(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽エネルギーを含む複数のエネルギーによる複数の電源が用いられ、負荷に電力を供給するように構成されたものであって、
前記複数の電源における第１の電源と電気的に連結されるための第１の入力ポートと、
前記複数の電源における第２の電源と電気的に連結されるための第２の入力ポートと、
前記負荷と電気的に連結されるための出力ポートと、
前記第１の入力ポートと電気的に連結された入力端と、前記出力ポートと電気的に連結された出力端と、を有する第１の電流制御手段と、
前記第２の入力ポートと電気的に連結された入力端と、前記出力ポートと電気的に連結された出力端と、を有する第２の電流制御手段と、を備え、
前記第１の電源に対応すると共に前記第１の電流制御手段に入力された電圧が、前記第２の電源に対応すると共に前記第２の電流制御手段に入力された電圧よりも予め定められた差分だけ大きい場合、
前記第２の電流制御手段によって前記第２の入力ポートから前記出力ポートに向かう電流経路を遮断し、前記第１の電流制御手段によって前記第１の入力ポートから前記出力ポートに向かう電流経路を形成し、
前記第１の電源に対応すると共に前記第１の電流制御手段に入力された電圧と前記第２の電源に対応すると共に前記第２の電流制御手段に入力された電圧との差分の絶対値が予め定められた差分より小さい場合、
前記第２の電流制御手段によって前記第２の入力ポートから前記出力ポートに向かう電流経路を形成し、前記第１の電流制御手段によって前記第１の入力ポートから前記出力ポートに向かう電流経路を形成し、
前記第２の電源に対応すると共に前記第２の電流制御手段に入力された電圧が、前記第１の電源に対応すると共に前記第１の電流制御手段に入力された電圧よりも予め定められた差分だけ大きい場合、
前記第２の電流制御手段によって前記第２の入力ポートから前記出力ポートに向かう電流経路を形成し、前記第１の電流制御手段によって前記第１の入力ポートから前記出力ポートに向かう電流経路を遮断し、
前記第１の入力ポート及び前記第１の電流制御手段の前記入力端の間に電気的に連結された第１の電圧調節ユニットと、
前記第２の入力ポート及び前記第２の電流制御手段の前記入力端の間に電気的に連結された第２の電圧調節ユニットと、
前記第１の電流制御手段及び前記第２の電流制御手段の少なくとも一方の前記入力端に対応して連結された少なくとも一つの蓄積ユニットと、を更に備え、
前記第１の電源に割り当てられた優先度に対応する前記第１の電流制御手段の前記入力端に電圧を出力するために、前記第１の電圧調節ユニットを制御するように前記第１の電圧調節ユニットと電気的に連結された第１の優先度設定ユニットと、
前記第２の電源に割り当てられた優先度に対応する前記第２の電流制御手段の前記入力端に電圧を出力するために、前記第２の電圧調節ユニットを制御するように前記第２の電圧調節ユニットと電気的に連結された第２の優先度設定ユニットと、
を更に備えている
ことを特徴とする電力供給装置。
【請求項２】
前記第１の電流制御手段及び前記第２の電流制御手段はそれぞれダイオードである、ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項３】
前記第１の電流制御手段及び前記第２の電流制御手段はそれぞれサイリスタである、ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項４】
前記サイリスタは、シリコン制御整流器である、ことを特徴とする請求項３に記載の電力供給装置。
【請求項５】
前記サイリスタは、トライアックである、ことを特徴とする請求項３に記載の電力供給装置。
【請求項６】
前記第１の電源は、前記第２の電源よりも高い優先度が割り当てられ、
前記第２の優先度設定ユニットは、前記第２の電圧調節ユニットを制御し、前記第２の電圧調節ユニットによって出力される電圧を前記第１の電圧調節ユニットによって出力される電圧のピーク電圧よりも低く設定するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項７】
前記第１の電源は、太陽エネルギーによって給電される発電機であり、
前記第２の電源は、商用交流電源によって給電される電力変換装置である、ことを特徴とする請求項６に記載の電力供給装置。
【請求項８】
前記蓄積ユニットは、キャパシタである、ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項９】
前記複数の電源における第３の電源と電気的に連結されるための第３の入力ポートと、
前記第３の入力ポートと電気的に連結された入力端と、前記出力ポートと電気的に連結された出力端と、を有する第３の電流制御手段と、を更に備え、
前記第１の電源に対応すると共に前記第１の電流制御手段に入力された電圧が、前記第２の電源に対応すると共に前記第２の電流制御手段に入力された電圧よりも予め定められた第１の差分だけ大きく、且つ、前記第３の電源に対応すると共に前記第３の電流制御手段に入力された電圧よりも予め定められた第２の差分だけ大きい場合、
前記第２の電流制御手段によって前記第２の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を遮断し、前記第３の電流制御手段によって前記第３の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を遮断し、前記第１の電流制御手段によって前記第１の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を形成し、
前記第１の電源に対応すると共に前記第１の電流制御手段に入力された電圧と、前記第２の電源に対応すると共に前記第２の電流制御手段に入力された電圧との差分の絶対値が予め定められた第１の差分より小さく、且つ、前記第１の電源に対応すると共に前記第１の電流制御手段に入力された電圧が、前記第３の電源に対応すると共に前記第３の電流制御手段に入力された電圧よりも予め定められた第２の差分だけ大きい場合、
前記第２の電流制御手段によって前記第２の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を形成し、前記第３の電流制御手段によって前記第３の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を遮断し、前記第１の電流制御手段によって前記第１の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を形成し、
前記第２の電源に対応すると共に前記第２の電流制御手段に入力された電圧が、前記第１の電源に対応すると共に前記第１の電流制御手段に入力された電圧よりも予め定められた第１の差分だけ大きく、前記第２の電源に対応すると共に前記第２の電流制御手段に入力された電圧が、前記第３の電源に対応すると共に前記第３の電流制御手段に入力された電圧よりも予め定められた第２の差分だけ大きい場合、
前記第２の電流制御手段によって前記第２の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を形成し、前記第３の電流制御手段によって前記第３の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を遮断し、前記第１の電流制御手段によって前記第１の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を遮断し、
前記第２の電源に対応すると共に前記第２の電流制御手段に入力された電圧が、前記第１の電源に対応すると共に前記第１の電流制御手段に入力された電圧よりも予め定められた第１の差分だけ大きく、且つ、前記第２の電源に対応すると共に前記第２の電流制御手段に入力された電圧と前記第３の電源に対応すると共に前記第３の電流制御手段に入力された電圧との差分の絶対値が予め定められた第２の差分より小さい場合、
前記第２の電流制御手段によって前記第２の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を形成し、前記第３の電流制御手段によって前記第３の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を形成し、前記第１の電流制御手段によって前記第１の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を遮断し、
前記第３の電源に対応すると共に前記第３の電流制御手段に入力された電圧が、前記第１の電源に対応すると共に前記第１の電流制御手段に入力された電圧よりも定められた前記第１の差分だけ大きく、且つ、前記第２の電源に対応すると共に前記第２の電流制御手段に入力された電圧よりも定められた第２の差分だけ大きい場合、
前記第２の電流制御手段によって前記第２の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を遮断し、前記第３の電流制御手段によって前記第３の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を形成し、前記第１の電流制御手段によって前記第１の入力ポートから前記出力ポートに向かう前記電流経路を遮断する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項１０】
前記第３の入力ポート及び前記第３の電流制御手段の前記入力端の間に電気的に連結された第３の電圧調節ユニットと、
を更に備えていることを特徴とする請求項９に記載の電力供給装置。
【請求項１１】
前記第３の電源に割り当てられた優先度に対応する前記第３の電流制御手段の前記入力端に電圧を出力するために、前記第３の電圧調節ユニットを制御するように前記第３の電圧調節ユニットと電気的に連結された第３の優先度設定ユニットと、
を更に備えていることを特徴とする請求項１０に記載の電力供給装置。
【請求項１２】
前記第１の電源は、前記第２の電源よりも高い優先度が割り当てられ、
前記第２の電源は、前記第３の電源よりも高い優先度が割り当てられ、
前記第３の優先度設定ユニットは、前記第３の電圧調節ユニットを制御し、前記第３の電圧調節ユニットによって出力される電圧を前記第２の電圧調節ユニットによって出力される電圧のピーク電圧よりも低く設定するように構成され、
前記第２の優先度設定ユニットは、前記第２の電圧調節ユニットを制御し、前記第２の電圧調節ユニットによって出力される電圧を前記第１の電圧調節ユニットによって出力される電圧のピーク電圧よりも低く設定するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１１に記載の電力供給装置。
【請求項１３】
前記第１の電源は、太陽エネルギーによって給電される発電機であり、
前記第２の電源は、風力エネルギー、地熱エネルギー、潮汐エネルギー及びバイオ燃料から選ばれた再生可能エネルギー源によって給電される発電機であり、
前記第３の電源は、商用交流電源によって給電される電力変換装置である、
ことを特徴とする請求項１２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、少なくとも第１エネルギーと第２エネルギーによる電力供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
経済等の発展によってエネルギーの消費が伸びている中、環境保護問題にも配慮しなければならないため、太陽エネルギーを含む自然の恵みを活かしたエネルギーの利用が拡大しつつある。従来、太陽からの光エネルギーを使い、光起電力効果（photovoltaic effect）を応用し電気を発生させるソーラーパネルが用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】台湾特許第４０９６６９号公報
【特許文献２】台湾特許第４２５７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ソーラーパネルは、日照時太陽光の照射を受けて電気エネルギーを発生するものであるので、ソーラーパネルの光電変換効率が日照強度に応じて変わる。そのため、日照強度が低下すると、ソーラーパネルの出力電力が低減し、ソーラーパネルと電気的に連結された電気設備等の負荷に安定した電力を供給することができなくなる問題点がある。
本発明は、安定した電力を負荷に供給することができる太陽エネルギーを含む複数のエネルギーによる電力供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明に係る電力供給装置は、太陽エネルギーを含む複数のエネルギーに給電される複数の電源が用いられ、負荷に電力を供給するように構成されたものであって、前記複数の電源における第１の電源と電気的に連結されるための第１の入力ポートと、前記複数の電源における第２の電源と電気的に連結されるための第２の入力ポートと、前記負荷と電気的に連結されるための出力ポートと、前記第１の入力ポートと電気的に連結された入力端と、前記出力ポートと電気的に連結された出力端と、を有する第１の電流制御手段と、前記第２の入力ポートと電気的に連結された入力端と、前記出力ポートと電気的に連結された出力端と、を有する第２の電流制御手段と、を備え、前記第１の電源に対応すると共に前記第１の電流制御手段に入力された電圧が、前記第２の電源に対応すると共に前記第２の電流制御手段に入力された電圧よりも予め定められた差分だけ大きい場合、前記第２の電流制御手段によって前記第２の入力ポートから前記出力ポートに向かう電流経路を遮断し、前記第１の電流制御手段によって前記第１の入力ポートから前記出力ポートに向かう電流経路を形成し、前記第１の電源に対応すると共に前記第１の電流制御手段に入力された電圧と前記第２の電源に対応すると共に前記第２の電流制御手段に入力された電圧との差分の絶対値が予め定められた差分より小さい場合、前記第２の電流制御手段によって前記第２の入力ポートから前記出力ポートに向かう電流経路を形成し、前記第１の電流制御手段によって前記第１の入力ポートから前記出力ポートに向かう電流経路を形成し、前記第２の電源に対応すると共に前記第２の電流制御手段に入力された電圧が、前記第１の電源に対応すると共に前記第１の電流制御手段に入力された電圧よりも予め定められた差分だけ大きい場合、前記第２の電流制御手段によって前記第２の入力ポートから前記出力ポートに向かう電流経路を形成し、前記第１の電流制御手段によって前記第１の入力ポートから前記出力ポートに向かう電流経路を遮断する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る電力供給装置は、電圧調節ユニットによって出力された電圧が優先度設定ユニットを介して自動的に調節されることができる。また、電流制御手段を用いることによって第１の電源が優先して負荷に電力を供給することができる。太陽エネルギーによる電力が不足になった場合、優先度が割り当てられた他のエネルギー源から負荷に電力を供給することができる。第１の電源の電力が十分になった場合、第１の電源が再び負荷に電力を供給する。これによって、他の電圧又は第１の電源の電力状態を監視する電流検出器を用いる必要がなくなり、第１の電源は他のエネルギー源を優先して電力を供給することができる。また、本発明に係る電力供給装置は、簡単な回路構成を有するので、幾つかの電流制御手段や、電圧調節手段、優先度設定手段、蓄積手段等からなる他の回路構成を並列接続による拡張手法により増やし、また他のエネルギー源装置を並列に接続して拡張することができる。また、給電する優先度の割り当てによって異なるエネルギー源の電力供給コストに応じて負荷に電力を供給する順番を決めることができるので、装置全体の電力供給コストの軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電力供給装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】本発明に係る太陽エネルギーを用いる電力供給装置と商用電源との回路シミュレーションによる入力電圧及び出力電流を示す関係図である。
【図３】本発明に係る太陽エネルギーを用いる電力供給装置と商用電源のいくつかの異なる日照量にて得られた電力を示すグラフである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る電力供給装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明に係る電力供給装置のいくつかの実施形態について図面を参照して説明する。なお、同一構成及び機能を有する構成要素については、同一番号を付してその説明を省略する。
【０００９】
(第１の実施形態)
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電力供給装置の構成を概略的に示すブロック図である。図示の如く、第１の実施形態に係る電力供給装置は、太陽エネルギー（第１の電源）によって給電される発電機１１と、商用交流電源（第２の電源）によって給電される電力変換装置１２とを用いることによって、負荷２に電力を供給するように構成されている。電力供給装置は概ね、第１の入力ポート３ａと、第２の入力ポート３ｂ、出力ポート４と、第１の電流制御手段５ａと、第２の電流制御手段５ｂと、第１の電圧調節ユニット６ａと、第２の電圧調節ユニット６ｂと、第１の優先度設定ユニット７ａと、第２の優先度設定ユニット７ｂと、第１の蓄積ユニット８ａと、第２の蓄積ユニット８ｂとを備えている。
【００１０】
第１の入力ポート３ａは発電機１１と電気的に連結され、第２の入力ポート３ｂは電力変換装置１２と電気的に連結されている。出力ポート４は負荷２と電気的に連結されるように用いられる。発電機１１は、ソーラーパネルユニット１１１と、最大電力変換ユニット１１２とを備えている。電力変換装置１２は、商用電源１２１と電気的につながる交流（ＡＣ）・直流（ＤＣ）変換ユニット１２２を備えている。
【００１１】
第１の電流制御手段５ａは、第１の入力ポート３ａと電気的に連結された入力端５１ａと、出力ポート４と電気的に連結された出力端５２ａとを有する。第２の電流制御手段５ｂは、第２の入力ポート３ｂと電気的に連結された入力端５１ｂと、出力ポート４と電気的に連結された出力端５２ｂとを有する。この実施形態では、第１の電流制御手段５ａと第２の電流制御手段５ｂは、ダイオードであり、各ダイオードの入力端と出力端がそれぞれアノードとカソードである。他の実施形態としては、第１の電流制御手段５ａと第２の電流制御手段５ｂとしてサイリスタを用いる。第１の電流制御手段５ａと第２の電流制御手段５ｂとしてのサイリスタは、一例として、シリコン制御整流器（ＳＣＲ）であってもよく、他例としては、トライアック（Triode AC Switch（TRIAC））等の双方向サイリスタであってもよい。
【００１２】
第１の電圧調節ユニット６ａは、第１の入力ポート３ａ及び第１の電流制御手段５ａの入力端５１ａの間に電気的に連結され、第２の電圧調節ユニット６ｂは、第２の入力ポート３ｂ及び第２の電流制御手段５ｂの入力端５１ｂの間に電気的に連結されている。第１の電圧調節ユニット６ａ及び第２の電圧調節ユニット６ｂは、出力電圧が負荷２の操作電圧の範囲内である動作状態と、出力電圧が入力電圧によって変化される非動作状態とのいずれかの状態に切り替えられる。
【００１３】
第１の優先度設定ユニット７ａは、第１の電圧調節ユニット６ａと電気的に連結され、動作状態と非動作状態とのいずれかに切り替えるように第１の電圧調節ユニット６ａを制御する。第１の優先度設定ユニット７ａの制御によって第１の電圧調節ユニット６ａを切換え、動作状態になると、発電機１１に割り当てられた優先度に対応する第１の電流制御手段５ａの入力端５１ａに電圧を出力する。
【００１４】
第２の優先度設定ユニット７ｂは、第２の電圧調節ユニット６ｂと電気的に連結され、動作状態と非動作状態とのいずれかに切り替えるように第２の電圧調節ユニット６ｂを制御する。第２の優先度設定ユニット７ｂの制御によって第２の電圧調節ユニット６ｂを切換え、動作状態になると、電力変換装置１２に割り当てられた優先度に対応する第２の電流制御手段５ｂの入力端５１ｂに電圧を出力する。
【００１５】
第１の蓄積ユニット８ａは、第１の電流制御手段５ａの入力端５１ａと電気的に連結されている。第２の蓄積ユニット８ｂは、第２の電流制御手段５ａの入力端５１ｂと電気的に連結されている。この実施形態では、第１の蓄積ユニット８ａと第２の蓄積ユニット８ｂとはキャパシタである。
【００１６】
次に、本実施形態に係る電力供給装置の動作及び作用について説明する。電源利用の優先度として、本実施形態において、発電機１１（第１の電源）は電力変換装置１２（第２の電源）よりも高い優先度が割り当てられる。
【００１７】
第１の優先度設定ユニット７ａによって、発電機１１と電気的に連結するように第１の電圧調節ユニット６ａを非動作状態に切り替えると共に、第２の優先度設定ユニット７ｂによって、電力変換装置１２と電気的に連結するように第２の電圧調節ユニット６ｂを動作状態に切換える。すると、第２の優先度設定ユニット７ｂは、第２の電圧調節ユニット６ｂを制御し、第２の電圧調節ユニット６ｂによって出力される電圧を第１の電圧調節ユニット６ａによって出力される電圧のピーク電圧よりも低く設定し且つ負荷２の操作電圧の範囲内に調節して出力する。図２に示された回路シミュレーションでは、第２の電圧調節ユニット６ｂの出力電圧が２４.６ボルトに調節されている。
【００１８】
第１の電源１１（発電機）に対応すると共に第１の電流制御手段５ａに入力された電圧が第２の電源１２（電力変換装置）に対応すると共に第２の電流制御手段５ｂに入力された電圧よりも予め定められた差分だけ大きい場合、しきい電圧よりも大きい電圧が第１の電流制御手段５ａの入力端５１ａと出力端５２ａに順方向に印加される。これにより、第１の電流制御手段５ａによって第１の入力ポート３ａから出力ポート４に向かう電流経路を形成する。この実施形態では、予め定められた差分が０.４ボルト、しきい電圧とはＰＮ接合電圧である。
【００１９】
その一方、第２の電流制御手段５ｂの入力端５１ｂと出力端５２ｂにかかる電圧が第２の電流制御手段５ｂのしきい電圧よりも小さくなった場合、第２の電流制御手段５ｂによって第２の入力ポート３ｂから出力ポート４に向かう電流経路を遮断する。
【００２０】
発電機１１が取り入れる光（太陽エネルギー）が変化すると、発電機１１によって第１の電流制御手段５ａに入力される電圧が低下し始める。第１の電源１１（発電機）に対応すると共に第１の電流制御手段５ａに入力された電圧と第２の電源１２（電力変換装置）に対応すると共に第２の電流制御手段５ｂに入力された電圧との差の絶対値が予め定められた差分よりも小さくなった時、第１の電源１１によって以前よりも少量の電流を出力ポート４に供給するように、第１の電流制御手段５ａによって第１の入力ポート３ａから出力ポート４に向かう電流経路が保持される。このとき、第２の電流制御手段５ｂの入力端５１ｂと出力端５２ｂとに亘る電圧が第２の電流制御手段５ｂのしきい電圧よりも大きくなるので、第２の電流制御手段５ｂによって第２の入力ポート３ｂから出力ポート４に向かう電流経路を形成する。結果として、第１の電源１１と第２の電源１２によって負荷２に電流を供給する。第２の電源１２から電流を供給すると、第１の電源１１によって供給された電流の低下を補足することができるので、負荷２に入る電力は十分なものとなる。
【００２１】
発電機１１が取り入れる光が更に減少して、第２の電源１２（電力変換装置）に対応すると共に第２の電流制御手段５ｂに入力された電圧が、第１の電源１１（発電機）に対応すると共に第１の電流制御手段５ａに入力された電圧よりも予め定められた差分だけ大きくなった場合、第２の電流制御手段５ｂによって第２の入力ポート３ｂから出力ポート４に向かう電流経路が保持される。この時、第１の電流制御手段５ａの入力端５１ａ及び出力端５２ａを亘る電圧が、第１の電流制御手段５ａのしきい電圧よりも小さくなると、第１の電流制御手段５ａによって第１の入力ポート３ａから出力ポート４に向かう電流経路を遮断する。
【００２２】
図３は、実験によって本発明に係る太陽エネルギーを用いる電力供給装置と商用電源のいくつかの異なる日照量にて得られた電力を示すグラフである。負荷２の操作電圧と消費電力は２４ボルトと１３ワットであるため、第２の電圧調節ユニット６ｂによって約２４ボルトに調整されている。
【００２３】
（第２の実施形態）
図４に示されているように、本発明に係る電力供給装置は再生可能エネルギー発電機１３（第２の電源）を更に使用するように構成されている。再生可能エネルギー発電機１３は、例えば風力発電機、地熱発電機、潮汐発電機、バイオ燃料発電機等である。電力供給装置は、太陽エネルギー（第１の電源）による発電機１１、商用交流電源（第３の電源）による電力変換装置１２及び再生可能エネルギー発電機１３からの給電を調節可能に構成される。
【００２４】
電力供給装置は、この実施形態において、第３の電源と連結されるための第３の入力ポート３ｃと、第３の入力ポート３ｃと電気的に連結された入力端５１ｃと出力ポート４と電気的に連結された出力端５２ｃとを有する第３の電流制御手段５ｃと、第３の入力ポート３ｃと第３の電流制御手段５ｃの入力端５１ｃとの間に電気的に連結された第３の電圧調節ユニット６ｃと、第３の電圧調節ユニット６ｃと電気的に連結され、第３の電源に割り当てられた優先度に対応する第３の電流制御手段５ｃの入力端５１ｃに電圧を出力するために第３の電圧調節ユニット６ｃを制御するように構成された第３の優先度設定ユニット７ｃと、第３の電流制御手段５ｃの入力端５１ｃと電気的に連結された第３の蓄積ユニット８ｃとを更に備えている。
【００２５】
第３の電源は、例えば再生可能なエネルギーを利用する発電機が用いられ、再生可能なエネルギー源によって給電する発電ユニット１３１と、最大電力変換ユニット１３２とを含む。
【００２６】
次に、本実施形態に係る電力供給装置の動作及び作用について説明する。電源利用の優先度として、本実施形態において、発電機１１（第１の電源）は電力変換装置１２（第２の電源）よりも高い優先度が割り当てられ、電力変換装置１２（第２の電源）は発電機１３（第３の電源）よりも高い優先度が割り当てられる。
【００２７】
電力供給装置が駆動されると、第１の優先度設定ユニット７ａによって発電機１１と電気的に連結される第１の電圧調節ユニット６ａを非動作状態に切り替え、第３の優先度設定ユニット７ｃによって電力変換装置１２と電気的に連結される第３の電圧調節ユニット６ｃを動作状態に切り替え、第２の優先度設定ユニット７ｂによって再生可能エネルギー発電機１３と電気的に連結される第２の電圧調節ユニット６ｂを動作状態に切り替える。すると、第３の優先度設定ユニット７ｃは、第３の電圧調節ユニット６ｃを制御し、第３の電圧調節ユニット６ｃによって出力される電圧を第２の電圧調節ユニット６ｂによって出力される電圧のピーク電圧よりも低く設定する。なお、再生可能エネルギー発電機１３に対応すると共に第２の電流制御手段５ｂに入力された電圧は、電力変換装置１２に対応すると共に第３の電流制御手段５ｃに入力された電圧よりも大きい。
【００２８】
発電機１１に対応すると共に第１の電流制御手段５ａに入力された電圧が、再生可能エネルギー発電機１３に対応すると共に第２の電流制御手段５ｂに入力された電圧よりも予め定められた第１の差分だけ大きく、且つ、電力変換装置１２に対応すると共に第３の電流制御手段５ｃに入力された電圧よりも予め定められた第２の差分だけ大きい場合、第２の電流制御手段５ｂによって第２の入力ポート３ｂから出力ポート４に向かう電流経路を遮断し、第３の電流制御手段５ｃによって第３の入力ポート３ｃから出力ポート４に向かう電流経路を遮断し、第１の電流制御手段５ａによって第１の入力ポート３ａから出力ポート４に向かう電流経路を形成する。
【００２９】
発電機１１に対応すると共に第１の電流制御手段５ａに入力された電圧と再生可能エネルギー発電機１３に対応すると共に第２の電流制御手段５ｂに入力された電圧との差分の絶対値が予め定められた第１の差分より小さく、且つ、発電機１１に対応すると共に第１の電流制御手段５ａに入力された電圧が、電力変換装置１２に対応すると共に第３の電流制御手段５ｃに入力された電圧よりも予め定められた第２の差分だけ大きい場合、第２の電流制御手段５ｂによって第２の入力ポート３ｂから出力ポート４に向かう電流経路を形成し、第３の電流制御手段５ｃによって第３の入力ポート３ｃから出力ポート４に向かう電流経路を遮断し、第１の電流制御手段５ａによって第１の入力ポート３ａから出力ポート４に向かう電流経路を形成する。
【００３０】
再生可能エネルギー発電機１３に対応すると共に第２の電流制御手段５ｂに入力された電圧が、発電機１１に対応すると共に第１の電流制御手段５ａに入力された電圧よりも予め定められた第１の差分だけ大きく、再生可能エネルギー発電機１３に対応すると共に第２の電流制御手段５ｂに入力された電圧が、電力変換装置１２に対応すると共に第３の電流制御手段５ｃに入力された電圧よりも予め定められた第２の差分だけ大きい場合、第２の電流制御手段５ｂによって第２の入力ポート３ｂから出力ポート４に向かう電流経路を形成し、第３の電流制御手段５ｃによって第３の入力ポート３ｃから出力ポート４に向かう電流経路を遮断し、第１の電流制御手段５ａによって第１の入力ポート３ａから出力ポート４に向かう電流経路を遮断する。
【００３１】
再生可能エネルギー発電機１３に対応すると共に第２の電流制御手段５ｂに入力された電圧が、発電機１１に対応すると共に第１の電流制御手段５ａに入力された電圧よりも予め定められた第１の差分だけ大きく、再生可能エネルギー発電機１３に対応すると共に第２の電流制御手段５ｂに入力された電圧と電力変換装置１２に対応すると共に第３の電流制御手段５ｃに入力された電圧との差分の絶対値が予め定められた第２の差分より小さい場合、第２の電流制御手段５ｂによって第２の入力ポート３ｂから出力ポート４に向かう電流経路を形成し、第３の電流制御手段５ｃによって第３の入力ポート３ｃから出力ポート４に向かう電流経路を形成し、第１の電流制御手段５ａによって第１の入力ポート３ａから出力ポート４に向かう電流経路を遮断する。
【００３２】
電力変換装置１２に対応すると共に第３の電流制御手段５ｃに入力された電圧が、発電機１１に対応すると共に第１の電流制御手段５ａに入力された電圧よりも予め定められた第１の差分だけ大きく、且つ、再生可能エネルギー発電機１３に対応すると共に第２の電流制御手段５ｂに入力された電圧よりも予め定められた第２の差分だけ大きい場合、第２の電流制御手段５ｂによって第２の入力ポート３ｂから出力ポート４に向かう電流経路を遮断し、第３の電流制御手段５ｃによって第３の入力ポート３ｃから出力ポート４に向かう電流経路を形成し、第１の電流制御手段５ａによって第１の入力ポート３ａから出力ポート４に向かう電流経路を遮断する。
【００３３】
以上により、本発明に係る電力供給装置は、電圧調節ユニット６ａ、６ｂ、６ｃによって出力された電圧が優先度設定ユニット７ａ、７ｂ、７ｃを介して自動的に調節されることができる。また、電流制御手段５ａ、５ｂ、５ｃを用いることによって発電機１１が優先して負荷２に電力を供給することができる。太陽エネルギーによる発電機１１から給電された電力が不足になった場合、優先度が割り当てられた他のエネルギー源から負荷２に電力を供給することができる。発電機１１の電力が十分になった場合、発電機１１が再び負荷２に電力を供給する。こうすることによって、他の電圧又は発電機１１の電力状態を監視する電流検出器を用いる必要がなくなり、発電機１１は他のエネルギー源よりも優先して電力を供給することができる。本発明に係る電力供給装置は、簡単な回路構成を有するので、幾つかの電流制御手段や、電圧調節手段、優先度設定手段、蓄積手段等からなる他の回路構成を並列接続による拡張手法により増やし、また他のエネルギー源装置を並列に接続し拡張することができる。また、給電する優先度の割り当てによって異なるエネルギー源の電力供給コストに応じて負荷２に電力を供給する順番を決めることができるので、装置全体の電力供給コストの軽減を図ることができる。
【００３４】
本発明は、最も現実的で好ましい実施形態を考慮したものに関連して記載されているが、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではなく、全てのこのような修正及び等価な構成を包含するような、最も広い解釈の精神及び範囲内に含まれる種々の構成を含むものであると理解されるだろう。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係る電力供給装置は、太陽エネルギーを含む複数のエネルギー源を用いる電力供給装置に有用である。
【符号の説明】
【００３６】
１１  発電機（第１の電源）
１１１  ソーラーパネルユニット
１１２  最大電力変換ユニット
１２  電力変換装置（第２の電源）
１２１  商用電源
１２２  交流・直流変換ユニット
１３  再生可能エネルギー発電機（第３の電源）
１３１  発電ユニット
１３２  最大電力変換ユニット
２  負荷
３ａ、３ｂ、３ｃ  入力ポート
４  出力ポート
５ａ、５ｂ、５ｃ  電流制御手段
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ  入力端
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ  出力端
６ａ、６ｂ、６ｃ  電圧調節ユニット
７ａ、７ｂ、７ｃ  優先度設定ユニット
８ａ、８ｂ、８ｃ  蓄積ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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