(57)【要約】【課題】電力変換器の冗長性を最小化した簡易な構成の電力供給装置を提供する。  【解決手段】直流電源装置と、直流電力を蓄電するバッテリ装置と、前記直流電源装置または前記バッテリ装置から得られる直流電力を所定電圧の電力に変換して出力する電力変換装置とを備える。前記電力変換装置は、並列に設けられた複数の電力変換器と、これらの電力変換器のそれぞれに前記直流電源装置または前記バッテリ装置から得られる直流電力を選択的に与える入力スイッチと、前記複数の電力変換器にて変換された各電力を前記バッテリ装置または外部接続された機器にそれぞれ選択的に出力する出力スイッチとを備える。  【選択図】      図１
2015002622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電力を生成する直流電源装置と、直流電力を蓄電するバッテリ装置と、前記直流電源装置または前記バッテリ装置から得られる直流電力を所定電圧の電力に変換して出力する電力変換装置とを具備し、
前記電力変換装置は、並列に設けられた複数の電力変換器と、これらの電力変換器のそれぞれに前記直流電源装置または前記バッテリ装置から得られる直流電力を選択的に与える入力スイッチと、前記複数の電力変換器にて変換された各電力を前記バッテリ装置または外部接続された機器にそれぞれ選択的に出力する出力スイッチと、前記入力スイッチおよび前記出力スイッチを互いに関連させて制御する制御装置とを備えることを特徴とする電力供給装置。
【請求項２】
前記複数の電力変換器は、前記電力変換装置に要求される電力容量がＰ［Ｗ］であるとき、Ｐ／ｎ（但し、ｎは２以上の自然数）［Ｗ］の電力容量をそれぞれ有する（ｎ＋１）台の電力変換器からなる請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項３】
前記複数の電力変換器は、互いに同期して選択的に運転されるＤＣ-ＤＣ変換器からなり、
前記出力スイッチは、前記ＤＣ-ＤＣ変換器からそれぞれ得られる直流電力を前記バッテリ装置、または前記外部接続された機器に選択的に供給するものである請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項４】
前記外部接続された機器は、直流負荷、若しくは系統電源との間で交流電力を受給電するパワーコンディショナである請求項３に記載の電力供給装置。
【請求項５】
前記複数の電力変換器は、互いに同期して選択的に運転されるＤＣ-ＡＣ変換器からなり、
前記出力スイッチは、前記ＤＣ-ＡＣ変換器からそれぞれ得られる交流電力を前記バッテリ装置の充電に供するＡＣ-ＤＣ変換器、または前記外部接続された機器に選択的に供給するものである請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項６】
前記外部接続された機器は、交流負荷、若しくは系統電源との間で交流電力を受給電するパワーコンディショナである請求項５に記載の電力供給装置。
【請求項７】
前記直流電源装置は、太陽光発電装置である請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項８】
前記直流電源装置は、ＡＣ-ＤＣ変換器を出力段に備えた風力発電装置または潮流発電装置である請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記直流電源装置の供給電力量と前記外部接続された機器の要求電力量とに応じて前記入力スイッチおよび出力スイッチをそれぞれ切替え制御するものである請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項１０】
前記入力スイッチは、前記直流電源装置または前記バッテリ装置から得られる直流電力に代えて、系統電源との間で交流電力を受給電するパワーコンディショナから得られる直流電力を選択可能なものである請求項１に記載の電力供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電力変換器を並列に備え、直流電源装置またはバッテリ装置から選択的に得られる直流電力を所定電圧の電力に変換して出力する電力供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、自然エネルギを利用する太陽光発電装置等を用いた電力供給装置として、インテリジェント電源（ＩＰＳ）やエネルギ管理システム（ＥＭＳ）が注目されている。図６はこの種の電力供給装置の概略構成を示すもので、太陽光発電装置等の直流電源装置（ＰＶ）１と、直流電力エネルギを蓄積可能なバッテリ装置（ＢＡＴＴ）２とを備える。更に前記電力供給装置は、前記直流電源装置（ＰＶ）１から得られる直流電力を所定電圧の電力に変換する電力変換装置３、並びに前記バッテリ装置２を充電すると共に該バッテリ装置２から得られる直流電力を所定電圧の電力に変換する双方向型の電力変換装置４を備える。このバッテリ装置２用の電力変換装置４は、基本的には自然エネルギを利用した前記直流電源装置１が生成する直流電力量（発電量）が少ないとき、その不足電力量を前記バッテリ装置２に蓄積された直流電力にて補う役割を担う。
【０００３】
さて前記電力供給装置は、基本的には前記電力変換装置３,４からそれぞれ得られる所定電圧の直流電力を、直流バス５を介して直流負荷６に給電する。また前記電力供給装置は、前記電力変換装置３から得られる直流電力の内、前記直流負荷６の必要電力量を上回る余剰電力を、前記電力変換装置４を介して前記バッテリ装置２に与えて該バッテリ装置２を充電し、或いはパワーコンディショナ（ＰＣＳ）７を介して系統電源８に出力するように構成される。
【０００４】
尚、前記パワーコンディショナ（ＰＣＳ）７は、前記系統電源８との間で交流電力を受給電するもので、前記電力供給装置から前記直流負荷６に給電する電力が不足する場合、この不足電力量を前記系統電源８から得られる電力にて補う役割を担う。また前記電力変換装置４は、必要に応じて前記パワーコンディショナ（ＰＣＳ）７から得られる電力にて前記バッテリ装置２を充電する役割も担う。このように構成された電力供給装置については、例えば特許文献１等に詳しく紹介される通りである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２１００１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで前記電力変換装置３,４は、一般的には複数の電力変換器３ａ,４ａをそれぞれ並列に設けて構成される。具体的には前記直流電源装置１の最大電力容量（最大発電量）が２０ｋＷである場合、例えば２ｋＷの電力変換器３ａ,４ａをそれぞれ１０台並列に設けて前記各電力変換装置３,４が構成される。また前記直流電源装置１の最大電力容量に合わせて前記パワーコンディショナ（ＰＣＳ）７には、最大電力容量が２０ｋＷのものが用いられる。この場合、前記直流負荷６の負荷電力容量は２０ｋＷに制限される。
【０００７】
そして前記各電力変換器３ａ,４ａは、例えば前記直流負荷６の必要電力量と前記直流電源装置１が出力し得る直流電力量（出力電力容量；発電量）とに応じて選択的に運転制御される。具体的には前記直流負荷６の必要電力量が５ｋＷである場合、例えば３台の電力変換器３ａが並列に運転される。また前記直流負荷６の必要電力量が１５ｋＷであり、このとき前記直流電源装置１の出力電力容量が９ｋＷである場合には、例えば５台の電力変換器３ａと３台の電力変換器４ａとがそれぞれ並列に運転される。そして前記直流負荷６の必要電力量が最大の２０ｋＷである場合には、前記電力変換器３ａおよび前記電力変換器４ａの合計出力電力容量が２０ｋＷとなるように、前記各電力変換器３ａ,４ａの運転台数がそれぞれ制御される。
【０００８】
これ故、図６に示す従来一般的な前記電力供給装置は、２系統の前記電力変換装置３,４をそれぞれ構成する複数の電力変換器３ａ,４ａを効率的に運用しているとは言い難く、電力変換器の冗長性が大きい。しかも前記電力変換装置４を構成する複数の電力変換器４ａは双方向性のものであり、前記電力変換装置３を構成する複数の電力変換器３ａに比較して高価である。従って上述した電力変換器の冗長性を抑え、前述したインテリジェント電源（ＩＰＳ）やエネルギ管理システム（ＥＭＳ）等の電力供給装置を安価に実現することが望まれる。
【０００９】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、並列に設けられる複数の電力変換器の冗長性を最小化することのできる簡易で安価な構成の電力供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成するべく本発明に係る電力供給装置は、例えば太陽光発電装置のような直流電力を生成する直流電源装置と、直流電力を蓄電するバッテリ装置と、前記直流電源装置または前記バッテリ装置から得られる直流電力を所定電圧の電力に変換して出力する電力変換装置とを具備したものであって、
特に前記電力変換装置を、並列に設けられた複数の電力変換器と、これらの電力変換器のそれぞれに前記直流電源装置または前記バッテリ装置から得られる直流電力を選択的に与える入力スイッチと、前記複数の電力変換器にて変換された各電力を前記バッテリ装置または外部接続された機器にそれぞれ選択的に出力する出力スイッチと、前記入力スイッチおよび前記出力スイッチを互いに関連させて制御する制御装置とを備えて構成したことを特徴としている。
【００１１】
好ましくは前記電力変換装置に要求される電力容量がＰ［Ｗ］であるとき、前記複数の電力変換器は、Ｐ／ｎ（但し、ｎは２以上の自然数）［Ｗ］の電力容量をそれぞれ有する（ｎ＋１）台の電力変換器として実現される。
【００１２】
ちなみに前記複数の電力変換器は、例えば互いに同期して選択的に運転されるＤＣ-ＤＣ変換器からなる。これらのＤＣ-ＤＣ変換器からそれぞれ得られる直流電力は、前記出力スイッチを介して前記バッテリ装置、または外部接続された機器、具体的には直流負荷、若しくは系統電源との間で交流電力を受給電するパワーコンディショナに選択的に供給される。
【００１３】
或いは前記複数の電力変換器は、例えば互いに同期して運転されるＤＣ-ＡＣ変換器からなる。これらのＤＣ-ＡＣ変換器からそれぞれ得られる交流電力は、前記バッテリ装置の充電に供されるＡＣ-ＤＣ変換器、または前記外部接続された機器、具体的には交流負荷、若しくは系統電源との間で交流電力を受給電するパワーコンディショナに選択的に供給される。
【００１４】
好ましくは前記直流電源装置は、例えば太陽光発電装置、若しくはＡＣ-ＤＣ変換器を出力段に備えた風力発電装置または潮流発電装置からなる。そして前記制御装置は、前記直流電源装置の供給電力量と前記外部接続された機器の要求電力量、例えば負荷電力量とに応じて前記入力スイッチおよび出力スイッチをそれぞれ切替え制御するように構成される。
【００１５】
尚、前記入力スイッチは、前記直流電源装置または前記バッテリ装置から得られる直流電力に代えて、系統電源との間で交流電力を受給電する前記パワーコンディショナから得られる直流電力を選択可能なものとして構成することも好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
上記構成の電力供給装置によれば、前記入力スイッチおよび前記出力スイッチをそれぞれ選択的に切替え制御することで、並列に設けられた複数の電力変換器（ＤＣ-ＤＣ変換器またはＤＣ-ＡＣ変換器）の役割を切替えることができる。具体的には前記複数の電力変換器のそれぞれを、前記直流電源装置から負荷に電力を供給する為の電力変換器として、前記直流電源装置から前記バッテリ装置に電力を供給する為の電力変換器として、或いは前記バッテリ装置から前記負荷に電力を供給する為の電力変換器として択一的に機能させることができる。
【００１７】
従って複数の電力変換器を並列に設けて構成される１系統の電力変換装置を有効に活用して負荷等の外部機器への電力供給と、前記バッテリ装置の充電とを選択的に行うことが可能となり、前記電力変換装置に求められる冗長性を少なくすることができる。例えば電力変換装置に要求される電力容量がＰ［Ｗ］であるとき、Ｐ／ｎ（但し、ｎは２以上の自然数）［Ｗ］の電力容量をそれぞれ有する（ｎ＋１）台の電力変換器を並列に用いるだけで良い。しかも前記電力変換器として一方向性のものを用いるだけで良い。
【００１８】
そしてこれらの複数台の電力変換器の役割を、前記入力スイッチおよび前記出力スイッチをそれぞれ介して選択的に切替えるだけで、前記各電力変換器を有効に活用することができる。故に必要最小限の数の電力変換器を用いて前記電力変換装置を構築し、ひいては電力供給装置を簡易に、しかも安価に実現することが可能となる等、その実用的利点が多大である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る電力供給装置の概略構成図。
【図２】入力スイッチおよび出力スイッチを介する電力変換器、直流電源装置、バッテリ装置および直流負荷間の基本的な接続関係を示す図。
【図３】選択的に設定される電力変換器の運用形態を示す図。
【図４】図１に示す電力供給装置に対する電力配分の一例を示す図。
【図５】本発明の別の実施形態に係る電力供給装置の概略構成図。
【図６】従来の電力供給装置の一例を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る電力供給装置について説明する。
【００２１】
この電力供給装置１０は、太陽光発電装置に代表される自然エネルギ発電装置を活用して構築される前記インテリジェント電源（ＩＰＳ）やエネルギ管理システム（ＥＭＳ）を実現する上で好適なもので、概略的には図１に示すように構成される。尚、ここでは図６に示した従来の電力供給装置と同一部分には同一符号を付し、その繰り返し説明については省略する。
【００２２】
この電力供給装置１０が特徴とするところは、太陽光発電装置等の前記直流電源装置（ＰＶ）１または前記バッテリ装置（ＢＡＴＴ）２から得られる直流電力を所定の電圧の電力に変換して出力する１系統の電力変換装置１１だけを備える点にある。この電力変換装置１１は、複数（ｍ台）の電力変換器（例えばＤＣ-ＤＣ変換器）１２（１２ａ〜１２ｍ）を並列に設けて構成される。そしてこれらの各電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）のそれぞれに対応して、複数の入力スイッチ１３（１３ａ〜１３ｍ）および複数の出力スイッチ１４（１４ａ〜１４ｍ）をそれぞれ設けことを特徴としている。
【００２３】
ちなみに前記入力スイッチ１３（１３ａ〜１３ｍ）は、前記直流電源装置１から得られる直流電力、または前記バッテリ装置２から得られる電力を前記電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）にそれぞれ選択的に入力する役割を担う。また前記出力スイッチ１４（１４ａ〜１４ｍ）は、前記電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）がそれぞれ出力する所定電圧の直流電力を、前記直流負荷６等の外部接続された機器、または前記バッテリ装置２に選択的に供給する役割を担う。
【００２４】
前記入力スイッチ１３（１３ａ〜１３ｍ）および前記出力スイッチ１４（１４ａ〜１４ｍ）は、選択的に切替え制御されるリレー・スイッチ、または電子的にオン・オフ制御されるＩＧＢＴやＭＯＳ-ＦＥＴ等の半導体スイッチからなる。これらの入力スイッチ１３（１３ａ〜１３ｍ）および出力スイッチ１４（１４ａ〜１４ｍ）は、制御装置１５の制御の下で互いに関連付けてそれぞれ選択的に切替え制御される。
【００２５】
具体的には前記制御装置１５は、前記直流電源装置１の出力電力容量（発電量）、前記バッテリ装置２の供給電力容量（蓄電電力容量）、並びに前記直流負荷６の負荷容量等に応じて、前記電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）を効率的に運転するように前記入力スイッチ１３（１３ａ〜１３ｍ）および前記出力スイッチ１４（１４ａ〜１４ｍ）をそれぞれ切替え制御する。また同時に前記制御装置１５は、前記複数の電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）を選択的に運転する制御機能も備える。複数の電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）の選択的な運転制御は、前記電力変換装置１１に要求される変換電力容量によって決定される。
【００２６】
ちなみに前記直流電源装置１が出力可能な最大電力容量（最大発電量）がＰ［Ｗ］である場合、前記電力変換装置１１に要求される最大変換電力容量はＰ［Ｗ］として定められる。そして変換電力容量がＰ［Ｗ］の前記電力変換装置１１は、例えばＰ／ｎ（但し、ｎは２以上の自然数）［Ｗ］の変換電力容量をそれぞれ有するｍ（＝ｎ＋１）台の電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）を並列に設けることで実現される。
【００２７】
尚、前記バッテリ装置２の供給電力容量（蓄電電力容量）は、一般的には前記直流電源装置１の最大電力容量に合わせて、最大Ｐ［Ｗ］の出力電力を所定時間に亘って得られるように設定される。そして前記電力供給装置１０に接続されて該電力供給装置１０から電力供給される前記直流負荷６の電力容量（負荷容量）は、通常、前記直流電源装置１の最大電力容量の範囲内に制限される。
【００２８】
図２は上述した如く構成された電力供給装置１０における前記電力変換器１２の役割を説明する為の、前記直流電源装置１、前記バッテリ装置２および前記直流負荷６に対する基本的な接続関係を示している。図２に示すように前記電力変換器１２の入力端子は、前記入力スイッチ１３を介して前記直流電源装置１および前記バッテリ装置２にそれぞれ接続されている。そして前記電力変換器１２は、前記入力スイッチ１３の選択的な切替えによって前記直流電源装置１からの直流電力、または前記バッテリ装置２からの直流電力を入力して電力変換動作する。
【００２９】
また前記電力変換器１２の出力端子は、前記出力スイッチ１４を介して前記直流負荷６および前記バッテリ装置２にそれぞれ接続されている。そして前記電力変換器１２から出力される直流電力は、前記出力スイッチ１４の選択的な切替えによって前記直流負荷６に給電され、或いは前記バッテリ装置２に給電されて該バッテリ装置２の充電に供されるようになっている。
【００３０】
ここで前記入力スイッチ１３および前記出力スイッチ１４をそれぞれ切替え制御する制御信号Ｘ,Ｙは、前記直流電源装置１の出力電力容量（発電量）、前記バッテリ装置２の供給電力容量（蓄電電力容量）、並びに前記直流負荷６の負荷容量等に応じて前記制御装置１５の下で次のように与えられる。但し、次表において前記制御信号Ｘ,Ｙの各値ａ,ｂは、前記入力スイッチ１３および前記出力スイッチ１４の選択接続される側のスイッチ接点をそれぞれ示している（図２を参照）。
【表１】
2015002622.tif 000003
【００３１】
従って前記制御信号Ｘ,Ｙとして（ａ,ａ）を与えて前記入力スイッチ１３および前記出力スイッチ１４を切替え制御することにより、図３(ａ)に示すように前記電力変換器１２は前記直流電源装置１と前記直流負荷６との間に介装される。この第１の運用形態においては前記直流電源装置１から出力される直流電力は前記電力変換器１２を介して前記直流負荷６に給電される。そしてこの場合、前記バッテリ装置２は前記直流電力の給電路から切り離される。
【００３２】
また前記制御信号Ｘ,Ｙとして（ａ,ｂ）を与えて前記入力スイッチ１３および前記出力スイッチ１４を切替え制御することにより、図３(ｂ)に示すように前記電力変換器１２は前記直流電源装置１と前記バッテリ装置２との間に介装される。この第２の運用形態においては前記直流電源装置１から出力される直流電力は前記電力変換器１２を介して前記バッテリ装置２に給電されて該バッテリ装置２が充電される。この場合には前記直流負荷６は前記直流電力の給電路から切り離され、従って該直流負荷６への給電は行われない。
【００３３】
更に前記制御信号Ｘ,Ｙとして（ｂ,ａ）を与えて前記入力スイッチ１３および前記出力スイッチ１４を切替え制御することにより、図３(ｃ)に示すように前記電力変換器１２は前記バッテリ装置２と前記直流負荷６との間に介装される。この第３の運用形態においては前記バッテリ装置２から出力される直流電力が前記電力変換器１２を介して前記直流負荷６に給電される。この場合には前記直流電源装置１は、前記直流電力の給電路から切り離される。
【００３４】
尚、前記制御信号Ｘ,Ｙとして（ｂ,ｂ）を与えることは、前記電力変換器１２の入出力間を短絡することになるので禁止される。従って前記入力スイッチ１３および前記出力スイッチ１４は、上述した第１〜第３の運用形態を設定するように選択的に切替え制御される。そしてこのようなスイッチ制御が、前述した複数の電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）毎にそれぞれ択一的に実行される。特に前記複数の電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）に対するスイッチ制御は、例えば前記直流電源装置１の出力電力量に応じて互いに関連付けられて実行される。
【００３５】
図４は前記直流電源装置１の出力電力容量が２０ｋＷであり、このときの前記直流負荷６の負荷電力量が１５.５ｋＷである場合における、複数（１１台）の前記電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）に対する電力配分の一例を示している。この場合、前記直流負荷６の負荷電力量が１５.５ｋＷであるので、前述したように変換電力容量が２.０ｋＷの前記電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）を８台（２.０ｋＷ×８＝１６ｋＷ）用いて前記直流負荷６への電力供給が実行される。
【００３６】
具体的には前記入力スイッチ１３（１３ａ〜１３ｍ）を前記直流電源装置１側（接点ａ側）に接続し、前記出力スイッチ１４（１４ａ〜１４ｍ）の内の８個を前記直流負荷６側（接点ａ側）に接続することで該直流負荷６ヘの電力供給を行う。この場合、８台の前記電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）の内、７台の前記電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）を２.０ｋＷの変換電力量でそれぞれ運転する。そして残された１台の前記電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）を１.５ｋＷの変換電力量で運転することで、合計１５.５ｋＷの直流電力を前記直流負荷６に供給する。
【００３７】
一方、前記直流電源装置１が出力する２０ｋＷの直流電力の内、上述したように１５.５ｋＷの直流電力が前記直流負荷６に給電されるので、該直流電源装置１の余剰電力量は４.５ｋＷ（＝２０ｋＷ−１５.５ｋＷ）となる。従ってこの余剰電力を用いて前記バッテリ装置２を充電するように、前記出力スイッチ１４（１４ａ〜１４ｍ）の残された３個を前記バッテリ装置２側（接点ｂ側）に接続する。そして前記出力スイッチ１４（１４ａ〜１４ｍ）を介して前記バッテリ装置２に接続された３台の前記電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）の出力直流電力を用いて、４.５ｋＷの直流電力にて前記バッテリ装置２を充電する。
【００３８】
具体的には３台の前記電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）の内、２台の前記電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）を２.０ｋＷの変換電力量で運転する。そして残された１台の前記電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）を０.５ｋＷの変換電力量で運転することで、合計４.５ｋＷの直流電力を前記バッテリ装置２に供給する。この結果、前記直流電源装置１から得られる直流電力量の全てを有効に活用して前記直流負荷６への給電と、その余剰電力による前記バッテリ装置２の充電が実現される。
【００３９】
ここで前記電力変換装置１１は、前述したように該電力変換装置１１に要求されるＰ［Ｗ］の変換電力容量に対して、Ｐ／ｎ［Ｗ］の変換電力容量をそれぞれ有するｍ（＝ｎ＋１）台の前記電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）を並列に設けることで実現されている。即ち、前記電力変換装置１１に要求される変換電力容量を満たす台数分（１０台）の電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）に加えて更に１台の電力変換器１２を追加し、合計１１台の電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）を並列に設けることで前記電力変換装置１１を構築している。
【００４０】
この追加された１台の電力変換器１２は、前記直流負荷６および前記バッテリ装置２にそれぞれ供給する直流電力の、いわゆる端数分に対応させる為のものである。尚、端数分とは、複数の電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）に要求される変換電力容量Ｐa［Ｗ］に対して、所定数ｋの電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）をそれぞれ最大変換電力Ｐo［Ｗ］で運転したときの全変換電力量（Ｐo×ｋ）［Ｗ］と前記要求される変換電力容量Ｐa［Ｗ］との差であって、上記最大変換電力Ｐo［Ｗ］に満たない電力量（Ｐa−Ｐo×ｋ）［Ｗ］を指す。そしてこのような直流電力の端数分については前記電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）の中の１台の変換電力量を制御することによって対処される。
【００４１】
ところで１台の電力変換器１２から前記直流負荷６および前記バッテリ装置２のそれぞれに同時に電力供給することはできず、また電力配分を行うこともできない。このような課題に対処するべく、前述したように１台の電力変換器１２が追加して設けられている。そして前述したように１台の電力変換器１２から前記直流負荷６および前記バッテリ装置２のそれぞれに配分して供給しようとする前記電力の端数分を、２台の電力変換器１２にて分担してそれぞれ電力変換するように構成されている。従って上述した如く構成された電力供給装置１０によれば、並列に設けた複数台の電力変換器１２（１２ａ〜１２ｎ）を有効に活用することで前記直流電源装置１から得られる直流電力を無駄にすることなく前記直流負荷６および前記バッテリ装置２のそれぞれに供給することが可能となる。
【００４２】
かくして上述した如く構成された電力供給装置１０によれば、１系統の前記電力変換装置１１を有効に活用して前記直流電源装置１から得られる直流電力を、前記直流負荷６および前記バッテリ装置２にそれぞれ同時に供給することができる。また前記入力スイッチ１３（１３ａ〜１３ｍ）を切替えることで、前記直流電源装置１に代えて前記バッテリ装置２から得られる直流電力を前記直流負荷６に供給することができる。
【００４３】
しかも本発明に係る電力供給装置１０によれば、図６に示した２系統の前記電力変換装置３,４を備えて構成される従来の電力供給に比較して、１系統の前記電力変換装置１１を設けるだけで良く、また前記電力変換装置１１を構成する複数台の電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）の数を大幅に少なくすることができる。更にはこれらの電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）として一方向型のＤＣ-ＤＣ変換器を用いることができ、また従来の高価な双方型のＤＣ-ＤＣ変換器を用いる必要もない。従って前記電力変換装置１１を、ひいては電力供給装置１０を安価に構築することができる等の効果が奏せられる。
【００４４】
ところで上述した実施形態は直流電力の給電系を構成したものであるが、交流電力の給電系を構成する場合にも本発明を同様に適用することができる。図５は交流電力の給電系を構成した電力供給装置２０の概略構成を示している。この場合、前記直流電源装置（ＰＶ）１または前記バッテリ装置（ＢＡＴＴ）２から得られる直流電力を所定の電圧の交流電力に変換して出力する電力変換装置２１として、複数（ｍ台）の電力変換器（ＤＣ-ＡＣ変換器）２２（２２ａ〜２２ｍ）を並列に設けるようにすれば良い。
【００４５】
尚、図５においては前記各電力変換器２２（２２ａ〜２２ｍ）のそれぞれに対応して設けられる複数の入力スイッチ１３（１３ａ〜１３ｍ）および複数の出力スイッチ１４（１４ａ〜１４ｍ）については省略している。またここでは、前記系統電源８から得られる交流電力を、第１の整流器（ＲＥＣ）２３を介して直流電力に変換して前記電力変換装置２１に与えると共に、該電力変換装置２１から出力される交流電力を第２の整流器（ＲＥＣ）２４を介して直流電力に変換して前記バッテリ装置２に供給するように構成されている。尚、この交流電力の給電系を構築した場合、当該交流用の電力供給装置２０には、前記直流負荷６に代えて交流負荷２５が接続されることは言うまでもない。
【００４６】
またこの実施形態の場合には、前記入力スイッチ１３（１３ａ〜１３ｍ）として、前記直流電源装置（ＰＶ）１および前記バッテリ装置（ＢＡＴＴ）２から得られる直流電力に加えて、前記第１の整流器（ＲＥＣ）２３から得られる直流電力を択一的に選択可能な３入力型のものが用いられる。また前記出力スイッチ１４（１４ａ〜１４ｍ）として、前記交流負荷２５、前記第２の整流器（ＲＥＣ）２４、或いは前記系統電源８に交流電力を択一的に出力可能な３出力型のものが用いられる。
【００４７】
このように構成された電力供給装置２０においても、前述した実施形態に係る電力供給装置１０と同様に前記直流電源装置（ＰＶ）１および前記バッテリ装置（ＢＡＴＴ）２からそれぞれ得られる直流電力を所定電圧の交流電力に変換して、前記交流負荷２５に供給することができる。また前記直流電源装置（ＰＶ）１から得られる直流電力、或いは前記第１の整流器（ＲＥＣ）２３から得られる直流電力を用いて前記バッテリ装置２を充電することが可能となる。更には前記電力変換装置２１を構成する複数の電力変換器（ＤＣ-ＡＣ変換器）２２（２２ａ〜２２ｍ）が出力する交流電力を前記系統電源８に供給することが可能となる。
【００４８】
しかも前述した入力スイッチ１３（１３ａ〜１３ｍ）および出力スイッチ１４（１４ａ〜１４ｍ）の切替え制御だけで簡易に、且つ効果的に前記複数の電力変換器（ＤＣ-ＡＣ変換器）２２（２２ａ〜２２ｍ）の運用形態を変更することができる。従って先の実施形態と同様に、その構成の簡素化を図ると共に、安価に電力供給装置２０を構築することができる等の効果が奏せられる。
【００４９】
尚、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。ここでは前記直流電源装置１として太陽光発電装置を例に説明したが、自然エネルギを利用した風力発電装置や潮流発電装置を用いる場合にも同様に適用可能である。但し、これらの風力発電装置や潮流発電装置自体は一般的に交流電力を発電するものなので、その出力段にＡＣ-ＤＣ変換器を備えて前記交流電力を直流電力に変換して出力するように構成しておけば良い。また前記直流電源装置１としては、その出力段にＰＷＭ整流器等の直流電圧安定化回路を備えることが望ましい。
【００５０】
また前記バッテリ装置２に蓄積された直流電力量がその最大値に達しているような場合には、前記直流電源装置１から得られる直流電力の余剰分を前記パワーコンディショナ（ＰＣＳ）７を介して系統電源８に給電しても良いことは言うまでもない。更には前記直流電源装置１から得られる直流電力量が低下した場合には、これによって生じる不足電力量を前記バッテリ装置２や前記系統電源８から供給される電力にて補えば良いことは勿論のことである。また前記電力変換装置１１,２１を構成する複数の電力変換器１２（１２ａ〜１２ｍ）,２２（２２ａ〜２２ｍ）の台数やその最大変換電力量等は、電力供給装置１０,２０の仕様に応じて設定すれば十分である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  直流電源装置（ＰＶ）
２  バッテリ装置（ＢＡＴＴ）
３,４  電力変換装置
３ａ,４ａ  電力変換器（ＤＣ-ＤＣ変換器）
６  直流負荷（ＤＣ-ＬＯＡＤ）
７  パワーコンディショナ（ＰＣＳ）
８  系統電源
１０  電力供給装置（直流給電系）
１１  電力変換装置
１２（１２ａ〜１２ｍ）  電力変換器（ＤＣ-ＤＣ変換器）
１３（１３ａ〜１３ｍ）  入力スイッチ
１４（１４ａ〜１４ｍ）  出力スイッチ
１５  制御装置
２０  電力供給装置（交流給電系）
２１  電力変換装置
２２（２２ａ〜２２ｍ）  電力変換器（ＤＣ-ＡＣ変換器）
２３  第１の整流器（ＲＥＣ）
２４  第２の整流器（ＲＥＣ）
２５  交流負荷
【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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