JP5730133B2 - 直流給電装置 - Google Patents
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Description
本発明の第1の態様は、商用交流電力を直流電力に変換する電力変換装置と、前記電力変換装置が出力する直流電力を蓄電池に充電する充電回路と、前記蓄電池の電圧を任意の電圧に変換して出力する直流電圧変換装置と、前記電力変換装置が出力する直流電力と前記直流電圧変換装置が出力する直流電力とを合成して出力するダイオードOR回路と、前記電力変換装置が出力する直流電力の単位時間当たりの電力量が許容電力量以下である状態では、前記直流電圧変換装置の出力電圧を前記電力変換装置の出力電圧より低い電圧に設定し、前記電力変換装置が出力する直流電力の単位時間当たりの電力量が許容電力量を越えている状態では、前記直流電圧変換装置の出力電圧を前記電力変換装置の出力電圧以上の電圧に設定する制御装置と、を備える直流給電装置である。
本発明の第2の態様は、前述した本発明の第1の態様において、前記電力変換装置が出力する直流電力の電圧を検出する電圧検出回路をさらに備え、前記制御装置は、前記電力変換装置が出力する直流電力の電圧が電圧閾値より高いことを条件として、前記電力変換装置が出力する直流電力の単位時間当たりの電力量が許容電力量以下である状態と判定し、前記電力変換装置が出力する直流電力の電圧が前記電圧閾値以下であることを条件として、前記電力変換装置が出力する直流電力の単位時間当たりの電力量が許容電力量を越えている状態と判定する、ことを特徴とした直流給電装置である。
本発明の第3の態様は、前述した本発明の第1の態様において、前記電力変換装置が出力する直流電力の電流を検出する電流検出回路をさらに備え、前記制御装置は、前記電力変換装置が出力する直流電力の電流が電流閾値より小さいことを条件として、前記電力変換装置が出力する直流電力の単位時間当たりの電力量が許容電力量以下である状態と判定し、前記電力変換装置が出力する直流電力の電流が前記電流閾値以上であることを条件として、前記電力変換装置が出力する直流電力の単位時間当たりの電力量が許容電力量を越えている状態と判定する、ことを特徴とした直流給電装置である。
本発明の第4の態様は、前述した本発明の第1の態様において、前記電力変換装置が出力する直流電力の電圧を検出する電圧検出回路と、前記電力変換装置が出力する直流電力の電流を検出する電流検出回路とをさらに備え、前記制御装置は、前記電圧検出回路が検出する電圧及び前記電流検出回路が検出する電流に基づいて、前記電力変換装置が出力する直流電力の単位時間当たりの電力量を演算する、ことを特徴とした直流給電装置である。
本発明の第5の態様は、前述した本発明の第1の態様において、前記電力変換装置が出力する直流電力の単位時間当たりの電力量を検出する電力検出回路をさらに備える、ことを特徴とした直流給電装置である。
本発明の第6の態様は、前述した本発明の第1〜第5の態様のいずれかにおいて、前記直流電圧変換装置の出力インピーダンスが前記電力変換装置の出力インピーダンスより低く設定されている、ことを特徴とした直流給電装置である。
このような特徴によれば、直流電圧変換装置の出力電圧を電力変換装置の出力電圧以上の電圧に設定した状態において、より多くの直流電力を蓄電池から供給することが可能になるので、瞬間的な消費電力の増加に対し、より柔軟かつ確実に対応することができる。
本発明に係る直流給電装置の構成について、図1を参照しながら説明する。
図1は、直流給電装置100の全体構成図である。
制御装置24による電力制御の第1実施例について、図2、図5及び図6を参照しながら説明する。
尚、当該実施例においては、PSU10が出力する直流電力の電流を検出する「電流検出回路」(電流検出用トランスCT、シャント抵抗器等)を設ける必要はない。
図5は、PSU10が出力する直流電力及びBBU20が出力する直流電力の電圧及び電流の変化を図示したタイミングチャートであり、図5(a)は電圧の変化、図5(b)は電流の変化をそれぞれ図示したものである。図6は、直流給電装置100が供給する電力量の時間軸に対する変化を図示したグラフである。
制御装置24による電力制御の第2実施例について、図3、図5及び図6を参照しながら説明する。
尚、当該実施例においては、PSU10が出力する直流電力の電圧を検出する「電圧検出回路」(抵抗R1、R2及びA/Dコンバータ41等)を設ける必要はない。
制御装置24による電力制御の第3実施例について、図4〜図6を参照しながら説明する。
図4は、制御装置24による電力制御の第3実施例を図示したフローチャートである。当該フローチャートに図示した制御手順は、定周期で繰り返し実行される手順である。
本発明は、上記説明した実施例に特に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変形が可能であること言うまでもない。
11 フィルタ回路
12 整流平滑回路
13 スイッチング回路
20 BBU(Battery Backup Unit)
21 充電回路
22 蓄電池
23 DC/DCコンバータ
24 制御装置
30 ダイオードOR回路
40 電力検出回路
41 AC/DCコンバータ
50 PDU(電力分配装置:Power Distribution Unit)
100 直流給電装置
CT 電流検出用トランス
Claims (6)
- 商用交流電力を直流電力に変換する電力変換装置と、
前記電力変換装置が出力する直流電力を蓄電池に充電する充電回路と、
前記蓄電池の電圧を任意の電圧に変換して出力する直流電圧変換装置と、
前記電力変換装置が出力する直流電力と前記直流電圧変換装置が出力する直流電力とを合成して出力するダイオードOR回路と、
前記電力変換装置が出力する直流電力の単位時間当たりの電力量が許容電力量以下である状態では、前記直流電圧変換装置の出力電圧を前記電力変換装置の出力電圧より低い電圧に設定し、前記電力変換装置が出力する直流電力の単位時間当たりの電力量が許容電力量を越えている状態では、前記直流電圧変換装置の出力電圧を前記電力変換装置の出力電圧以上の電圧に設定する制御装置と、を備え、
前記直流電圧変換装置の出力インピーダンスが前記電力変換装置の出力インピーダンスより低く設定されている、直流給電装置。 - 請求項1に記載の直流給電装置において、前記直流電圧変換装置の出力インピーダンスを増減調整する出力インピーダンス制御回路をさらに備える、ことを特徴とした直流給電装置。
- 請求項1又は2に記載の直流給電装置において、前記電力変換装置が出力する直流電力の電圧を検出する電圧検出回路をさらに備え、
前記制御装置は、前記電力変換装置が出力する直流電力の電圧が電圧閾値より高いことを条件として、前記電力変換装置が出力する直流電力の単位時間当たりの電力量が許容電力量以下である状態と判定し、前記電力変換装置が出力する直流電力の電圧が前記電圧閾値以下であることを条件として、前記電力変換装置が出力する直流電力の単位時間当たりの電力量が許容電力量を越えている状態と判定する、ことを特徴とした直流給電装置。 - 請求項1又は2に記載の直流給電装置において、前記電力変換装置が出力する直流電力の電流を検出する電流検出回路をさらに備え、
前記制御装置は、前記電力変換装置が出力する直流電力の電流が電流閾値より小さいことを条件として、前記電力変換装置が出力する直流電力の単位時間当たりの電力量が許容電力量以下である状態と判定し、前記電力変換装置が出力する直流電力の電流が前記電流閾値以上であることを条件として、前記電力変換装置が出力する直流電力の単位時間当たりの電力量が許容電力量を越えている状態と判定する、ことを特徴とした直流給電装置。 - 請求項1又は2に記載の直流給電装置において、前記電力変換装置が出力する直流電力の電圧を検出する電圧検出回路と、前記電力変換装置が出力する直流電力の電流を検出する電流検出回路とをさらに備え、
前記制御装置は、前記電圧検出回路が検出する電圧及び前記電流検出回路が検出する電流に基づいて、前記電力変換装置が出力する直流電力の単位時間当たりの電力量を演算する、ことを特徴とした直流給電装置。 - 請求項1又は2に記載の直流給電装置において、前記電力変換装置が出力する直流電力の単位時間当たりの電力量を検出する電力検出回路をさらに備える、ことを特徴とした直流給電装置。
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