(57)【要約】【課題】複数のコンバータを備える場合であっても、対象コンバータから負荷への出力を安定に行う。【解決手段】電力供給装置１は、複数のコンバータ２と、指令部１１と、設定部１４とを備える。複数のコンバータ２は、複数の負荷３に対応する。指令部１１は、複数のコンバータ２を制御する。設定部１４は、複数のコンバータ２の少なくとも１つの対象コンバータについて、対象コンバータの入力電圧Ｖｉと対象コンバータからの出力の上限値である出力制限値との関係を表す出力特性に従って、上記出力の大きさを設定する。出力特性は、入力電圧Ｖｉがしきい値未満である場合、入力電圧Ｖｉが低くなるほど、出力制限値が小さくなる特性である。設定部１４は、複数のコンバータ２の動作状況に応じて出力特性のしきい値を可変し、可変後の出力特性に従って出力の大きさを設定する。【選択図】図１
2018037242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の負荷に対応し、それぞれ、直流電源から供給される電力を、対応する負荷が必要とする電力に変換する複数のコンバータと、
前記複数のコンバータを制御する指令部と、
前記複数のコンバータの少なくとも１つの対象コンバータについて、前記対象コンバータの入力電圧と前記対象コンバータからの出力の上限値である出力制限値との関係を表す出力特性に従って、前記出力の大きさを設定する設定部とを備え、
前記出力特性は、前記入力電圧がしきい値未満である場合、前記入力電圧が低くなるほど、前記出力制限値が小さくなる特性であり、
前記設定部は、前記複数のコンバータの動作状況に応じて前記出力特性の前記しきい値を可変し、可変後の出力特性に従って前記出力の大きさを設定する
電力供給装置。
【請求項２】
前記入力電圧が前記しきい値未満である場合、単位時間に対する前記出力の変化量が制限幅以内になるように、前記出力の大きさを制限する制限部を更に備える請求項１記載の電力供給装置。
【請求項３】
前記設定部は、前記複数のコンバータのうち動作するコンバータの組合せに応じて前記しきい値を低減させる請求項１又は２記載の電力供給装置。
【請求項４】
前記設定部は、前記複数のコンバータのうち動作するコンバータの入力又は出力が大きいほど、前記しきい値を低減する請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力供給装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力供給装置を備え、
前記複数の負荷は、前記電力供給装置に接続された固体発光素子である
固体発光素子点灯装置。
【請求項６】
請求項５記載の固体発光素子点灯装置と、
前記固体発光素子点灯装置によって点灯させられる複数の固体発光素子と、
前記複数の固体発光素子を収容する灯具本体と
を備える灯具。
【請求項７】
請求項６記載の灯具と、
前記灯具を搭載した車体と
を備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給装置、固体発光素子点灯装置、灯具及び車両に関し、より詳細には、直流電源から電力を受ける電力供給装置、この電力供給装置を備える固体発光素子点灯装置、この固体発光素子点灯装置を備える灯具、及び、この灯具を備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、入力電源からの電力により負荷に必要な電力を出力するコンバータを備える点灯装置が開示されている。特許文献１に記載された点灯装置は、コンバータへの入力電圧がしきい値電圧未満である範囲では、コンバータから出力される出力電流を抑制するような構成を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１３６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、複数のコンバータを同時に制御する電力供給装置では、複数のコンバータが動作する場合に、１台のコンバータが動作する場合よりも、各コンバータの入力電圧が低下する。入力電圧がしきい値電圧未満である範囲では、複数のコンバータが動作する場合のほうが、１台のコンバータが動作する場合よりも、各コンバータからの出力の低減量が大きくなる。このため、複数のコンバータの動作状況により、入力電圧が変動し、これに伴い、各コンバータからの出力も変動するという問題があった。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされた発明であり、本発明の目的は、複数のコンバータを備える場合であっても、対象コンバータから負荷への出力を安定に行うことができる電力供給装置、この電力供給装置を備える固体発光素子点灯装置、この固体発光素子点灯装置を備える灯具、及び、この灯具を備える車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る電力供給装置は、複数のコンバータと、指令部と、設定部とを備える。前記複数のコンバータは、複数の負荷に対応し、それぞれ、直流電源から供給される電力を、対応する負荷が必要とする電力に変換する。前記指令部は、前記複数のコンバータを制御する。前記設定部は、前記複数のコンバータの少なくとも１つの対象コンバータについて、前記対象コンバータの入力電圧と前記対象コンバータからの出力の上限値である出力制限値との関係を表す出力特性に従って、前記出力の大きさを設定する。前記出力特性は、前記入力電圧がしきい値未満である場合、前記入力電圧が低くなるほど、前記出力制限値が小さくなる特性である。前記設定部は、前記複数のコンバータの動作状況に応じて前記出力特性の前記しきい値を可変し、可変後の出力特性に従って前記出力の大きさを設定する。
【０００７】
本発明の一態様に係る固体発光素子点灯装置は、前記電力供給装置を備える。前記複数の負荷は、前記電力供給装置に接続された固体発光素子である。
【０００８】
本発明の一態様に係る灯具は、前記固体発光素子点灯装置と、複数の固体発光素子と、灯具本体とを備える。前記複数の固体発光素子は、前記固体発光素子点灯装置によって点灯させられる。前記灯具本体は、前記複数の固体発光素子を収容する。
【０００９】
本発明の一態様に係る車両は、前記灯具と、前記灯具を搭載した車体とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数のコンバータを備える場合であっても、対象コンバータから負荷への出力を安定に行う。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施形態１に係る電力供給装置のブロック図である。
【図２】図２は、同上の電力供給装置の動作についての説明図である。
【図３】図３は、実施形態２に係る電力供給装置のブロック図である。
【図４】図４は、実施形態２に係るコンバータの回路図である。
【図５】図５は、同上の電力供給装置の動作についての説明図である。
【図６】図６は、同上の電力供給装置の動作についてのフローチャートである。
【図７】図７は、同上の電力供給装置からの出力電流のタイムチャートである。
【図８】図８は、実施形態３に係る電力供給装置の動作についての説明図である。
【図９】図９は、実施形態４に係る電力供給装置の動作についての説明図である。
【図１０】図１０は、実施形態５に係る灯具の側面断面図である。
【図１１】図１１は、同上の灯具の平面断面図である。
【図１２】図１２は、実施形態６に係る車両の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態１〜４に係る電力供給装置、実施形態５に係る灯具、及び実施形態６に係る車両について、図面を参照しながら詳細を説明する。
【００１３】
各実施形態に係る電力供給装置では、複数のコンバータの少なくとも１つの対象コンバータが、対象コンバータの入力電圧と対象コンバータからの出力の上限値である出力制限値との関係を表す出力特性に従って動作する。出力特性は、入力電圧がしきい値未満である場合、入力電圧が低くなるほど、出力制限値が小さくなる特性である。そして、設定部は、複数のコンバータの動作状況に応じて出力特性のしきい値を可変し、可変後の出力特性に従って出力の大きさを設定する。
【００１４】
（実施形態１）
実施形態１に係る電力供給装置１は、図１に示すように、複数（図１では４台）のコンバータ２と、複数のコンバータ２を制御する指令部１１と、複数のコンバータ２の入力電圧Ｖｉを検出する電圧検出部１２とを備えている。
【００１５】
電圧検出部１２は、直流電源１０と複数のコンバータ２との間に接続されており、複数のコンバータ２の入力電圧Ｖｉを検出し、入力電圧検出値を指令部１１に出力する。
【００１６】
複数のコンバータ２は、複数の負荷３に対応して設けられており、複数のコンバータ２の各々は、直流電源１０から供給される電力を、対応する負荷３が必要とする電力に変換するように構成されている。具体的には、複数のコンバータ２は、第１コンバータ２１と、第２コンバータ２２と、第３コンバータ２３と、第４コンバータ２４とを含んでいる。第１コンバータ２１は第１負荷３１に対応し、第２コンバータ２２は第２負荷３２に対応し、第３コンバータ２３は第３負荷３３に対応し、第４コンバータ２４は第４負荷３４に対応している。
【００１７】
複数の負荷３の各々は、例えば固体発光素子などの光源である。固体発光素子としては、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）や有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）が用いられている。なお、各負荷３は、光源には限定されず、例えば冷却ファン又はアクチュエータであってもよい。
【００１８】
指令部１１は、記憶部１３と、設定部１４とを備えており、例えばシリアル通信を用いて複数のコンバータ２と個別に信号の伝送を行っている。また、指令部１１は、車両側の制御ユニットのような外部機器（図示せず）とも信号の伝送を行っている。なお、指令部１１は、直流電源１０から電力を受け取っている。
【００１９】
記憶部１３は、複数のコンバータ２の少なくとも１つの対象コンバータについて、後述の出力特性を記憶している。以下、対象コンバータが第１コンバータ２１である場合について説明するが、対象コンバータは第１コンバータ２１に限らず、第２〜４コンバータ２２〜２４の少なくとも１つであってもよいし、第１〜４コンバータ２１〜２４のすべてであってもよい。
【００２０】
出力特性は、図２に示すように、第１コンバータ２１（対象コンバータ）の入力電圧Ｖｉと第１コンバータ２１からの出力電流Ｉｏ（出力）の上限値である電流制限値（出力制限値）との関係を表す特性である。そして、上記出力特性は、第１コンバータ２１の入力電圧Ｖｉがしきい値（図２の実線の場合Ｖｔｈ１、図２の破線の場合Ｖｔｈ２）未満である場合、入力電圧Ｖｉが低くなるほど、出力電流Ｉｏの電流制限値が小さくなる特性である。一方、入力電圧Ｖｉがしきい値以上である場合、入力電圧Ｖｉの高さにかかわらず、出力電流Ｉｏの電流制限値が一定である。なお、上記出力特性は、入力電圧Ｖｉと出力電流Ｉｏとの関係を表す特性には限定されず、例えば、入力電圧Ｖｉと対象コンバータの出力電力との関係を表す特性であってもよい。また、記憶部１３に記憶される出力特性は、図２に示す特性を表すことができれば、関数であってもよいし、テーブルであってもよい。
【００２１】
また、上記出力特性では、入力電圧Ｖｉがしきい値未満である場合、入力電圧Ｖｉの単位量に対する電流制限値の変化量は一定である。つまり、入力電圧Ｖｉがしきい値未満である場合、出力電流Ｉｏの電流制限値は、一次関数に沿って低減する。
【００２２】
図１に示す設定部１４は、複数のコンバータ２の少なくとも１つの対象コンバータについて、記憶部１３に記憶されている出力特性に従って、出力電流Ｉｏの大きさ（電流指令値）を設定する。そして、設定部１４は、出力特性に従って設定した出力電流Ｉｏの電流指令値に基づく信号を対象コンバータに送信する。
【００２３】
ところで、記憶部１３は、図２に示すように、第１コンバータ２１に対して、複数のコンバータ２の動作状況に応じて、複数の出力特性を記憶している。図２の実線は、複数のコンバータ２のうち第１コンバータ２１のみが動作している場合における第１コンバータ２１の出力特性である。図２の破線は、複数のコンバータ２のすべてが動作している場合における第１コンバータ２１の出力特性である。第１コンバータ２１のみが動作している場合の出力特性では、しきい値がＶｔｈ１であるのに対し、複数のコンバータ２のすべてが動作している場合の出力特性では、しきい値は、Ｖｔｈ２（＜Ｖｔｈ１）である。なお、図２に示す２つの出力特性において、入力電圧Ｖｉがしきい値未満である範囲における入力電圧Ｖｉに対する出力電流Ｉｏの傾きは同じである。
【００２４】
設定部１４は、複数のコンバータ２の動作状況に応じて、第１コンバータ２１の出力特性のしきい値を可変する。言い換えると、設定部１４は、複数のコンバータ２の動作状況に応じて、第１コンバータ２１の出力特性を変更する。そして、設定部１４は、可変後の出力特性に従って出力電流Ｉｏの電流指令値を設定する。
【００２５】
次に、実施形態１に係る電力供給装置１の動作について説明する。指令部１１の記憶部１３が出力特性を記憶している。
【００２６】
最初に、第１コンバータ２１のみを動作させる場合について説明する。最初の時点では、第１コンバータ２１の出力はオフである。
【００２７】
まず、指令部１１が、第１コンバータ２１を動作させるためのオン命令と、第１コンバータ２１の出力電流Ｉｏの電流要求値とを外部機器（図示せず）から受信する。指令部１１は、電圧検出部１２で検出された入力電圧Ｖｉがしきい値未満であるか否かを判定する。入力電圧Ｖｉがしきい値以上である場合、指令部１１は、外部機器から受け取った電流要求値を電流指令値とする。一方、入力電圧Ｖｉがしきい値未満である場合、指令部１１は、記憶部１３に記憶されている出力特性から入力電圧Ｖｉに対応する電流制限値を求める。そして、電流要求値が電流制限値以上である場合、指令部１１は、電流制限値を電流指令値とし、電流要求値が電流制限値未満である場合、電流要求値を電流指令値とする。その後、指令部１１は、第１コンバータ２１の動作を開始させるための動作開始指令と、求めた電流指令値とを第１コンバータ２１に送信する。
【００２８】
第１コンバータ２１は、動作開始指令と電流指令値とを指令部１１から受信すると、出力電流Ｉｏが電流指令値となるように動作する。
【００２９】
次に、第１コンバータ２１が動作を開始した後、第２〜４コンバータ２２〜２４が更に動作する場合について説明する。入力電圧Ｖｉはしきい値未満とする。
【００３０】
まず、指令部１１が、第２〜４コンバータ２２〜２４を動作させるためのオン命令と、第２〜４コンバータ２２〜２４の出力電流の電流要求値とを外部機器から受信する。指令部１１は、動作開始指令と電流要求値とを第２〜４コンバータ２２〜２４に送信する。
【００３１】
第２〜４コンバータ２２〜２４は、動作開始命令及び電流要求値を受信すると、動作を開始する。ここで、第２〜４コンバータ２２〜２４の動作開始により、入力電圧Ｖｉが低下する。第２〜４コンバータ２２〜２４は、動作中である旨を表す動作情報を指令部１１に送信する。
【００３２】
指令部１１は、第２〜４コンバータ２２〜２４から動作情報を取得すると、第１コンバータ２１の出力特性を変更する。その後、指令部１１は、変更後の出力特性から入力電圧Ｖｉに対応する電流制限値を新たに求める。電流要求値が電流制限値以上である場合、指令部１１は、電流制限値を電流指令値とし、電流要求値が電流制限値未満である場合、電流要求値を電流指令値とする。指令部１１は、電流指令値を第１コンバータ２１に送信する。第１コンバータ２１は、出力電流Ｉｏが電流指令値となるように動作する。
【００３３】
例えば、図２に示すように、第１コンバータ２１の入力電圧Ｖｉが電圧値Ｖ１、出力電流Ｉｏが電流値（電流指令値）Ｉ１で第１コンバータ２１のみが動作している（図２のＡ点）。その後、第２〜４コンバータ２２〜２４が動作を開始すると、入力電圧Ｖｉが電圧値Ｖ２（＜Ｖ１）と低くなる。このため、設定部１４は、出力特性を変更し、変更後の出力特性において、入力電圧Ｖｉが電圧値Ｖ２であるときの出力電流Ｉｏの電流指令値Ｉ１を設定する（図２のＢ点）。そして、第２〜４コンバータ２２〜２４が動作を開始した後においても、第１コンバータ２１は、電流指令値Ｉ１の大きさの出力電流Ｉｏを安定に出力することができる。
【００３４】
以上説明した実施形態１に係る電力供給装置１は、複数のコンバータ２と、指令部１１と、設定部１４とを備える。複数のコンバータ２は、複数の負荷３に対応し、それぞれ、直流電源１０から供給される電力を、対応する負荷３が必要とする電力に変換する。指令部１１は、複数のコンバータ２を制御する。設定部１４は、複数のコンバータ２の少なくとも１つの対象コンバータ（例えば第１コンバータ２１）について、出力特性に従って、上記出力の大きさを設定する。上記出力特性は、複数のコンバータ２の少なくとも１つの対象コンバータ（例えば第１コンバータ２１）について、上記対象コンバータの入力電圧Ｖｉと上記対象コンバータからの出力（出力電流Ｉｏ）の上限値である出力制限値との関係を表す。上記出力特性は、入力電圧Ｖｉがしきい値未満である場合、入力電圧Ｖｉが低くなるほど、上記出力制限値が小さくなる特性である。設定部１４は、複数のコンバータ２の動作状況に応じて上記出力特性のしきい値Ｖｔｈを可変し、可変後の出力特性に従って上記出力の大きさを設定する。
【００３５】
実施形態１に係る電力供給装置１では、複数のコンバータ２のうちの少なくとも１つの対象コンバータについて、複数のコンバータ２の動作状況に応じて、入力電圧Ｖｉと出力（出力電流Ｉｏ）の大きさとの関係を表す出力特性のしきい値（Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２）を可変する。これにより、複数のコンバータ２を備える場合であっても、対象コンバータから負荷３への出力を安定に行うことができる。
【００３６】
（実施形態２）
実施形態２に係る電力供給装置１ａは、出力電流Ｉｏの変化量を制限幅以内にする点で、実施形態１に係る電力供給装置１と相違する。なお、実施形態１に係る電力供給装置１と同様の構成要素については、同一又は類似の符号を付して説明を省略する。
【００３７】
実施形態２に係る電力供給装置１ａは、図３に示すように、複数（図３では４台）のコンバータ２ａと、複数のコンバータ２ａを制御する指令部１１ａと、複数のコンバータ２ａの入力電圧Ｖｉを検出する電圧検出部１２ａとを備えている。また、実施形態２に係る電力供給装置１ａは、昇圧コンバータ１５を備えている。
【００３８】
昇圧コンバータ１５は、直流電源１０と第２〜４コンバータ２２ａ〜２４ａの間に設けられており、入力電圧Ｖｉを昇圧し、昇圧された電圧を第２〜４コンバータ２２ａ〜２４ａにそれぞれ出力する。
【００３９】
指令部１１ａは、例えばシリアル通信を用いて複数のコンバータ２ａと個別に信号の伝送を行っている。さらに、指令部１１ａは、昇圧コンバータ１５とも信号の伝送を行っている。なお、実施形態１の指令部１１（図１参照）と同様の機能については説明を省略する。
【００４０】
各コンバータ２ａは、図４に示すように、変換回路４１と、制御回路４２と、電流検出部４３、４４と、電圧検出部４５と、通信インタフェース部（以下「通信Ｉ／Ｆ」という）４６とを備えている。なお、第１〜４コンバータ２１ａ〜２４ａは、同一の電気特性を有していてもよいし、互いに異なる電気特性を有していてもよい。つまり、第１〜４コンバータ２１ａ〜２４ａは、それぞれ、対応する負荷３（接続されている負荷３）に応じた電気特性を有している。
【００４１】
変換回路４１は、トランスＴ１と、スイッチング素子Ｑ１と、ダイオードＤ１と、コンデンサＣ１とを備えている。スイッチング素子Ｑ１は、トランスＴ１の一次巻線Ｌ１に直列に接続されている。ダイオードＤ１は、トランスＴ１の二次巻線Ｌ２に直列に接続されている。コンデンサＣ１は、トランスＴ１の二次巻線Ｌ２とダイオードＤ１との直列回路に並列に接続されている。
【００４２】
電流検出部４３は、トランスＴ１の一次巻線Ｌ１に流れる一次電流を検出し、一次電流検出値を制御回路４２に出力する。電流検出部４４は、出力電流Ｉｏを抵抗Ｒ１により検出し、出力電流検出値を制御回路４２に出力する。電圧検出部４５は、コンデンサＣ１の両端電圧を検出し、電圧検出値を制御回路４２に出力する。通信Ｉ／Ｆ４６は、指令部１１ａ（図３参照）と通信するためのインタフェースである。
【００４３】
制御回路４２は、マイクロコンピュータ及びその周辺回路で構成されており、時間計測部４２２と、電流指令値演算部４２３と、比較回路４２４と、コンパレータ４２５と、フリップフロップ４２６とを備えている。時間計測部４２２は、入力電圧Ｖｉが低下した時点からの経過時間を計測する。電流指令値演算部４２３は、時間計測部４２２の計測時間結果に応じた電流低減量を求め、記憶部１３ａからの電流指令値を電流低減量に応じて低減する。そして、電流指令値演算部４２３は、電流指令値が制限値以上である場合、記憶部１３ａからの電流指令値に制限値を加減した新たな電流指令値を設定する。比較回路４２４は、出力電流Ｉｏの出力電流検出値と新たな電流指令値とを比較し、出力電流検出値が電流指令値に一致するような一次電流指令値を演算する。コンパレータ４２５は、電流検出部４３からの一次電流検出値と比較回路４２４からの一次電流指令値との大小関係に応じてリセット信号をフリップフロップ４２６に出力する。フリップフロップ４２６は、ハイ（Ｈ）レベルとロー（Ｌ）レベルとを高周波で交互に繰り返すセット信号の周期ごとに出力がハイ（Ｈ）レベルとなってスイッチング素子Ｑ１をオンさせるように構成されている。そして、一次電流検出値が一次電流指令値に達すると、フリップフロップ４２６はリセットする。
【００４４】
変換回路４１では、スイッチング素子Ｑ１がオンすると、直流電源１０からトランスＴ１の一次巻線Ｌ１を介してスイッチング素子Ｑ１に一次電流が流れ、トランスＴ１にエネルギーが蓄積される。一次巻線検出値が一次電流指令値に達すると、コンパレータ４２５の出力が反転し、フリップフロップ４２６をリセットすることで、フリップフロップ４２６の出力はロー（Ｌ）レベルとなって、スイッチング素子Ｑ１はオフする。スイッチング素子Ｑ１がオフすると、トランスＴ１の蓄積エネルギーによる逆起電力が二次巻線Ｌ２に発生し、ダイオードＤ１を介してコンデンサＣ１が充電される。
【００４５】
実施形態２に係る電力供給装置１ａは、指令部１１ａではなく、複数のコンバータ２ａの各々が、出力特性におけるしきい値を可変させる機能を有している。
【００４６】
各コンバータ２ａは、記憶部１３ａと、設定部１４ａとを更に備えている。記憶部１３ａは、自己のコンバータ２ａの出力特性を記憶している。設定部１４ａは、記憶部１３ａに記憶されている出力特性に従って、出力電流Ｉｏの大きさ（電流指令値）を設定する。
【００４７】
ここで、電流指令値演算部４２３は、入力電圧Ｖｉがしきい値未満である場合、単位時間に対する出力電流Ｉｏの変化量が制限幅以内になるように、出力電流Ｉｏの電流指令値を設定する。電流指令値演算部４２３は、制限部に相当する。
【００４８】
次に、実施形態２に係る電力供給装置１ａの動作について説明する。第１コンバータ２１ａの記憶部１３ａが出力特性を記憶している。
【００４９】
最初に、第１コンバータ２１ａのみを動作させる場合について説明する。最初の時点では、第１コンバータ２１ａの出力はオフである。
【００５０】
まず、指令部１１ａ、第１コンバータ２１ａを動作させるためのオン命令と、第１コンバータ２１ａの出力電流Ｉｏの電流要求値とを外部機器（図示せず）から受信する。その後、指令部１１ａは、動作開始指令と電流要求値とを第１コンバータ２１ａに送信する。
【００５１】
第１コンバータ２１ａは、動作開始命令及び電流要求値を指令部１１ａから受信すると、入力電圧Ｖｉがしきい値未満であるか否かを判定する。入力電圧Ｖｉがしきい値以上である場合、第１コンバータ２１ａは、電流要求値を電流指令値とする。一方、入力電圧Ｖｉがしきい値未満である場合、第１コンバータ２１ａは、記憶部１３ａに記憶されている出力特性から入力電圧Ｖｉに対応する電流制限値を求める。そして、電流要求値が電流制限値以上である場合、第１コンバータ２１ａは、電流制限値を電流指令値とし、電流要求値が電流制限値未満である場合、電流要求値を電流指令値とする。その後、第１コンバータ２１ａは、出力電流Ｉｏが電流指令値となるように動作する。
【００５２】
次に、第１コンバータ２１ａが動作を開始した後、第２〜４コンバータ２２ａ〜２４ａが更に動作する場合について説明する。入力電圧Ｖｉはしきい値未満とする。
【００５３】
まず、指令部１１ａが、第２〜４コンバータ２２ａ〜２４ａを動作させるためのオン命令と、第２〜４コンバータ２２ａ〜２４ａの出力電流の電流要求値とを外部機器から受信する。指令部１１ａは、動作開始指令と電流要求値とを第２〜４コンバータ２２ａ〜２４ａに送信する。
【００５４】
第２〜４コンバータ２２ａ〜２４ａは、動作開始命令及び電流要求値を受信すると、動作を開始する。ここで、第２〜４コンバータ２２ａ〜２４ａの動作により、入力電圧Ｖｉが低下する。第２〜４コンバータ２２ａ〜２４ａは、動作中である旨を表す動作情報を指令部１１に送信する。
【００５５】
指令部１１ａは、第２〜４コンバータ２２ａ〜２４ａから動作情報を取得すると、第２〜４コンバータ２２ａ〜２４ａの動作情報を第１コンバータ２１ａに送信する。
【００５６】
以下の処理については図６を参照しながら説明する。まず、第１コンバータ２１ａは、記憶部１３ａから電流指令値Ｘｔ−１を読み出す（図６のＳ１）。第１コンバータ２１ａは、入力電圧Ｖｉがしきい値Ｖｔｈ未満であるか否かを判定する（Ｓ２）。入力電圧Ｖｉがしきい値Ｖｔｈ以上である場合（Ｓ２のＮｏ）、第１コンバータ２１ａは、現在の電流指令値Ｘｔ−１に新たな電流指令値を設定する（Ｓ３）。
【００５７】
ステップＳ２において、入力電圧Ｖｉがしきい値Ｖｔｈ未満である場合（Ｓ２のＹｅｓ）、第１コンバータ２１ａは、入力電圧Ｖｉの低下により、記憶部１３ａに記憶されている出力特性から入力電圧Ｖｉに対応する電流制限値を求める。さらに、第１コンバータ２１ａは、電流低減量（現在の電流指令値（図５のＡ点）−電流制限値（図５のＢ点））を求める（Ｓ４）。その後、第１コンバータ２１ａは、電流指令値Ｘｔを求める（Ｓ５）。
【００５８】
その後、第１コンバータ２１ａは、ステップＳ５で求めた電流指令値Ｘｔと現在の電流指令値Ｘｔ−１との絶対値差｜Ｘｔ−Ｘｔ−１｜が制限幅Ａ１以上であるか否かを判定する（Ｓ６）。絶対値差｜Ｘｔ−Ｘｔ−１｜が制限幅未満である場合（Ｓ６のＮｏ）、第１コンバータ２１ａは、ステップＳ４で求めた電流指令値Ｘｔに新たな電流指令値を設定する（Ｓ７）。一方、絶対値差｜Ｘｔ−Ｘｔ−１｜が制限幅Ａ１以上である場合（Ｓ６のＹｅｓ）、第１コンバータ２１ａは、現在の電流指令値Ｘｔ−１に制限幅Ａ１を加減した値Ｘｔ−１±Ａ１に新たな電流指令値を設定する（Ｓ８）。その後、記憶部１３ａは、新たな電流指令値を記憶する（Ｓ９）。
【００５９】
図５に示すように、第１コンバータ２１ａの入力電圧Ｖｉが電圧値Ｖ１１、出力電流Ｉｏが電流値（電流指令値）Ｉ１１で第１コンバータ２１ａのみが動作している（図５のＡ点）。その後、第２〜４コンバータ２２ａ〜２４ａが動作を開始すると、入力電圧Ｖｉが電圧値Ｖ１２（＜Ｖ１１）と低くなる。ここで、第１コンバータ２１ａは、変化量が制限幅以内になるように電流指令値を設定する。その後、第１コンバータ２１ａが第２〜４コンバータ２２ａ〜２４ａの動作情報を受け取ると、設定部１４ａは、出力特性を変更し、変更後の出力特性において、入力電圧Ｖｉが電圧値Ｖ１２であるときの出力電流Ｉｏの電流指令値Ｉ１１を設定する（図５のＣ点）。したがって、第２〜４コンバータ２２ａ〜２４ａが動作した後において、電流値Ｉ１２まで下がることなく（図５のＢ点）、出力電流Ｉｏを出力することができる。
【００６０】
言い換えると、図７の実線に示すように、第２〜４コンバータ２２ａ〜２４ａが動作を開始しても（時刻ｔ１）、出力電流Ｉｏは、電流値Ｉ１１から電流値Ｉ１２まで瞬時に下がることなく、徐々に下がっていく。そして、電流値Ｉ１２よりも大きい電流値Ｉ１３に下がった後（時刻ｔ２）、第１コンバータ２１ａが第２〜４コンバータ２２ａ〜２４ａの動作情報を受け取ると、出力電流Ｉｏは、電流値Ｉ１３から電流値Ｉ１１に増加する（時刻ｔ３）。
【００６１】
一方、比較例では、図７の破線に示すように、第２〜４コンバータ２２ａ〜２４ａが動作を開始すると（時刻ｔ１）、出力電流Ｉｏは、電流値Ｉ１１から電流値Ｉ１２に瞬時に下がってしまう。そして、第１コンバータが第２〜４コンバータの動作情報を受け取ると（時刻ｔ２）、出力電流Ｉｏは、電流値Ｉ１２から電流値Ｉ１１に瞬時に増加する。
【００６２】
以上説明した実施形態２に係る電力供給装置１ａは、入力電圧Ｖｉがしきい値Ｖｔｈ未満である場合、単位時間に対する出力（出力電流Ｉｏ）の変化量が制限幅Ａ１以内になるように、上記出力の大きさを制限する制限部（電流指令値演算部４２３）を更に備える。
【００６３】
実施形態２に係る電力供給装置１ａは、出力（出力電流Ｉｏ）の変化量が制限幅Ａ１以内になるように出力の大きさを制限することにより、出力を短時間で急激に変化させることを低減できるので、負荷３の動作を急に変化させることを抑制することができる。負荷３が光源である場合、ちらつきを低減することができる。
【００６４】
なお、複数のコンバータ２ａの各々が、出力特性におけるしきい値を可変させる機能を有している場合であっても、実施形態１と同様の方法で電流指令値を設定してもよい。
【００６５】
例えば、図５に示すように、第１コンバータ２１ａの入力電圧Ｖｉが電圧値Ｖ１１、出力電流Ｉｏが電流値（電流指令値）Ｉ１１で第１コンバータ２１ａのみが動作している（図５のＡ点）。その後、第２〜４コンバータ２２ａ〜２４ａが動作を開始すると、入力電圧Ｖｉが電圧値Ｖ１２（＜Ｖ１１）と低くなる。このため、設定部１４ａは、出力電流Ｉｏの電流指令値を、入力電圧Ｖｉが電圧値Ｖ１２であるときの電流値Ｉ１２に設定する（図５のＢ点）。その後、第１コンバータ２１ａが第２〜４コンバータ２２ａ〜２４ａの動作情報を受け取ると、設定部１４ａは、出力特性を変更し、変更後の出力特性において、入力電圧Ｖｉが電圧値Ｖ１２であるときの出力電流Ｉｏの電流指令値Ｉ１１を設定する（図５のＣ点）。このような場合であっても、第２〜４コンバータ２２ａ〜２４ａが動作した後において、第１コンバータ２１ａは、電流指令値Ｉ１１の大きさの出力電流Ｉｏを出力することができる。
【００６６】
（実施形態３）
実施形態３に係る電力供給装置１ａは、複数のコンバータ２ａのうち動作するコンバータの組合せに応じてしきい値を低減させる点で、実施形態２に係る電力供給装置１ａと相違する。なお、実施形態３に係る電力供給装置１ａについて、図３を援用して説明する。実施形態２に係る電力供給装置１ａと同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６７】
表１に示すように、複数のコンバータ２ａの各々に対してしきい値低減量が予め設定されている。なお、表１に示す数値は一例であり、出力及びしきい値低減量は、表１に示す数値に限定されない。
【００６８】
【表１】
2018037242.tif 000003
【００６９】
実施形態３の記憶部１３ａは、図８に示す出力特性を記憶している。図８の実線は、複数のコンバータ２ａのいずれもが動作していない場合の出力特性を表す。この出力特性のしきい値はＶｔｈ０である。第１コンバータ２１ａのみが動作した場合、しきい値がＶｔｈ０よりも第１コンバータ２１ａのしきい値低減量ΔＶ１（＝０．１５Ｖ）だけ低いＶｔｈ１となる。さらに第２コンバータ２２ａが動作を開始した場合、しきい値がＶｔｈ１よりも第２コンバータ２２ａのしきい値低減量ΔＶ２だけ低いＶｔｈ３となる。第３コンバータ２３ａが動作を更に開始した場合、しきい値がＶｔｈ３よりも第３コンバータ２３ａのしきい値低減量ΔＶ３だけ低いＶｔｈ４となる。第１〜４コンバータ２１〜２４のすべてが動作する場合、しきい値がＶｔｈ４よりもしきい値低減量ΔＶ４だけ低いＶｔｈ２となる。なお、図８に示すこれらの出力特性において、入力電圧Ｖｉがしきい値未満である範囲における入力電圧Ｖｉに対する出力電流Ｉｏの傾きは同じである。
【００７０】
実施形態３の設定部１４ａは、複数のコンバータ２ａのうち動作するコンバータの組合せに応じてしきい値を低減させる。つまり、設定部１４ａは、動作するコンバータのしきい値低減量の総和だけ、しきい値を低減させる。具体的には、設定部１４は、動作するコンバータの組合せに応じて、出力特性を変更する。
【００７１】
以上説明した実施形態３に係る電力供給装置１では、設定部１４ａは、複数のコンバータ２ａのうち動作するコンバータの組合せに応じてしきい値Ｖｔｈを低減させる。
【００７２】
実施形態３に係る電力供給装置１ａでは、動作するコンバータの組合せに応じてしきい値Ｖｔｈが低減することにより、対象コンバータの出力（出力電流Ｉｏ）を複数のコンバータ２ａの動作状況に適した大きさに設定することができる。
【００７３】
（実施形態４）
実施形態４に係る電力供給装置１ａは、複数のコンバータ２ａのうち動作するコンバータの出力電流が大きいほど、しきい値を低減させる点で、実施形態２に係る電力供給装置１ａと相違する。なお、実施形態４に係る電力供給装置１ａについて、図３を援用して説明する。実施形態２に係る電力供給装置１ａと同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７４】
表２に示すように、コンバータ２ａの出力電流Ｉｏの大きさに対するしきい値低減量が予め設定されている。出力の数値は、定格電流Ｉｒに対する割合を表す。なお、表２に示す数値は一例であり、出力及びしきい値低減量は、表２に示す数値に限定されない。
【００７５】
【表２】
2018037242.tif 000004
【００７６】
実施形態４の記憶部１３ａは、図９に示す出力特性を記憶している。図９の実線は、複数のコンバータ２ａのいずれもが動作していない場合の出力特性を表す。この出力特性のしきい値はＶｔｈ０である。第４コンバータ２４ａが出力５％で動作する場合、しきい値がＶｔｈ０よりもしきい値低減量ΔＶ５（＝０．１１Ｖ）だけ低いＶｔｈ５となる。一方、第４コンバータ２４ａが１００％で動作する場合、しきい値がＶｔｈ０よりもしきい値低減量ΔＶ６（＝０．２Ｖ）だけ低いＶｔｈ６となる。なお、図９に示すこれらの出力特性において、入力電圧Ｖｉがしきい値未満である範囲における入力電圧Ｖｉに対する出力電流Ｉｏの傾きは同じである。
【００７７】
実施形態４の設定部１４ａは、複数のコンバータ２ａのうち動作するコンバータの出力電流Ｉｏが大きいほど、しきい値を低減する。つまり、設定部１４ａは、動作するコンバータの出力に応じて、出力特性を変更する。
【００７８】
なお、指令部１１は、複数のコンバータ２ａのうち動作するコンバータの出力電力が大きいほど、しきい値を低減するようにしてもよい。また、指令部１１ａは、複数のコンバータ２ａのうち動作するコンバータの入力（入力電圧、入力電力）が大きいほど、しきい値を低減するようにしてもよい。つまり、設定部１４ａは、複数のコンバータ２ａのうち動作するコンバータの入力又は出力が大きいほど、しきい値を低減するように構成されていればよい。
【００７９】
以上説明した実施形態４に係る電力供給装置１ａでは、設定部１４ａは、複数のコンバータ２ａのうち動作するコンバータの入力又は出力（出力電流Ｉｏ）が大きいほど、しきい値Ｖｔｈを低減する。
【００８０】
実施形態４に係る電力供給装置１ａでは、動作するコンバータの入力又は出力が大きいほど、しきい値Ｖｔｈの低減量が大きくなる。これにより、対象コンバータの出力を、動作するコンバータの入力又は出力の状態に適した大きさに設定することができる。
【００８１】
（実施形態５）
実施形態５に係る灯具６について説明する。灯具６は、図１０、１１に示すように、固体発光素子点灯装置（以下「点灯装置」という）５と、複数（図１１では４つ）の負荷３（３１〜３４）と、灯具本体６１と、カバー６２とを備えている。
【００８２】
灯具６において、第１負荷３１は、第１光源ユニット７Ａ及び第２光源ユニット７Ｂで構成されるハイビームであり、第２負荷３２は、第３光源ユニット７Ｃ及び第４光源ユニット７Ｄで構成されるロービームである。第３負荷３３は方向指示器であり、第４負荷３４はデイタイム・ランニング・ランプ（Daytime Running Lamps：ＤＲＬ）である。各負荷３と点灯装置５とは、電線７５を介して電気的に接続されている。
【００８３】
点灯装置５は、図１０に示すように、電力供給装置１と、金属製のケース５１とを備えており、灯具本体６１の下面に搭載されている。点灯装置５は、直流電源１０（図１参照）から電力が供給される。さらに、点灯装置５は、車両側の制御ユニット（図示せず）に接続されている。制御ユニットから通信線を通してＬＥＤの点灯／消灯指示が点灯装置５に送信され、点灯装置５は、該当するＬＥＤの点灯／消灯の制御を行う（例えば通信をＬＩＮで行うなど）。なお、点灯装置５は、実施形態１の電力供給装置１に代えて、実施形態２〜４のいずれかの電力供給装置１ａを備えてもよい。
【００８４】
灯具本体６１は、合成樹脂により、前面が開口された箱状に形成されている。カバー６２は、ガラスやアクリル樹脂などの透光性を有する材料により、後面が開口された箱状に形成されている。そして、灯具本体６１の前端にカバー６２の後端が結合されている。そして、灯具本体６１内に複数の負荷３が収容されている。
【００８５】
第１負荷３１を構成する光源ユニット７Ａ、７Ｂ及び第２負荷３２を構成する光源ユニット７Ｃ、７Ｄは、基本的に共通の構造を有している。したがって、代表して第３光源ユニット７Ｃの構造について、図１０を参照して説明する。第３光源ユニット７Ｃは、ＬＥＤ７０と、筐体７１と、レンズ７２と、放熱部材７３と、反射部材７４とを備えている。ＬＥＤ７０は、実装基板７０１にＬＥＤチップ７０２が実装されて構成されている。筐体７１は、金属材料で箱状に形成されており、ＬＥＤ７０を内部に収容している。レンズ７２は、ガラスやアクリル樹脂などの透光性を有する材料によって半球状に形成されている。放熱部材７３は、例えば、アルミダイカストなどによって形成されている。反射部材７４は、アルミ板などの金属材料により、半球状に形成されている。ＬＥＤ７０から放射される光は、反射部材７４の内周面に反射された後、レンズ７２で集光される。なお、４つの光源ユニット７Ａ〜７Ｄ（７）は、図１１に示すように、灯具本体６１内において、横方向に一列に並んで配置されている。
【００８６】
第３負荷３３は、図１１に示すように、筐体３３１と、レンズ３３２とを備えている。また、第３負荷３３は、筐体３３１内に収容されたＬＥＤ３４０を備えている。筐体３３１は、金属材料で箱状に形成されている。レンズ３３２は、ガラスやアクリル樹脂などの透光性を有する材料によって半球状に形成されている。レンズ３３２は、筐体３３１の先端に取り付けられている。第３負荷３３は、灯具本体６１内において、４つの光源ユニット７Ａ〜７Ｄに隣接して配置されている。
【００８７】
第４負荷３４は、図１０、１１に示すように、筐体３４１と、レンズ３４２とを備えている。また、図示しないが、第４負荷３４は、筐体３４１内に収容されたＬＥＤを備えている。筐体３４１は、金属材料で箱状に形成されている。レンズ３４２は、ガラスやアクリル樹脂などの透光性を有する材料によって長方形状に形成されている。レンズ３４２は、筐体３３１の先端に取り付けられている。第４負荷３４は、灯具本体６１内において、４つの光源ユニット７Ａ〜７Ｄの前下方に配置されている。
【００８８】
以上説明した実施形態５に係る固体発光素子点灯装置５は、電力供給装置１を備える。複数の負荷３は、電力供給装置１の出力に接続された固体発光素子である。
【００８９】
実施形態５に係る固体発光素子点灯装置５では、実施形態１に係る電力供給装置１が適用されているので、複数のコンバータ２を備える場合であっても、対象コンバータから負荷３への出力を安定に行う。
【００９０】
実施形態５に係る灯具６は、固体発光素子点灯装置５と、固体発光素子点灯装置５によって点灯させられる複数の固体発光素子（複数の負荷３）と、複数の固体発光素子を収容する灯具本体６１とを備える。
【００９１】
実施形態６に係る灯具６では、実施形態１に係る電力供給装置１を備える灯具６が適用されているので、複数のコンバータ２を備える場合であっても、対象コンバータから負荷３への出力を安定に行うことができる。
【００９２】
（実施形態６）
実施形態６に係る車両８について説明する。実施形態６に係る車両８は、図１２に示すように、実施形態５に係る灯具６と、灯具６を搭載した車体８１とを備えている。実施形態５に係る灯具６は、車両８の車体８１の前端部における左右両側に配置される。つまり、実施形態５に係る灯具６は、車両８の前照灯に用いられている。
【００９３】
以上説明した実施形態６に係る車両８は、灯具６と、灯具６を搭載した車体８１とを備える。
【００９４】
実施形態６に係る車両８は、複数の負荷３に一対一に対応する複数のコンバータ２を１つの指令部１１で制御する電力供給装置１を採用する。これにより、車体８１への灯具６の取付が容易となり、また、車両８のデザインの幅を広げることができる。
【符号の説明】
【００９５】
１、１ａ  電力供給装置
１０  直流電源
１１、１１ａ  指令部
１４、１４ａ  設定部
２、２ａ  コンバータ
３  負荷
４２３  電流指令値演算部（制限部）
５  点灯装置（固体発光素子点灯装置）
６  灯具
６１  灯具本体
８  車両
８１  車体
Ｖｉ  入力電圧
Ｖｔｈ、Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２  しきい値
Ｉｏ  出力電流（出力）
【図１】
2018037242.tif 000005
【図２】
2018037242.tif 000006
【図３】
2018037242.tif 000007
【図４】
2018037242.tif 000008
【図５】
2018037242.tif 000009
【図６】
2018037242.tif 000010
【図７】
2018037242.tif 000011
【図８】
2018037242.tif 000012
【図９】
2018037242.tif 000013
【図１０】
2018037242.tif 000014
【図１１】
2018037242.tif 000015
【図１２】
2018037242.tif 000016