(57)【要約】【課題】直流電源の出力電流の許容値を満足しながら、負荷出力容量の低下を回避する電源システムの設計方法を提供する。【解決手段】複数の電池を直列接続した組電池１の電力を負荷３に供給する電源システムに関する設計方法として、負荷３の所要電力Ｐ１、組電池１を構成する電池の最大出力電流Ｉ１、最低使用電圧Ｖ１から、電池の直列接続数ｎ１を、｛Ｐ１／（Ｖ１×Ｉ１）｝以上を満たす値に決定し、さらに、電池の平均電圧Ｖ２、組電池１の総所要電力容量Ｒ１から、電池の蓄積電流容量Ｑ１を、｛（Ｖ１×Ｉ１×Ｒ１）／（Ｖ２×Ｐ１）｝以上を満たす値に決定した電源システムを構成する。ただし、組放電器２の効率をη１とした場合は、電池の直列接続数ｎ１を、｛Ｐ１／（η１×Ｖ１×Ｉ１）｝以上を満たす値に決定し、電池の蓄積電流容量Ｑ１を、｛（η１×Ｖ１×Ｉ１×Ｒ１）／（Ｖ２×Ｐ１）｝以上を満たす値に決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の直流電源を直列接続してなる組電源が出力する電力を、負荷に供給する電源システムを設計する電源システム設計方法において、前記負荷の所要電力と、前記組電源を構成する前記直流電源の最大出力電流と最低使用電圧とに基づいて、前記直流電源の直列接続数を決定し、および／または、前記負荷の所要電力と、前記組電源を構成する前記直流電源の最大出力電流と最低使用電圧と、さらに、前記直流電源の平均電圧と前記組電源の所要電力容量とに基づいて、前記直流電源の蓄積電流容量を決定することを特徴とする電源システム設計方法。
【請求項２】
複数の直流電源を直列接続してなる組電源が出力する電力を、負荷に供給する電源システムを設計する電源システム設計方法において、前記負荷の所要電力をＰ１［Ｗ］、前記直流電源の最大出力電流をＩ１［Ａ］、前記直流電源の最低使用電圧をＶ１［Ｖ］とするとき、前記直流電源の直列接続数ｎ１を、
ｎ１≧Ｐ１／（Ｖ１×Ｉ１）
を満たす値に決定することを特徴とする電源システム設計方法。
【請求項３】
請求項２に記載の電源システム設計方法において、前記負荷の所要電力をＰ１［Ｗ］、前記直流電源の最大出力電流をＩ１［Ａ］、前記直流電源の最低使用電圧をＶ１［Ｖ］、前記直流電源の平均電圧をＶ２［Ｖ］、前記組電源の所要電力容量をＲ１［Ｗｈ］とするとき、前記直流電源の蓄積電流容量Ｑ１［Ａｈ］を、
Ｑ１≧（Ｖ１×Ｉ１×Ｒ１）／（Ｖ２×Ｐ１）
を満たす値に決定すること特徴とする電源システム設計方法。
【請求項４】
複数の直流電源を直列接続してなる組電源と、前記組電源からの電力を放電する組放電器とを有し、前記組電源が出力する電力を、前記組放電器を介して負荷に供給する電源システムを設計する電源システム設計方法において、前記負荷の所要電力をＰ１［Ｗ］、前記直流電源の最大出力電流をＩ１［Ａ］、前記直流電源の最低使用電圧をＶ１［Ｖ］、前記組放電器の効率をη１とするとき、前記直流電源の直列接続数ｎ１を、
ｎ１≧Ｐ１／（η１×Ｖ１×Ｉ１）
を満たす値に決定すること特徴とする電源システム設計方法。
【請求項５】
請求項４に記載の電源システム設計方法において、前記負荷の所要電力をＰ１［Ｗ］、前記直流電源の最大出力電流をＩ１［Ａ］、前記直流電源の最低使用電圧をＶ１［Ｖ］、前記組放電器の効率をη１、前記直流電源の平均電圧をＶ２［Ｖ］、前記組電源の所要電力容量をＲ１［Ｗｈ］とするとき、前記直流電源の蓄積電流容量Ｑ１［Ａｈ］を、
Ｑ１≧（η１×Ｖ１×Ｉ１×Ｒ１）／（Ｖ２×Ｐ１）
を満たす値に決定することを特徴とする電源システム設計方法。
【請求項６】
複数の直流電源を直列接続してなる組電源と、前記組電源からの電力を放電する組放電器とを有し、前記組電源が出力する電力を、前記組放電器を介して負荷に供給する電源システムを設計する電源システム設計方法において、前記負荷の所要電力をＰ１［Ｗ］、前記直流電源の最大出力電流をＩ１［Ａ］、前記直流電源の最低使用電圧をＶ１［Ｖ］、前記組放電器の効率をη１、前記組放電器の最大出力電力をＰ２［Ｗ］とするとき、
Ｐ２≧Ｐ１
の条件を満たし、かつ、前記直流電源の直列接続数ｎ１を、
ｎ１≧Ｐ２／（η１×Ｖ１×Ｉ１）
を満たす値に決定することを特徴とする電源システム設計方法。
【請求項７】
請求項６に記載の電源システム設計方法において、前記負荷の所要電力をＰ１［Ｗ］、前記直流電源の最大出力電流をＩ１［Ａ］、前記直流電源の最低使用電圧をＶ１［Ｖ］、前記組放電器の効率をη１、前記直流電源の平均電圧をＶ２［Ｖ］、前記組電源の所要電力容量をＲ１［Ｗｈ］、前記組放電器の最大出力電力をＰ２［Ｗ］とするとき、
Ｐ２≧Ｐ１
の条件を満たし、かつ、前記直流電源の蓄積電流容量Ｑ１［Ａｈ］を、
Ｑ１≧（η１×Ｖ１×Ｉ１×Ｒ１）／（Ｖ２×Ｐ２）
を満たす値に決定することを特徴とする電源システム設計方法。
【請求項８】
請求項３，５，７のいずれかに記載の電源システム設計方法において、前記直流電源の蓄積電流容量Ｑ１［Ａｈ］よりも電流容量が小さい定格電流容量Ｑ２の直流電源により電源システムを構成する場合、前記定格電流容量Ｑ２の直流電源を前記直列接続数ｎ１台分直列接続してなる組電源を並列接続する、系列数ｎ２として
ｎ２≧Ｑ１／Ｑ２
を満たす自然数の値に決定することを特徴とする電源システム設計方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の電源システム設計方法において、あらかじめ定めた台数の前記直流電源を直列接続してなる電源ユニットを単位として、複数の前記電源ユニットを直列接続することにより、前記組電源を構成することを特徴とする電源システム設計方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の電源システム設計方法において、前記直流電源が、電池であることを特徴とする電源システム設計方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電源システム設計方法において、前記電池が、二次電池であることを特徴とする電源システム設計方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電源システム設計方法において、前記二次電池が、ニッケル水素蓄電池であることを特徴とする電源システム設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源システム設計方法に関し、特に、複数の直流電源を直列接続してなる組電源が出力する電力を負荷へ供給する電源システムの設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、直流駆動の負荷装置へ電力を供給する電源システムでは、商用交流電力を受け取って、直流４８Ｖなどの直流電力に変換して出力する整流器が用いられている。さらに、商用電源が停電した場合でも、負荷装置への給電を継続するために、蓄電池と、蓄電池を充電するための充電器と、蓄電池からの電力を放電するための放電器とを備えている。
【０００３】
このような直流電源用の電源システムでは、商用電源停止時には、整流器の動作が停止して、負荷への電力供給を蓄電池から放電器を介して行うことになるため、蓄電池だけでなく、放電器の信頼性も電源システムの信頼性に大きく影響する。このため、通常、放電器は複数台を並列搭載して所要電力容量を確保するが、放電器の故障時にも、負荷への放電を継続するために、放電器を余分に搭載して冗長構成としている。
【０００４】
特許文献１の特開平８−０６５９１８号公報「電源の冗長構成回路」、特許文献２の特開平８−１２６２２７号公報「電源冗長化方法」には、電源を冗長構成とする電源システムが記載され、前記特許文献１には、電源の冗長構成回路において、電圧検出により動作するスイッチを設けることが記載され、前記特許文献２には、制御ユニットの電源部を（Ｎ＋１）の冗長化構成とし、スイッチにより分流することが記載されている。
【特許文献１】特開平８−０６５９１８号公報
【特許文献２】特開平８−１２６２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
直流駆動の負荷装置へ電力を供給する電源システムでは、一般に、複数個の直流電源を直列接続したものを組電源とし、組電源の出力を、放電器を構成するコンバータを介して（または直接）、負荷へ供給する。
【０００６】
例えば、図４において、複数の直流電源として複数の電池を直列接続してなる組電池１を構成し、組電池１の出力を、複数の放電器を並列接続してなる組放電器２を介して負荷３へ供給する。
【０００７】
組放電器２は、組電池１の電池電圧が負荷３の電圧許容範囲を上回るときはコンバータによる降圧を行い（降圧モード）、電圧許容範囲内のときは組電池１の出力をコンバータ非経由としてバイパスし（バイパスモード）、電圧許容範囲を下回るときはコンバータによる昇圧を行う（昇圧モード）ように動作する。
【０００８】
また、組放電器２は、放電信頼性を高めるため、負荷３への給電に必要な台数に１台をさらに並列接続して搭載する冗長構成である。
【０００９】
この電源システムでは、組放電器２の冗長分を含めた出力能力がシステムの最大出力となるが、電池の構成の仕方により、電池からの放電電流が過剰になるという問題が発生する。
【００１０】
例えば、組電池１を、ニッケル水素蓄電池（単セル定格電圧１．２Ｖ、定格電流容量１００Ａｈ、使用電圧範囲１．５Ｖ〜１．０Ｖ）を４０本直列接続して定格電圧４８Ｖの組電池として構成し、この組電池１の出力可能な最大電流を１２０Ａとし、負荷３が要求する電力を３，７５０Ｗと仮定する。かかる場合には、組放電器２を冗長構成とするために、１，２５０Ｗ出力の放電器を４台並列接続して、１台の放電器が故障した場合であっても、３，７５０Ｗを負荷３に出力することができるように構成する。
【００１１】
ここで、組放電器２が、５，０００Ｗの最大出力が可能であり、組放電器２の効率を８０％とすると、組放電器２に入力される最大電力すなわち組電池１から出力される最大電力は、６，２５０Ｗ（＝５，０００Ｗ÷０．８）とする必要がある。また、組電池１の最低使用電圧は、４０Ｖ（単セル最低使用電圧１．０Ｖ×４０本）であるから、組電池１から出力される最大電流は、１５６Ａ（＝６，２５０Ｗ÷４０Ｖ）に達することになる。一方、組電池１の許容値となる最大出力可能電流は、前述のように、１２０Ａであるから、電池最大出力電流１５６Ａは、最大に出力が可能な該許容値１２０Ａを超えてしまい、過熱や電池の劣化が起こり得る。
【００１２】
このように、電源システムを設計する際の組電池１の構成の仕方により、組電池１からの放電電流が過剰となり、負荷３への供給能力が低下してしまう場合があり、これを防ぐためには、負荷３の負荷容量を制限しなければならないという問題が発生する。
【００１３】
なお、前述のような、組電池１すなわち直流電源の構成の仕方により負荷３への供給能力が低下するという問題は、ニッケル水素蓄電池システムの場合のみに限らず、リチウムイオン電池などの二次電池を組み合わせてなる組電池を複数個有し、組電池が出力する電力を複数のコンバータを介して負荷に供給する二次電池システム、あるいは、一次電池を含めて、複数の電池を組み合わせてなる複数の組電池が出力する電力を複数のコンバータを介して負荷に供給する電池システム、さらには、電力貯蔵用キャパシタを含めて、複数の直流電圧源を組み合わせてなる複数の電源が出力する電力を複数のコンバータを介して負荷に供給する電源システムにおいても生じる問題である。
【００１４】
本発明は、前述のような、直流電源の構成の仕方により負荷への供給能力が低下するという問題に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、直流電源の出力電流の許容値を満足しながら、負荷出力容量の低下を回避する電源システムの設計方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、前述の課題を解決するために、以下のごとき各技術手段から構成されている。
【００１６】
第１の技術手段は、複数の直流電源を直列接続してなる組電源が出力する電力を、負荷に供給する電源システムを設計する電源システム設計方法において、前記負荷の所要電力と、前記組電源を構成する前記直流電源の最大出力電流と最低使用電圧とに基づいて、前記直流電源の直列接続数を決定し、および／または、前記負荷の所要電力と、前記組電源を構成する前記直流電源の最大出力電流と最低使用電圧と、さらに、前記直流電源の平均電圧と前記組電源の所要電力容量とに基づいて、前記直流電源の蓄積電流容量を決定することを特徴とする。
【００１７】
第２の技術手段は、複数の直流電源を直列接続してなる組電源が出力する電力を、負荷に供給する電源システムを設計する電源システム設計方法において、前記負荷の所要電力をＰ１［Ｗ］、前記直流電源の最大出力電流をＩ１［Ａ］、前記直流電源の最低使用電圧をＶ１［Ｖ］とするとき、前記直流電源の直列接続数ｎ１を、
ｎ１≧Ｐ１／（Ｖ１×Ｉ１）
を満たす値に決定することを特徴とする。
【００１８】
第３の技術手段は、前記第２技術手段に記載の電源システム設計方法において、前記負荷の所要電力をＰ１［Ｗ］、前記直流電源の最大出力電流をＩ１［Ａ］、前記直流電源の最低使用電圧をＶ１［Ｖ］、前記直流電源の平均電圧をＶ２［Ｖ］、前記組電源の所要電力容量をＲ１［Ｗｈ］とするとき、前記直流電源の蓄積電流容量Ｑ１［Ａｈ］を、
Ｑ１≧（Ｖ１×Ｉ１×Ｒ１）／（Ｖ２×Ｐ１）
を満たす値に決定すること特徴とする。
【００１９】
第４の技術手段は、複数の直流電源を直列接続してなる組電源と、前記組電源からの電力を放電する組放電器とを有し、前記組電源が出力する電力を、前記組放電器を介して負荷に供給する電源システムを設計する電源システム設計方法において、前記負荷の所要電力をＰ１［Ｗ］、前記直流電源の最大出力電流をＩ１［Ａ］、前記直流電源の最低使用電圧をＶ１［Ｖ］、前記組放電器の効率をη１とするとき、前記直流電源の直列接続数ｎ１を、
ｎ１≧Ｐ１／（η１×Ｖ１×Ｉ１）
を満たす値に決定すること特徴とする。
【００２０】
第５の技術手段は、前記第４技術手段に記載の電源システム設計方法において、前記負荷の所要電力をＰ１［Ｗ］、前記直流電源の最大出力電流をＩ１［Ａ］、前記直流電源の最低使用電圧をＶ１［Ｖ］、前記組放電器の効率をη１、前記直流電源の平均電圧をＶ２［Ｖ］、前記組電源の所要電力容量をＲ１［Ｗｈ］とするとき、前記直流電源の蓄積電流容量Ｑ１［Ａｈ］を、
Ｑ１≧（η１×Ｖ１×Ｉ１×Ｒ１）／（Ｖ２×Ｐ１）
を満たす値に決定することを特徴とする。
【００２１】
第６の技術手段は、複数の直流電源を直列接続してなる組電源と、前記組電源からの電力を放電する組放電器とを有し、前記組電源が出力する電力を、前記組放電器を介して負荷に供給する電源システムを設計する電源システム設計方法において、前記負荷の所要電力をＰ１［Ｗ］、前記直流電源の最大出力電流をＩ１［Ａ］、前記直流電源の最低使用電圧をＶ１［Ｖ］、前記組放電器の効率をη１、前記組放電器の最大出力電力をＰ２［Ｗ］とするとき、
Ｐ２≧Ｐ１
の条件を満たし、かつ、前記直流電源の直列接続数ｎ１を、
ｎ１≧Ｐ２／（η１×Ｖ１×Ｉ１）
を満たす値に決定することを特徴とする。
【００２２】
第７の技術手段は、前記第６技術手段に記載の電源システム設計方法において、前記負荷の所要電力をＰ１［Ｗ］、前記直流電源の最大出力電流をＩ１［Ａ］、前記直流電源の最低使用電圧をＶ１［Ｖ］、前記組放電器の効率をη１、前記直流電源の平均電圧をＶ２［Ｖ］、前記組電源の所要電力容量をＲ１［Ｗｈ］、前記組放電器の最大出力電力をＰ２［Ｗ］とするとき、
Ｐ２≧Ｐ１
の条件を満たし、かつ、前記直流電源の蓄積電流容量Ｑ１［Ａｈ］を、
Ｑ１≧（η１×Ｖ１×Ｉ１×Ｒ１）／（Ｖ２×Ｐ２）
を満たす値に決定することを特徴とする。
【００２３】
第８の技術手段は、前記第３，５，７の技術手段のいずれかに記載の電源システム設計方法において、前記直流電源の蓄積電流容量Ｑ１［Ａｈ］よりも電流容量が小さい定格電流容量Ｑ２の直流電源により電源システムを構成する場合、前記定格電流容量Ｑ２の直流電源を前記直列接続数ｎ１台分直列接続してなる組電源を並列接続する、系列数ｎ２として
ｎ２≧Ｑ１／Ｑ２
を満たす自然数の値に決定することを特徴とする。
【００２４】
第９の技術手段は、前記第１ないし第８の技術手段のいずれかに記載の電源システム設計方法において、あらかじめ定めた台数の前記直流電源を直列接続してなる電源ユニットを単位として、複数の前記電源ユニットを直列接続することにより、前記組電源を構成することを特徴とする。
【００２５】
第１０の技術手段は、前記第１ないし第９の技術手段のいずれかに記載の電源システム設計方法において、前記直流電源が、電池であることを特徴とする。
【００２６】
第１１の技術手段は、前記第１０の技術手段に記載の電源システム設計方法において、前記電池が、二次電池であることを特徴とする。
【００２７】
第１２の技術手段は、前記第１１の技術手段に記載の電源システム設計方法において、前記二次電池が、ニッケル水素蓄電池であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の電源システム設計方法によれば、負荷の所要電力と、組電源を構成する直流電源の最大出力電流と最低使用電圧とに基づいて、直流電源の直列接続数を決定し、また、負荷の所要電力と、組電源を構成する直流電源の最大出力電流と最低使用電圧と、さらに、直流電源の平均電圧と組電源の総所要電力容量とに基づいて、直流電源の単位容量を決定するため、直流電源の出力電流が許容値を越えることなく、かつ、負荷出力容量の低下を回避し、負荷への供給能力を最大限に活かすことが可能な電源システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明に係る電源システム設計方法の最良の実施形態について、その一例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３０】
(本発明の概要)
本発明に係る電源システムの設計方法においては、負荷の所要電力と、組電源を構成する直流電源の最大出力電流と最低使用電圧とに基づいて、直流電源の直列接続数を決定し、および／または、負荷の所要電力と、組電源を構成する直流電源の最大出力電流と最低使用電圧と、さらに、直流電源の平均電圧と直流電源の総容量（つまり組電源の所要電力容量）とに基づいて、直流電源の単位容量（蓄積電流容量）を決定する。この結果、直流電源の出力電流の許容値を満足しながら、電源システムの負荷出力容量の低下を回避することができるという効果が得られる。
【００３１】
さらに説明すると、複数の直流電源を直列接続してなる組電源が出力する電力を、負荷に供給する電源システムの設計方法として、例えば、負荷の所要電力をＰ１［Ｗ］、組電源の構成に用いる直流電源の最大出力電流をＩ１［Ａ］、直流電源の最低使用電圧をＶ１［Ｖ］とするとき、直流電源の直列接続数ｎ１を、
ｎ１≧Ｐ１／（Ｖ１×Ｉ１）
を満たす値に決定する。
【００３２】
また、負荷へ電力を供給する時間があらかじめ定められた既定時間のような場合については、組電源の構成に用いる直流電源の平均電圧をＶ２［Ｖ］、組電源の所要電力容量をＲ１［Ｗｈ］、直流電源の蓄積電流容量をＱ１［Ａｈ］とするとき、
ｎ１×Ｖ２×Ｑ１≧Ｒ１
の関係が成立するように、直流電源の蓄積電流容量Ｑ１［Ａｈ］を、
Ｑ１≧Ｒ１／（ｎ１×Ｖ２）
≧（Ｖ１×Ｉ１×Ｒ１）／（Ｖ２×Ｐ１）
を満たす値に決定する。
【００３３】
以下に、本発明の実施の形態について、電源システムとして直流電源がニッケル水素蓄電池からなる組電池を複数個有し、組電池が出力する電力を複数のコンバータを介して負荷に供給する二次電池システムである場合を例として説明するが、本発明は、前述したように、これらに限られるものではない。
【００３４】
例えば、リチウムイオン電池などの二次電池を組み合わせてなる組電池を複数個有し、組電池が出力する電力を複数のコンバータを介して負荷に供給する二次電池システム、さらには、一次電池を含めて、複数の電池を組み合わせてなる複数の組電池が出力する電力を複数のコンバータを介して負荷に供給する電池システム、さらには、電力貯蔵用キャパシタを含めて、複数の直流電圧源を組み合わせてなる複数の電源が出力する電力を複数のコンバータを介して負荷に供給する電源システムであっても、全く同様に適用することができる。
【００３５】
（実施例１）
図１は、本発明の電源システム設計方法を適用する電源システムに関する実施例１のブロック構成を説明するためのブロック構成図である。図１の電源システムにおいては、組電池１から出力される電力は、組放電器２を介して、負荷３へ放電される構成とされている。
【００３６】
図１に示すように、組電源を構成する組電池１は、複数の電源ユニット、すなわち、電池ユニット１，２，…，ｋのｋ個の電池ユニットが直列接続されて構成されており、電池ユニット１，２，…，ｋそれぞれは、あらかじめ定めた台数の直流電源、すなわち、セル１，２，…ｎ０のｎ０個の電池セルが直列接続されて構成されている。したがって、組電池１は、ｎ１＝（ｋ×ｎ０）個のセルが直列接続されて構成される。一方、組放電器２は、放電器１，２，…ｊの合計ｊ個の放電器が並列接続されて構成されており、このうち、１個の放電器例えば放電器ｊは、冗長構成を形成するため放電器となっている。
【００３７】
図１のように、複数の直流電源を直列接続してなる組電源である組電池１と、複数の放電器を並列接続してなる組放電器２とを有し、組電源となる組電池１が出力する電力を、組放電器２を介して負荷３に供給する電源システムを設計する設計方法においては、負荷３の所要電力をＰ１［Ｗ］、直流電源とするニッケル水素蓄電池の最大出力電流をＩ１［Ａ］、直流電源とするニッケル水素蓄電池１セル当たりの最低使用電圧をＶ１［Ｖ］、組放電器２の効率をη１とするとき、直流電源とするニッケル水素蓄電池の直列接続数ｎ１を、
ｎ１≧Ｐ１／（η１×Ｖ１×Ｉ１）                  …（１）
を満たす値に決定する。
【００３８】
ここに、組電池１は、直流電源とするニッケル水素蓄電池（単セル定格電圧Ｖ２＝１．２Ｖ、定格電流容量９５Ａｈ）を複数直列接続して組電池として構成するものであるが、本実施例においては、例えばニッケル水素蓄電池１０セル分（図１において、ｎ０＝１０）を直列接続した電池ユニット（単セル定格電圧Ｖ２＝１．２Ｖ、定格電流容量９５Ａｈ）をさらに複数台直列接続したものを用いるものとする。また、このニッケル水素蓄電池の出力可能な最大出力電流Ｉ１は１００Ａ（＝直流電源の最大出力電流Ｉ１）であり、最低使用電圧Ｖ１は１．０Ｖ（＝直流電源の最低使用電圧Ｖ１）（１セル当たり）であるものとする。
【００３９】
組放電器２は、複数の放電器を並列接続して構成され、組電池１の電圧が負荷３の電圧許容範囲を上回るときは組電池１の出力に関しコンバータによる降圧を行い（降圧モード）、電圧許容範囲内のときは組電池１の出力をコンバータ非経由としてバイパスし（バイパスモード）、電圧許容範囲を下回るときは組電池１の出力に関しコンバータによる昇圧を行う（昇圧モード）ように動作する。
【００４０】
ここで、負荷３が要求する所要電力Ｐ１が３，７５０Ｗ（＝負荷の所要電力Ｐ１）、組放電器２の効率η１は９０％であるものとする。
【００４１】
また、組放電器２は放電器を冗長構成とするために、１，２５０Ｗの出力が可能な放電器を４台（図１において、ｊ＝４）並列接続して、１台の放電器が故障した場合であっても、３，７５０Ｗを出力することができるように構成する。
【００４２】
以上の具体的な数値例の場合、組電池１を構成する直流電源つまりニッケル水素蓄電池の直列接続セル数ｎ１を、式（１）に従って求めると、次の通りである。
【００４３】
ｎ１≧Ｐ１／（η１×Ｖ１×Ｉ１）
＝３，７５０／（０．９×１．０×１００）
＝４１．７
したがって、直列接続セル数ｎ１は４２以上と求められる。本実施例の場合、１０セル分のニッケル水素蓄電池を直列接続した電池ユニットを単位として用いるため、電池ユニットを５個直列に接続したものとする。よって、ニッケル水素蓄電池の直列接続セル数は５０セル（＝ｎ１）と決定される。
【００４４】
ここで、組放電器２から出力される電力として、１台の放電器が故障した場合であっても、負荷３の所要電力Ｐ１（３，７５０Ｗ）を問題なく満たすことができるように、１，２５０Ｗ出力の放電器が４台並列接続されているので、組放電器２は、最大出力電力Ｐ２として５，０００Ｗ（すなわち、組放電器２の最大出力電力Ｐ２≧負荷３の所要電力Ｐ１）の出力が可能であるものとすると、組放電器２の効率η１は９０％であるから、組放電器２に入力される最大電力すなわち組電池１から出力される最大出力電力Ｐ３は、
Ｐ３＝Ｐ２／η１＝５，０００／０．９＝５，５５６［Ｗ］
とする必要がある。
【００４５】
かくのごとき組放電器２の最大出力電力Ｐ２を満たす場合の直列接続セル数ｎ１を求めると、式（１）における負荷３の所要電力Ｐ１を組放電器２の最大出力電力Ｐ２に置換して、次の通り、求めることができる。つまり、この場合の組電池１を構成する直流電源つまりニッケル水素蓄電池の直列接続セル数ｎ１を、式（１）のＰ１をＰ２に置換して求めると、次の通りである。
【００４６】
ｎ１≧Ｐ２／（η１×Ｖ１×Ｉ１）
＝５，０００／（０．９×１．０×１００）
＝５５．６
したがって、直列接続セル数ｎ１は５６以上と求められるので、５６セル以上を直列接続すれば良いが、本実施例の場合、１０セル分のニッケル水素蓄電池を直列接続した電池ユニットを単位として用いるため、電池ユニットを６個直列に接続したものとする。よって、ニッケル水素蓄電池の直列接続セル数は６０セル（＝ｎ１）と決定される。
【００４７】
かくのごとく、冗長構成を有する組放電器２の最大出力電力Ｐ２として５，０００Ｗを満たすような本実施例における具体的な数値例の場合、組電池１は、ニッケル水素蓄電池（単セル定格電圧１．２Ｖ、定格電流容量９５Ａｈ）を６０セル直列接続して構成するものとなる。組電池１から出力される最大電流は、組電池１から出力される最大出力電力Ｐ３（５，５５６Ｗ）を組電池１の最低使用電圧（６０Ｖ＝１．０Ｖ×６０）で割ることにより、９２．６Ａと計算され、ニッケル水素蓄電池の出力可能な最大出力電流Ｉ１の１００Ａ以下である。
【００４８】
このように、直流電源となるニッケル水素蓄電池の過電流を回避しながら、負荷３への供給能力も活かすことが可能な電源システムを構築することができる。
【００４９】
なお、組電池１の出力を、組放電器２をバイパスして、そのまま負荷３へ供給することが可能であった場合には、負荷３の所要電力Ｐ１が組電池１に必要な出力電力となる。このとき、組電池１を構成する電池の直列接続セル数ｎ１は、次の式（２）によって求めることができる。
【００５０】
ｎ１≧Ｐ１／（Ｖ１×Ｉ１）                          …（２）
この場合、前述した具体的な数値例における直流電源つまりニッケル水素蓄電池の直列接続セル数ｎ１を求めると、次の通りである。
【００５１】
ｎ１≧Ｐ１／（Ｖ１×Ｉ１）
＝３，７５０／（１．０×１００）
＝３７．５
したがって、直列接続セル数ｎ１は３８以上と求められ、１０セル分のニッケル水素蓄電池を接続した電池ユニットを４個直列（４０セル直列）に接続したものとして、組電池１を構成することにより、直流電源となるニッケル水素蓄電池の過電流を回避しながら、負荷３への供給能力も活かすことが可能な電源システムとすることができる。
【００５２】
（実施例２）
次に、本発明の電源システム設計方法の実施例２について説明する。本実施例は、負荷への最長電力供給時間が既定である場合に好適な電源システムの設計方法の一例を説明するものである。図２は、本発明の電源システム設計方法を適用する電源システムに関する実施例２のブロック構成を説明するためのブロック構成図である。図２に示すように、本実施例において適用する電源システムの構成例においても、実施例１の図１の場合と同様、組電池１から出力される電力は、組放電器２を介して、負荷３へ放電される構成とされている。
【００５３】
ただし、実施例１の図１に示すような電池ユニットを最小構成単位として用いても良いが、図２に示す本実施例においては、実施例１の図１の場合とは異なり、組電池１を構成する単位として、電池セルという最小構成単位を用いており、実施例１の電池ユニットという概念を適用しない場合について示している。すなわち、図２に示すように、組電池１は、図１のような１０個の電池セルごとにまとめた電池ユニットという単位を用いることなく、セル１，２，…ｎ０，…，ｎ１のｎ１個のセルが直列接続されて構成されている。
【００５４】
図２のブロック構成からなる電源システムの設計を行うに当たって、組電池１を構成する電池の直列接続セル数ｎ１を算出した後、負荷３へ電力供給を要する最長電力供給時間Ｔ１があらかじめ既知であった場合には、組電池１を構成する電池セル（セル１，２，…）の個数として算出した直列接続セル数ｎ１の各セルについて、さらに、電池セル当たりの単位容量（定格電流容量）を算出する。
【００５５】
なお、組放電器２は、図１の場合と同様、放電器１，２，…ｊの合計ｊ個の放電器が並列接続されて構成されており、このうち、１個の放電器例えば放電器ｊは、冗長構成を形成するための放電器となっている。
【００５６】
すなわち、本実施例においては、図１のブロック構成からなる電源システムの設計を行うに当たって、実施例１の式（１）に従い、組電池１を構成する電池の直列接続セル数ｎ１を算出することによって、所要の電池ユニット数を求めた後、負荷３へ電力供給を要する最長電力供給時間Ｔ１があらかじめ既知であった場合には、組電池１を構成する電池セル（セル１，２，…）の単位容量を算出するために、式（１）にて直列接続セル数ｎ１を算出したパラメータを用いて、組電池１を構成する電池セルの単位容量（定格電流容量）を算出する。
【００５７】
なお、本実施例においては、組電池１を構成する電池セルの単位容量を算出する際に、前述のように、電池のセル数ｎ１として、電池ユニットの概念を用いることなく、負荷３の所要電力と、組電池を構成するセルの最大出力電流および最低使用電圧と、組放電器２の効率と、に基づいて算出された値そのものを用いて算出する場合を示している。
【００５８】
まず、実施例１の場合と同様に、複数の直流電源を直列接続してなる組電源である組電池１と、複数の放電器を並列接続してなる組放電器２とを有し、組電源となる組電池１が出力する電力を、組放電器２を介して負荷３に供給する電源システムを設計する設計方法においては、負荷３の所要電力をＰ１［Ｗ］、直流電源とするニッケル水素蓄電池の最大出力電流をＩ１［Ａ］、直流電源とするニッケル水素蓄電池１セル当たりの最低使用電圧をＶ１［Ｖ］、組放電器２の効率をη１とするとき、直流電源とするニッケル水素蓄電池の直列接続数ｎ１を、実施例１に示した式（１）、すなわち、
ｎ１≧Ｐ１／（η１×Ｖ１×Ｉ１）                  …（１）
を満たす値に決定する。
【００５９】
しかる後、さらに、本実施例においては、直流電源とするニッケル水素蓄電池１セル当たりの平均電圧（定格電圧）をＶ２［Ｖ］、組電源となる組電池１の所要電力容量をＲ１［Ｗｈ］とするとき、前記直流電源の蓄積電流容量Ｑ１［Ａｈ］を、
Ｑ１≧（η１×Ｖ１×Ｉ１×Ｒ１）／（Ｖ２×Ｐ１）    …（３）
を満たす値に決定する。
【００６０】
ここに、組電池１は、実施例１にて説明したように、直流電源とするニッケル水素蓄電池（単セル定格電圧Ｖ２＝１．２Ｖ）を複数直列して組電池を構成するものである。ただし、このニッケル水素蓄電池の出力可能な最大出力電流Ｉ１は、本実施例では、１２０Ａ（＝直流電源の最大出力電流Ｉ１）であり、最低使用電圧Ｖ１は１．０Ｖ（＝直流電源の最低使用電圧Ｖ１）（１セル当たり）であるものとする。
【００６１】
組放電器２は、実施例１の場合と同様に、複数の放電器を並列接続して構成され、組電池１の電圧が負荷３の電圧許容範囲を上回るときは組電池１の出力に関しコンバータによる降圧を行い（降圧モード）、電圧許容範囲内のときは組電池１の出力をコンバータ非経由としてバイパスし（バイパスモード）、電圧許容範囲を下回るときは組電池１の出力に関しコンバータによる昇圧を行う（昇圧モード）ように動作する。
【００６２】
ここで、負荷３が要求する所要電力Ｐ１が、実施例１の場合と同様、３，７５０Ｗ（＝負荷３の所要電力Ｐ１）であるが、組放電器２の効率η１は、本実施例では、８０％であるものとする。
【００６３】
また、組放電器２は放電器を冗長構成とするために、実施例１と同様、１，２５０Ｗの出力が可能な放電器を４台（図１において、ｊ＝４）並列接続して、１台の放電器が故障した場合であっても、３，７５０Ｗを出力することができるように構成する。
【００６４】
また、負荷３への最長電力供給時間Ｔ１として、１時間が必要であったと仮定すると、組電池１の所要電力容量Ｒ１は、
Ｒ１＝Ｐ１×Ｔ１／η１
＝３，７５０×１／０．８＝４，６８７．５Ｗｈ
の容量が必要となる。
【００６５】
以上の具体的な数値例の場合、組電池１を構成する直流電源つまりニッケル水素蓄電池の直列接続セル数ｎ１を、式（１）に従って求めると、次の通りである。
【００６６】
ｎ１≧Ｐ１／（η１×Ｖ１×Ｉ１）
＝３，７５０／（０．８×１．０×１２０）
＝３９．１
したがって、直列接続セル数ｎ１は４０以上と求められる。本実施例の場合、電池ユニットの概念を適用していないので、必要とするニッケル水素蓄電池の直列接続セル数は最小の４０セル（＝ｎ１）と決定される。
【００６７】
さらに、式（１）により直列接続セル数ｎ１を求めたパラメータを用いて、直流電源すなわちニッケル水素蓄電池のセル電流容量つまりセル当たりの蓄積電流容量Ｑ１［Ａｈ］を求める。つまり、直列接続セル数ｎ１を算出した際に用いた式（１）のＰ１，η１，Ｖ１，Ｉ１の数値を適用することにより、ニッケル水素蓄電池のセル電流容量つまりセル当たりの蓄積電流容量Ｑ１は、式（３）に従って、次の通り求められる。
【００６８】
Ｑ１≧（η１×Ｖ１×Ｉ１×Ｒ１）／（Ｖ２×Ｐ１）
＝（０．８×１．０×１２０×４，６８７．５）／（１．２×３，７５０）
＝１００［Ａｈ］
したがって、所要電力Ｐ１が３，７５０Ｗの負荷３を最大１時間に亘って電力を供給する組電池１を構成する場合、直流電源となるニッケル水素蓄電池の電池セルを４０個直列接続し、各電池セル当たりの蓄積電流容量Ｑ１を、１００Ａｈに決定するように決定して構成すれば良い。
【００６９】
ここで、組放電器２から出力される電力として、１台の放電器が故障した場合であっても、負荷３の所要電力Ｐ１（３，７５０Ｗ）を問題なく満たすことができるように、１，２５０Ｗ出力の放電器が４台並列接続されているので、組放電器２は、最大出力電力Ｐ２として５，０００Ｗ（すなわち、組放電器２の最大出力電力Ｐ２≧負荷３の所要電力Ｐ１）の出力が可能であるものとすると、組放電器２の効率η１は８０％であるから、組放電器２に入力される最大電力すなわち組電池１から出力される最大出力電力Ｐ３は、
Ｐ３＝Ｐ２／η１＝５，０００／０．８＝６，２５０［Ｗ］
とする必要がある。
【００７０】
かくのごとき組放電器２の最大出力電力Ｐ２を満たす場合の直列接続セル数ｎ１を求めると、式（１）における負荷３の所要電力Ｐ１を組放電器２の最大出力電力Ｐ２に置換して、次の通り、求めることができる。つまり、この場合の組電池１を構成する直流電源つまりニッケル水素蓄電池の直列接続セル数ｎ１を、式（１）のＰ１をＰ２に置換して求めると、次の通りである。
【００７１】
ｎ１≧Ｐ２／（η１×Ｖ１×Ｉ１）
＝５，０００／（０．８×１．０×１２０）
＝５２．１
したがって、直列接続セル数ｎ１は５３以上と求められるので、５３セル以上を直列接続すれば良く、ニッケル水素蓄電池の直列接続セル数は５３セル（＝ｎ１）と決定される。
【００７２】
しかる後、式（１）において使用した各数値例を用いて、さらに、式（３）のＰ１をＰ２に置換して、組電池１を構成する電池のセル電流容量Ｑ１［Ａｈ］を、式（３）に従って求めると、次の通りである。
【００７３】
Ｑ１≧（η１×Ｖ１×Ｉ１×Ｒ１）／（Ｖ２×Ｐ２）
＝（０．８×１．０×１２０×４，６８７．５）／（１．２×５，０００）
＝７５
したがって、組電池１を構成する電池のセル電流容量Ｑ１［Ａｈ］は７５Ａｈ以上と求められる。よって、電池のセル電流容量（定格電流容量）つまり直流電源の蓄積電流容量Ｑ１［Ａｈ］を７５Ａｈと決定する。
【００７４】
かくのごとく、冗長構成を有する組放電器２の最大出力電力Ｐ２として５，０００Ｗを満たすような本実施例における具体的な数値例の場合、組電池１は、定格電流容量が７５Ａｈ(＝蓄積電流容量Ｑ１)のニッケル水素蓄電池（単セル定格電圧Ｖ２＝１．２Ｖ）を５３セル（＝ｎ１）分直列接続して構成されるものとする必要がある。
【００７５】
このとき、組電池１から出力される最大電流は、組電池１から出力される最大出力電力Ｐ３（６，２５０Ｗ）を組電池１の最低使用電圧（５３Ｖ＝１．０Ｖ×５３）で割ることにより、１１８Ａと計算され、ニッケル水素蓄電池の出力可能な最大出力電流Ｉ１の１２０Ａ以下である。また、組電池１の平均電力容量は、４，７７０Ｗｈ（＝Ｑ１×Ｖ２×ｎ１＝７５×１．２×５３）となり、負荷３へ供給すべき組電池１の必要な所要電力容量Ｒ１（４，６８７．５Ｗｈ）を充足している。
【００７６】
このように、負荷３への最長電力供給時間Ｔ１が既定である場合についても、ニッケル水素蓄電池の直列接続数とセル電流容量とを選択して設計することにより、直流電源となるニッケル水素蓄電池の過電流を回避しながら、負荷３への供給能力も活かすことが可能な電源システムを構築することができる。
【００７７】
なお、組電池１の出力を、組放電器２をバイパスして、そのまま負荷３へ供給することが可能であった場合には、実施例１の場合と同様、負荷３の所要電力Ｐ１が組電池１に必要な出力電力となる。したがって、このとき、組電池１を構成する電池の直列接続セル数ｎ１は、実施例１の場合と同様、次の式（２）によって求めることができる。
【００７８】
ｎ１≧Ｐ１／（Ｖ１×Ｉ１）                          …（２）
この場合、前述した具体的な数値例における直流電源つまりニッケル水素蓄電池の直列接続セル数ｎ１を求めると、次の通りである。
【００７９】
ｎ１≧Ｐ１／（Ｖ１×Ｉ１）
＝３，７５０／（１．０×１２０）
＝３１．３
したがって、直列接続セル数ｎ１は３２以上と求められるので、３２セル以上を直列接続すれば良く、ニッケル水素蓄電池の直列接続セル数は最小の３２セル（＝ｎ１）と決定される。
【００８０】
また、組電池１を構成する電池のセル電流容量Ｑ１［Ａｈ］は、次の式（４）によって求めることができる。
【００８１】
Ｑ１≧（Ｖ１×Ｉ１×Ｒ１）／（Ｖ２×Ｐ１）        …（４）
ただし、Ｒ１＝Ｐ１×Ｔ１
この場合、前述した具体的な数値例について直流電源つまりニッケル水素蓄電池のセル電流容量Ｑ１［Ａｈ］を求めると、次の通りである。
【００８２】
Ｒ１＝３，７５０Ｗ×１．０＝３，７５０［Ｗｈ］
Ｑ１≧（Ｖ１×Ｉ１×Ｒ１）／（Ｖ２×Ｐ１）
＝（１．０×１２０×３，７５０）／（１．２×３，７５０）
＝１００［Ａｈ］
この場合も、セル電流容量（定格電流容量）が１００Ａｈのニッケル水素蓄電池を３２セル分直列接続して、組電池１を構成することにより、直流電源となるニッケル水素蓄電池の過電流を回避しながら、負荷３への供給能力も活かすことができる。
【００８３】
なお、以上の説明においては、組電池１として電池ユニットの概念を用いないで、最小構成単位の電池セルを組電池１の構成単位とする場合について説明したが、実施例１の場合と同様に、本実施例においても、組電池１を構成する単位として電池ユニットの概念を用いて構成するようにしても良い。
【００８４】
（実施例３）
次に、直流電源を構成するニッケル水素蓄電池の電池容量が既定で、かつ、組電源を構成する組電池１の総電力容量が既定であった場合における電源システムの設計方法について、インバータを介して直流電源からの電力により交流負荷を駆動する場合を例にとって説明する。図３は、本発明の電源システム設計方法を適用する電源システムに関する実施例３のブロック構成を説明するためのブロック構成図である。図３の構成においては、３個並列接続した組電池１から、インバータ４を介して交流負荷５に電力を供給する。
【００８５】
ここで、図３に示す交流負荷５の平均消費電力Ｐ４が１５０Ｗであり、最大消費電力Ｐ１が８００Ｗであり、最長電力供給時間Ｔ１として１８時間に亘って給電が必要である場合を例にとって、電源システムの設計方法を説明する。
【００８６】
図３において、組電源を構成する組電池１は、ニッケル水素蓄電池を複数個直列接続してなるものであり、各ニッケル水素蓄電池の単セル定格電圧Ｖ２は１．２Ｖ、単セル最低使用電圧Ｖ１は１．０Ｖ、最大出力電流Ｉ１は１００Ａであり、かつ、定格電流容量Ｑ２として９５Ａｈのものを用いるものとする。
【００８７】
組電池１の出力は、前述のように、インバータ４（直流電力を交流電力に変換して交流負荷５に放電する変換器であり、実施例１，２における組放電器２に相当するが、本実施例においては、冗長構成とはしない場合について説明する）を介して、交流負荷５へ給電される。ここで、インバータ４の効率η１は８０％とする。
【００８８】
以上の数値例の場合、交流負荷５に対してＴ１時間に亘って電力を供給可能とするために、組電池１に必要な所要電力容量Ｒ１は、
Ｒ１＝（Ｐ４×Ｔ１）／η１
＝（１５０×１８）／０．８
＝３，３７５［Ｗｈ］
と計算される。
【００８９】
以上の具体的な数値例の場合には、組電池１を構成する直流電源つまりニッケル水素蓄電池の直列接続セル数ｎ１を、実施例１の場合と同様に、式（１）に従って求めると、次の通りである。
【００９０】
ｎ１≧Ｐ１／（η１×Ｖ１×Ｉ１）
＝８００／（０．８×１．０×１００）
＝１０
したがって、直列接続セル数ｎ１は１０以上と求められる。よって、組電池１の電池セルの直列接続数を１０個とする。
【００９１】
また、組電池１を構成するニッケル水素蓄電池のセル電流容量Ｑ１［Ａｈ］を、実施例２の場合と同様に、式（３）に従って求めると、次の通りである。
【００９２】
Ｑ１≧（η１×Ｖ１×Ｉ１×Ｒ１）／（Ｖ２×Ｐ１）
＝（０．８×１．０×１００×３，３７５）／（１．２×８００）
＝２８１．２５［Ａｈ］
したがって、ニッケル水素蓄電池のセル電流容量Ｑ１［Ａｈ］は、２８１．２５Ａｈ以上と求められる。
【００９３】
ここで、組電池１を構成するニッケル水素蓄電池の単セルの定格電流容量Ｑ２として、９５Ａｈのものを用いているので、ニッケル水素蓄電池のセル電流容量Ｑ１［Ａｈ］を満たすために、並列接続する必要がある組電池１の系列数ｎ２は、次の通りである。
【００９４】
ｎ２≧Ｑ１／Ｑ２
＝２８１．２５／９５
＝２．９６
したがって、並列接続する組電池１の系列数ｎ２は、２．９６以上の自然数の値であり、図３に示すように、３系列必要となる。
【００９５】
この結果、電源システムとして３系列の組電池１からなり、３系列の組電池１の合計電力容量Ｒ２は、次の通りとなる。
【００９６】
Ｒ２＝ｎ２×｛（Ｖ２×Ｑ２）×ｎ１｝
＝３×｛（１．２×９５）×１０｝
＝３，４２０［Ｗｈ］
したがって、３系列の組電池１の合計電力容量Ｒ２は、組電池１に必要な容量Ｒ１の３，３７５Ｗｈを充足する。
【００９７】
また、組電池１から出力を必要とする最大所要電流Ｉ２は、１系列の組電池１のみに電流が集中する場合であっても、
Ｉ２＝Ｐ１／（η１×Ｖ１×ｎ１）
＝８００／（０．８×１．０×１０）
＝１００Ａ
であり、当該ニッケル水素蓄電池の最大出力電流Ｉ１の１００Ａと同等であり、最大出力電流Ｉ１以下という要件を充足する。
【００９８】
このように、電池セル電流容量Ｑ２が既定の場合であっても、組電池１の直列接続セル数と組電池１の系列数との選択により、所要の系列数の組電池１を構成することにより、直流電源となるニッケル水素蓄電池の過電流を回避しながら、負荷３への供給能力も活かす電源システムを構築することができる。
【００９９】
（本発明の主要な特徴）
以上の各実施例において詳細に説明したように、本発明に係る電源システムの設計方法の特徴は、負荷３の所要電力Ｐ１と、組電源の構成に用いる直流電源の最大出力電流Ｉ１と最低使用電圧Ｖ１とに基づいて、直流電源の直列接続数ｎ１を決定し、および／または、負荷３の所要電力Ｐ１と、組電源の構成に用いる直流電源の最大出力電流Ｉ１と最低使用電圧Ｖ１と、さらに、直流電源の平均電圧Ｖ２と組電源の総所要電力容量Ｒ１とに基づいて、直流電源の単位容量Ｑ１を決定することによって、これらに基づいて、電源システムを設計することにある。
【０１００】
この特徴によって、直流電源の出力電流の許容値を満足しながら、負荷出力容量の低下を回避する電源システムを提供することが可能となる。
【０１０１】
以上、本発明の実施の形態について、直流電源となる電池がニッケル水素蓄電池である場合を例にとって説明したが、前述したように、本発明は、かかる場合のみに限られるものではない。
【０１０２】
例えば、リチウムイオン電池などの二次電池を組み合わせてなる組電池を複数個有し、組電池が出力する電力を複数のコンバータを介して負荷に供給する二次電池システム、さらには、一次電池を含めて、複数の電池を組み合わせてなる複数の組電池が出力する電力を複数のコンバータを介して負荷に供給する電池システム、さらには、電力貯蔵用キャパシタを含めて、複数の直流電圧源を組み合わせてなる複数の電源が出力する電力を複数のコンバータを介して負荷に供給する電源システムであっても、全く同様に適用することができる。
【０１０３】
（本発明の主要な効果）
本発明によって得られる効果について、以下に説明する。
【０１０４】
直流電源から負荷へ電力供給する従来の電源システムにおいては、直流電源の構成如何によっては、直流電源の放電電流が過剰になるという問題が発生していた。
【０１０５】
本発明に係る設計方法を適用して構成した電源システムにおいては、かかる問題を解決する設計方法を用いて構成されており、負荷の所要電力と、組電源の構成に用いる直流電源の最大出力電流と最低使用電圧とに基づいて、直流電源の直列接続数を決定し、また、負荷の所要電力と、組電源の構成に用いる直流電源の最大出力電流と最低使用電圧と、さらに、直流電源の平均電圧と直流電源の総所要電力容量（すなわち組電源の所要電力容量）とに基づいて、直流電源の単位容量を決定するため、直流電源の出力電流の許容値を満足しながら、負荷出力容量の低下を回避する電源システムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の電源システム設計方法を適用する電源システムに関する実施例１のブロック構成を説明するためのブロック構成図である。
【図２】本発明の電源システム設計方法を適用する電源システムに関する実施例２のブロック構成を説明するためのブロック構成図である。
【図３】本発明の電源システム設計方法を適用する電源システムに関する実施例３のブロック構成を説明するためのブロック構成図である。
【図４】組電池と組放電器とを用いる電源システムの構成図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１…組電池、２…組放電器、３…負荷、４…インバータ、５…交流負荷、Ｉ１…直流電源の最大出力電流、Ｉ２…組電池の最大所要電流、ｎ１…直流電源の直列接続数、ｎ２…組電源の系列数、Ｐ１…負荷の所要電力（最大消費電力）、Ｐ２…組放電器の最大出力電力、Ｐ３…組電源の最大出力電力、Ｐ４…負荷の平均消費電力、Ｑ１…直流電源の蓄積電流容量（セル電流容量）、Ｑ２…直流電源の定格電流容量、Ｒ１…組電源の所要電力容量、Ｒ２…組電池の合計電力容量、Ｔ１…負荷への電力供給時間、Ｖ１…直流電源の最低使用電圧、Ｖ２…直流電源の平均電圧（定格電圧）、η１…組放電器またはインバータの効率。
【図１】
2008148485.tif 000003
【図２】
2008148485.tif 000004
【図３】
2008148485.tif 000005
【図４】
2008148485.tif 000006