is measured. When the number of times of charging / discharging in a certain period is increased compared to the initial value (new product), it can be determined that any or all of the secondary batteries in the secondary battery group Bgx are deteriorated.
For example, the certain period is arbitrary, such as one day or one week.
満充電電圧から自然放電により所定の電圧になる時間ｔ２を計測し記憶する。
すなわち、二次電池群Ｂｇｘが自然放電により所定の電圧になった時から充電を開始し、満充電時の電圧になる時間をｔ１、満充電時に充電を停止し、自然放電させ、所定の電圧になるまでの時間をｔ２とする。
The time t2 when the predetermined voltage is reached by the natural discharge from the fully charged voltage is measured and stored.
That is, charging starts when the secondary battery group Bgx reaches a predetermined voltage due to natural discharge, t1 is the time when the voltage is fully charged, charging is stopped when fully charged, and the battery is spontaneously discharged. Let t2 be the time until.
充電時間をｔ１、自然放電時間をｔ２とすると、この比率Ｒを求める。
比率Ｒ＝ｔ１／ｔ２を計算し、初期値と比較し、Ｒが所定値を超えたら二次電池直列接続回路Ｂｇｘの劣化が進んでいると判定することもできる。
When the charging time is t1 and the natural discharge time is t2, this ratio R is obtained.
The ratio R = t1 / t2 is calculated, compared with the initial value, and if R exceeds a predetermined value, it can be determined that the deterioration of the secondary battery series connection circuit Bgx is progressing.
図示しないが、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３〜Ｂｋ個々にそれぞれ電圧計測装置を備え、二次電池群Ｂｇｘの個々の電圧を計測し、二次電池直列接続回路Ｂｇｘを充放電し、各二次電池の電圧の上昇（充電による）下降（自然放電による）を計測し、二次電池群Ｂｇｘの中で上昇下降の電圧幅が大のものは劣化していると判断することもできる。 Although not shown, each of B1, B2, B3 to Bk has a voltage measuring device, measures individual voltages of the secondary battery group Bgx, charges and discharges the secondary battery series connection circuit Bgx, It is also possible to measure an increase (due to charging) and a decrease (due to natural discharge) of the voltage, and to determine that a battery having a large increase / decrease voltage range is deteriorated in the secondary battery group Bgx.
上記すべての実施の形態で説明した二次電池の劣化判定は、1年前と現在の値の比較やメーカの仕様書などとの比較により判別する方法がある。 The determination of deterioration of the secondary battery described in all of the above embodiments includes a method of determining by comparing the current value with that of one year ago or by comparing with the manufacturer's specifications.
図４では抵抗素子Ｒ６（１時間放電率相当抵抗値）、図５では電流計測専用シャント抵抗素子（１ｍΩ〜１Ω）の抵抗素子Ｒ９で電流を計測したが、回路バリエーションを示したものである。
回路は需要者又は製造者が選択できる。
In FIG. 4, the current is measured by the resistance element R6 (resistance value corresponding to one hour discharge rate) and in FIG. 5 by the resistance element R9 of the dedicated shunt resistance element (1 mΩ to 1Ω) for current measurement, which shows circuit variations.
The circuit can be selected by the consumer or manufacturer.
半導体素子Ｑ１〜Ｑ３は、ＮＰＮバイポーラトランジスタでもよい。
また、半導体素子Ｑ１〜Ｑ３は、ＰチャネルＦＥＴでもよく、ＰＮＰバイポーラトランジスタでもよい。
二次電池群Ｂｇｘの電位極性と、整流素子の極性を逆とすればよい。容量素子が有極性電解コンデンサであれば、この極性も逆とする。
The semiconductor elements Q1 to Q3 may be NPN bipolar transistors.
The semiconductor elements Q1 to Q3 may be P-channel FETs or PNP bipolar transistors.
The potential polarity of the secondary battery group Bgx and the polarity of the rectifying element may be reversed. If the capacitive element is a polar electrolytic capacitor, this polarity is also reversed.
ＡＣ 交流電源
ＡＣ／ＤＣ 交流直流変換器
ＤＣ／ＤＣ＃１〜ＤＣ／ＤＣ＃ｎ 直流電圧変換器
ＡＣ／ＤＣ＃１〜ＡＣ／ＤＣ＃ｍ 交流直流変換器
Ｄ１〜Ｄｎ、Ｄｍ 整流素子
ＢＢ バスバー
ＳＲＶ１〜ＳＲＶｊ 外部の負荷
ＣＨＧ１〜ＣＨＧｘ〜ＣＨＧｉ 充電器
Ｄｏ１〜Ｄｏｘ〜Ｄｏｉ 整流素子
Ｂｇ１〜Ｂｇｘ〜Ｂｇｉ 二次電池群
Ｔ１〜Ｔｘ〜Ｔｉ、Ｔｇ 端子
Ｌ１〜Ｌ４ コイル
Ｃ１、Ｃ２ 容量素子
Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ 二次電池
Ｑ１
Ｒ１〜Ｒ１２ 抵抗素子
ｄ１〜ｄ４、ｄａ〜ｄｒ 検出、計測端子
AC AC power supply AC / DC AC / DC converter DC /
AC /
D1-Dn, Dm Rectifier element BB Busbar SRV1-SRVj External load CHG1-CHGx-CHGi Charger Do1-Dox-Doi Rectifier elements Bg1-Bgx-Bgi Secondary battery groups T1-Tx-Ti, Tg terminals L1-L4 Coil C1, C2 Capacitance elements B1, B2-Bk Secondary battery Q1
R1 to R12 resistance elements d1 to d4, da to dr detection, measurement terminals
Claims (12)
前記交流直流変換器１及び前記交流直流変換器２は、外部の交流電源から電力を供給される構成とされ、
前記交流直流変換器１の出力電力を前記直流電圧変換器に供給し、該直流電圧変換器と前記交流直流変換器２との出力電力を外部の負荷に供給すべく該直流電圧変換器と該交流直流変換器２を前記整流素子１を介して並列接続し、該直流電圧変換器の入力には前記整流素子２を介して前記二次電池群の電力を供給可能な構成とし、該二次電池群は、該交流直流変換器１の出力電位を前記充電器によりにより充電可能な構成とされ、前記二次電池劣化検出手段により該二次電池の劣化検出を可能とすることを特徴とする直流電源供給装置。 An AC / DC converter 1, a DC voltage converter, an AC / DC converter 2, a secondary battery group, a charger, a secondary battery deterioration detecting means, a rectifying element 1, and a rectifying element 2 are provided. ,
The AC / DC converter 1 and the AC / DC converter 2 are configured to be supplied with electric power from an external AC power source,
The output voltage of the AC / DC converter 1 is supplied to the DC voltage converter, and the output voltage of the DC voltage converter and the AC / DC converter 2 is supplied to an external load. An AC / DC converter 2 is connected in parallel via the rectifier element 1, and the secondary battery group power can be supplied to the input of the DC voltage converter via the rectifier element 2. The battery group is configured such that the output potential of the AC / DC converter 1 can be charged by the charger, and the secondary battery deterioration detecting means can detect the deterioration of the secondary battery. DC power supply device.
前記半導体素子の電流路には、前記二次電池群の両端の電位差を印加され、前記制御端にパルス電位を印加することにより前記二次電池群の電流を断続可能とし、該二次電池群の一部の両端の電圧を検出し該二次電池群の劣化を判定することを特徴とする請求項１に記載の直流電源供給装置。 The secondary battery deterioration detecting means includes a semiconductor element having a control end and a current path,
A potential difference between both ends of the secondary battery group is applied to the current path of the semiconductor element, and a current of the secondary battery group can be intermittently applied by applying a pulse potential to the control terminal. The DC power supply device according to claim 1, wherein a voltage at both ends of the battery is detected to determine deterioration of the secondary battery group.
前記コイル１及び容量素子の直列接続回路に前記二次電池の両端電圧を印加し、コイル２の両端電圧を検出し該二次電池の劣化を判定することを特徴とする請求項２に記載の直流電源供給装置。 Furthermore, the magnetic coupling coil 1 and coil 2, and a capacitive element,
The voltage across the secondary battery is applied to a series connection circuit of the coil 1 and the capacitive element, the voltage across the coil 2 is detected, and deterioration of the secondary battery is determined. DC power supply device.
前記二次電池群の一端の電位は、前記容量素子１の一端と前記開閉器の一端に印加され、該容量素子１の他端の電位は前記抵抗素子１の一端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子１の他端に印加され、
前記容量素子２は前記交流直流変換器１の出力電位により充電され、該容量素子２の一端の電位は前記開閉器の他端に印加され、該容量素子２の他端の電位は前記抵抗素子２の一端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子２の他端に印加され、該開閉器が閉じたとき、該抵抗素子１の両端の電圧及び該抵抗素子２の両端の電圧を検出し、該二次電池の劣化を判別することを特徴とする請求項１に記載の直流電源供給装置。 The secondary battery deterioration detecting means includes a switch, a capacitive element 1, a capacitive element 2, a resistive element 1 and a resistive element 2,
A potential at one end of the secondary battery group is applied to one end of the capacitive element 1 and one end of the switch, and a potential at the other end of the capacitive element 1 is applied to one end of the resistive element 1. The potential of the other end of the battery group is applied to the other end of the resistance element 1,
The capacitive element 2 is charged by the output potential of the AC / DC converter 1, the potential at one end of the capacitive element 2 is applied to the other end of the switch, and the potential at the other end of the capacitive element 2 is the resistance element. 2 is applied to one end of the secondary battery group, and the potential of the other end of the secondary battery group is applied to the other end of the resistance element 2, and when the switch is closed, the voltage across the resistance element 1 and the resistance element 2 The DC power supply device according to claim 1, wherein a voltage at both ends of the battery is detected to determine deterioration of the secondary battery.
前記二次電池群の一端の電位は、前記容量素子１の一端と前記開閉器の一端に印加され、該容量素子１の他端の電位は前記抵抗素子１の一端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子１の他端に印加され、
前記容量素子２の一端の電位は前記開閉器の他端に印加され、該容量素子２の他端の電位は前記抵抗素子２の一端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子２の他端に印加され、該開閉器が閉じたとき、該抵抗素子１の両端の電圧及び該抵抗素子２の両端の電圧を検出し、該二次電池の劣化を判別することを特徴とする請求項１に記載の直流電源供給装置。 The secondary battery deterioration detecting means includes a switch, a capacitive element 1, a capacitive element 2, a resistive element 1 and a resistive element 2,
A potential at one end of the secondary battery group is applied to one end of the capacitive element 1 and one end of the switch, and a potential at the other end of the capacitive element 1 is applied to one end of the resistive element 1. The potential of the other end of the battery group is applied to the other end of the resistance element 1,
The potential of one end of the capacitive element 2 is applied to the other end of the switch, the potential of the other end of the capacitive element 2 is applied to one end of the resistive element 2, and the potential of the other end of the secondary battery group is When the voltage is applied to the other end of the resistance element 2 and the switch is closed, the voltage at both ends of the resistance element 1 and the voltage at both ends of the resistance element 2 are detected to determine deterioration of the secondary battery. The DC power supply device according to claim 1.
前記二次電池群の一端の電位は、前記容量素子１の一端と前記スイッチ手段の一端に印加され、該容量素子１の他端の電位は前記抵抗素子１の一端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子１の他端に印加され、前記抵抗素子２の一端の電位は前記スイッチ手段の他端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子２の他端に印加され、該スイッチ手段が導通したとき、該抵抗素子１の両端の電圧及び該抵抗素子２の両端の電圧を検出し、該二次電池の劣化を判別することを特徴とする請求項１に記載の直流電源供給装置。 The secondary battery deterioration detecting means includes a switch means having a control end, a capacitive element 1, a resistive element 1 and a resistive element 2,
The potential of one end of the secondary battery group is applied to one end of the capacitive element 1 and one end of the switch means, and the potential of the other end of the capacitive element 1 is applied to one end of the resistive element 1. The potential of the other end of the battery group is applied to the other end of the resistor element 1, the potential of one end of the resistor element 2 is applied to the other end of the switch means, and the potential of the other end of the secondary battery group is the When applied to the other end of the resistance element 2 and the switch means is turned on, the voltage at both ends of the resistance element 1 and the voltage at both ends of the resistance element 2 are detected to determine deterioration of the secondary battery. 2. The DC power supply device according to claim 1, wherein
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