(57)【要約】【課題】負荷電力が小さい場合における効率の低下を抑制できる負荷装置を提供する。【解決手段】負荷装置２は、電源１の出力に接続される複数の負荷部１０と、電源１の出力の負荷である電流、抵抗、電圧又は電力を設定する負荷設定値Ｄｓｅｔに応じて、複数の負荷部１０の各々が分担すべき負荷を決定し、当該決定した負荷を持つように各負荷部１０を制御する主制御部３０とを有する。各負荷部１０は、電源１から入力した電力を所定の形式の電力に変換する電力変換部１１を含んでいる。複数の負荷部１０には、優先順位が設定されている。主制御部３０は、各負荷部１０に設定可能な負荷の最大値を定めており、一の負荷部１０に設定した負荷が最大値に達していない場合、当該一の負荷部１０に比べて優先順位が下位の負荷部１０において電力の入力を停止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源の出力に接続される複数の負荷部と、
前記電源の出力の負荷である電流、抵抗、電圧又は電力を設定する負荷設定値に応じて、前記複数の負荷部の各々が分担すべき負荷を決定し、当該決定した負荷を持つように各前記負荷部を制御する主制御部とを有し、
各前記負荷部は、前記電源から入力した電力を所定の形式の電力に変換する電力変換部を含んでおり、
前記複数の負荷部には、優先順位が設定されており、
前記主制御部は、
各前記負荷部に設定可能な負荷の最大値を定めており、
一の前記負荷部に設定した負荷が前記最大値に達していない場合、当該一の負荷部に比べて前記優先順位が下位の前記負荷部において電力の入力を停止する、
負荷装置。
【請求項２】
前記主制御部は、
前記複数の負荷部の各々について、前記電力変換部による電力変換動作が行われた稼働時間を取得し、
前記複数の負荷部の各々について取得した前記稼働時間のばらつきが小さくなるように前記優先順位の設定を変更する、
請求項１に記載の負荷装置。
【請求項３】
前記主制御部は、最小の前記稼働時間と最大の前記稼働時間との差がしきい値を超えた場合、当該最大の稼働時間が取得された前記負荷部の前記優先順位を下げるとともに、当該最小の稼働時間が取得された前記負荷部の前記優先順位を上げる、
請求項２に記載の負荷装置。
【請求項４】
前記負荷部は、
前記電力変換部における電力変換動作に伴って充放電が繰り返されるキャパシタと、
前記充放電の繰り返しによって生じる前記キャパシタのリップル電圧を検出するリップル検出部とを含み、
前記主制御部は、前記複数の負荷部の各々について検出された前記リップル電圧のばらつきが小さくなるように前記優先順位の設定を変更する、
請求項１に記載の負荷装置。
【請求項５】
前記主制御部は、最小の前記リップル電圧と最大の前記リップル電圧との差がしきい値を超えた場合、当該最大のリップル電圧が検出された前記負荷部の前記優先順位を下げるとともに、当該最小のリップル電圧が検出された前記負荷部の前記優先順位を上げる、
請求項４に記載の負荷装置。
【請求項６】
前記複数の負荷部は、前記電源の出力において並列に接続されており、
各前記負荷部は、入力される部分電流設定信号により設定された部分電流が前記電源から前記電力変換部へ流れるように前記電力変換部を制御する第１負荷制御部を含み、
前記主制御部は、
前記負荷設定値に応じて、前記複数の負荷部の各々に流れるべき前記部分電流を設定する前記部分電流設定信号を生成し、
前記部分電流設定信号により設定する前記部分電流を、前記負荷部毎に定められた最大値以下に制限し、
一の前記負荷部に設定した前記部分電流が前記最大値に達していない場合、当該一の負荷部に比べて前記優先順位が下位の前記負荷部において前記部分電流をゼロに設定する前記部分電流設定信号を生成する、
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の負荷装置。
【請求項７】
前記主制御部は、
前記負荷設定値に応じて、前記電源の出力に流れるべき全体電流を設定する全体電流設定信号を生成する全体電流設定部と、
前記複数の負荷部に対応する複数の部分電流設定部とを含み、
一の前記負荷部に対応する一の前記部分電流設定部は、
当該一の負荷部に比べて前記優先順位が上位にある全ての前記負荷部の前記最大値を加算した合計値が、前記全体電流設定信号による前記全体電流の設定値より小さい場合、前記全体電流の前記設定値から前記合計値を減算した値に応じた前記部分電流であって、当該一の負荷部について定められた前記最大値以下に制限された前記部分電流を設定する前記部分電流設定信号を生成し、
前記合計値が前記全体電流の前記設定値より大きい場合、当該一の負荷部において流れる前記部分電流をゼロに設定する前記部分電流設定信号を生成する、
請求項６に記載の負荷装置。
【請求項８】
前記電源の出力において前記複数の負荷部とともに並列に接続された補助負荷部を有し、
前記主制御部は、前記負荷設定値に応じて、各前記負荷部の前記部分電流設定信号を生成するとともに、前記補助負荷部に流れるべき補助電流を設定する補助電流設定信号を生成し、
前記補助負荷部は、
前記電源の出力において前記複数の負荷部とともに並列に接続され、インピーダンスの制御が可能な可変インピーダンス部と、
前記補助電流設定信号に応じた前記補助電流が流れるように前記可変インピーダンス部のインピーダンスを制御する第２負荷制御部とを含む、
請求項６に記載の負荷装置。
【請求項９】
前記主制御部は、
前記負荷設定値に応じて、前記電源の出力に流れるべき全体電流を設定する全体電流設定信号を生成する全体電流設定部と、
前記複数の負荷部に対応する複数の部分電流設定部と、
前記補助電流設定信号を生成する補助電流設定部とを含み、
一の前記負荷部に対応する一の前記部分電流設定部は、
当該一の負荷部に比べて前記優先順位が上位にある全ての前記負荷部の前記最大値を加算した合計値と前記補助電流の基準値との和が、前記全体電流設定信号による前記全体電流の前記設定値より小さい場合、前記全体電流の前記設定値から前記和を減算した値に応じた前記部分電流であって、当該一の負荷部について定められた前記最大値以下に制限された前記部分電流を設定する前記部分電流設定信号を生成し、
前記和が前記全体電流の前記設定値より大きい場合、当該一の負荷部において流れる前記部分電流をゼロに設定する前記部分電流設定信号を生成し、
前記補助電流設定部は、
前記全体電流の前記設定値が前記補助電流の前記基準値より大きい場合、前記補助電流を前記基準値に設定する前記補助電流設定信号を生成し、
前記全体電流の前記設定値が前記補助電流の前記基準値より小さい場合、前記補助電流を前記全体電流の前記設定値と同じ電流に設定する前記補助電流設定信号を生成する、
請求項８に記載の負荷装置。
【請求項１０】
前記電源の出力に流れる全体電流を検出する全体電流検出部を有し、
前記主制御部は、
前記負荷設定値に応じて、前記電源の出力に流れるべき前記全体電流を設定する全体電流設定信号を生成する全体電流設定部と、
前記複数の負荷部に対応する複数の部分電流設定部とを含み、
一の前記負荷部に対応する一の前記部分電流設定部は、
当該一の負荷部に比べて前記優先順位が上位にある全ての前記負荷部の前記最大値を加算した合計値と前記補助電流の基準値との和が、前記全体電流設定信号による前記全体電流の設定値より小さい場合、前記全体電流の前記設定値から前記和を減算した値に応じた前記部分電流であって、当該一の負荷部について定められた前記最大値以下に制限された前記部分電流を設定する前記部分電流設定信号を生成し、
前記和が前記全体電流の前記設定値より大きい場合、当該一の負荷部において流れる前記部分電流をゼロに設定する前記部分電流設定信号を生成し、
前記第２負荷制御部は、前記補助電流設定信号の代わりに前記全体電流設定信号を入力し、前記全体電流検出部において検出される前記全体電流が前記全体電流設定信号により設定される前記全体電流へ近づくように前記可変インピーダンス部のインピーダンスを制御する、
請求項８に記載の負荷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源の出力の負荷を調節する負荷装置に係り、特に、インバータなどの電力変換部を備えた負荷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な電子負荷装置では、直流電源装置や交流電源装置、バッテリーなどの電源の出力における負荷を調節するために、トランジスタ等の可変インピーダンス素子によって電源から出力される電力を熱に変換する。そのため、負荷が大きくなるほど放熱用の部品が大型化するという問題がある。そこで、比較的大きな電力を扱う電子負荷装置では、電源から出力される電力の一部を交流系統などへ回生することにより、熱に変換される電力の低減を図っているものがある（例えば、下記の特許文献１を参照）。このような回生型の電子負荷装置は、ＤＣ−ＤＣコンバータやＤＣ−ＡＣインバータなどのスイッチング方式の電力変換装置を備えており、電源から出力される電力を回生先（交流系統など）の電力形式に合わせて変換する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４５０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、複数台の電子負荷装置に負荷電力を分担させることにより、全体として大きな負荷電力を扱えるようにしたシステムを構成する場合がある。例えば、複数台の電子負荷装置を電源の出力に並列接続することにより、各電子負荷装置に流れる電流の和が負荷電流となるため、１台あたりの電子負荷装置の定格電流を超える負荷電流を扱うことが可能となる。
【０００５】
このような複数台の電子負荷装置を用いたシステムでは、一般的に、全ての電子負荷装置に対して同一の負荷が設定される。例えば、Ｎ台の電子負荷装置が並列接続されたシステムの場合、全負荷電流のＮ分の１に相当する電流が流れるように各電子負荷装置の負荷が設定される。
【０００６】
しかしながら、スイッチング方式の電力変換装置の場合、入出力される電力が小さくなるほど効率が低下する傾向がある。従って、複数台の回生型の電子負荷装置を用いたシステムにおいて、各電子負荷装置に同一の負荷が設定される場合、負荷電力が小さくなるほど個々の電子負荷装置に入力される電力が小さくなり、電力変換装置の効率が低下するため、システム全体の効率も低下するという問題がある。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、負荷電力が小さい場合における効率の低下を抑制できる負荷装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る負荷装置は、電源の出力に接続される複数の負荷部と、電源の出力の負荷である電流、抵抗、電圧又は電力を設定する負荷設定値に応じて、複数の負荷部の各々が分担すべき負荷を決定し、当該決定した負荷を持つように各負荷部を制御する主制御部とを有する。各負荷部は、電源から入力した電力を所定の形式の電力に変換する電力変換部を含んでいる。複数の負荷部には、優先順位が設定されている。主制御部は、各負荷部に設定可能な負荷の最大値を定めており、一の負荷部に設定した負荷が最大値に達していない場合、当該一の負荷部に比べて優先順位が下位の負荷部において電力の入力を停止する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、負荷電力が小さい場合における効率の低下を抑制できる負荷装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る負荷装置の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、第２の実施形態に係る負荷装置における負荷部の構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、第２の実施形態に係る負荷装置における主制御部の構成の一例を示す図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、全体電流設定部の構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、リップル検出部を備えた負荷部の例を示す図である。
【図６】図６は、第３の実施形態に係る負荷装置の構成の一例を示す図である。
【図７】図７は、第３の実施形態に係る負荷装置における補助負荷部の構成の一例を示す図である。
【図８】図８は、第３の実施形態に係る負荷装置における主制御部の構成の一例を示す図である。
【図９】図９は、補助負荷部の一変形例を示す図である。
【図１０】図１０は、図９に示す補助負荷部を用いる場合の主制御部の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る負荷装置２の構成の一例を示す図である。図１に示す負荷装置２は、電源１の出力における負荷を調節する装置である。電源１は、例えば直流電源装置や交流電源装置、バッテリー装置など、様々なタイプの定電圧源や定電流源であってよい。負荷装置２は、電源１から出力される電力の一部を回生する機能を持っており、図１の例では、電源１の出力電力の一部を直流電力に変換して後段のＤＣ／ＡＣインバータ装置８に出力する。ＤＣ／ＡＣインバータ装置８は、負荷装置２から出力される直流電力を交流電力に変換し、交流系統ライン９に出力する。
【００１２】
図１の例において、負荷装置２は、電源１の出力に接続されるｎ個の負荷部１０−１〜１０−ｎ（以下、各々を区別せずに「負荷部１０」と記す場合がある。）と、負荷部１０−１〜１０−ｎの負荷をそれぞれ制御する主制御部３０とを有する。
【００１３】
各負荷部１０は、電源１から入力した電力を所定の形式の電力（図１の例では、ＤＣ／ＡＣインバータ装置８へ出力される直流電力）に変換する電力変換部１１を含む。
【００１４】
主制御部３０は、電源１の出力の負荷を設定する負荷設定値Ｄｓｅｔに応じて、ｎ個の負荷部１０の各々が分担すべき負荷を決定し、当該決定した負荷を持つようにｎ個の負荷部１０をそれぞれ制御する。主制御部３０が負荷設定値Ｄｓｅｔに応じて設定する電源１の出力の負荷は、電源１の出力における電流、抵抗、電圧又は電力である。すなわち、主制御部３０は、電源１の出力における電流、抵抗、電圧及び電力の少なくとも１つを、負荷設定値Ｄｓｅｔに応じた所望の値に近づくように調節する制御機能を持つ。
【００１５】
主制御部３０は、各負荷部１０が分担すべき負荷を決定する場合において、各負荷部１０に設定可能な負荷の最大値を定めている。例えば、各負荷部１０に設定可能な電流の最大値が１０Ａの場合、主制御部３０は、各負荷部１０に対して１０Ａを超える電流を設定しない。
【００１６】
なお、負荷部１０に設定可能な「負荷の最大値」とは、電源１から負荷部１０へ入力される電力が大きくなる方向（電源１にとって出力電力が大きくなる方向）に負荷の値を変化させた場合の限界値を意味する。例えば電源１が直流の定電圧源であり、負荷部１０が抵抗（コンダクタンス）の調節機能を持つ場合、負荷部１０に設定する抵抗の値を小さくするほど（コンダクタンスの値を大きくするほど）、電源１から負荷部１０へ入力される電力が大きくなる。この場合、負荷部１０に設定可能な抵抗の最小値（コンダクタンスの最大値）が「負荷の最大値」に相当する。
【００１７】
主制御部３０は、ｎ個の負荷部１０に対して予め設定された優先順位に従って、各負荷部１０が分担すべき負荷を決定する。すなわち、主制御部３０は、一の負荷部１０に設定した負荷が最大値に達していない場合、当該一の負荷部１０に比べて優先順位が下位の負荷部１０において電力の入力を停止する。主制御部３０は、負荷設定値Ｄｓｅｔに応じた電源１の出力の負荷が得られるように、優先順位が上位の負荷部１０から順に最大値までの負荷を分担させ、負荷の分担の必要がない優先順位が下位の負荷部１０においては電力の入力を停止する。
【００１８】
このように、優先順位が下位の負荷部１０において電力の入力を停止することにより、これらの負荷部１０の電力損失がほぼゼロになる。そのため、全ての負荷部１０を一律に動作させる場合に比べて、負荷装置２の効率を向上させることができる。特に、負荷設定値Ｄｓｅｔにより設定される電源１の負荷が小さい場合、電力の入力を停止する負荷部１０が多くなるため、効率を大幅に向上させることができる。
【００１９】
例えば、定電圧源である電源１の出力に対してｎ個の負荷部１０が並列に接続されており、各負荷部１０には負荷として最大１０Ａまでの電流を設定できるものとする。この場合において、仮に、電源１の出力電流を３１Ａに設定する負荷設定値Ｄｓｅｔが与えられたとすると、主制御部３０は、優先順位が第１位から第３位までの負荷部１０にそれぞれ１０Ａ（最大値）の電流を設定するとともに、優先順位が第４位の負荷部１０に１Ａの電流を設定する。また、主制御部３０は、優先順位が第５位以下の負荷部１０の電流をゼロに設定し、これらの負荷部１０における電力の入力を停止する。その結果、優先順位が第１位から第３位までの負荷部１０では負荷が最大値（１０Ａ）となるため、内部の電力変換部１１が高効率の状態で動作する。また、優先順位が第５位以下の負荷部１０では電力の入力が停止するため、これらの負荷部１０の電力損失がほぼゼロになる。従って、全ての負荷部１０において均等に負荷を分担させる場合に比べて、負荷装置２の全体的な効率を向上させることができる。
【００２０】
ところで、ｎ個の負荷部１０に設定される優先順位が常に変わらない場合、優先順位の高い負荷部１０と優先順位の低い負荷部１０との間で稼働率の差が大きくなり、優先順位の高い負荷部１０ほど寿命が短くなることが予想される。
【００２１】
そこで、主制御部３０は、ｎ個の負荷部１０の各々について、電力変換部１１による電力変換動作が行われた稼働時間を取得し、ｎ個の負荷部１０の各々について取得した稼働時間のばらつきが小さくなるように優先順位の設定を変更する。例えば主制御部３０は、電力変換部１１において電力変換動作によるスイッチングが行われた時間の測定値を積算することにより、電力変換部１１の稼働時間を取得する。
【００２２】
主制御部３０は、ｎ個の負荷部１０における稼働時間のばらつきが所定の範囲を超えて大きくなった場合、優先順位の設定を変更する。例えば主制御部３０は、最小の稼働時間と最大の稼働時間との差が所定のしきい値を超えた場合、当該最大の稼働時間が取得された負荷部１０の優先順位を下げるとともに、当該最小の稼働時間が取得された負荷部１０の優先順位を上げる。具体的には、主制御部３０は、最大の稼働時間が取得された負荷部１０の優先順位を最下位とし、他の負荷部１０の優先順位を１つず繰り上げてもよいし、最小の稼働時間が取得された負荷部１０の優先順位を最高位とし、他の負荷部１０の優先順位を１つず繰り下げてもよい。あるいは、主制御部３０は、最大の稼働時間が取得された負荷部１０の優先順位と最小の稼働時間が取得された負荷部１０の優先順位とを交換してもよい。
【００２３】
なお、主制御部３０は、優先順位の変更を一定の周期で繰り返してもよい。この場合、主制御部３０は、ｎ個の負荷部１０の優先順位をランダムに変更してもよい。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態に係る負荷装置２によれば、一の負荷部１０に設定した負荷が最大値に達していない場合、当該一の負荷部１０に比べて優先順位が下位の負荷部１０において電力の入力を停止することにより、全ての負荷部１０を一律に動作させる場合に比べて負荷装置２の全体的な効率を向上させることができる。特に、電源１の負荷電力が小さい場合、電力の入力を停止する負荷部１０が多くなるため、効率を大幅に向上させることができる。
【００２５】
また、本実施形態に係る負荷装置２によれば、ｎ個の負荷部１０の各々について取得した稼働時間のばらつきが小さくなるように優先順位の設定を変更することにより、ｎ個の負荷部１０における寿命や性能のばらつきを効果的に抑制することができる。
【００２６】
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に係る負荷装置２について説明する。第２の実施形態に係る負荷装置２は、図１に示す負荷装置２における負荷部１０及び主制御部３０の構成を具体化したものである。
【００２７】
図２は、第２の実施形態に係る負荷装置２における負荷部１０−ｉ（ｉは１からｎまでの任意の整数を示す。）の構成の一例を示す図である。図２に示す負荷部１０は、電力変換部１１と、第１負荷制御部１２と、電流検出部１４とを有する。本実施形態に係る負荷装置２では、ｎ個の負荷部１０が電源１の出力において並列に接続される。
【００２８】
電力変換部１１は、電源１から入力した電力を所定の形式の電力に変換する回路であり、図２の例において、フルブリッジ回路１０１と、駆動回路１０２と、インダクタＬ１と、キャパシタＣ１及びＣ２とを有する。フルブリッジ回路１０１は、ＩＧＢＴなどのトランジスタＱ１〜Ｑ４と、トランジスタＱ１〜Ｑ４に並列接続される還流用のダイオードＤ１〜Ｄ４を含む。トランジスタＱ１はノードＮ３とノードＮ１との間に接続され、トランジスタＱ２はノードＮ１とノードＮ４との間に接続され、トランジスタＱ３はノードＮ３とノードＮ２との間に接続され、トランジスタＱ４はノードＮ２とノードＮ４との間に接続される。インダクタＬ１及びキャパシタＣ１は、ノードＮ１とノードＮ２との間に直列接続される。キャパシタＣ２は、ノードＮ３とノードＮ４との間に接続される。駆動回路１０２は、第１負荷制御部１２の制御に従って、トランジスタＱ１〜Ｑ４の各々をオン又はオフさせる駆動信号を発生する。キャパシタＣ１が電源１の出力に接続され、キャパシタＣ２がＤＣ／ＡＣインバータ装置８の入力に接続される。
【００２９】
電流検出部１４は、電源１から電力変換部１１へ流れる部分電流ＩＡｉを検出する。
第１負荷制御部１２は、主制御部３０から入力される部分電流設定信号Ａｉにより設定された部分電流ＩＡｉが電源１から電力変換部１１へ流れるように、電力変換部１１を制御する。例えば第１負荷制御部１２は、部分電流設定信号Ａｉによる部分電流ＩＡｉの設定値と電流検出部１４において検出された部分電流ＩＡｉとの誤差を増幅し、この増幅した誤差がゼロへ近づくようにトランジスタＱ１〜Ｑ４のオン・オフをそれぞれ制御する。
【００３０】
主制御部３０は、ホストコントローラやユーザインターフェース装置などから与えられた負荷設定値Ｄｓｅｔに応じて、ｎ個の負荷部１０−１〜１０−ｎに流れるべき部分電流ＩＡ１〜ＩＡｎを設定する部分電流設定信号Ａ１〜Ａｎを生成する。ただし、主制御部３０は、部分電流設定信号Ａｉにより設定する負荷部１０−ｉの部分電流ＩＡｉを、負荷部１０−ｉについて定められた最大値ＩＭｉ以下に制限する。また、主制御部３０は、一の負荷部１０−ｉに設定した部分電流ＩＡｉが最大値ＩＭｉに達していない場合、当該一の負荷部１０−ｉに比べて優先順位が下位の負荷部１０−ｊ（ｊは１からｎまでの任意の整数を示す。）において部分電流ＩＡｊをゼロに設定する部分電流設定信号Ａｊを生成する。
【００３１】
図３は、第２の実施形態に係る負荷装置２における主制御部３０の構成の一例を示す図である。主制御部３０は、例えば、記憶装置に記憶されたプログラムの命令コードに従って処理を実行する１以上のコンピュータ（マイクロプロセッサなど）を含んでいてもよいし、専用のハードウェア（ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣなど）を含んでいてもよい。主制御部３０は、全ての処理を１以上のコンピュータによって実行してもよいし、少なくとも一部の処理を専用のハードウェアによって実行してもよい。
【００３２】
図３に示す主制御部３０は、優先順位設定部３１と、全体電流設定部３２と、ｎ個の負荷部１０−１〜１０−ｎに対応したｎ個の部分電流設定部３３−１〜３３−ｎとを有する。
【００３３】
優先順位設定部３１は、ｎ個の負荷部１０に設定した優先順位を記憶しており、部分電流設定部３３−ｉに対して負荷部１０−ｉの優先順位を示す優先順位設定信号Ｐｉを出力する。
【００３４】
また優先順位設定部３１は、ｎ個の負荷部１０の各々について、電力変換部１１による電力変換動作が行われた稼働時間を取得し、ｎ個の負荷部１０の各々について取得した稼働時間のばらつきが小さくなるように優先順位の設定を変更する。例えば、優先順位設定部３１は、最小の稼働時間と最大の稼働時間との差が所定のしきい値を超えた場合、当該最大の稼働時間が取得された負荷部１０の優先順位を下げるとともに、当該最小の稼働時間が取得された負荷部１０の優先順位を上げる。
【００３５】
全体電流設定部３２は、負荷設定値Ｄｓｅｔに応じて、電源１の出力に流れるべき全体電流ＩＬを設定する全体電流設定信号ＩＬｓｅｔを生成する。
【００３６】
図４Ａ〜図４Ｃは、全体電流設定部３２の構成の一例を示す図であり、各負荷モードに対応した全体電流設定部３２の構成例を示す。図４Ａは定電圧負荷モードにおける構成例を示し、図４Ｂは定抵抗負荷モードにおける構成例を示し、図４Ｃは定電力負荷モードにおける構成例を示す。なお定電流負荷モードの場合、負荷設定値Ｄｓｅｔがそのまま全体電流設定信号ＩＬｓｅｔとなる。全体電流設定部３２は、選択された負荷モードに応じて、例えば図４Ａ〜図４Ｃに示すような構成により全体電流設定信号ＩＬｓｅｔを生成する。
【００３７】
定電圧負荷モードの場合（図４Ａ）、全体電流設定部３２は、電源１の出力電圧を検出する電圧検出部３６の検出値と、負荷設定値Ｄｓｅｔによる目標電圧の設定値との誤差を、誤差増幅部３２１によって増幅する。全体電流設定部３２は、誤差増幅部３２１において増幅した電圧の誤差を、全体電流設定信号ＩＬｓｅｔとして出力する。電源１の出力電圧が目標電圧より高い場合、全体電流設定部３２は、電源１の出力電圧が低下するように、電源１の出力電流が増大する方向へ全体電流設定信号ＩＬｓｅｔを調節する。逆に、電源１の出力電圧が目標電圧より低い場合、全体電流設定部３２は、電源１の出力電圧が上昇するように、電源１の出力電流が減少する方向へ全体電流設定信号ＩＬｓｅｔを調節する。
【００３８】
定抵抗負荷モードの場合（図４Ｂ）、全体電流設定部３２は、電圧検出部３６による電源１の出力電圧の検出値と、負荷設定値Ｄｓｅｔによる目標コンダクタンスの設定値との積を乗算部３２２より算出する。全体電流設定部３２は、乗算部３２２おいて算出された電圧値とコンダクタンス値との積を全体電流設定信号ＩＬｓｅｔとして出力する。これにより、全体電流設定信号ＩＬｓｅｔは電源１の出力電圧に比例した値となり、その比例係数が負荷設定値Ｄｓｅｔ（コンダクタンス値）と等しくなる。
【００３９】
定電力負荷モードの場合（図４Ｃ）、全体電流設定部３２は、各負荷部１０における電流検出部１４の検出値を加算部３２３において合計することにより、電源１の出力電流（全体電流ＩＬ）の検出値を取得する。また全体電流設定部３２は、加算部３２３により得られた全体電流ＩＬの検出値と、電圧検出部３６による電源１の出力電圧の検出値とを乗算部３２４において乗算することにより、電源１の出力電力の検出値を取得する。そして、全体電流設定部３２は、電源１の出力電力の検出値と、負荷設定値Ｄｓｅｔによる目標電力の設定値との誤差を、誤差増幅部３２５によって増幅する。全体電流設定部３２は、誤差増幅部３２５において増幅した電力の誤差を、全体電流設定信号ＩＬｓｅｔとして出力する。電源１の出力電力が目標電力より大きい場合、全体電流設定部３２は、電源１の出力電力が減少するように、電源１の出力電流が減少する方向へ全体電流設定信号ＩＬｓｅｔを調節する。逆に、電源１の出力電力が目標電力より小さい場合、全体電流設定部３２は、電源１の出力電力が増大するように、電源１の出力電流が増大する方向へ全体電流設定信号ＩＬｓｅｔを調節する。
【００４０】
部分電流設定部３３−ｉは、負荷部１０−ｉに比べて優先順位が上位にある全ての負荷部１０における負荷電流の最大値ＩＭｊを加算した合計値Ｓｉに応じて、部分電流設定信号Ａｉを生成する。すなわち、部分電流設定部３３−ｉは、全体電流設定信号ＩＬｓｅｔによる全体電流ＩＬの設定値に比べて合計値Ｓｉが小さい場合、全体電流ＩＬの設定値から合計値Ｓｉを減算した値を部分電流ＩＡｉの設定値とするように部分電流設定信号Ａｉを生成する。
【００４１】
ただし、全体電流ＩＬの設定値から合計値Ｓｉを減算した値が負荷部１０−ｉの負荷電流の最大値ＩＭｉを超える場合、部分電流設定部３３−ｉは、部分電流ＩＡｉの設定値を最大値ＩＭｉとするように部分電流設定信号Ａｉを生成する。すなわち、部分電流設定部３３−ｉは、部分電流設定信号Ａｉによる部分電流ＩＡｉの設定値を最大値ＩＭｉ以下に制限する。
【００４２】
一方、部分電流設定部３３−ｉは、全体電流設定信号ＩＬｓｅｔによる全体電流ＩＬの設定値に比べて合計値Ｓｉが大きい場合、負荷部１０−ｉにおいて流れる部分電流ＩＡｉをゼロに設定する部分電流設定信号Ａｉを生成する。
【００４３】
図３の例において、部分電流設定部３３−ｉは、合計値取得部３３１と減算部３３２を含む。
【００４４】
合計値取得部３３１は、優先順位設定部３１から出力される優先順位設定信号Ｐｉに基づいて、負荷部１０−ｉに比べて優先順位が上位にある全ての負荷部１０における負荷電流の最大値ＩＭｊを加算した合計値Ｓｉを取得する。仮に、全ての負荷部１０における負荷電流の最大値が「ＩＭ」であるとすると、優先順位が上位から第ｋ番目（ｋは１からｎまでの任意の整数を示す）に設定された負荷部１０−ｉの合計値Ｓｉは、「ＩＭ×（ｋ−１）」となる。
【００４５】
減算部３３２は、全体電流設定信号ＩＬｓｅｔによる全体電流ＩＬの設定値から合計値Ｓｉを減算し、その減算結果を部分電流ＩＡｉの設定値とする部分電流設定信号Ａｉを生成する。ただし、全体電流ＩＬの設定値から合計値Ｓｉを減算した値が負荷電流の最大値ＩＭｉを超える場合、減算部３３２は、部分電流ＩＡｉを最大値ＩＭｉに設定する部分電流設定信号Ａｉを生成する。また、全体電流ＩＬの設定値から合計値Ｓｉを減算した値がゼロ以下の場合、減算部３３２は、部分電流ＩＡｉをゼロに設定する部分電流設定信号Ａｉを生成する。
【００４６】
全体電流設定信号ＩＬｓｅｔによる全体電流ＩＬの設定値を「ＩＬｓｅｔ」で表し、部分電流設定信号Ａｉによる部分電流ＩＡｉの設定値を「Ａｉ」で表す場合、部分電流ＩＡｉの設定値「Ａｉ」は以下のようになる。
【００４７】
０＜ＩＬｓｅｔ−Ｓｉ＜ＩＭｉの場合：
Ａｉ＝ＩＬｓｅｔ−Ｓｉ
ＩＬｓｅｔ−Ｓｉ≧ＩＭｉの場合：
Ａｉ＝ＩＭｉ
ＩＬｓｅｔ−Ｓｉ≦０の場合：
Ａｉ＝０
【００４８】
以上説明したように、本実施形態に係る負荷装置２によれば、負荷部１０−ｉに比べて優先順位が上位にある全ての負荷部１０における負荷電流の最大値ＩＭｊを加算した合計値Ｓｉが、全体電流設定信号ＩＬｓｅｔによる全体電流ＩＬの設定値に比べて小さい場合、この全体電流ＩＬの設定値から合計値Ｓｉを減算した値であって、かつ、最大値ＩＭｉ以下に制限された値が、部分電流ＩＡｉの設定値として負荷部１０−ｉに設定される。一方、全体電流ＩＬの設定値に比べて合計値Ｓｉが大きい場合、負荷部１０−ｉにおいて流れる部分電流ＩＡｉはゼロに設定される。これにより、優先順位が下位の負荷部１０において電力の入力を停止して、負荷装置２の全体的な効率を向上させることができる。
【００４９】
また、本実施形態に係る負荷装置２によれば、第１の実施形態に係る負荷装置２と同様に優先順位の設定を変更するため、ｎ個の負荷部１０における寿命や性能のばらつきを抑制することができる。
【００５０】
次に、優先順位の設定を変更する方法の一変形例について図５を参照して説明する。図５は、リップル検出部１６を備えた負荷部１０−ｉの例を示す図である。図５に示す負荷部１０−ｉは、図２に示す負荷部１０−ｉと同様の構成に加えて、リップル検出部１６を有する。リップル検出部１６は、電力変換部１１の電力変換動作に伴って充放電が繰り返されるキャパシタＣ２のリップル電圧を検出する。リップル電圧は、電力変換動作に伴うキャパシタＣ２の充放電の繰り返しによって生じるキャパシタＣ２の電圧の脈動成分である。リップル検出部１６は、例えば、キャパシタＣ２のリップル電圧の振幅を検出する。第１負荷制御部１２は、リップル検出部１６によるリップル電圧の検出値を取得して主制御部３０に出力する。
【００５１】
主制御部３０（優先順位設定部３１）は、ｎ個の負荷部１０の各々においてリップル検出部１６により検出されたリップル電圧に基づいて、ｎ個の負荷部１０に対する優先順位の設定を変更する。すなわち、主制御部３０は、ｎ個の負荷部１０の各々について検出されたリップル電圧のばらつきが小さくなるように優先順位の設定を変更する。
【００５２】
主制御部３０（優先順位設定部３１）は、ｎ個の負荷部１０について検出されるリップル電圧のばらつきが所定の範囲を超えて大きくなった場合に優先順位の設定を変更する。例えば、主制御部３０は、ｎ個の負荷部１０について検出されたリップル電圧における最小のリップル電圧と最大のリップル電圧との差が所定のしきい値を超えた場合、当該最大のリップル電圧が検出された負荷部１０の優先順位を下げるとともに、当該最小のリップル電圧が検出された負荷部１０の優先順位を上げる。具体的には、主制御部３０は、最大のリップル電圧が検出された負荷部１０の優先順位を最下位とし、他の負荷部１０の優先順位を１ずつ繰り上げてもよいし、最小のリップル電圧が検出された負荷部１０の優先順位を最高位とし、他の負荷部１０の優先順位を１ずつ繰り下げてもよい。あるいは、主制御部３０は、最大のリップル電圧が検出された負荷部１０の優先順位と最小のリップル電圧が検出された負荷部１０の優先順位とを交換してもよい。
【００５３】
＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態に係る負荷装置２について説明する。図６は、第３の実施形態に係る負荷装置２の構成の一例を示す図である。図６に示す負荷装置２は、上述した第２の実施形態に係る負荷装置２（図１〜図５）と概ね同様の構成を有するとともに、補助負荷部２０を有する。図７は、補助負荷部２０の構成の一例を示す図である。
【００５４】
補助負荷部２０は、電源１の出力においてｎ個の負荷部１０とともに並列に接続されており、補助電流設定信号Ｂに応じた補助電流ＩＢが流れる。図７の例において、補助負荷部２０は、可変インピーダンス部２１と、可変インピーダンス部２１を駆動する駆動回路２２と、可変インピーダンス部２１に流れる補助電流ＩＢを検出する電流検出部２４と、第２負荷制御部２３とを含む。
【００５５】
可変インピーダンス部２１は、電源１の出力においてｎ個の負荷部１０とともに並列に接続されたトランジスタなどの可変インピーダンス素子を含む。可変インピーダンス部２１の可変インピーダンス素子は、駆動回路２２の駆動信号に応じてインピーダンスが変化する。
【００５６】
第２負荷制御部２３は、補助電流設定信号Ｂに応じた補助電流ＩＢが流れるように、駆動回路２２から可変インピーダンス部２１へ駆動信号を供給させる。例えば第２負荷制御部２３は、補助電流設定信号Ｂによる補助電流ＩＢの設定値と電流検出部２４において検出された補助電流ＩＢとの誤差を増幅し、この増幅した誤差がゼロへ近づくように駆動回路２２から可変インピーダンス部２１へ供給される駆動信号を制御する。
【００５７】
主制御部３０は、負荷設定値Ｄｓｅｔに応じて、ｎ個の負荷部１０−１〜１０−ｎに流れるべき部分電流ＩＡ１〜ＩＡｎを設定する部分電流設定信号Ａ１〜Ａｎを生成するとともに、上述した補助負荷部２０に流れるべき補助電流ＩＢを設定する補助電流設定信号Ｂを生成する。
【００５８】
図８は、第３の実施形態に係る負荷装置２における主制御部３０の構成の一例を示す図である。図８に示す主制御部３０は、図３に示す主制御部３０と同様な優先順位設定部３１及び全体電流設定部３２を有するとともに、ｎ個の負荷部１０−１〜１０−ｎに対応したｎ個の部分電流設定部３４−１〜３４−ｎと、補助電流設定信号Ｂを生成する補助電流設定部３５とを有する。
【００５９】
部分電流設定部３４−ｉは、負荷部１０−ｉに比べて優先順位が上位にある全ての負荷部１０における負荷電流の最大値ＩＭｊを加算した合計値Ｓｉと、補助負荷部２０に流れる補助電流ＩＢの基準値Ｂｓｅｔとの和に応じて、部分電流設定信号Ａｉを生成する。すなわち、部分電流設定部３４−ｉは、全体電流設定信号ＩＬｓｅｔによる全体電流ＩＬの設定値に比べて合計値Ｓｉと基準値Ｂｓｅｔとの和が小さい場合、全体電流ＩＬの設定値から当該和を減算した値を部分電流ＩＡｉの設定値とするように部分電流設定信号Ａｉを生成する。
【００６０】
ただし、全体電流設定信号ＩＬｓｅｔによる全体電流ＩＬの設定値から合計値Ｓｉと基準値Ｂｓｅｔとの和を減算した値が負荷部１０−ｉの負荷電流の最大値ＩＭｉを超える場合、部分電流設定部３４−ｉは、部分電流ＩＡｉの設定値を最大値ＩＭｉとするように部分電流設定信号Ａｉを生成する。すなわち、部分電流設定部３４−ｉは、部分電流設定信号Ａｉによる部分電流ＩＡｉの設定値を最大値ＩＭｉ以下に制限する。
【００６１】
一方、部分電流設定部３４−ｉは、全体電流設定信号ＩＬｓｅｔによる全体電流ＩＬの設定値に比べて合計値Ｓｉと基準値Ｂｓｅｔとの和が大きい場合、負荷部１０−ｉにおいて流れる部分電流ＩＡｉをゼロに設定する部分電流設定信号Ａｉを生成する。
【００６２】
図８の例において、部分電流設定部３４−ｉは、図３における部分電流設定部３３−ｉと同様な合計値取得部３３１を含むとともに、減算部３３３を含む。
【００６３】
減算部３３３は、全体電流設定信号ＩＬｓｅｔによる全体電流ＩＬの設定値から合計値Ｓｉと基準値Ｂｓｅｔとを減算し、その減算結果を部分電流ＩＡｉの設定値とする部分電流設定信号Ａｉを生成する。ただし、全体電流ＩＬの設定値から合計値Ｓｉと基準値Ｂｓｅｔとを減算した値が負荷電流の最大値ＩＭｉを超える場合、減算部３３２は、部分電流ＩＡｉを最大値ＩＭｉに設定する部分電流設定信号Ａｉを生成する。また、全体電流ＩＬの設定値から合計値Ｓｉと基準値Ｂｓｅｔとを減算した値がゼロ以下の場合、減算部３３２は、部分電流ＩＡｉをゼロに設定する部分電流設定信号Ａｉを生成する。
【００６４】
部分電流ＩＡｉの設定値「Ａｉ」は以下のようになる。
【００６５】
０＜ＩＬｓｅｔ−（Ｓｉ＋Ｂｓｅｔ）＜ＩＭｉの場合：
Ａｉ＝ＩＬｓｅｔ−（Ｓｉ＋Ｂｓｅｔ）
ＩＬｓｅｔ−（Ｓｉ＋Ｂｓｅｔ）≧ＩＭｉの場合：
Ａｉ＝ＩＭｉ
ＩＬｓｅｔ−（Ｓｉ＋Ｂｓｅｔ）≦０の場合：
Ａｉ＝０
【００６６】
補助電流設定部３５は、全体電流設定信号ＩＬｓｅｔによる全体電流ＩＬの設定値が補助電流ＩＢの基準値Ｂｓｅｔより大きい場合、補助電流ＩＢを基準値Ｂｓｅｔに設定する補助電流設定信号Ｂを生成し、全体電流ＩＬの設定値が補助電流ＩＢの基準値Ｂｓｅｔより小さい場合、補助電流ＩＢを全体電流ＩＬの設定値と同じ電流に設定する補助電流設定信号Ｂを生成する。
【００６７】
補助電流設定信号Ｂによる補助電流ＩＢの設定値を「Ｂ」で表す場合、補助電流ＩＢの設定値「Ｂ」は以下のようになる。
【００６８】
ＩＬｓｅｔ≧Ｂｓｅｔの場合：
Ｂ＝Ｂｓｅｔ
ＩＬｓｅｔ＜Ｂｓｅｔの場合：
Ｂ＝ＩＬｓｅｔ
【００６９】
以上説明したように、本実施形態によれば、トランジスタなどの可変インピーダンス素子を用いてインピーダンスを変化させることにより設定される補助電流ＩＢが、電源１の負荷電流の中に含まれる。可変インピーダンス素子による補助電流ＩＢは、電力変換部１１による部分電流ＩＡｉに比べて、微小な電流値を高精度に調節し易い。そのため、全体電流ＩＬの設定可能範囲が非常に大きい場合でも、微小な電流を精度よく設定することができる。
【００７０】
次に、本実施形態に係る負荷装置２の変形例について図９〜図１０を参照して説明する。
【００７１】
図９は、補助負荷部２０の一変形例を示す図である。図９に示す補助負荷部２０は、図７に示す補助負荷部２０と同様な可変インピーダンス部２１及び駆動回路２２を有するとともに、第２負荷制御部２３Ａを有する。第２負荷制御部２３Ａは、図９における第２負荷制御部２３と異なり、補助電流設定信号Ｂではなく全体電流設定信号ＩＬｓｅｔを入力する。第２負荷制御部２３Ａは、全体電流検出部３７によって検出される全体電流ＩＬ（電源１の出力電流）が、全体電流設定信号ＩＬｓｅｔによる全体電流ＩＬの設定値へ近づくように、可変インピーダンス部２１のインピーダンスを制御する。例えば、第２負荷制御部２３Ａは、全体電流設定信号ＩＬｓｅｔによる全体電流ＩＬの設定値と全体電流検出部３７における全体電流ＩＬの検出値との誤差を増幅し、この増幅した誤差がゼロへ近づくように駆動回路２２から可変インピーダンス部２１へ供給される駆動信号を制御する。
【００７２】
図１０は、図９に示す補助負荷部２０を用いる場合の主制御部３０の構成例を示す図である。図１０に示す主制御部３０は、図８に示す主制御部３０における補助電流設定部３５を省略したものであり、他の構成は図８に示す主制御部３０と同じである。
【００７３】
図９〜図１０に示す変形例の負荷装置２によれば、部分電流ＩＡ１〜ＩＡｎの設定値の合計（Ａ１＋Ａ２＋…＋Ａｎ）と全体電流ＩＬの設定値「ＩＬｓｅｔ」との差が基準値Ｂｓｅｔと等しくなり、この差（基準値Ｂｓｅｔ）がゼロへ近づくように補助負荷部２０の補助電流ＩＢが制御される。電力変換部１１によって制御される部分電流ＩＡ１〜ＩＡｎにはスイッチング動作に起因する電流リップル成分が含まれているが、全体電流ＩＬの検出値と設定値との誤差が小さくなるように補助負荷部２０の補助電流ＩＢが制御されることにより、全体電流ＩＬに含まれる電流リップル成分を大幅に低減させることができる。
【００７４】
なお、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、種々のバリエーションを含んでいる。
【００７５】
上述した実施形態では、フルブリッジ型の電力変換部１１を備える負荷部１０の例を挙げたが、電力変換部１１の回路構成はこれに限定されるものではなく、他の回路構成でもよい。また、負荷部１０が備える電力変換部１１は、電源１から一方的に電力を入力する抵抗性負荷として動作するだけでなく、誘導性負荷や容量性負荷のように無効電力を生じさせる負荷として動作してもよい。
【００７６】
また、主制御部３０を構成する回路は、各負荷部１０から独立した装置に設けられていてもよいし、その一部（例えば部分電流設定部３３−ｉや部分電流設定部３４−ｉ）が各負荷部１０内（例えば第１負荷制御部１２と同じ回路基板上）に設けられていてもよい。
【００７７】
上述した実施形態に基づいて把握される本発明の技術思想に関して、以下の付記を開示する。
【００７８】
［付記１］
電源の出力に接続される複数の負荷部と、
前記電源の出力の負荷である電流、抵抗、電圧又は電力を設定する負荷設定値に応じて、前記複数の負荷部の各々が分担すべき負荷を決定し、当該決定した負荷を持つように各前記負荷部を制御する主制御部とを有し、
各前記負荷部は、前記電源から入力した電力を所定の形式の電力に変換する電力変換部を含んでおり、
前記複数の負荷部には、優先順位が設定されており、
前記主制御部は、
各前記負荷部に設定可能な負荷の最大値を定めており、
一の前記負荷部に設定した負荷が前記最大値に達していない場合、当該一の負荷部に比べて前記優先順位が下位の前記負荷部において電力の入力を停止する、
負荷装置。
【００７９】
［付記２］
前記主制御部は、
前記複数の負荷部の各々について、前記電力変換部による電力変換動作が行われた稼働時間を取得し、
前記複数の負荷部の各々について取得した前記稼働時間のばらつきが小さくなるように前記優先順位の設定を変更する、
付記１に記載の負荷装置。
【００８０】
［付記３］
前記主制御部は、最小の前記稼働時間と最大の前記稼働時間との差がしきい値を超えた場合、当該最大の稼働時間が取得された前記負荷部の前記優先順位を下げるとともに、当該最小の稼働時間が取得された前記負荷部の前記優先順位を上げる、
付記２に記載の負荷装置。
【００８１】
［付記４］
前記負荷部は、
前記電力変換部における電力変換動作に伴って充放電が繰り返されるキャパシタと、
前記充放電の繰り返しによって生じる前記キャパシタのリップル電圧を検出するリップル検出部とを含み、
前記主制御部は、前記複数の負荷部の各々について検出された前記リップル電圧のばらつきが小さくなるように前記優先順位の設定を変更する、
付記１に記載の負荷装置。
【００８２】
［付記５］
前記主制御部は、最小の前記リップル電圧と最大の前記リップル電圧との差がしきい値を超えた場合、当該最大のリップル電圧が検出された前記負荷部の前記優先順位を下げるとともに、当該最小のリップル電圧が検出された前記負荷部の前記優先順位を上げる、
付記４に記載の負荷装置。
【００８３】
［付記６］
前記複数の負荷部は、前記電源の出力において並列に接続されており、
各前記負荷部は、入力される部分電流設定信号により設定された部分電流が前記電源から前記電力変換部へ流れるように前記電力変換部を制御する第１負荷制御部を含み、
前記主制御部は、
前記負荷設定値に応じて、前記複数の負荷部の各々に流れるべき前記部分電流を設定する前記部分電流設定信号を生成し、
前記部分電流設定信号により設定する前記部分電流を、前記負荷部毎に定められた最大値以下に制限し、
一の前記負荷部に設定した前記部分電流が前記最大値に達していない場合、当該一の負荷部に比べて前記優先順位が下位の前記負荷部において前記部分電流をゼロに設定する前記部分電流設定信号を生成する、
付記１〜付記５のいずれか一項に記載の負荷装置。
【００８４】
［付記７］
前記主制御部は、
前記負荷設定値に応じて、前記電源の出力に流れるべき全体電流を設定する全体電流設定信号を生成する全体電流設定部と、
前記複数の負荷部に対応する複数の部分電流設定部とを含み、
一の前記負荷部に対応する一の前記部分電流設定部は、
当該一の負荷部に比べて前記優先順位が上位にある全ての前記負荷部の前記最大値を加算した合計値が、前記全体電流設定信号による前記全体電流の設定値より小さい場合、前記全体電流の前記設定値から前記合計値を減算した値に応じた前記部分電流であって、当該一の負荷部について定められた前記最大値以下に制限された前記部分電流を設定する前記部分電流設定信号を生成し、
前記合計値が前記全体電流の前記設定値より大きい場合、当該一の負荷部において流れる前記部分電流をゼロに設定する前記部分電流設定信号を生成する、
付記６に記載の負荷装置。
【００８５】
［付記８］
前記電源の出力において前記複数の負荷部とともに並列に接続された補助負荷部を有し、
前記主制御部は、前記負荷設定値に応じて、各前記負荷部の前記部分電流設定信号を生成するとともに、前記補助負荷部に流れるべき補助電流を設定する補助電流設定信号を生成し、
前記補助負荷部は、
前記電源の出力において前記複数の負荷部とともに並列に接続され、インピーダンスの制御が可能な可変インピーダンス部と、
前記補助電流設定信号に応じた前記補助電流が流れるように前記可変インピーダンス部のインピーダンスを制御する第２負荷制御部とを含む、
付記６に記載の負荷装置。
【００８６】
［付記９］
前記主制御部は、
前記負荷設定値に応じて、前記電源の出力に流れるべき全体電流を設定する全体電流設定信号を生成する全体電流設定部と、
前記複数の負荷部に対応する複数の部分電流設定部と、
前記補助電流設定信号を生成する補助電流設定部とを含み、
一の前記負荷部に対応する一の前記部分電流設定部は、
当該一の負荷部に比べて前記優先順位が上位にある全ての前記負荷部の前記最大値を加算した合計値と前記補助電流の基準値との和が、前記全体電流設定信号による前記全体電流の設定値より小さい場合、前記全体電流の前記設定値から前記和を減算した値に応じた前記部分電流であって、当該一の負荷部について定められた前記最大値以下に制限された前記部分電流を設定する前記部分電流設定信号を生成し、
前記和が前記全体電流の前記設定値より大きい場合、当該一の負荷部において流れる前記部分電流をゼロに設定する前記部分電流設定信号を生成し、
前記補助電流設定部は、
前記全体電流の前記設定値が前記補助電流の前記基準値より大きい場合、前記補助電流を前記基準値に設定する前記補助電流設定信号を生成し、
前記全体電流の前記設定値が前記補助電流の前記基準値より小さい場合、前記補助電流を前記全体電流の前記設定値と同じ電流に設定する前記補助電流設定信号を生成する、
付記８に記載の負荷装置。
【００８７】
［付記１０］
前記電源の出力に流れる全体電流を検出する全体電流検出部を有し、
前記主制御部は、
前記負荷設定値に応じて、前記電源の出力に流れるべき前記全体電流を設定する全体電流設定信号を生成する全体電流設定部と、
前記複数の負荷部に対応する複数の部分電流設定部とを含み、
一の前記負荷部に対応する一の前記部分電流設定部は、
当該一の負荷部に比べて前記優先順位が上位にある全ての前記負荷部の前記最大値を加算した合計値と前記補助電流の基準値との和が、前記全体電流設定信号による前記全体電流の前記設定値より小さい場合、前記全体電流の前記設定値から前記和を減算した値に応じた前記部分電流であって、当該一の負荷部について定められた前記最大値以下に制限された前記部分電流を設定する前記部分電流設定信号を生成し、
前記和が前記全体電流の前記設定値より大きい場合、当該一の負荷部において流れる前記部分電流をゼロに設定する前記部分電流設定信号を生成し、
前記第２負荷制御部は、前記補助電流設定信号の代わりに前記全体電流設定信号を入力し、前記全体電流検出部において検出される前記全体電流が前記全体電流設定信号により設定される前記全体電流へ近づくように前記可変インピーダンス部のインピーダンスを制御する、
付記８に記載の負荷装置。
【符号の説明】
【００８８】
１…電源、２…負荷装置、８…ＤＣ／ＡＣインバータ装置、９…交流系統ライン、１０−１〜１０−ｎ…負荷部、１１…電力変換部、１０１…フルブリッジ回路、１０２…駆動回路、１２…第１負荷制御部、１４…電流検出部、１６…リップル検出部、２０…補助負荷部、２１…可変インピーダンス部、２２…駆動回路、２３，２３Ａ…第２負荷制御部、２４…電流検出部、２５…電圧検出部、３０…主制御部、３１…優先順位設定部、３２…全体電流設定部、３２１…誤差増幅部、３２２…乗算部、３２３…加算部、３２４…乗算部、３２５…誤差増幅部、３３−１〜３３−ｎ，３４−１〜３４−ｎ…部分電流設定部、３３１…合計値取得部、３３２，３３３…減算部、３５…補助電流設定部、３６…電圧検出部、３７…全体電流検出部、Ｄｓｅｔ…負荷設定値、ＩＬｓｅｔ…全体電流設定信号、Ａ１〜Ａｎ…部分電流設定信号、Ｂ…補助電流設定信号、Ｂｓｅｔ…基準値、Ｐ１〜Ｐｎ…優先順位設定信号、Ｓ１〜Ｓｎ…合計値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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