(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列運転して直流電力を負荷機器に供給する複数台の電源機器を備え、前記複数台の電源機器は、電源からの電源電圧が入力され出力電流の大きさに関わらず定電圧となる直流電圧を出力電圧とする１台の第１の電源機器と、それぞれ異なる電源からの電源電圧が入力され出力電流が大きくなるにつれて単調に小さくなる直流電圧を出力電圧とする複数台の第２の電源機器とで構成される電源供給装置であって、
前記第１の電源機器の電源供給可能量が予め設定された閾値以下であるか否かを検出する検出手段を備え、
前記第２の電源機器の少なくとも１台は、出力電流が大きくなるにつれて単調に小さくなる直流電圧を出力電圧とする可変電圧モードと、出力電流の大きさに関わらず定電圧となる直流電圧を出力電圧とする定電圧モードとを切り替える切替手段を備え、
前記切替手段は、前記検出手段で前記第１の電源機器の電源供給可能量が前記閾値以下であると検出されると前記可変電圧モードから前記定電圧モードに切り替え、前記検出手段で前記第１の電源機器の電源供給可能量が前記閾値より大きいと検出されると前記定電圧モードから前記可変電圧モードに切り替える
ことを特徴とする電源供給装置。
【請求項２】
前記複数台の第２の電源機器は、前記切替手段と、電源供給可能量が予め設定された閾値以下であることを検出する第２の検出手段を備え、
前記可変電圧モードの第２の電源機器の１台は、前記定電圧モードの第２の電源機器によって前記電源供給可能量が前記閾値以下であると検出されると、前記切替手段が前記可変電圧モードから前記定電圧モードに切り替える
ことを特徴とする請求項１記載の電源供給装置。
【請求項３】
前記複数台の電源機器の電源供給可能量の情報を取得する取得手段を備え、
前記複数台の第２の電源機器は、前記切替手段を備え、
前記取得手段は、定電圧の電源機器の電源供給可能量が予め設定された閾値以下である場合に、前記可変電圧モードの第２の電源機器のうち最も電源供給可能量の多い第２の電源機器に供給量検出結果を送信し、
前記最も電源供給可能量の多い第２の電源機器は、前記供給量検出結果を受け取ると、前記切替手段が前記可変電圧モードから前記定電圧モードに切り替える
ことを特徴とする請求項１記載の電源供給装置。
【請求項４】
前記第２の電源機器は、前記定電圧モードである場合、前記第１の電源機器と同じ大きさの直流電圧を出力電圧とすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の電源供給装置。
【請求項５】
前記第２の電源機器は、前記負荷機器への電力供給時に当該第２の電源機器からの出力電圧を定電圧に保つように、出力電流と出力電圧の関係を示す出力電流−出力電圧特性をシフトする調整手段を備え、
前記調整手段は、前記出力電流の大きさを指示するための指示値が入力され、前記出力電流が前記指示値になるように前記出力電流−出力電圧特性をシフトする
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電源供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数台の電源機器が並列運転して直流電力を負荷機器に供給する電源供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数台の電源機器が並列運転して直流電力を負荷機器に供給する電源供給装置として、さまざまな方式のものが知られている。
【０００３】
従来の電源供給装置の一例として、全ての電源機器が定電圧制御を行う電源供給装置がある。この電源供給装置では、全ての電源機器の出力電圧が、それぞれ同じ大きさの定電圧となるように設定されている。
【０００４】
ところが、この電源供給装置では、実際には全ての電源機器の出力電圧を精度よく同じ大きさに設定することが難しく、電源機器間に出力電圧の差が生じてしまう。このため、上記電源供給装置では、最大出力電圧の電源機器のみが供給能力分だけ直流電力を負荷機器に供給し、上記電源機器からの電力供給のみでは不足するときに、不足した電力分を他の電源機器が供給するようになる。その結果、上記電源供給装置には、最大出力電圧の電源機器つまり特定の電源機器に負担が集中し、複数台の電源機器が並列運転する利点が低減するという問題があった。
【０００５】
上記問題を解決するものとして、出力電流が大きくなると出力電圧が単調に小さくなる電源機器を２台備える電源供給装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この電源供給装置では、２台の電源機器の出力電流−出力電圧特性の傾斜角度が異なっている。つまり、出力電流が同じ大きさだけ変化したときに、一方の電源機器の出力電圧の変化量と他方の電源機器の出力電圧の変化量とが異なる。
【０００６】
上記のような電力供給装置では、負荷機器側の使用電流（負荷電流）の大きさに応じて、各電源機器がそれぞれ負荷電流と各出力電流−出力電圧特性のバランス点で落ち着くことによって、各電源機器から任意の電圧と電流を出力することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２４８２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、２台の電源機器の出力電流−出力電圧特性の傾斜角度が異なっている電源供給装置は、負荷電流の大きさに応じて各電源機器の出力電圧つまり負荷機器への供給電圧が変動してしまうため、負荷機器への供給電圧を安定に保つことができないという問題があった。仮に、このような電源供給装置に対して、各電源機器の出力電流を所望の電流値に変更したときに、変更前後において負荷機器への供給電圧を定電圧に保つためには、２台の電源機器の出力電流−出力電圧特性の両方を水平移動する必要があり、構成が複雑になってしまう。
【０００９】
ここで、上記問題を解決するための手段として、並列運転する複数台の電源機器のうち、１台の電源機器を定電圧制御とし、残りの電源機器を定電流制御とする電源供給装置が考えられる。このような電源供給装置では、定電流制御の電源機器において出力電流の大きさが予め設定されており、この定電流制御の電源機器の出力電圧が定電圧制御の電源機器の出力電圧（基準電圧）に合わせ込まれた状態で、定電流制御の電源機器からは、設定された大きさの出力電流が負荷機器に供給される。このとき、負荷電流の不足分は、定電圧制御の電源機器から負荷機器に供給される。これにより、この電源供給装置では、負荷電流がある程度変化しても、負荷機器への供給電圧を定電圧（定電圧制御の電源機器で設定された出力電圧）に保ったまま、負荷機器への電力供給を安定に行うことができる。
【００１０】
ところが、定電圧制御の電源機器と定電流制御の電源機器とを組み合わせた電源供給装置では、定電圧制御の電源機器の供給能力がなくなった場合（例えば商用電源が接続されている場合、商用電源の停電や瞬停など）、定電流制御の電源機器において、出力電圧を合わせ込むための基準電圧がなくなるため、出力電圧が極端に高くなって過電圧となったり、極端に低くなって電圧不足になったりしてしまう。つまり、上記電源供給装置では、定電圧制御の電源機器の供給能力がなくなった場合に、負荷機器への供給電圧を定電圧に保つことができない。
【００１１】
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目的は、複数台の電源機器による並列運転において、定電圧制御の電源機器の供給能力がなくなった場合であっても、各電源機器の出力電圧を定電圧に保ちながら負荷機器への電力供給を行うことができる電源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】
【００１２】
請求項１の発明は、並列運転して直流電力を負荷機器に供給する複数台の電源機器を備え、前記複数台の電源機器は、電源からの電源電圧が入力され出力電流の大きさに関わらず定電圧となる直流電圧を出力電圧とする１台の第１の電源機器と、それぞれ異なる電源からの電源電圧が入力され出力電流が大きくなるにつれて単調に小さくなる直流電圧を出力電圧とする複数台の第２の電源機器とで構成される電源供給装置であって、前記第１の電源機器の電源供給可能量が予め設定された閾値以下であるか否かを検出する検出手段を備え、前記第２の電源機器の少なくとも１台は、出力電流が大きくなるにつれて単調に小さくなる直流電圧を出力電圧とする可変電圧モードと、出力電流の大きさに関わらず定電圧となる直流電圧を出力電圧とする定電圧モードとを切り替える切替手段を備え、前記切替手段は、前記検出手段で前記第１の電源機器の電源供給可能量が前記閾値以下であると検出されると前記可変電圧モードから前記定電圧モードに切り替え、前記検出手段で前記第１の電源機器の電源供給可能量が前記閾値より大きいと検出されると前記定電圧モードから前記可変電圧モードに切り替えることを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記複数台の第２の電源機器は、前記切替手段と、電源供給可能量が予め設定された閾値以下であることを検出する第２の検出手段を備え、前記可変電圧モードの第２の電源機器の１台は、前記定電圧モードの第２の電源機器によって前記電源供給可能量が前記閾値以下であると検出されると、前記切替手段が前記可変電圧モードから前記定電圧モードに切り替えることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記複数台の電源機器の電源供給可能量の情報を取得する取得手段を備え、前記複数台の第２の電源機器は、前記切替手段を備え、前記取得手段は、定電圧の電源機器の電源供給可能量が予め設定された閾値以下である場合に、前記可変電圧モードの第２の電源機器のうち最も電源供給可能量の多い第２の電源機器に供給量検出結果を送信し、前記最も電源供給可能量の多い第２の電源機器は、前記供給量検出結果を受け取ると、前記切替手段が前記可変電圧モードから前記定電圧モードに切り替えることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１項の発明において、前記第２の電源機器は、前記定電圧モードである場合、前記第１の電源機器と同じ大きさの直流電圧を出力電圧とすることを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか１項の発明において、前記第２の電源機器は、前記負荷機器への電力供給時に当該第２の電源機器からの出力電圧を定電圧に保つように、出力電流と出力電圧の関係を示す出力電流−出力電圧特性をシフトする調整手段を備え、前記調整手段は、前記出力電流の大きさを指示するための指示値が入力され、前記出力電流が前記指示値になるように前記出力電流−出力電圧特性をシフトすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によれば、定電圧制御の第１の電源機器の電源供給可能量が閾値以下になった場合であっても、第２の電源機器の１台が可変電圧モードから定電圧モードに切り替わることによって、この第２の電源機器が定電圧制御を行い、第２の電源機器の出力電圧を定電圧にすることができるので、第１の電源機器の電源供給可能量が閾値より大きいときと同様に、負荷機器への電力供給を安定に行うことができる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、第１の電源機器の電源供給可能量が閾値以下になった後に可変電圧モードから定電圧モードに切り替わって出力電圧を定電圧にしていた第２の電源機器の電源供給可能量も閾値以下になった場合であっても、他の第２の電源機器が可変電圧モードから定電圧モードに切り替わることによって、この第２の電源機器が定電圧制御を行い、第２の電源機器の出力電圧を定電圧にすることができるので、第１の電源機器の電源供給可能量が閾値より大きいときと同様に、負荷機器への電力供給を安定に行うことができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、第１の電源機器の電源供給可能量が閾値以下になった場合に、最も電源供給可能量の多い第２の電源機器が可変電圧モードから定電圧モードに切り替わることによって、出力電圧を定電圧にする第２の電源機器の切替回数（可変電圧モードから定電圧モードに切り替わる切替回数）を少なくすることができるので、切替による不具合（システム全体の効率化や安定性の低下など）を低減することができ、負荷機器への電力供給をより安定に行うことができる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、定電圧制御の電源機器が切り替わっても、直流機器１０２への供給電圧の大きさが切替前後で変動しないので、直流機器１０２に対して安定供給を行うことができる。
【００２１】
請求項５の発明によれば、傾斜電圧制御の第２の電源機器の出力電流−出力電圧特性をシフトすることによって、負荷機器側の使用電流（負荷電流）が変化しても、定電圧を保ちながら、第２の電源機器の出力電流の大きさを調整することができる。これにより、負荷機器への電力供給を安定に行うことができる。また、指示値に応じて出力電流−出力電圧特性を容易にシフトさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態１の要部を示すブロック図である。
【図２】同上の構成図である。
【図３】同上に係る第１の電源機器の回路図である。
【図４】同上に係る第２の電源機器の回路図である。
【図５】同上に係る電源供給装置において、（ａ）が第２の電源機器の出力電流−出力電圧特性を示す図、（ｂ）が第１の電源機器の出力電流−出力電圧特性を示す図、（ｃ）が第２の電源機器の出力電流について説明する図である。
【図６】同上に係る第２の電源機器の動作を説明する図である。
【図７】同上に係る第２の電源機器の出力電流−出力電圧特性のシフトについて説明する図である。
【図８】同上に係る第２の電源機器の機能を説明する図である。
【図９】実施形態２の要部を示すブロック図である。
【図１０】実施形態３の要部を示すブロック図である。
【図１１】実施形態４の要部を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（実施形態１）
以下に説明する形態は、本発明を適用する建物として戸建て住宅の家屋を想定して説明するが、本発明の技術思想を集合住宅に適用することを妨げるものではない。家屋Ｈには、図２に示すように、直流電力を出力する直流電力供給部１０１と、直流電力により駆動される負荷としての直流機器１０２とが設けられ、直流電力供給部１０１の出力端部に接続した直流供給線路Ｗｄｃを通して直流機器１０２に直流電力が供給される。直流電力供給部１０１と直流機器１０２との間には、直流供給線路Ｗｄｃに流れる電流を監視し、異常を検知したときに直流供給線路Ｗｄｃ上で直流電力供給部１０１から直流機器１０２への給電を制限ないし遮断する直流ブレーカ１１４が設けられる。
【００２４】
直流供給線路Ｗｄｃは、直流電力の給電路であるとともに通信路としても兼用されており、高周波の搬送波を用いてデータを伝送する通信信号を直流電圧に重畳することにより直流供給線路Ｗｄｃに接続された機器間での通信を可能にしている。この技術は、交流電力を供給する電力線において交流電圧に通信信号を重畳させる電力線搬送技術と類似した技術である。
【００２５】
直流供給線路Ｗｄｃは、直流電力供給部１０１を介して宅内サーバ１１６に接続される。宅内サーバ１１６は、宅内の通信網（以下「宅内網」という）を構築する主装置であり、宅内網において直流機器１０２が構築するサブシステムなどと通信を行う。
【００２６】
図示例では、サブシステムとして、パーソナルコンピュータ、無線アクセスポイント、ルータ、ＩＰ電話機のような情報系の直流機器１０２からなる情報機器システムＫ１０１、照明器具のような照明系の直流機器１０２からなる照明システムＫ１０２，Ｋ１０５、来客対応や侵入者の監視などを行う直流機器１０２からなる玄関システムＫ１０３、火災感知器のような警報系の直流機器１０２からなる住警器システムＫ１０４などがある。各サブシステムは、自立分散システムを構成しており、サブシステム単独でも動作が可能になっている。
【００２７】
上述した直流ブレーカ１１４は、サブシステムに関連付けて設けられており、図示例では、情報機器システムＫ１０１、照明システムＫ１０２及び玄関システムＫ１０３、住警器システムＫ１０４、照明システムＫ１０５に関連付けて４個の直流ブレーカ１１４を設けている。１台の直流ブレーカ１１４に複数個のサブシステムを関連付ける場合には、サブシステムごとに直流供給線路Ｗｄｃの系統を分割する接続ボックス１２１が設けられる。図示例においては、照明システムＫ１０２と玄関システムＫ１０３との間に接続ボックス１２１が設けられている。
【００２８】
情報機器システムＫ１０１としては、壁コンセントあるいは床コンセントの形態で家屋Ｈに先行配置（家屋Ｈの建築時に施工）される直流コンセント１３１に接続される直流機器１０２からなる情報機器システムＫ１０１が設けられる。
【００２９】
照明システムＫ１０２，Ｋ１０５としては、家屋Ｈに先行配置される照明器具（直流機器１０２）からなる照明システムＫ１０２と、天井に先行配置される引掛シーリング１３２に接続する照明器具（直流機器１０２）からなる照明システムＫ１０５とが設けられる。引掛シーリング１３２には、家屋Ｈの内装施工時に施工業者が照明器具を取り付けるか、又は家人自身が照明器具を取り付ける。
【００３０】
照明システムＫ１０２を構成する直流機器１０２である照明器具に対する制御の指示は、赤外線リモコン装置を用いて与えるほか、直流供給線路Ｗｄｃに接続されたスイッチ１４１から通信信号を用いて与えることができる。すなわち、スイッチ１４１は直流機器１０２とともに通信の機能を有している。また、スイッチ１４１の操作によらず、宅内網の別の直流機器１０２あるいは宅内サーバ１１６から通信信号により制御の指示がなされることもある。照明器具への指示には、点灯、消灯、調光、点滅点灯などがある。
【００３１】
上述した直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２には、任意の直流機器１０２を接続することができ、接続された直流機器１０２に直流電力を出力するから、以下では直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２を区別する必要がない場合には「直流アウトレット」と呼ぶ。
【００３２】
これらの直流アウトレットは、直流機器１０２に直接設けた接触子（図示せず）又は接続線を介して設けた接触子（図示せず）が差し込まれる差込式の接続口が器体に開口し、接続口に差し込まれた接触子に直接接触する接触子受けが器体に保持された構造を有している。すなわち、直流アウトレットは接触式で給電を行う。直流アウトレットに接続された直流機器１０２が通信機能を有する場合には、直流供給線路Ｗｄｃを通して通信信号を伝送することが可能になる。直流機器１０２だけではなく直流アウトレットにも通信機能が設けられている。
【００３３】
宅内サーバ１１６は、宅内網に接続されるだけではなく、インターネットを構築する広域網ＮＴに接続される接続口を有している。宅内サーバ１１６が広域網ＮＴに接続されている場合には、広域網ＮＴに接続されたコンピュータサーバであるセンタサーバ２００によるサービスを享受することができる。
【００３４】
センタサーバ２００が提供するサービスには、広域網ＮＴを通して宅内網に接続された機器（主として直流機器１０２であるが通信機能を有した他の機器も含む）の監視や制御を可能にするサービスがある。このサービスにより、パーソナルコンピュータ、インターネットＴＶ、移動体電話機などのブラウザ機能を備える通信端末（図示せず）を用いて宅内網に接続された機器の監視や制御が可能になる。
【００３５】
宅内サーバ１１６は、広域網ＮＴに接続されたセンタサーバ２００との間の通信と、宅内網に接続された機器との間の通信との両方の機能を備え、宅内網の機器に関する識別情報（ここでは、ＩＰアドレスを用いるものとする）の取得の機能を備える。
【００３６】
宅内サーバ１１６は、センタサーバ２００との通信機能を用いることにより、広域網ＮＴに接続された通信端末からセンタサーバ２００を通して宅内の機器の監視や制御を可能にする。センタサーバ２００は、宅内の機器と広域網ＮＴ上の通信端末とを仲介する。
【００３７】
通信端末から宅内の機器の監視や制御を行う場合は、監視や制御の要求をセンタサーバ２００に記憶させ、宅内の機器は定期的に片方向のポーリング通信を行うことにより、通信端末からの監視や制御の要求を受信する。この動作により、通信端末から宅内の機器の監視や制御が可能になる。
【００３８】
また、宅内の機器において火災検知など通信端末に通知すべきイベントが生じたときには、宅内の機器からセンタサーバ２００に通知し、センタサーバ２００から通信端末に対して電子メールによる通知を行う。
【００３９】
宅内サーバ１１６における宅内網との通信機能のうち重要な機能は、宅内網を構成する機器の検出と管理である。宅内サーバ１１６では、ＵＰｎＰ（Universal Plug and Play）を応用して宅内網に接続された機器を自動的に検出する。宅内サーバ１１６はブラウザ機能を有する表示器１１７を備え、検出した機器の一覧を表示器１１７に表示する。この表示器１１７はタッチパネル式もしくは操作部が付設された構成を有し、表示器１１７の画面に表示された選択肢から所望の内容を選択する操作が可能になっている。したがって、宅内サーバ１１６の利用者（施工業者あるいは家人）は、表示器１１７の画面上で機器の監視ないし制御が可能になる。表示器１１７は宅内サーバ１１６とは分離して設けてもよい。
【００４０】
宅内サーバ１１６では、機器の接続に関する情報を管理しており、宅内網に接続された機器の種類や機能とアドレスとを把握する。したがって、宅内網の機器を連動動作させることができる。機器の接続に関する情報は上述のように自動的に検出されるが、機器を連動動作させるには、機器自身が保有する属性により自動的に関係付けを行うほか、宅内サーバ１１６にパーソナルコンピュータのような情報端末を接続し、情報端末のブラウザ機能を利用して機器の関係付けを行うこともできる。
【００４１】
機器の連動動作の関係は各機器がそれぞれ保持する。したがって、機器は宅内サーバ１１６を通すことなく連動動作することができる。各機器について、連動動作の関係付けを行うことにより、例えば、機器であるスイッチの操作により、機器である照明器具の点灯あるいは消灯の動作を行うことが可能になる。また、連動動作の関係付けはサブシステム内で行うことが多いが、サブシステムを超える関係付けも可能である。
【００４２】
ところで、直流電力供給部１０１は、基本的には、商用電源のように宅外から供給される商用電源ＡＣの電力変換により直流電力を生成する。図示する構成では、商用電源ＡＣは、分電盤１１０に内器として取り付けられた主幹ブレーカ１１１を通して、スイッチング電源を含むＡＣ／ＤＣコンバータ１１２に入力される。ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２から出力される直流電力は、協調制御部１１３を通して各直流ブレーカ１１４に接続される。
【００４３】
直流電力供給部１０１には、商用電源ＡＣから電力が供給されない期間（たとえば、商用電源ＡＣの停電期間）に備えて二次電池１６２が設けられている。また、直流電力を生成する太陽電池１６１や燃料電池１６３を併用することも可能になっている。商用電源ＡＣから直流電力を生成するＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を備える主電源に対して、太陽電池１６１や二次電池１６２や燃料電池１６３は分散電源になる。なお、図示例において、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３は出力電圧を制御する回路部を含み、二次電池１６２は放電だけではなく充電を制御する回路部も含んでいる。
【００４４】
分散電源のうち太陽電池１６１や燃料電池１６３は必ずしも設けなくてもよいが、二次電池１６２は設けるのが望ましい。二次電池１６２は主電源や他の分散電源により適時充電され、二次電池１６２の放電は、商用電源ＡＣから電力が供給されない期間だけではなく必要に応じて適時に行われる。二次電池１６２の充放電や主電源と分散電源との協調は、協調制御部１１３により行われる。すなわち、協調制御部１１３は、直流電力供給部１０１を構成する主電源及び分散電源から直流機器１０２への電力の配分を制御する直流電力制御部として機能する。なお、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３の出力を交流電力に変換し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２の入力電力として用いる構成を採用してもよい。
【００４５】
直流機器１０２の駆動電圧は機器に応じた複数種類の電圧から選択されるから、協調制御部１１３にＤＣ／ＤＣコンバータを設け、主電源及び分散電源から得られる直流電圧を必要な電圧に変換するのが望ましい。通常は、１系統のサブシステム（もしくは１台の直流ブレーカ１１４に接続された直流機器１０２）に対して１種類の電圧が供給されるが、１系統のサブシステムに対して３線以上を用いて複数種類の電圧を供給するように構成してもよい。また、直流供給線路Ｗｄｃを２線式とし、線間に印加する電圧を時間経過に伴って変化させる構成を採用することも可能である。ＤＣ／ＤＣコンバータは、直流ブレーカと同様に複数に分散して設けてもよい。
【００４６】
上述の構成例では、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を１個だけ図示しているが、複数個のＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を並設することが可能であり、複数個のＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を設けるときには、負荷の大きさに応じて運転するＡＣ／ＤＣコンバータ１１２の台数を増減させるのが望ましい。
【００４７】
上述したＡＣ／ＤＣコンバータ１１２、協調制御部１１３、直流ブレーカ１１４、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３には通信機能が設けられており、主電源及び分散電源や直流機器１０２を含む負荷の状態に対処する連携動作を行うことを可能にしている。この通信に用いる通信信号は、直流機器２に用いる通信信号と同様に直流電圧に重畳する形式で伝送する。
【００４８】
上述の例では主幹ブレーカ１１１から出力された交流電力をＡＣ／ＤＣコンバータ１１２により直流電力に変換するために、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を分電盤１１０内に配置しているが、主幹ブレーカ１１１の出力側において分電盤１１０内に設けた分岐ブレーカ（図示せず）で交流供給線路を複数系統に分岐し、各系統の交流供給線路にＡＣ／ＤＣコンバータを設けて系統ごとに直流電力に変換する構成を採用してもよい。
【００４９】
この場合、家屋Ｈの各階や各部屋を単位として直流電力供給部１０１を設けることができるから、直流電力供給部１０１を系統別に管理することができ、しかも、直流電力を利用する直流機器１０２との間の直流供給線路Ｗｄｃの距離が小さくなるから、直流供給線路Ｗｄｃでの電圧降下による電力損失を低減させることができる。また、主幹ブレーカ１１１及び分岐ブレーカを分電盤１１０に収納し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２と協調制御部１１３と直流ブレーカ１１４と宅内サーバ１１６とを分電盤１１０とは別の盤に収納してもよい。
【００５０】
続いて、直流電力供給部１０１に収納されている電源供給装置３について図１を用いて説明する。電源供給装置３は、並列運転して直流電力を直流機器（負荷機器）１０２に供給する複数台（図示例では４台）の電源機器４，４・・・を備えている。
【００５１】
複数台の電源機器４，４・・・は、１台の第１の電源機器４ａと複数台（図示例では３台）の第２の電源機器４ｂ〜４ｄとで構成されている。
【００５２】
第１の電源機器４ａは、出力電流Ｉｏｕｔの大きさに関わらず常に定電圧となる直流電圧を出力電圧Ｖｏｕｔとするものである（図５（ｂ）参照）。第１の電源機器４ａには、商用電源ＡＣからの電源電圧が入力電圧Ｖｉｎとして入力される。
【００５３】
この第１の電源機器４ａは、図３に示すように、出力電圧Ｖｏｕｔ（Ｖｏａ）を検出する電圧検出手段５０と、基準電圧Ｖ２と電圧検出手段５０の検出電圧Ｖ１とに応じてオンデューティ幅が設定されたパルス幅変調信号Ｓ１を生成するスイッチング制御手段５１と、スイッチング制御手段５１からのパルス幅変調信号Ｓ１のオンデューティ幅に応じてオンオフ動作するスイッチング素子５２０を有するＤＣ−ＤＣコンバータ５２とを備えている。
【００５４】
電圧検出手段５０は、直列接続の２つの抵抗器５００，５０１と、抵抗器５００，５０１による分割電圧が入力される電圧ホロア５０２とを備えており、第１の電源機器４ａの出力電圧Ｖｏｕｔ（Ｖｏａ）を検出する。
【００５５】
スイッチング制御手段５１は、電圧検出手段５０の検出電圧（電圧ホロア５０２の出力電圧）Ｖ１及び基準電圧Ｖ２が入力されるスイッチングＩＣ５１０を備えている。
【００５６】
スイッチングＩＣ５１０は、基準電圧Ｖ２と検出電圧Ｖ１との差分電圧（Ｖ２−Ｖ１）が一定となるようにオンデューティ幅が設定されたパルス幅変調信号Ｓ１をスイッチング素子５２０に出力する。つまり、スイッチングＩＣ５１０は、出力電圧Ｖｏｕｔ（検出電圧Ｖ１）が常に一定となるように、パルス幅変調信号Ｓ１のオンデューティ幅を設定する。
【００５７】
ＤＣ−ＤＣコンバータ５２は、入力側から順に、平滑コンデンサ５２１と、インダクタ５２２と、スイッチング素子５２０と、ダイオード５２３と、平滑コンデンサ５２４とを備えており、スイッチング素子５２０のオンオフ動作によって入力電圧Ｖｉｎを昇圧する。
【００５８】
スイッチング素子５２０は、例えば電界効果トランジスタなどであり、スイッチングＩＣ５１０からのパルス幅変調信号Ｓ１が抵抗器５２５を介してゲートに入力される。スイッチング素子５２０がオンになると、ソースとドレインの間が導通し、インダクタ５２２には電磁エネルギーが蓄えられる。その後、スイッチング素子５２０がオフになると、インダクタ５２２に蓄えられた電磁エネルギーが放出されることによって昇圧する。昇圧された電圧は平滑コンデンサ５２４で平滑される。平滑コンデンサ５２４で平滑された直流電圧は、出力電圧Ｖｏｕｔとして直流機器１０２（図１参照）に出力される。
【００５９】
上記の動作により、第１の電源機器４ａは、図５（ｂ）に示すように、出力電流Ｉｏｕｔの大きさに関わらず出力電圧Ｖｏｕｔを一定の直流電圧とする出力電流−出力電圧特性から外れないようにフィードバック制御を行うことができる。
【００６０】
第２の電源機器４ｂ〜４ｄは、図５（ａ）に示すように、出力電流Ｉｏｕｔが大きくなるにつれて単調に小さくなる直流電圧を出力電圧Ｖｏｕｔとするものである。このような第２の電源機器４ｂ〜４ｄの出力電流−出力電圧特性を、Ｖｏｕｔ＝−αＩｏｕｔ＋Ｖ０（α＞０、Ｖ０＞０）と表わすことができる。上記の出力電流−出力電圧特性では、Ｖｏｕｔ＋αＩｏｕｔはＶ０で一定値となる。αは、第２の電源機器４ｂ〜４ｄごとに異なった値であってもよいし、同じ値であってもよい。
【００６１】
図１に示すように、第２の電源機器４ｂには太陽電池１６１が接続され、第２の電源機器４ｃには二次電池１６２が接続され、第２の電源機器４ｄには燃料電池１６３が接続されている。第２の電源機器４ｂ〜４ｄは、それぞれ各電池１６１〜１６３から入力電圧Ｖｉｎが入力される。
【００６２】
第２の電源機器４ｂ〜４ｄは、図４に示すように、出力電流Ｉｏｕｔ（Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄ）を検出する電流検出手段６０と、出力電圧Ｖｏｕｔ（Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄ）を検出する電圧検出手段６１と、電圧検出手段６１の検出電圧Ｖ５と電流検出手段６０から出力される電圧Ｖ８とに応じてオンデューティ幅が設定されたパルス幅変調信号Ｓ２を生成するスイッチング制御手段６２と、スイッチング制御手段６２からのパルス幅変調信号Ｓ２のオンデューティ幅に応じてオンオフ動作するスイッチング素子６３０を有するＤＣ−ＤＣコンバータ６３と、出力電流−出力電圧特性における出力電圧Ｖｏｕｔ（Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄ）に所定電圧を加算又は減算する調整手段６４とを備えている。
【００６３】
電流検出手段６０は、抵抗器６００，６０５と、抵抗器６００の両端電圧を検出する電流ＩＣ６０１と、電流ＩＣ６０１の出力電圧Ｖ３を分割する抵抗器６０２，６０３と、抵抗器６０２，６０３で分割された分割電圧が入力される電圧ホロア６０４とを備えており、第２の電源機器４ｂ〜４ｄの出力電流Ｉｏｕｔ（Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄ）を検出する。
【００６４】
電圧検出手段６１は、直列接続の２つの抵抗器６１０，６１１と、抵抗器６１０，６１１による分割電圧が入力される電圧ホロア６１２とを備えており、第２の電源機器４ｂ〜４ｄの出力電圧Ｖｏｕｔ（Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄ）を検出する。
【００６５】
スイッチング制御手段６２は、電圧検出手段６１の検出電圧（電圧ホロア６１２の出力電圧）Ｖ５及び後述の電圧Ｖ８が入力されるスイッチングＩＣ６２０を備えている。
【００６６】
ＤＣ−ＤＣコンバータ６３は、入力側から順に、平滑コンデンサ６３１と、インダクタ６３２と、スイッチング素子６３０と、ダイオード６３３と、平滑コンデンサ６３４とを備えており、スイッチング素子６３０のオンオフ動作によって入力電圧Ｖｉｎを昇圧する。
【００６７】
調整手段６４は、後述の制御部７（図１参照）から出力電流Ｉｏｕｔの指示値を取得するＣＰＵ６４０と、ＣＰＵ６４０の出力電圧Ｖ６を分割する２つの抵抗器６４１，６４２と、抵抗器６４１，６４２による分割電圧が入力される非反転増幅回路６４３とを備えている。
【００６８】
ＣＰＵ６４０では、電源供給装置３の動作中において、つまり電源供給装置３による直流機器１０２への電力供給時において、制御部７からの指示値に基づいて、出力電流Ｉｏｕｔの大きさを変動するための制御が行われる。
【００６９】
制御部７（図１参照）は、電源供給装置３が動作中において、つまり電源供給装置３による直流機器１０２への電力供給時において、各電源機器４ａ〜４ｄから電源容量の情報を受け取ったり、各直流機器１０２から必要な電流や電力の情報を受け取ったりする。これらの情報を受け取った制御部７は、各電源機器４ａ〜４ｄに接続されている電源の発電能力や電池残量、時間帯などに応じて、システム全体としてどの電源機器４ａ〜４ｄからどれだけの電力を各直流機器１０２に供給すれば効率がよいのかを求め、それに応じて各電源機器４ａ〜４ｄの出力を調整する。つまり、制御部７は、システム全体の効率を考慮して、各電源機器４ｂ〜４ｄの調整手段６４のそれぞれに対して、各電源機器４ｂ〜４ｄの出力電流Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄの大きさを指示するための指示値を送信する。なお、指示値は、電流値であってもよいし、出力電流Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄの大きさを換算した電圧値であってもよい。また、指示値は、各電源機器４ｂ〜４ｄの出力電流Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄの大きさを指示するための値に限定されるものではなく、各電源機器４ｂ〜４ｄの出力電力の大きさを指示するための値であってもよい。
【００７０】
ＣＰＵ６４０は、制御部７からの指示値に応じた大きさの出力電圧Ｖ６を出力する。非反転増幅回路６４３の出力電圧Ｖ７は、ＣＰＵ６４０の出力電圧Ｖ６が大きくなるにつれて大きくなっていき、ＣＰＵ６４０の出力電圧Ｖ６が小さくなるにつれて小さくなっていく。
【００７１】
また、電流検出手段６０には、電圧ホロア６０４と抵抗器６０５との間に差動増幅回路６０６が挿入されている。差動増幅回路６０６は、非反転増幅回路６４３の出力電圧Ｖ７と電流検出手段６０の検出電圧（電圧ホロア６０４の出力電圧）Ｖ４との差分電圧（Ｖ７−Ｖ４）に比例した電圧Ｖ８（＝β（Ｖ７−Ｖ４）（β＞０））をスイッチングＩＣ６２０に出力する。したがって、検出電圧Ｖ４が同じ大きさであっても、制御部７からの指示値に応じて出力電圧Ｖ６及び出力電圧Ｖ７が大きくなった場合、スイッチングＩＣ６２０に出力される電圧Ｖ８も大きくなる。逆に、出力電圧Ｖ６及び出力電圧Ｖ７が小さくなった場合、スイッチングＩＣ６２０に出力される電圧Ｖ８も小さくなる。なお、βの大きさは、後述のスイッチングＩＣ６２０において、電圧Ｖ８が検出電圧Ｖ５と演算できるように設定される。
【００７２】
スイッチングＩＣ６２０は、電圧Ｖ８と検出電圧Ｖ５との差分電圧（Ｖ８−Ｖ５）つまり電圧（βＶ７−（Ｖ５＋βＶ４））が一定となるようにオンデューティ幅が設定（変更）されたパルス幅変調信号Ｓ２をスイッチング素子６３０に出力する。具体的には、電圧（βＶ７−（Ｖ５＋βＶ４））がこれまでよりも大きくなると、スイッチングＩＣ６２０は、電圧（βＶ７−（Ｖ５＋βＶ４））が小さくなるように（電圧（βＶ７−（Ｖ５＋βＶ４））がこれまでと同じ大きさになるように）、パルス幅変調信号Ｓ２のオンデューティ幅を広く設定する。逆に、電圧（βＶ７−（Ｖ５＋βＶ４））がこれまでよりも小さくなると、スイッチングＩＣ６２０は、電圧（βＶ７−（Ｖ５＋βＶ４））が大きくなるように（電圧（βＶ７−（Ｖ５＋βＶ４））がこれまでと同じ大きさになるように）、パルス幅変調信号Ｓ２のオンデューティ幅を狭く設定する。
【００７３】
スイッチング素子６３０は、例えば電界効果トランジスタなどであり、スイッチングＩＣ６２０からのパルス幅変調信号Ｓ２が抵抗器６３５を介してゲートに入力される。スイッチング素子６３０がオンになると、ソースとドレインの間が導通し、インダクタ６３２には電磁エネルギーが蓄えられる。その後、スイッチング素子６３０がオフになると、インダクタ６３２に蓄えられた電磁エネルギーが放出されることによって昇圧する。昇圧された電圧は、平滑コンデンサ６３４で平滑される。平滑コンデンサ６３４で平滑された直流電圧は、出力電圧Ｖｏｕｔとして直流機器１０２（図１参照）に出力される。
【００７４】
上記の動作により、出力電流Ｉｏｕｔ（検出電圧Ｖ４）がこれまでよりも大きくなると、電圧（βＶ７−（Ｖ５＋βＶ４））がこれまでよりも小さくなるが、電圧（βＶ７−（Ｖ５＋βＶ４））がこれまでと同じ大きさになるようにオンデューティ幅を狭く設定して昇圧を小さくすることによって、出力電圧Ｖｏｕｔ（検出電圧Ｖ５）をこれまでよりも小さくすることができる。一方、出力電流Ｉｏｕｔ（検出電圧Ｖ４）がこれまでよりも小さくなると、電圧（βＶ７−（Ｖ５＋βＶ４））がこれまでよりも大きくなるが、電圧（βＶ７−（Ｖ５＋βＶ４））がこれまでと同じ大きさになるようにオンデューティ幅を広く設定して昇圧を大きくすることによって、出力電圧Ｖｏｕｔ（検出電圧Ｖ５）をこれまでよりも大きくすることができる。
【００７５】
よって、このような構成の第２の電源機器４ｂ〜４ｄは、電圧（βＶ７−（Ｖ５＋βＶ４））を一定とすることによって、図５（ａ）に示すように、出力電流Ｉｏｕｔが大きくなると出力電圧Ｖｏｕｔが単調（直線上）に小さくなる出力電流−出力電圧特性（Ｖｏｕｔ＋αＩｏｕｔが一定値である特性）から外れないようにフィードバック制御を行うことができる。
【００７６】
このような出力電流−出力電圧特性を持つ第２の電源機器４ｂ〜４ｄは、第１の電源機器４ａとともに用いられた交点をもつ状態において、出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄが第１の電源機器４ａの出力電圧Ｖｏａに合わせ込まれ、出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄが第１の電源機器４ａの出力電圧Ｖｏａに合わせ込まれたときの出力電流Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄを出力する。
【００７７】
ここで、出力電流Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄが減少した場合、出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄは、図６の出力電流−出力電圧特性にしたがって変動し、一時的に大きくなる（図６の（Ａ））。出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄが大きくなると、出力電流Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄは大きくなり、その結果、検出電圧Ｖ４も大きくなる（図６の（Ｂ））。検出電圧Ｖ４が大きくなると、電圧（βＶ７−（Ｖ５＋βＶ４））が小さくなることにより、パルス幅変調信号Ｓ２のオンデューティ幅が狭くなり、出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄ（検出電圧Ｖ５）は小さくなる（図６の（Ｃ））。これにより、出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄは出力電圧Ｖｏａに合わせ込まれる。
【００７８】
一方、出力電流Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄが増加した場合、出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄは、図６の出力電流−出力電圧特性にしたがって変動し、一時的に小さくなる（図６の（Ｄ））。出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄが小さくなると、出力電流Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄは小さくなり、その結果、検出電圧Ｖ４も小さくなる（図６の（Ｅ））。検出電圧Ｖ４が小さくなると、電圧（βＶ７−（Ｖ５＋βＶ４））が大きくなることにより、パルス幅変調信号Ｓ２のオンデューティ幅が広くなり、出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄ（検出電圧Ｖ５）は大きくなる（図６の（Ｆ））。これにより、出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄは出力電圧Ｖｏａに合わせ込まれる。
【００７９】
続いて、このような第２の電源機器４ｂ〜４ｄに対して、直流機器１０２側の総使用電流（負荷電流）が大きくなり、出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄ（検出電圧Ｖ５）が一定のもとで、出力電流Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄを大きくする指示値が制御部７からあった場合について図７を用いて説明する。まず、上記指示値があると、出力電圧Ｖ７及び電圧Ｖ８（＝β（Ｖ７−Ｖ４））が大きくなる。このとき、電圧（βＶ７−（Ｖ５＋βＶ４））が大きくなるので、パルス幅変調信号Ｓ２のオンデューティ幅は広くなり、出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄは一時的に出力電圧Ｖｏａより大きくなる（図７の（Ａ））。この動作が、本発明における第２の電源機器４ｂ〜４ｄの出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄに所定電圧を加算することに相当する。出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄが大きくなると、出力電流Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄ（検出電圧Ｖ４）も大きくなる（図７の（Ｂ））。検出電圧Ｖ４が大きくなると、電圧（βＶ７−（Ｖ５＋βＶ４））は小さくなるので、パルス幅変調信号Ｓ２のオンデューティ幅は狭くなる。その結果、出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄは小さくなる（図７の（Ｃ））。上記の動作を繰り返した後、出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄは出力電圧Ｖｏａになる。これにより、第２の電源機器４ｂ〜４ｄは、定電圧特性（第１の電源機器４ａの出力電流−出力電圧特性）との交点の出力電流Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄが指示値になるように第２の電源機器４ｂ〜４ｄの出力電流−出力電圧特性をシフトしたことになり、指示値通りの出力電流Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄを出力する。
【００８０】
これに対して、負荷電流が小さくなり、出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄ（検出電圧Ｖ５）が一定のもとで、出力電流Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄを小さくする指示値が制御部７からあった場合、出力電圧Ｖ７及び電圧Ｖ８（＝β（Ｖ７−Ｖ４））が小さくなる。このとき、電圧（βＶ７−（Ｖ５＋βＶ４））が小さくなるので、パルス幅変調信号Ｓ２のオンデューティ幅は狭くなり、出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄは一時的に出力電圧Ｖｏａより小さくなる（図７の（Ｄ））。この動作が、本発明における第２の電源機器４ｂ〜４ｄの出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄに所定電圧を減算することに相当する。出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄが小さくなると、出力電流Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄ（検出電圧Ｖ４）も小さくなる（図７の（Ｅ））。検出電圧Ｖ４が小さくなると、電圧（βＶ７−（Ｖ５＋βＶ４））は大きくなるので、パルス幅変調信号Ｓ２のオンデューティ幅は広くなる。その結果、出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄは大きくなる（図７の（Ｆ））。上記の動作を繰り返した後、出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄは出力電圧Ｖｏａになる。これにより、第２の電源機器４ｂ〜４ｄは、定電圧特性（第１の電源機器４ａの出力電流−出力電圧特性）との交点の出力電流Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄが指示値になるように第２の電源機器４ｂ〜４ｄの出力電流−出力電圧特性をシフトしたことになり、指示値通りの出力電流Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄを出力する。
【００８１】
上記のように第２の電源機器４ｂ〜４ｄの出力電流−出力電圧特性がシフトした後も、シフト前と同様、出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄが第１の電源機器４ａの出力電圧Ｖｏａに合わせ込まれ、出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄが第１の電源機器４ａの出力電圧Ｖｏａに合わせ込まれたときの出力電流Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄを出力する。
【００８２】
上記より、負荷電流が変化したときに、各第２の電源機器４ｂ〜４ｄにおいて、制御部７からの指示値に基づいて、図７に示すように、出力電流−出力電圧特性をシフトすることができる。シフトさせた後においても、各第２の電源機器４ｂ〜４ｄは、出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄが第１の電源機器４ａの出力電圧Ｖａに合わせ込まれ、出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄが第１の電源機器４ａの出力電圧Ｖａと同じ大きさであるときの出力電流Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄを直流機器１０２に出力することができる。これにより、負荷電流が変化しても、電源供給装置３は各第２の電源機器４ｂ〜４ｄを負荷電流に応じた出力電流Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄに設定することができるとともに、負荷電流が変化しても、第２の電源機器４ｂ〜４ｄの出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄが第１の電源機器４ａの出力電圧Ｖｏａに合わせ込まれることで、上記出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄを定電圧に保つことができる。その結果、直流機器１０２への電力供給を安定に行うことができる。
【００８３】
以下に一例を示す。図５では、（ａ）が第２の電源機器４ｂ〜４ｄの出力電流−出力電圧特性を示し、（ｂ）が第１の電源機器４ａの出力電流−出力電圧特性を示す。ここで、図５（ｃ）に示すように、制御部７からの指示値としてＩ１１が指示されて第２の電源機器４ｂ〜４ｄの出力電流−出力電圧特性を図５（ｃ）の矢印のようにシフトさせた場合、第２の電源機器４ｂ〜４ｄの出力電流ＩｏｕｔをＩ１２からＩ１１に増加させることができる。
【００８４】
また、安定した電力を供給する商用電源ＡＣからの電源電圧が第１の電源機器４ａに入力されることによって、直流機器１０２のオンオフによる負荷変動の影響を低減することができ、直流機器１０２への電力供給をより安定に行うことができる。これに対して、第１の電源機器４ａに太陽電池１６１や二次電池１６２が接続されると、直流機器１０２への電力供給は、太陽電池１６１の場合は日射に影響し、二次電池１６２の場合は蓄電状況に影響してしまう。
【００８５】
さらに、第２の電源機器４ｂ〜４ｄにおいて、出力電流Ｉｏｕｔが大きくなるにつれて単調に出力電圧Ｖｏｕｔが小さくなる関係を、第１の電源機器４ａの構成から部品点数をほとんど増やすことなく、容易に実現することができる。
【００８６】
また、調整手段６４は、図４に示すように、第２の電源機器４ｂ〜４ｄが可変電圧モードと定電圧モードとを切り替えるための切替スイッチ６４４を備えている。可変電圧モードとは、出力電流Ｉｏｕｔ（Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄ）が大きくなるにつれて単調に小さくなる直流電圧を出力電圧Ｖｏｕｔ（Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄ）とするモードである。定電圧モードとは、出力電流Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄの大きさに関わらず定電圧となる直流電圧を出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄとするモードである。なお、定電圧モードであるときの出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄは、第１の電源機器４ａの出力電圧Ｖｏａと同じ大きさにしてもよい。これにより、出力電圧Ｖｏｕｔが定電圧である機器が第１の電源機器４ａから第２の電源機器４ｂ〜４ｄに切り替わっても、直流機器１０２への供給電圧の大きさが切替前後で変動しないので、直流機器１０２に対して安定供給を行うことができる。
【００８７】
切替スイッチ６４４は、ＣＰＵ６４０の制御によって、差動増幅回路６０６の入力電圧Ｖ９を切り替えている。切替スイッチ６４４が接地側から電圧ホロア６０４側に切り替わると、入力電圧Ｖ９は、出力電流Ｉｏｂ，Ｉｏｃ，Ｉｏｄの大きさを示す検出電圧Ｖ４になるため、結果的に第２の電源機器４ｂ〜４ｄは定電圧モードから可変電圧モードに切り替わることになる。一方、切替スイッチ６４４が電圧ホロア６０４側から接地側に切り替わると、入力電圧Ｖ９は、出力電流Ｉｏｕｔの大きさに関係なく常に一定になるため、第２の電源機器４ｂ〜４ｄは可変電圧モードから定電圧モードに切り替わることになる。このとき、定電圧モードであるときの出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄは、第１の電源機器４ａの出力電圧Ｖｏａと同じ大きさにしてもよい。これにより、直流機器１０２に対して安定供給を行うことができる。
【００８８】
また、第１の電源機器４ａは、図１に示すように、商用電源ＡＣの停電及び復電を検出する検出部（検出手段）５３と、第２の電源機器４ｂ〜４ｄ及び制御部７との間で通信を行う通信部５４とを備えている。通信部５４は、検出部５３の検出結果（停電検出結果、復電検出結果）を第２の電源機器４ｂ〜４ｄに送信する送信手段である。
【００８９】
また、本実施形態の第２の電源機器４ｂ〜４ｄは、切替スイッチ６４４だけではなく、第１の電源機器４ａ、他の第２の電源機器４ｂ〜４ｄ及び制御部７との間で通信を行う通信部６５も備えている。つまり、通信部６５は、外部から信号を受信する受信手段である。なお、全ての第２の電源機器４ｂ〜４ｄが通信部６５を備えていなくてもよい。
【００９０】
第２の電源機器４ｂ〜４ｄでは、可変電圧モードから定電圧モードに切り替える順番（順位）を予め設定しておく。第１の電源機器４ａが商用電源ＡＣの停電を検出すると、直流機器１０２への供給電力を確保するために、第１の電源機器４ａの通信部５４から停電検出結果が第２の電源機器４ｂ〜４ｄのうち最も順位の高い１台（ここでは第２の電源機器４ｄとする）に送信される。第２の電源機器４ｄでは、通信部６５が第１の電源機器４ａから停電検出結果を受信すると、ＣＰＵ６４０が、切替スイッチ６４４を接地側になるように制御して、可変電圧モードから定電圧モードに切り替える。
【００９１】
一方、第１の電源機器４ａが商用電源ＡＣの復電を検出すると、第１の電源機器４ａの通信部５４から復電検出結果が第２の電源機器４ｄに送信される。第２の電源機器４ｄでは、通信部６５が第１の電源機器４ａから復電検出結果を受信すると、ＣＰＵ６４０は、切替スイッチ６４４を電圧ホロア６０４側になるように制御して、定電圧モードから可変電圧モードに切り替える。つまり、ＣＰＵ６４０と切替スイッチ６４４は切替手段を構成する。
【００９２】
上記より、第２の電源機器４ｄは、第１の電源機器４ａに接続されている商用電源ＡＣが停電したときと復電したときにおいて、図８に示すように、出力電流−出力電圧特性を切り替えることができる。
【００９３】
以上、本実施形態によれば、定電圧制御の第１の電源機器４ａに接続されている商用電源ＡＣが停電になった場合であっても、第２の電源機器４ｄが可変電圧モードから定電圧モードに切り替わることによって、第２の電源機器４ｄが定電圧制御を行い、第２の電源機器４ｄの出力電圧Ｖｏｕｔを定電圧にすることができるので、第１の電源機器４ａが通電しているときと同様に、直流機器１０２への電力供給を安定に行うことができる。
【００９４】
また、商用電源ＡＣが復電したときには、第２の電源機器４ｄを定電圧モードから可変電圧モードに切り替えて元に戻すことによって、より安定供給が可能な商用電源ＡＣが供給元である第１の電源機器４ａから定電圧を供給することができる。
【００９５】
なお、実施形態１では、第１の電源機器４ａに接続されている商用電源ＡＣが停電になった場合に、第２の電源機器４ｄが可変電圧モードから定電圧モードに切り替えるようにしているが、実施形態１の変形例として、第２の電源機器４ｄではなく、他の第２の電源機器４ｂ，４ｃが可変電圧モードから定電圧モードに切り替えるようにしてもよい。つまり、第２の電源機器４ｂ〜４ｄの何れか１台が可変電圧モードから定電圧モードに切り替えるようにすればよい。
【００９６】
また、第１の電源機器４ａは、停電検出結果や復電検出結果を、最も順位の高い第２の電源機器４ｄに直接送信するのではなく、制御部７に送信し、制御部７が停電検出結果や復電検出結果を第２の電源機器４ｄに送信してもよい。
【００９７】
さらに、実施形態１では、全ての第２の電源機器４ｂ〜４ｄが切替スイッチ６４４及び通信部６５を備えているが、実施形態１の変形例として、全ての第２の電源機器４ｂ〜４ｄが切替スイッチ６４４及び通信部６５を備えていなくてもよい。この場合、切替スイッチ６４４及び通信部６５を備えている第２の電源機器４ａ〜４ｄの中で、可変電圧モードから定電圧モードに切り替える順番（順位）を予め設定しておけばよい。
【００９８】
また、実施形態１の変形例として、配線（直流供給線路Ｗｄｃ）による電圧降下がある場合、第１の電源機器４ａの出力電流−出力電圧特性において出力電圧Ｖｏａを電圧降下分だけ予め上昇しておけばよい。このようにすれば、第２の電源機器４ｂ〜４ｄの出力電圧Ｖｏｂ，Ｖｏｃ，Ｖｏｄも第１の電源機器４ａの出力電圧Ｖｏａに合わせ込まれるので、直流機器１０２に印加される電圧を適正電圧とすることができる。以下の実施形態２〜４においても同様である。
【００９９】
（実施形態２）
実施形態２では、第２の電源機器４ｂ〜４ｄが、図９に示すように、自己に接続されている電源の電源供給可能量を検出する検出部（第２の検出手段）６６を備えている点で、実施形態１の第２の電源機器４ｂ〜４ｄ（図１参照）と相違している。なお、第２の電源機器４ｂ〜４ｄは、実施形態１と同様に、可変電圧モードから定電圧モードに切り替える順番が予め設定されている。また、実施形態１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。
【０１００】
本実施形態の第２の電源機器４ｂ〜４ｄでは、通信部６５が、検出部６６の供給量検出結果を他の第２の電源機器４ｂ〜４ｄに送信する第２の送信手段となる。
【０１０１】
実施形態１において可変電圧モードから定電圧モードに切り替わった第２の電源機器４ｄでは、電源供給可能量が閾値以下であると検出部６６が検出すると、通信部６５が供給量検出結果を他の第２の電源機器４ｂ，４ｃに送信する。
【０１０２】
他の第２の電源機器４ｃ，４ｄのうち次に順位の高い１台（ここでは第２の電源機器４ｃとする）では、定電圧モードに切り替わった第２の電源機器４ｄから供給量検出結果を通信部６５が受信すると、ＣＰＵ６４０が、切替スイッチ６４４を接地側に切り替えるように制御して、可変電圧モードから定電圧モードに切り替える。
【０１０３】
以上、本実施形態によれば、第１の電源機器４ａに接続されている商用電源ＡＣが停電になった後に可変電圧モードから定電圧モードに切り替わって出力電圧Ｖｏｕｔを定電圧にしていた第２の電源機器４ｄの電源供給可能量も少なくなった場合であっても、他の第２の電源機器４ｃが可変電圧モードから定電圧モードに切り替わることによって、第２の電源機器４ｃが定電圧制御を行い、第２の電源機器４ｃの出力電圧Ｖｏｕｔを定電圧にすることができるので、第１の電源機器４ａが通電しているときと同様に、直流機器１０２への電力供給を安定に行うことができる。
【０１０４】
なお、第２の電源機器４ｄは、供給量検出結果を次に順位の高い第２の電源機器４ｃに直接送信するのではなく、制御部７に送信し、制御部７が第２の電源機器４ｃに供給量検出結果を送信してもよい。
【０１０５】
また、実施形態２では、全ての第２の電源機器４ｂ〜４ｄが切替スイッチ６４４及び通信部６５を備えているが、実施形態２の変形例として、全ての第２の電源機器４ｂ〜４ｄが切替スイッチ６４４及び通信部６５を備えていなくてもよい。この場合、切替スイッチ６４４及び通信部６５を備えている第２の電源機器４ａ〜４ｄの中で、可変電圧モードから定電圧モードに切り替える順番（順位）を予め設定しておけばよい。
【０１０６】
（実施形態３）
実施形態３では、第１の電源機器４ａが、図１０に示すように、全ての電源機器４ａ〜４ｄの電源供給可能量の情報を定期的に取得して記憶する記憶部（取得手段）５５を備えている点で、実施形態２の第１の電源機器４ａ（図９参照）と相違している。なお、実施形態２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。
【０１０７】
本実施形態の第２の電源機器４ｂ〜４ｄは、自己に接続されている電源の電源供給可能量を検出する検出部６７と、全ての電源機器４ａ〜４ｄの電源供給可能量の情報を定期的に取得して記憶する記憶部（取得手段）６８とを備えている。検出部６７で検出された電源供給可能量の情報は、通信部６５によって第１の電源機器４ａに送信される。
【０１０８】
本実施形態の第１の電源機器４ａでは、通信部５４が全ての第２の電源機器４ｂ〜４ｄから電源供給可能量の情報を受信すると、受信した電源供給可能量の情報を記憶部５５に記憶する。
【０１０９】
電源供給可能量の情報が記憶部５５に記憶された第１の電源機器４ａにおいて、商用電源ＡＣが停電であると検出部５３が検出した場合、通信部５４が、記憶部５５に記憶された電源供給可能量の情報を用いて、その時最も電源供給可能量の多い第２の電源機器４ｃに検出部５３の停電検出結果を送信する。
【０１１０】
最も電源供給可能量の多い第２の電源機器４ｃでは、通信部６５が停電検出結果を受信すると、ＣＰＵ６４０が、切替スイッチ６４４を制御して、可変電圧モードから定電圧モードに切り替える。
【０１１１】
さらに、可変電圧モードから定電圧モードに切り替わった第２の電源機器４ｃでは、電源供給可能量が閾値以下であると検出部６６が検出すると、通信部６５が、記憶部６８に記憶された電源供給可能量の情報を用いて、その時最も電源供給可能量の多い第２の電源機器４ｄに検出部６６の供給量検出結果を送信する。
【０１１２】
最も電源供給可能量の多い第２の電源機器４ｄでは、通信部６５が供給量検出結果を受信すると、ＣＰＵ６４０が、切替スイッチ６４４を制御して、可変電圧モードから定電圧モードに切り替える。
【０１１３】
以上、本実施形態によれば、第１の電源機器４ａに接続されている商用電源ＡＣが停電になった場合に、最も電源供給可能量の多い第２の電源機器４ｃが可変電圧モードから定電圧モードに切り替わることによって、出力電圧Ｖｏｕｔを定電圧にする第２の電源機器４ｂ〜４ｄの切替回数（可変電圧モードから定電圧モードに切り替わる切替回数）を少なくすることができるので、切替による不具合（システム全体の効率化や安定性の低下など）を低減することができ、直流機器１０２への電力供給をより安定に行うことができる。
【０１１４】
なお、実施形態３では、各電源機器４が記憶部５５，６８を備えているが、実施形態３の変形例として、制御部７が記憶部（図示せず）を備えていてもよい。この場合、検出部６７で検出された電源供給可能量の情報は、通信部６５によって制御部７に送信される。制御部７は、記憶部に記憶された電源供給可能量の情報を用いて、その時最も電源供給可能量の多い第２の電源機器４ｄに供給量検出結果を送信する。
【０１１５】
また、実施形態３では、全ての第２の電源機器４ｂ〜４ｄが切替スイッチ６４４及び通信部６５を備えているが、実施形態３の変形例として、全ての第２の電源機器４ｂ〜４ｄが切替スイッチ６４４及び通信部６５を備えていなくてもよい。この場合、第１の電源機器４ａでは、通信部５４が、切替スイッチ６４４及び通信部６５を備えている第２の電源機器４ａ〜４ｄから電源供給可能量の情報を定期的に受信し、受信した電源供給可能量の情報を記憶部５５に記憶すればよい。その後、電源供給可能量の情報が記憶部５５に記憶された第１の電源機器４ａにおいて、商用電源ＡＣが停電であると検出部５３が検出した場合、通信部５４は、記憶部５５に記憶された電源供給可能量の情報を用いて、その時最も電源供給可能量の多い第２の電源機器４ｂ〜４ｄに検出部５３の停電検出結果を送信すればよい。
【０１１６】
（実施形態４）
実施形態４の電源供給装置３では、図１１に示すように、二次電池１６２が接続されている電源機器を第１の電源機器４ｅとし、商用電源ＡＣが接続されている電源機器を第２の電源機器４ｆとする点で、実施形態１の電源供給装置３（図１参照）と相違している。なお、第２の電源機器４ｂ，４ｄは、実施形態１の第２の電源機器４ｂ，４ｄ（図４参照）と同様である。第２の電源機器４ｂ，４ｄ，４ｆは、実施形態１の第２の電源機器４ｂと同様に、可変電圧モードから定電圧モードに切り替える順番が予め設定されている。実施形態１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。
【０１１７】
本実施形態の第１の電源機器４ｅは、二次電池１６２が接続されており、出力電流Ｉｏｕｔの大きさに関わらず出力電圧Ｖｏｕｔが定電圧となる定電圧制御を行う。また、本実施形態の第２の電源機器４ｆは、商用電源ＡＣが接続されており、出力電流Ｉｏｕｔが大きくなるにつれて出力電圧Ｖｏｕｔが単調に小さくなる傾斜電圧制御を行う。
【０１１８】
第２の電源機器４ｂ，４ｄ，４ｆでは、可変電圧モードから定電圧モードに切り替える順番（順位）を予め設定しておく。第１の電源機器４ｅにおいて電源供給可能量が閾値以下であると検出部５３が検出すると、直流機器１０２への供給電力を確保するために、第１の電源機器４ｅの通信部５４から供給量検出結果が第２の電源機器４ｂ，４ｄ，４ｆのうち最も順位の高い１台（ここでは第２の電源機器４ｆとする）に送信される。第２の電源機器４ｆでは、通信部６５が第１の電源機器４ｅから供給量検出結果を受信すると、ＣＰＵ６４０が、切替スイッチ６４４を接地側になるように制御して、可変電圧モードから定電圧モードに切り替える。
【０１１９】
一方、第１の電源機器４ｅにおいて電源供給可能量が閾値より大きくなると、第１の電源機器４ｅの通信部５４から供給量検出結果が第２の電源機器４ｆに送信される。第２の電源機器４ｆでは、通信部６５が第１の電源機器４ｅから供給量検出結果を受信すると、ＣＰＵ６４０は、切替スイッチ６４４を電圧ホロア６０４側になるように制御して、定電圧モードから可変電圧モードに切り替える。つまり、ＣＰＵ６４０と切替スイッチ６４４は切替手段を構成する。
【０１２０】
上記より、第２の電源機器４ｆは、第１の電源機器４ｅに接続されている二次電池１６２の電源供給可能量が閾値以下になったときに、出力電流−出力電圧特性を切り替えることができる。
【０１２１】
以上、本実施形態によれば、二次電池１６２が接続されている電源機器を第１の電源機器４ｅ（出力電流Ｉｏｕｔの大きさに関わらず出力電圧Ｖｏｕｔが定電圧となる電源機器）としても、定電圧制御の第１の電源機器４ｅにおいて電源供給可能量が閾値以下になった場合に、第２の電源機器４ｆが可変電圧モードから定電圧モードに切り替わることによって、第２の電源機器４ｆが定電圧制御を行い、第２の電源機器４ｆの出力電圧Ｖｏｕｔを定電圧にすることができるので、第１の電源機器４ｅの電源供給可能量が閾値より大きいときと同様に、直流機器１０２への電力供給を安定に行うことができる。
【０１２２】
なお、二次電池１６１が接続されている電源機器を第１の電源機器４ｅとし、商用電源ＡＣが接続されている電源機器４ｆとした構成を実施形態２，３の電源供給装置３に適用してもよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１０２  直流機器（負荷機器）
３  電源供給装置
４  電源機器
４ａ，４ｅ  第１の電源機器
４ｂ〜４ｄ，４ｆ  第２の電源機器
５３  検出部（検出手段）
５５  記憶部（取得手段）
６４  調整手段
６６  検出部（第２の検出手段）
６８  記憶部（取得手段）
ＡＣ  商用電源
Ｉｏｕｔ  出力電流
Ｖｏｕｔ  出力電圧
【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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【図１１】
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