(57)【要約】【課題】データセンタなどの情報処理装置に効率良く電力を供給し、バッテリーの劣化を多角的観点から検出する。【解決手段】交流直流変換器１の出力電力を直流電圧変換器に供給し、直流電圧変換器と交流直流変換器２との出力電力を負荷に供給すべく直流電圧変換器と交流直流変換器２を整流素子１を介して並列接続し、直流電圧変換器の入力には整流素子２を介して二次電池群の電力を供給可能な構成とし、二次電池群は、交流直流変換器１の出力電位を充電器によりにより充電可能な構成とされ、二次電池劣化検出手段により二次電池の劣化検出を可能とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流直流変換器１と、直流電圧変換器と、交流直流変換器２と、二次電池群と、充電器と、二次電池劣化検出手段と、整流素子１と、整流素子２と、を備え、
前記交流直流変換器１及び前記交流直流変換器２は、外部の交流電源から電力を供給される構成とされ、
前記交流直流変換器１の出力電力を前記直流電圧変換器に供給し、該直流電圧変換器と前記交流直流変換器２との出力電力を外部の負荷に供給すべく該直流電圧変換器と該交流直流変換器２を前記整流素子１を介して並列接続し、該直流電圧変換器の入力には前記整流素子２を介して前記二次電池群の電力を供給可能な構成とし、該二次電池群は、該交流直流変換器１の出力電位を前記充電器によりにより充電可能な構成とされ、前記二次電池劣化検出手段により該二次電池の劣化検出を可能とすることを特徴とする直流電源供給装置。
【請求項２】
前記二次電池劣化検出手段は、制御端と電流路を有する半導体素子を備え、
前記半導体素子の電流路には、前記二次電池群の両端の電位差を印加され、前記制御端にパルス電位を印加することにより前記二次電池群の電流を断続可能とし、該二次電池群の一部の両端の電圧を検出し該二次電池群の劣化を判定することを特徴とする請求項１に記載の直流電源供給装置。
【請求項３】
さらに、磁気結合されたコイル１及びコイル２と、容量素子を備え、
前記コイル１及び容量素子の直列接続回路に前記二次電池の両端電圧を印加し、コイル２の両端電圧を検出し該二次電池の劣化を判定することを特徴とする請求項２に記載の直流電源供給装置。
【請求項４】
さらに、二次電池群の電流を計測する手段を備え、コイル１又はコイル２の両端の電圧を該二次電池群の電流で除すことにより該二次電池群の一部の二次電池の内部抵抗を計測することを特徴とする請求項３に記載の直流電源供給装置。
【請求項５】
前記二次電池劣化検出手段は、開閉器と、容量素子１と、容量素子２と、抵抗素子１と抵抗素子２と、を備え、
前記二次電池群の一端の電位は、前記容量素子１の一端と前記開閉器の一端に印加され、該容量素子１の他端の電位は前記抵抗素子１の一端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子１の他端に印加され、
前記容量素子２は前記交流直流変換器１の出力電位により充電され、該容量素子２の一端の電位は前記開閉器の他端に印加され、該容量素子２の他端の電位は前記抵抗素子２の一端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子２の他端に印加され、該開閉器が閉じたとき、該抵抗素子１の両端の電圧及び該抵抗素子２の両端の電圧を検出し、該二次電池の劣化を判別することを特徴とする請求項１に記載の直流電源供給装置。
【請求項６】
前記二次電池劣化検出手段は、開閉器と、容量素子１と、容量素子２と、抵抗素子１と抵抗素子２と、を備え、
前記二次電池群の一端の電位は、前記容量素子１の一端と前記開閉器の一端に印加され、該容量素子１の他端の電位は前記抵抗素子１の一端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子１の他端に印加され、
前記容量素子２の一端の電位は前記開閉器の他端に印加され、該容量素子２の他端の電位は前記抵抗素子２の一端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子２の他端に印加され、該開閉器が閉じたとき、該抵抗素子１の両端の電圧及び該抵抗素子２の両端の電圧を検出し、該二次電池の劣化を判別することを特徴とする請求項１に記載の直流電源供給装置。
【請求項７】
前記二次電池劣化検出手段は、制御端を有するスイッチ手段と、容量素子１と、抵抗素子１と抵抗素子２と、を備え、
前記二次電池群の一端の電位は、前記容量素子１の一端と前記スイッチ手段の一端に印加され、該容量素子１の他端の電位は前記抵抗素子１の一端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子１の他端に印加され、前記抵抗素子２の一端の電位は前記スイッチ手段の他端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子２の他端に印加され、該スイッチ手段が導通したとき、該抵抗素子１の両端の電圧及び該抵抗素子２の両端の電圧を検出し、該二次電池の劣化を判別することを特徴とする請求項１に記載の直流電源供給装置。
【請求項８】
前記開閉器を閉じたときの前記抵抗素子１の両端の電圧の変化分１と前記抵抗素子２の電圧の変化分２を求め、該変化分１を該変化分２で除し該抵抗素子２の抵抗値を乗じたものであることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の直流電源供給装置。
【請求項９】
前記二次電池劣化検出手段は前記充電器を兼用し、制御端を有するスイッチ手段を備え、該制御端を操作しスイッチ手段を導通させたとき、前記二次電池群を充電し該二次電池群の両端電圧が所定の電圧１に達したとき該制御端を操作し該スイッチ手段を非導通とし充電を停止し、該二次電池群が自然放電し該二次電池群の両端電圧が所定の電圧２に達したとき該制御端を操作し該スイッチ手段を導通とし充電する同様な動作を一定期間反復し、この反復回数を記憶することを特徴とする請求項１に記載の直流電源供給装置。
【請求項１０】
前記二次電池群の各部分の二次電池の両端の電圧を計測し、記憶することを特徴とする請求項９に記載の直流電源供給装置。
【請求項１１】
前記反復回数が増加した場合、前記二次電池群の劣化が発生していると判断できることを特徴とする請求項９に記載の直流電源供給装置。
【請求項１２】
前記二次電池群の両端電圧が電圧１に達したときの前記二次電池群の各部分の二次電池の両端の電圧３と前記二次電池群の両端電圧が電圧２に達したときの前記二次電池群の各部分の二次電池の両端の電圧４において、電圧３と電圧４の差が拡大している該二次電池群の各部分の二次電池の劣化が発生していると判断できることを特徴とする請求項１０に記載の直流電源供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データセンタなどに設備される高効率・高信頼性・無瞬断無停電で直流電力を供給する直流電源供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からデータセンタなどに使用される電源供給装置は、一般に商用交流を整流して直流化し、鉛蓄電池にやフローティング充電（希にはトリクル充電）を施し商用電源の停電時に備え、かつ、この直流電圧を交流に変換する装置であるＵＰＳ（Uninterruptible
Power Supply）が使用され、この交流を情報処理装置などに給電している。
情報処理装置の中で、再度交流直流変換する。
【０００３】
商用交流を直流に変換することは、当然であるが、情報処理装置は直流でしか動作しない。したがって、直流を交流に変換することは無駄（電力損失）である。さらに、ＵＰＳは高価である。
【０００４】
近年、電力損失が少ない直流給電方式が検討されている。
【０００５】
特許文献１では、コンバータにより交流電源を直流電源に変換し、この直流電源によりバッテリーをフローティング充電しながら負荷に直流電源を供給するものである。停電時はバッテリーから負荷に電力を供給する。
特許文献１では、コンバータの出力をインバータを介しないで直接負荷に供給することで、インバータ損失を無くすとしている。しかしながら、常時コンバータを動作させ負荷に電力を供給するため、このコンバータ電力損失も大きい。
【０００６】
コンバータは単なる整流回路ではなく、出力電圧の安定化精度を高めるため制御回路を必要とし高価であり電力損失も大きい。
特許文献１では、コンバータの出力電圧を負荷要求電圧及びバッテリーのフローティング充電電圧と一致させる必要があり、高精度なバッテリー電圧管理のためのコンバータ電圧制御が必要であり、さらに高価となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２９１１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上の現状に鑑み本発明は、データセンタが要求する直流給電方式をすべて満たしたうえで、効率の良い電源供給方式を実現した。
【０００９】
さらに、不要設備を削減し低価格化を実現した。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を実現するべく本発明は以下の構成とする。
（１）請求項１に係る直流電源供給装置は、
交流直流変換器１と、直流電圧変換器と、交流直流変換器２と、二次電池群と、充電器と、二次電池劣化検出手段と、整流素子１と、整流素子２と、を備え、
前記交流直流変換器１及び前記交流直流変換器２は、外部の交流電源から電力を供給される構成とされ、
前記交流直流変換器１の出力電力を前記直流電圧変換器に供給し、該直流電圧変換器と前記交流直流変換器２との出力電力を外部の負荷に供給すべく該直流電圧変換器と該交流直流変換器２を前記整流素子１を介して並列接続し、該直流電圧変換器の入力には前記整流素子２を介して前記二次電池群の電力を供給可能な構成とし、該二次電池群は、該交流直流変換器１の出力電位を前記充電器によりにより充電可能な構成とされ、前記二次電池劣化検出手段により該二次電池の劣化検出を可能とすることを特徴とする。
（２）請求項２に係る直流電源供給装置は、請求項１において、
前記二次電池劣化検出手段は、制御端と電流路を有する半導体素子を備え、
前記半導体素子の電流路には、前記二次電池群の両端の電位差を印加され、前記制御端にパルス電位を印加することにより前記二次電池群の電流を断続可能とし、該二次電池群の一部の両端の電圧を検出し該二次電池群の劣化を判定することを特徴とする。
（３）請求項３に係る直流電源供給装置は、請求項２において、
さらに、磁気結合されたコイル１及びコイル２と、容量素子を備え、
前記コイル１及び容量素子の直列接続回路に前記二次電池の両端電圧を印加し、コイル２の両端電圧を検出し該二次電池の劣化を判定することを特徴とする。
（４）請求項４に係る直流電源供給装置は、請求項３において、
さらに、二次電池群の電流を計測する手段を備え、コイル１又はコイル２の両端の電圧を該二次電池群の電流で除すことにより該二次電池群の一部の二次電池の内部抵抗を計測することを特徴とする。
（５）請求項５に係る直流電源供給装置は、請求項１において、
前記二次電池劣化検出手段は、開閉器と、容量素子１と、容量素子２と、抵抗素子１と抵抗素子２と、を備え、
前記二次電池群の一端の電位は、前記容量素子１の一端と前記開閉器の一端に印加され、該容量素子１の他端の電位は前記抵抗素子１の一端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子１の他端に印加され、
前記容量素子２は前記交流直流変換器１の出力電位により充電され、該容量素子２の一端の電位は前記開閉器の他端に印加され、該容量素子２の他端の電位は前記抵抗素子２の一端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子２の他端に印加され、該開閉器が閉じたとき、該抵抗素子１の両端の電圧及び該抵抗素子２の両端の電圧を検出し、該二次電池の劣化を判別することを特徴とする。
（６）請求項６に係る直流電源供給装置は、請求項１において、
前記二次電池劣化検出手段は、開閉器と、容量素子１と、容量素子２と、抵抗素子１と抵抗素子２と、を備え、
前記二次電池群の一端の電位は、前記容量素子１の一端と前記開閉器の一端に印加され、該容量素子１の他端の電位は前記抵抗素子１の一端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子１の他端に印加され、
前記容量素子２の一端の電位は前記開閉器の他端に印加され、該容量素子２の他端の電位は前記抵抗素子２の一端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子２の他端に印加され、該開閉器が閉じたとき、該抵抗素子１の両端の電圧及び該抵抗素子２の両端の電圧を検出し、該二次電池の劣化を判別することを特徴とする。
（７）請求項７に係る直流電源供給装置は、請求項１において、
前記二次電池劣化検出手段は、制御端を有するスイッチ手段と、容量素子１と、抵抗素子１と抵抗素子２と、を備え、
前記二次電池群の一端の電位は、前記容量素子１の一端と前記スイッチ手段の一端に印加され、該容量素子１の他端の電位は前記抵抗素子１の一端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子１の他端に印加され、前記抵抗素子２の一端の電位は前記スイッチ手段の他端に印加され、該二次電池群の他端の電位は該抵抗素子２の他端に印加され、該スイッチ手段が導通したとき、該抵抗素子１の両端の電圧及び該抵抗素子２の両端の電圧を検出し、該二次電池の劣化を判別することを特徴とする。
（８）請求項８に係る直流電源供給装置は、請求項５〜７のいずれかにおいて、
前記開閉器を閉じたときの前記抵抗素子１の両端の電圧の変化分１と前記抵抗素子２の電圧の変化分２を求め、該変化分１を該変化分２で除し該抵抗素子２の抵抗値を乗じたものであることを特徴とする。
（９）請求項９に係る直流電源供給装置は、請求項１において、
前記二次電池劣化検出手段は前記充電器を兼用し、制御端を有するスイッチ手段を備え、該制御端を操作しスイッチ手段を導通させたとき、前記二次電池群を充電し該二次電池群の両端電圧が所定の電圧１に達したとき該制御端を操作し該スイッチ手段を非導通とし充電を停止し、該二次電池群が自然放電し該二次電池群の両端電圧が所定の電圧２に達したとき該制御端を操作し該スイッチ手段を導通とし充電する同様な動作を一定期間反復し、この反復回数を記憶することを特徴とする。
（１０）請求項１０に係る直流電源供給装置は、請求項９において、
前記二次電池群の各部分の二次電池の両端の電圧を計測し、記憶することを特徴とする。
（１１）請求項１１に係る直流電源供給装置は、請求項９において、
前記反復回数が増加した場合、前記二次電池群の劣化が発生していると判断できることを特徴とする。
（１２）請求項１２に係る直流電源供給装置は、請求項１０において、
前記二次電池群の両端電圧が電圧１に達したときの前記二次電池群の各部分の二次電池の両端の電圧３と前記二次電池群の両端電圧が電圧２に達したときの前記二次電池群の各部分の二次電池の両端の電圧４において、電圧３と電圧４の差が拡大している該二次電池群の各部分の二次電池の劣化が発生していると判断できることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
（Ａ）本発明は、集中電源化により電源部の稼働効率の向上を実現した。
（Ｂ）本発明は、二次電池の劣化を多角的観点から検出可能とした。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】は、本発明による直流電源供給装置の実施の形態（総合）を示す装置構成図である。
【図２】は、本発明による二次電池劣化検出手段１を備える直流電源供給装置の実施の形態１を示す回路構成図である。
【図３】は、本発明による二次電池劣化検出手段２を備える直流電源供給装置の実施の形態２を示す回路構成図である。
【図４】は、本発明による二次電池劣化検出手段３を備える直流電源供給装置の実施の形態３を示す回路構成図である。
【図５】は、本発明による二次電池劣化検出手段４を備える直流電源供給装置の実施の形態４に示す回路構成図である。
【図６】は、本発明による二次電池劣化検出手段５を備える直流電源供給装置の実施の形態５に示す回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（０）直流電源供給装置の実施の形態（総合）
（０−１）装置構成
図１は、本発明による直流電源供給装置の実施の形態（総合）の装置構成を示す図である。
【００１４】
以下、図１を参照して、本発明の直流電源供給装置の実施の形態（総合）を説明する。
本発明の直流電源供給装置の実施の形態（総合）では専ら、集中電源装置の構成を説明する。
【００１５】
図１において、符号ＡＣで示される交流電源マークは、系統から得られる商用交流電源（三相、単相）などである。
破線で囲まれた符号ＰＵで示される集中電源装置（パワーユニット又はパワーユニットＰＵとも称す。）は、下記構成である。
（１）符号で示されるＤＣ／ＤＣ＃１〜ＤＣ／ＤＣ＃ｎは、直流電圧変換器がｎ個存在することを表す。ｎは任意の正の整数である。ＤＣ／ＤＣはＤＣ／ＤＣコンバータの省略であり、直流電圧変換装置である。。
これらの装置は、出力電力及び／又は出力電流管理手段を有する。
（２）符号で示されるＡＣ／ＤＣ＃１〜ＡＣ／ＤＣ＃ｍは、交流直流変換器がｍ個存在することを表す。ｍは任意の正の整数である。ＡＣ／ＤＣはＡＣ／ＤＣコンバータの省略であり、交流直流電圧変換装置である。
これらの装置は、出力電力及び／又は出力電流管理手段を有する。
【００１６】
符号Ｄ１〜Ｄｎで示される整流素子のアノードは、それぞれ個別に直流電圧変換器（ＤＣ／ＤＣ＃１〜ＤＣ／ＤＣ＃ｎ）の電力出力端に接続され、当該整流素子のカソードは符号ＢＢで示されるバスバーに接続される。これら複数の整流素子は整流素子１と称す。
【００１７】
符号Ｄ１〜Ｄｍで示される整流素子のアノードは、それぞれ個別に交流直流変換器（ＡＣ／ＤＣ＃１〜ＡＣ／ＤＣ＃ｍ）の電力出力端に接続され、当該整流素子のカソードは符号ＢＢで示されるバスバーに接続される。これら複数の整流素子も整流素子１と称す。
この交流直流電圧変換装置を交流直流変換器２と称す。
【００１８】
直流電圧変換器は、３００Ｖ〜４００Ｖ程度の直流電圧を入力し電圧変換して低電圧直流を出力する（一例として１２Ｖなど）。
【００１９】
交流直流変換２は、２００Ｖ〜３００Ｖ程度の交流電圧を入力し電圧変換して低電圧直流を出力する（一例として１２Ｖなど）。
【００２０】
直流電圧変換器と交流直流変換２の出力電力は、それぞれの出力端に接続された整流素子１によりバスバーで統合される構成である。
【００２１】
符号ＡＣ／ＤＣで示される交流直流電圧変換装置は、主としてＰＦＣ（a power factor correction）などを有する整流回路で構成されている。
この交流直流電圧変換装置を交流直流変換器１と称す。交流直流変換器１の出力端は直流電圧変換器の入力端に接続されている。
【００２２】
交流直流変換１と交流直流変換２は、直接、系統電圧（６，６００〜１００，０００Ｖ程度）をトランスで降圧（２００〜３００Ｖ程度）した符号ＡＣで示される交流電源に接続されている
【００２３】
直流電圧変換器への供給電力は、停電時に備え、二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉでバックアップされている。
本発明の直流電源供給装置の実施の形態（総合）は、これら二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉの劣化を検出する別の実施の形態で説明する二次電池劣化検出手段１〜５の何れかを備えている（図１に図示なし）。二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉは、その任意の１列を二次電池直列接続回路Ｂｇｘとも称する。
【００２４】
二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉの正極には、符号Ｄｏ１〜Ｄｏｉで示される整流素子（ダイオードＤｏ１〜Ｄｏｉ）のアノードが接続され、該整流素子のカソードで二次電池の電力を統合して直流電圧変換器に電力を供給できる構成とされている。これら複数の整流素子は整流素子２と称す。
【００２５】
各二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉには、それぞれ符号ＣＨＧ１〜ＣＨＧｉで示される充電器が接続されている。二次電池群（Ｂｇ１〜Ｂｇｉ）とは、二次電池の直列接続回路を意味する。
【００２６】
各充電器の一端と各整流素子のカソードは、それぞれ、端子Ｔ１〜端子Ｔｉ（正極）で接続され、各充電器の他端は、各二次電池群の正極に接続されている。
【００２７】
二次電池群（Ｂｇ１〜Ｂｇｉ）の正極電位（負極を基準電位として）は、交流直流変換器１の正極出力電位（負極を基準電位として）より低圧に設定しておく。すなわち、系統の電圧に異常が発生し、交流直流変換器１の出力電位が二次電池群の電位より低下したときのみ、二次電池群の電力が直流電圧変換器に供給される構成とするため。
【００２８】
系統の受電電圧は６，６００Ｖ〜１０万Ｖ程度の範囲が存在する。この受電電圧をトランスにより、一例として、２００〜３００Ｖ（実効値）程度に降圧する構成である。
【００２９】
交流直流変換器１は、この降圧された交流を整流して直流電圧に変換する。交流直流変換器１の機能としては、ダイオード整流だけのもの、ＰＦＣ整流回路が存在するもの、平滑回路が存在するもの存在しないものなど多岐に渡る。
交流直流変換器１への入力交流も単相から６相など、選択肢は多い。どれを採用するかは、設備構築者の選択の自由である。
【００３０】
図１において、発明外である符号ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊで示されるものは一例として外部のサーバ（情報処理装置）であり負荷である。
【００３１】
（０−２）装置動作
図１を参照して、本発明の直流電源供給装置の実施の形態（総合）の動作を説明する。
本発明の直流電源供給装置の実施の形態（総合）の装置動作では専ら、集中電源装置の動作（後に説明する装置動作の変形形態１及び２も含めて。）を説明する。
【００３２】
集中電源装置であるパワーユニットＰＵは、交流直流変換器１が出力する直流電位１（一例として、３００〜４００Ｖ程度）を入力し、直流電位１より低電位である直流電位２（一例として、１２Ｖ程度）を出力する複数の直流電圧変換器を備えている。
【００３３】
さらに、パワーユニットＰＵは、交流電源（一例として、実効値２００〜３００Ｖ程度）を入力し、直流電位２（一例として、１２Ｖ程度）を出力する複数の交流直流変換器２を備えている。
【００３４】
交流直流変換器２は、受電トランスの二次巻線から直接電源を供給されている。
【００３５】
複数の直流電圧変換器（ＤＣ／ＤＣ＃１〜ＤＣ／ＤＣ＃ｎ）から直流電位２が出力されるとき、直流電位２が同一極性略同一電位で統合されて外部へ供給されるべく構成されている。
複数の交流直流変換器２（ＡＣ／ＤＣ＃１〜ＡＣ／ＤＣ＃ｍ）から直流電位２が出力されるとき、直流電位２が同一極性略同一電位で統合されて外部へ供給されるべく構成されている。
複数の直流電圧変換器と複数の交流直流変換器２も同様に直流電位２が同一極性略同一電位で統合されて外部へ供給されるべく構成されている。
【００３６】
複数の直流電圧変換器及び複数の交流直流変換器２は、出力電力及び／又は出力電流管理手段を任意に有する。
すなわち、１又は複数の直流電圧変換器及び交流直流変換器２が出力電力及び／又は出力電流管理手段を任意に有する。
【００３７】
図１において、複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２は予備装置を含んでいる。これらの変換器には、本装置（通常動作装置）と予備装置の区別は無い（予備装置も通常動作している）。各装置をそれぞれ単に直流電圧変換器、交流直流変換器２と称す。
【００３８】
出力電力及び／又は出力電流管理手段を有する直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２のうちの任意の１単位（１装置）は、自己を除く他の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が出力する直流電位２による出力電力及び／又は出力電流情報の提供を受ける。
【００３９】
出力電力及び／又は出力電流管理手段を有する任意の１単位の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２は、自己の直流電位２による出力電力及び／又は出力電流情報と、他の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が出力する直流電位２による出力電力及び／又は出力電流情報と、自己を含めた複数の直流電圧変換器の総単位数を基に、任意の１単位が有する出力電力及び／又は出力電流管理手段により複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の動作又は動作停止を決定する。
【００４０】
自己を含めた複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の総単位数とは、出力電力及び／又は出力電流管理手段を有する任意の１単位の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２（１装置）と出力電力及び／又は出力電流管理手段を有するか否かを問わず他の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の数を加算した値である。
【００４１】
すなわち、出力電力及び／又は出力電流管理手段は、複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の通常動作装置数を決定（予備装置を除く。）し、それぞれの負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊが要求する総需要電力又は総需要電流量に、複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２（出力電力及び／又は出力電流管理手段を有する任意の１単位の直流電圧変換器（１装置）を含み、予備装置を除く。）が供給する総供給電力又は総供給電流量を同等とする動作をさせる。ただし、予備装置は常に動作させる。
【００４２】
すなわち、本装置（通常動作装置）数を決めて予備装置（１個の装置とは限定しない。）を追加して、総動作直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の装置数を決める。
【００４３】
よって、「出力電力及び／又は出力電流」管理手段は、複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が出力する総供給電力又は総供給電流量を複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２（本装置（通常動作装置）と予備装置の区別なく、ずべてを含む）の１単位あたりの標準供給電力で除した値の整数部を商とし該値の端数部を余とし、該余が所定値１以上のとき該余を１とし、該余が該所定値１未満のとき該余を０として、該商と該余と所定値２を加算した値を直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の動作数とする。
【００４４】
予備装置は、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊへの電力供給低下を回避するため、常に動作状態に置く必要があるため。
なお、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の本装置（通常動作装置）と予備装置の区別はなく実際には同一のものである。
すなわち、用意しておく直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の装置数（総供給電力量）を総需要電力の最大値より大きくしている。
【００４５】
「出力電力及び／又は出力電流」管理手段は、複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が出力する総供給電力又は総供給電流量を該複数の直流電圧変換装置（通常装置と予備装置の区別なく、ずべてを含む）の１単位あたりの標準供給電力で除した値の整数部を商とし該値の端数部を余とし、該余が所定値１以上のとき該余を１とする。
【００４６】
該余が該所定値１未満のとき該余を０として、該商と該余と所定値２を加算した値を直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の動作数とするが、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の１装置あたりの標準供給電力に電力供給単位数（直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の装置数）を乗じた値が、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊの総需要電力を超過する場合は、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が有するのフィードバック機能により、出力電力／電流は抑制される。
【００４７】
出力電力及び／又は出力電流管理手段は、具体的には以下の演算を実効する。パワーユニットＰＵが、予備装置も含めＸ個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２で構成されているとき、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の１単位あたりの標準（定格と称しても可）出力電流がＹ（Ａ）とする。
【００４８】
負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊが総量としてＺ（Ａ）の電流を消費しているとする。（ｊは任意の整数で１又は複数とする。）すなわち、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊは、１又は複数個動作してＺ（Ａ）の電流を消費しているとする。
【００４９】
これは、１又は複数個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２（予備装置を含むが、すべての装置が動作しているという前提ではない。）が、出力する総供給電流量Ｚ２（Ａ）と同一である。
すなわち、Ｚ２（Ａ）＝Ｚ（Ａ）である。ただし、予備装置を含での複数個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の電流供給能力は、Ｚ３（Ａ）であり、Ｚ３（Ａ）＞Ｚ（Ａ）である。
【００５０】
すなわち、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊの総需要電流（最大ではない。現時点の需要）がＺ（Ａ）で、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の総電流供給能力Ｉ（ｍａｘ）（Ａ）は、Ｉ（ｍａｘ）（Ａ）＝Ｙ（Ａ）×Ｘである。
【００５１】
Ｙ（Ａ）は、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が出力する標準（定格）出力電流量であり、Ｘは直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の装置数である。（Ａ）はアンペアーである。
ただし、複数個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２には、Ｉ（ｍａｘ）（Ａ）を出力するに充分な電位・電流が供給されているものとする。
【００５２】
直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の必要装置数の計算式は、必要装置数をＳとすると、電流の単位（Ａ）アンペアーを省略して、Ｓ＝ＩＮＴ（Ｚ／Ｙ）＋Ｒｅ＋αとなる。
ただし、ＩＮＴ（  ）演算子は、上式の商の小数点以下を切り捨て整数化した値Ｑ、Ｒｅは余り（商の小数点以下）であり、０＜Ｒｅ＜１の値をとる。
【００５３】
Ｒｅ≧所定値１のとき、Ｒｅ＝１とする。たとえば、Ｒｅ＝０．８のときなどは、Ｒｅ＝１とし、Ｒｅ＜所定値１のとき、たとえば、Ｒｅ＝０．２のときなどは、直流電圧変換装置の余裕度（実力値）を考慮して、Ｒｅ＝０とする。所定値１は需要者が決める。
【００５４】
αは予備装置数である。上記計算には、すべての直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２を対象としているので、予備装置数を除く直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の数を、式、「ＩＮＴ（Ｚ／Ｙ）＋Ｒｅ」で計算し、予備装置数αをこの計算結果に加算する。予備装置数は１の場合が多いが、場合によっては、複数とすることもあり得る。このαを所定値２と称す。所定値２は需要者が決める。
【００５５】
このような計算方法は、予備と通常の装置（本装置）を区別しないためである。予備と通常の装置は同時に動作し、いずれが故障しても、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊへの電流供給を低下させない。
予備と通常の装置（本装置）の区別は、装置でも人間でも認識する必要はない。
上式から、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の必要個数Ｓは、
Ｓ＝Ｑ＋Ｒｅ（＝１又は０）＋αとなる。Ｓ＝Ｑ＋Ｒｅ＋αである。
【００５６】
Ｒｅ（＝１又は０）は、所定値１で判別した値でＲｅは１又は０である。
この場合、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の必要個数の計算に予備装置数を算入している。
予備装置は通常の装置と同一で、通常の装置と同時に動作している。したがって、予備と通常の区別はない。
【００５７】
したがって、動作する直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の数は、Ｓであり、休止する直流電圧変換装置数は、（Ｘ−Ｓ）である。すなわち、（Ｘ−Ｓ）個の直流電圧変換装置が省電力となり、Ｓ個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２は、最も効率の良い動作点で動作させることができる。
Ｓ＝ＩＮＴ（Ｚ／Ｙ）＋Ｒｅ＋αであるから、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊの現時点の需要Ｚ（Ａ）が変化すれば、Ｚ／Ｙ及びＲｅが変化するのでＳも変化する。
【００５８】
このように、パワーユニットＰＵ内の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の稼働個数をＳに制限し、稼働する直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の稼働率を高めることによりパワーユニットＰＵの電源効率を最大に維持して給電する。
【００５９】
「出力電力及び／又は出力電流管理手段」は、常に複数の「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」の「出力電力及び／又は出力電流量」を監視し、出力電流量が多くなれば、Ｂ＞Ｓの個数Ｂの直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２を稼働させる。
出力電流量が少なくなれば、Ｃ＜Ｓの個数Ｃの直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２を稼働させる。
【００６０】
出力電力及び／又は出力電流管理手段は、出力電力及び出力電流を監視管理し、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の稼働を停止させるか動作させるかを指令する信号を出力し直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の動作を制御する。
このような制御をしないで、パワーユニットＰＵ内の「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」をすべて動作させると、個々の「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」の出力電流が定格値より少なく電圧変換効率が低下する。
すなわち、「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」を最大効率の状態で動作させることが可能となる。
【００６１】
直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の出力電力で計算しても同様である。
パワーユニットＰＵ内にＸ個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が存在し、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の１単位あたりの標準（定格と称しても可）出力電力がＹ２（Ｗ）とする。
【００６２】
負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊが総量としてＺ４（Ｗ）の電力を消費しているとする。（ｊは任意の整数で１又は複数とする。）すなわち、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊは１又は複数個動作してＺ４（Ｗ）の電力を消費しているとする。
【００６３】
これは、１又は複数個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２（予備装置を含むが、すべての装置が動作しているという前提ではない。）が、出力する総供給電力量Ｚ４２（Ｗ）と同一である。
すなわち、Ｚ４２（Ｗ）＝Ｚ４（Ｗ）である。ただし、予備装置を含での複数個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の電力供給能力は、Ｚ４３（Ｗ）であり、Ｚ４３（Ｗ）＞Ｚ（Ｗ）である。
【００６４】
すなわち、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊの総需要電力（最大ではない。現時点の需要）がＺ４（Ｗ）で、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の総電力供給能力Ｐ（ｍａｘ）（Ｗ）は、Ｐ（ｍａｘ）（Ｗ）＝Ｙ２（Ｗ）×Ｘである。
【００６５】
Ｙ２（Ｗ）は、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の１装置（１単位）が出力する標準（定格）出力電力量であり、Ｘは直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の装置数である。（Ｗ）はワットである。
ただし、複数個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２には、Ｐ（ｍａｘ）（Ｗ）を出力するに充分な電位・電流が供給されているものとする。
【００６６】
直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の必要装置数の計算式は、必要装置数をＳとすると、電力の単位（Ｗ）ワットを省略して、Ｓ＝ＩＮＴ（Ｚ４／Ｙ２）＋Ｒｅ＋αとなる。ただし、ＩＮＴ（  ）演算子は、上式の商の小数点以下を切り捨て整数化した値Ｑ、Ｒｅは余り（商の小数点以下）であり、０＜Ｒｅ＜１の値をとる。
【００６７】
Ｒｅ≧所定値１のとき、Ｒｅ＝１とする。たとえば、Ｒｅ＝０．８のときなどは、Ｒｅ＝１とし、Ｒｅ＜所定値１のとき、たとえば、Ｒｅ＝０．２のときなどは、直流電圧変換装置の余裕度（実力値）を考慮して、Ｒｅ＝０とする。所定値１は需要者が決める。
【００６８】
αは予備装置数である。上記計算には、すべての直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２を対象としているので、予備装置数を除く直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の数を、式、「ＩＮＴ（Ｚ４／Ｙ２）＋Ｒｅ」で計算し、予備装置数αをこの計算結果に加算する。予備装置数は１の場合が多いが、場合によっては、複数とすることもあり得る。このαを所定値２と称す。所定値２は需要者が決める。
【００６９】
このような計算方法は、予備と通常の装置（本装置）を区別しないためである。予備と通常の装置は同時に動作し、いずれが故障しても、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊへの電流供給を低下させない。
予備と通常の装置（本装置）の区別は、装置でも人間でも認識する必要はない。
上式から、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の必要個数Ｓは、
Ｓ＝Ｑ＋Ｒｅ（＝１又は０）＋αとなる。Ｓ＝Ｑ＋Ｒｅ＋αである。
【００７０】
Ｒｅ（＝１又は０）は、所定値１で判別した値でＲｅは１又は０である。
この場合、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の必要個数の計算に予備装置数を算入している。
予備装置は通常の装置と同一で、通常の装置と同時に動作している。したがって、予備と通常の区別はない。
【００７１】
したがって、動作する直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の数は、Ｓであり、休止する直流電圧変換装置数は、（Ｘ−Ｓ）である。すなわち、（Ｘ−Ｓ）個の直流電圧変換装置が省電力となり、Ｓ個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２は、最も効率の良い動作点で動作させることができる。
Ｓ＝ＩＮＴ（Ｚ４／Ｙ２）＋Ｒｅ＋αであるから、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊの現時点の需要Ｚ４（Ｗ）が変化すれば、Ｚ４／Ｙ２及びＲｅが変化するのでＳも変化する。
【００７２】
このように、パワーユニットＰＵ内の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の稼働個数をＳに制限し、稼働する直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の稼働率を高めることによりパワーユニットＰＵの電源効率を最大に維持して給電する。
【００７３】
「出力電力及び／又は出力電流管理手段」は、常に複数の「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」の「出力電力及び／又は出力電流量」を監視し、出力電流量が多くなれば、Ｂ＞Ｓの個数Ｂの直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２を稼働させる。
出力電流量が少なくなれば、Ｃ＜Ｓの個数Ｃの直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２を稼働させる。
【００７４】
出力電力及び／又は出力電流管理手段は、出力電力及び出力電流を監視管理し、直流電圧変換装置の稼働を停止させるか動作させるかを指令する信号を出力し直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の動作を制御する。
【００７５】
このような制御をしないで、パワーユニットＰＵ内の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２をすべて動作させると、個々の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の出力電力が定格値より少なく電圧変換効率が低下する。
すなわち、「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」を最大効率の状態で動作させることが可能となる。
【００７６】
（０−２−１）装置動作の変形形態１
図１に図示しないが、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２に備える「出力電力及び／又は出力電流管理手段」ではなく別の管理装置１よりの本発明による実施の形態である電源供給装置における外部の負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊに電力を配分する基本的動作原理を説明する。
【００７７】
集中電源装置であるパワーユニットＰＵは、交流直流変換器１が出力する直流電位１（一例として、３００〜４００Ｖ程度）を入力し、直流電位１より低電位である直流電位２（一例として、１２Ｖ程度）を出力する複数の直流電圧変換器を備えている。
【００７８】
さらに、パワーユニットＰＵは、交流電源（一例として、実効値２００〜３００Ｖ程度）を入力し、直流電位２（一例として、１２Ｖ程度）を出力する複数の交流直流変換器２を備えている。
【００７９】
交流直流変換器２は、受電トランスの二次巻線から直接電源を供給されている。
【００８０】
複数の直流電圧変換器（ＤＣ／ＤＣ＃１〜ＤＣ／ＤＣ＃ｎ）から直流電位２が出力されるとき、直流電位２が同一極性略同一電位で統合されて外部へ供給されるべく構成されている。
複数の交流直流変換器２（ＡＣ／ＤＣ＃１〜ＡＣ／ＤＣ＃ｍ）から直流電位２が出力されるとき、直流電位２が同一極性略同一電位で統合されて外部へ供給されるべく構成されている。
【００８１】
複数の直流電圧変換器と複数の交流直流変換器２も同様に直流電位２が同一極性略同一電位で統合されて外部へ供給されるべく構成されている。
【００８２】
図１において図示しないが、パワーユニットＰＵの内部又は外部に、本発明の直流電源供給装置の実施の形態（総合）構成で説明した「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」が備えていた「出力電力及び／又は出力電流管理手段」を管理装置１が備える。
【００８３】
この管理装置１は、本発明の直流電源供給装置の実施の形態（総合）で説明した直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が備えている出力電力及び／又は出力電流管理手段と同様な機能を有するものである。
【００８４】
以下、この管理装置１による説明をする。この管理装置１に「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」が出力する「出力電力及び／又は出力電流」の情報を「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」が提供し、管理装置１が各「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」を制御する。
【００８５】
パワーユニットＰＵ内にＸ個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が存在し、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の１単位（１個の装置）あたりの標準（定格と称しても可）出力電力がＹ２（Ｗ）とする。
【００８６】
負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊが総量としてＺ４（Ｗ）の電力を消費しているとする。（ｊは任意の整数で１又は複数とする。）すなわち、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊは１又は複数個動作してＺ４（Ｗ）の電力を消費しているとする。
【００８７】
これは、１又は複数個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２（予備装置を含むが、すべての装置が動作しているという前提ではない。）が、出力する総供給電力量Ｚ４２（Ｗ）と同一である。
すなわち、Ｚ４２（Ｗ）＝Ｚ４（Ｗ）である。ただし、予備装置を含での複数個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の電力供給能力は、Ｚ４３（Ｗ）であり、Ｚ４３（Ｗ）＞Ｚ（Ｗ）である。
【００８８】
すなわち、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊの総需要電力（最大ではない。現時点の需要）がＺ４（Ｗ）で、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の総電力供給能力Ｐ（ｍａｘ）（Ｗ）は、Ｐ（ｍａｘ）（Ｗ）＝Ｙ２（Ｗ）×Ｘである。
Ｙ２（Ｗ）は、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の１装置（１単位）が出力する標準（定格）出力電力量であり、Ｘは直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の装置数である。（Ｗ）はワットである。
ただし、複数個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２には、Ｐ（ｍａｘ）（Ｗ）を出力するに充分な電位・電流が供給されているものとする。
【００８９】
直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の必要装置数の計算式は、必要装置数をＳとすると、電力の単位（Ｗ）ワットを省略して、Ｓ＝ＩＮＴ（Ｚ４／Ｙ２）＋Ｒｅ＋αとなる。ただし、ＩＮＴ（  ）演算子は、上式の商の小数点以下を切り捨て整数化した値Ｑ、Ｒｅは余り（商の小数点以下）であり、０＜Ｒｅ＜１の値をとる。
【００９０】
Ｒｅ≧所定値１のとき、Ｒｅ＝１とする。たとえば、Ｒｅ＝０．８のときなどは、Ｒｅ＝１とし、Ｒｅ＜所定値１のとき、たとえば、Ｒｅ＝０．２のときなどは、直流電圧変換装置の余裕度（実力値）を考慮して、Ｒｅ＝０とする。所定値１は需要者が決める。
【００９１】
αは予備装置数である。上記計算には、すべての直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２を対象としているので、予備装置数を除く直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の数を、式、「ＩＮＴ（Ｚ４／Ｙ２）＋Ｒｅ」で計算し、予備装置数αをこの計算結果に加算する。予備装置数は１の場合が多いが、場合によっては、複数とすることもあり得る。このαを所定値２と称す。所定値２は需要者が決める。
【００９２】
このような計算方法は、予備と通常の装置（本装置）を区別しないためである。予備と通常の装置は同時に動作し、いずれが故障しても、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊへの電流供給を低下させない。
予備と通常の装置（本装置）の区別は、装置でも人間でも認識する必要はない。
上式から、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の必要個数Ｓは、
Ｓ＝Ｑ＋Ｒｅ（＝１又は０）＋αとなる。Ｓ＝Ｑ＋Ｒｅ＋αである。
【００９３】
Ｒｅ（＝１又は０）は、所定値１で判別した値でＲｅは１又は０である。
この場合、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の必要個数の計算に予備装置数を算入している。
予備装置は通常の装置と同一で、通常の装置と同時に動作している。したがって、予備と通常の区別はない。
【００９４】
したがって、動作する直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の数は、Ｓであり、休止する直流電圧変換装置数は、（Ｘ−Ｓ）である。すなわち、（Ｘ−Ｓ）個の直流電圧変換装置が省電力となり、Ｓ個の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２は、最も効率の良い動作点で動作させることができる。
Ｓ＝ＩＮＴ（Ｚ４／Ｙ２）＋Ｒｅ＋αであるから、負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊの現時点の需要Ｚ４（Ｗ）が変化すれば、Ｚ４／Ｙ２及びＲｅが変化するのでＳも変化する。
【００９５】
このように、パワーユニットＰＵ内の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の稼働個数をＳに制限し、稼働する直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の稼働率を高めることによりパワーユニットＰＵの電源効率を最大に維持して給電する。
【００９６】
管理装置１は、常に複数の「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」の「出力電力及び／又は出力電流量」を監視し、出力電流量が多くなれば、Ｂ＞Ｓの個数Ｂの直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２を稼働させる。
出力電流量が少なくなれば、Ｃ＜Ｓの個数Ｃの直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２を稼働させる。
【００９７】
管理装置１は、常に複数の「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」の「出力電力及び／又は出力電流量」を監視管理し、直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の稼働を停止させるか動作させるかを指令する信号を出力し直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の動作を制御する。
このような制御をしないで、パワーユニットＰＵ内の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２をすべて動作させると、個々の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の出力電力が定格値より少なく電圧変換効率が低下する。
すなわち、「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」を最大効率の状態で動作させることが可能となる。
【００９８】
（０−２−２）装置動作の変形形態２
図１に図示しないが、「直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２」に備える「出力電力及び／又は出力電流管理手段」ではなく別の管理装置２よりの本発明による実施の形態である電源供給装置における外部の負荷ＳＶＲ１〜ＳＶＲｊに電力を配分する基本的動作原理を説明する。
【００９９】
管理装置２は、サーバの機能を有する。したがって、端末装置とＬＡＮにより人為的操作が可能である。
【０１００】
集中電源装置であるパワーユニットＰＵは、交流直流変換器１が出力する直流電位１（一例として、３００〜４００Ｖ程度）を入力し、直流電位１より低電位である直流電位２（一例として、１２Ｖ程度）を出力する複数の直流電圧変換器を備えている。
【０１０１】
さらに、パワーユニットＰＵは、交流電源（一例として、実効値２００〜３００Ｖ程度）を入力し、直流電位２（一例として、１２Ｖ程度）を出力する複数の交流直流変換器２を備えている。
【０１０２】
交流直流変換器２は、受電トランスの二次巻線から直接電源を供給されている。
【０１０３】
複数の直流電圧変換器（ＤＣ／ＤＣ＃１〜ＤＣ／ＤＣ＃ｎ）から直流電位２が出力されるとき、直流電位２が同一極性略同一電位で統合されて外部へ供給されるべく構成されている。
複数の交流直流変換器２（ＡＣ／ＤＣ＃１〜ＡＣ／ＤＣ＃ｍ）から直流電位２が出力されるとき、直流電位２が同一極性略同一電位で統合されて外部へ供給されるべく構成されている。
【０１０４】
複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２から直流電位２が出力されるとき、直流電位２が同一極性略同一電位で統合されて外部へ供給されるべく構成とする。
【０１０５】
管理装置２は、複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が出力する直流電位２による出力電力及び／又は出力電流情報の提供を受ける。
【０１０６】
管理装置２は、複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２が提供する「出力電力及び／又は出力電流」情報と、複数の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２の総単位数（総装置数）を基に、管理装置２が有する「出力電力及び／又は出力電流管理手段」及び／又は外部の人為的作為の指令により、複数の直流電圧変換装置の動作又は非動作を決定する。
【０１０７】
管理装置２の制御の説明は、上記において説明した任意の１単位の直流電圧変換器及び／又は交流直流変換器２に備える「出力電力及び／又は出力電流管理手段」及び管理装置１の説明を援用し、重複する説明を割愛する。
【０１０８】
（１）二次電池劣化検出手段１を備える直流電源供給装置の実施の形態１
【０１０９】
（１−１）回路構成
図２は、本発明による二次電池劣化検出手段１を備える直流電源供給装置の実施の形態１の回路構成を示す図である。
以下、図２を参照して、本発明の二次電池劣化検出手段１を備える直流電源供給装置の実施の形態１の回路構成を説明する。
なお、本実施の形態１でも実施の形態（総合）と同様に、集中電源装置（図１）を備えるが、重複する説明を割愛する。
【０１１０】
図２は、図１に示す二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉの劣化度合いを検出する回路である。
図２における符号ＣＨＧｘ、Ｄｏｘは図１でそれぞれ示されるＣＨＧ１〜ＣＨＧｉ、Ｄｏ１〜Ｄｏｉの任意の１つを示す充電器ｘ、整流素子ｘである。
【０１１１】
.
図２における符号Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋで示されるものは二次電池であり、それぞれ二次電池１個を意味する。二次電池１セルを必ずしも意図するものではない。二次電池の種類は特定する必要はない。
二次電池Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋで構成される直列接続回路を二次電池群Ｂｇｘ又は二次電池直列接続回路Ｂｇｘと称す。
二次電池群Ｂｇｘ、１列に対して以下に説明する図２の回路を用意する。
【０１１２】
符号Ｌ１、Ｌ２で示されるトランスは、磁気結合された一次コイルＬ１及び二次コイルＬ２から構成される。二次コイルＬ２には、符号ｄ１、ｄ２で示される検出端子が存在する。以下、一次コイルＬ１をコイル１、二次コイルＬ２をコイル２と称す。
【０１１３】
符号Ｌ３、Ｌ４も一次コイルＬ３及び二次コイルＬ４を備える上記と同じトランスであり検出端子ｄ３、ｄ４が設けられている。
図２において、これらトランスは個数の記載を省略されているが、二次電池の個数と同数で、１〜ｋ個存在する。
【０１１４】
コイル１の両端は二次電池の両端に符号Ｃ１で示される容量素子を介して接続される。容量素子Ｃ１でコイル１は直流カットされている。
他のいずれの一次コイルも容量素子で直流カットされている。容量素子の個数もトランスの個数と同一である。
【０１１５】
図２において符号Ｔｘで示される端子Ｔｘには、図１において符号ＡＣ／ＤＣで示される交流直流変換器が出力する電位が印加され、符号ＣＨＧｘで示される充電器により二次電池を充電する構成である。
【０１１６】
二次電池群Ｂｇｘの正極電位より端子Ｔｘの正極電位が高いので、二次電池は通常放電しない。端子Ｔｘと二次電池群Ｂｇｘの正極は整流素子Ｄｏｘにより接続されているが、逆方向電圧が印加され整流素子を介した二次電池への充電はない。
【０１１７】
符号Ｑ１で示される半導体素子（ＦＥＴＱ１）の電流路の一端（ドレインＤ）は、二次電池群Ｂｇｘの正極に接続されている。半導体素子の電流路の他端（ソースＳ）は、二次電池群Ｂｇｘの負極に接続されている。
【０１１８】
半導体素子の制御端（ゲートＧ）には正極パルス電位が印加され、半導体素子の電流路を導通させる構成となっている。
【０１１９】
半導体素子が導通したとき、電流制限するため、符号Ｒ１で示される抵抗素子が半導体素子のドレインＤに接続されている。抵抗素子Ｒ１は、二次電池群Ｂｇｘを１時間放電率程度の電流を流すような抵抗値（一例）である。
【０１２０】
半導体素子のソースＳには、電流検出用の抵抗素子Ｒ２が接続されている。抵抗素子Ｒ２の両端には、符号ｄａ、ｄｂで示される電圧検出用端子が設けられている。
抵抗素子の値の大きさは、抵抗素子Ｒ１の抵抗値をｒ１、抵抗素子Ｒ２の抵抗値をｒ２とすると、ｒ１＞ｒ２である。ｒ２は１ｍΩ〜１Ω程度（一例）である。
【０１２１】
.
（１−２）回路動作
図２を参照して本発明の二次電池劣化検出手段１を備える直流電源供給装置の実施の形態１の回路動作を説明する。
なお、本実施の形態１でも実施の形態（総合）と同様に、集中電源装置（図１）を備え動作するが、重複する説明を割愛する。
【０１２２】
端子Ｔｇに正極パルス電位を印加すると、半導体素子が導通し、一例として１時間放電率程度の電流を流すと、二次電池の電圧が低下する。これは、負荷に二次電池電力を供給させていないとき行なう。
【０１２３】
一例として、パルス幅１０ｍｓ、デューティ５０％程度の正極パルス電位を少しの間半導体素子の制御端に印加すると、二次電池Ｂ１〜Ｂｋ（二次電池群Ｂｇｘ又は二次電池直列接続回路Ｂｇｘとも称す。）の負極を基準電位とした正極電位により、交流成分を含んだ直流電流が半導体素子の電流路に流れる。
【０１２４】
この状態では、二次電池Ｂ１の両端には、交流電圧が発生し、この電圧が容量素子Ｃ１を介して一次コイルＬ１（以下コイル１と称す。）に印加される。
この交流電圧発生源は、二次電池Ｂ１の内部抵抗に起因する。
【０１２５】
二次電池Ｂ２と容量素子Ｃ２と一次コイルＬ３（以下コイル３とも称す。）の組、二次電池Ｂｋと容量素子Ｃｋ（図示省略）と一次コイルＬｋ（図示省略）の組も同様の動作であるので、二次電池Ｂ１の場合を例にとって以下説明する。
【０１２６】
コイル１に交流が流れるので、二次コイルＬ２（以下コイル２と称す。）に交流電圧が発生する。半導体素子が導通したとき、コイル２の巻き始め（黒丸印有り。端子ｄ２側）に負極電圧が発生し、半導体素子が非導通したとき、コイル２の巻き始めに正極電圧が発生する。
【０１２７】
コイル２の両端ｄ１、ｄ２間に発生する電圧を観測することで、二次電池Ｂ１の劣化の程度の判別が可能である。
抵抗素子Ｒ２の両端に電圧が発生するので、端子ｄａ、ｄｂ間の電圧を計測する。この計測電圧をδＶＲ２とすると、抵抗素子Ｒ２を流れる電流をＩＲ２、抵抗素子Ｒ２の抵抗値をｒ２とし、二次電池群Ｂｇｘ電流＝ＩＲ２＝δＶＲ２／ｒ２である。
【０１２８】
二次電池Ｂ１の両端に発生する交流成分電圧は、コイル１の両端に印加される。コイル１の両端電圧をΔＶＬ１とすると、二次電池Ｂ１の内部抵抗をｒＢ１とし、ｒＢ１＝ΔＶＬ１／ＩＲ２である。したがって、二次電池Ｂ１の内部抵抗ｒＢ１は、ｒＢ１＝ΔＶＬ１／δＶＲ２×ｒ２である。
コイル２とコイル１の巻線比が、ｎ：１であれば、コイル２の両端電圧を計測し、１／ｎの演算によりΔＶＬ１が求まるのでがｒＢ１求まり二次電池Ｂ１の内部抵抗求められる。
すなわち、ｒＢ１＝ΔＶＬ２／ｎ／δＶＲ２×ｒ２である。ただし、ΔＶＬ２は、コイル２の両端電圧である。
同様に他の二次電池Ｂｉの内部抵抗も求められる。ｉは１〜ｋの内の任意の整数である。
【０１２９】
二次電池Ｂ１の新品時の内部抵抗値をｒｓとし、劣化しているときの二次電池Ｂ１の内部抵抗値をｒａとすると、電池の特性からｒａ＞ｒｓである。
二次電池直列接続回路Ｂｇｘ（Ｂ１〜Ｂｋ）、抵抗素子Ｒ１、半導体素子Ｑ１及び抵抗素子Ｒ２の閉回路に流れる電流はＩＲ２であるので、二次電池Ｂ１が新品であれば、半導体素子Ｑ１がスイッチングされているときの二次電池Ｂ１の両端に発生する交流成分電圧ＶＢ１Ｓは、ＶＢ１Ｓ＝ＩＲ２×ｒｓである。
【０１３０】
二次電池Ｂ１が劣化したとき二次電池Ｂ１の両端に発生する交流成分電圧ＶＢ１ａは、
ＶＢ１ａ＝ＩＲ２×ｒａである。
【０１３１】
.
二次電池群Ｂｇｘが新品のときと劣化したときの電流ＩＢｇｘ（＝ＩＲ２）は、厳密には相違するが、抵抗素子Ｒ１により、たとえば、１時間放電率に電流制限されているため、ｒｓとｒａの変化分より極めて小さい。
【０１３２】
したがって、ＶＢ１ＳとＶＢ１ａを比較することで、二次電池Ｂ１の内部抵抗の増分が判り、各電池個別に、たとえば、二次電池Ｂ１の劣化の程度が判別可能となる。
ｒａ＞ｒｓであるから、コイル１に印加される電圧は、ＶＢ１ａ＞ＶＢ１Ｓある。
端子ｄ１、ｄ２間に発生する電圧はコイル１とコイル２の巻線比を含み演算される。
【０１３３】
抵抗素子Ｒ１による電流制限は、精度を必要としない。抵抗素子Ｒ２により二次電池直列接続回路電流を高精度で測定することが可能である。
【０１３４】
抵抗素子Ｒ２の抵抗値をｒ２を精度の高いものを使用すると、ｒ２の電圧を測定することにより、正確な二次電池群Ｂｇｘ電流を計測できる。
【０１３５】
抵抗素子Ｒ２は、半導体素子のドレインＤ側に置いても良いが、基準電位を二次電池群Ｂｇｘの負極としたことから、抵抗素子Ｒ２は図２の配置が望ましい。
【０１３６】
（２）本発明の二次電池劣化検出手段２を備える直流電源供給装置の実施の形態２
【０１３７】
（２−１）回路構成
図３は、本発明の二次電池劣化検出手段２を備える直流電源供給装置の実施の形態２の回路構成を示す図である。
なお、本実施の形態２でも実施の形態（総合）と同様に、集中電源装置（図１）を備えるが、重複する説明を割愛する。
【０１３８】
以下、図３を参照して、本発明の二次電池劣化検出手段２を備える直流電源供給装置の実施の形態２の回路構成を説明する。
【０１３９】
図３は、図１に示す二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉの劣化度合いを検出する回路である。
図３における符号ＣＨＧｘ、Ｄｏｘは図１でそれぞれ示されるＣＨＧ１〜ＣＨＧｉ、Ｄｏ１〜Ｄｏｉの任意の１つを示す充電器ｘ、整流素子ｘである。
【０１４０】
.
図３における符号Ｂｇｘは、図１に示す二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉの任意の１列を示している。二次電池の種類は特定する必要はない。
二次電池群Ｂｇｘ、１列に対して以下に説明する図３の回路を用意する。
【０１４１】
.
抵抗素子Ｒ３、容量素子Ｃａ、抵抗素子Ｒ４は、直列接続されて、抵抗素子Ｒ３の一端は端子Ｔｘに接続され、抵抗素子Ｒ４の他端は、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの負極に接続されている。
【０１４２】
二次電池直列接続回路Ｂｇｘの正極には、容量素子Ｃｂと抵抗素子Ｒ５の直列接続回路が接続され、抵抗素子Ｒ５の他端は二次電池直列接続回路Ｂｇｘの負極に接続されている。
【０１４３】
二次電池直列接続回路Ｂｇｘの正極と抵抗素子Ｒ３と容量素子Ｃａの接続部間に開閉器ＳＷが接続されている。
【０１４４】
端子Ｔｘと二次電池直列接続回路Ｂｇｘの正極間に、充電器ＣＨＧｘと整流素子Ｄｏｘの並列接続回路が接続されている。
【０１４５】
（２−２）回路動作
図３を参照して本発明の二次電池劣化検出手段２を備える直流電源供給装置の実施の形態２の回路動作を説明する。
なお、本実施の形態２でも実施の形態（総合）と同様に、集中電源装置（図１）を備え動作するが、重複する説明を割愛する。
【０１４６】
容量素子Ｃａには、端子Ｔｘにより抵抗素子Ｒ３を介して、交流直流変換器１の出力電位が充電されている。
【０１４７】
抵抗素子Ｒ３と抵抗素子Ｒ４の抵抗値の関係は、ｒ３＞ｒ４である。ｒ３、ｒ４は、それぞれ、抵抗素子Ｒ３、抵抗素子Ｒ４の抵抗値である。
【０１４８】
開閉器ＳＷを閉じると容量素子Ｃａから二次電池直列接続回路Ｂｇｘに電流が流れる。
このとき、抵抗素子Ｒ５の両端（端子ｄｅ、ｄｆで計測する。）に電圧の変化が現れる。この電圧の変化分をδＶＲ５とする。
【０１４９】
同時に抵抗素子Ｒ４の両端（端子ｄｃ、ｄｄで計測する。）にも電圧の変化が現れる。この電圧の変化分をΔＶＲ４とする。このΔＶＲ４により抵抗素子Ｒ４に流れた電流を計測する。
【０１５０】
この電流は、容量素子Ｃａが二次電池直列接続回路Ｂｇｘに放電した電流である。
抵抗素子ｒ４は、一例として、二次電池群Ｂｇｘの１時間放電率程度の抵抗値を使用する。
【０１５１】
抵抗素子Ｒ４に流れる電流ＩＲ４は、ＩＲ４＝ΔＶＲ４／ｒ４で計算される。この電流は高精度で計測されることが望ましいである。
【０１５２】
抵抗素子Ｒ５の両端に現れるδＶＲ５は、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの両端電圧の上昇を反映している。このδＶＲ５は開閉器ＳＷを閉じたときのみに現れる。常時、抵抗素子Ｒ５は、容量素子Ｃｂにより直流カットされている。
【０１５３】
二次電池直列接続回路Ｂｇｘの内部抵抗値ｒＢｇｘ（直列接続された二次電池内部抵抗値の総和）は、次式で表される。ｒＢｇｘ＝δＶＲ５／ＩＲ４である。したがって、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの内部抵抗値ｒＢｇｘは、ｒＢｇｘ＝δＶＲ５／ΔＶＲ４×ｒ４である。
【０１５４】
二次電池の仕様を参照し又は新品時の二次電池の内部抵抗と比較し、ｒＢｇｘが大きくなっていれば二次電池群Ｂｇｘの中に劣化した二次電池が存在している。
【０１５５】
（３）二次電池劣化検出手段３を備える直流電源供給装置の実施の形態３
（３−１）回路構成
図４は、本発明による二次電池劣化検出手段３を備える直流電源供給装置の実施の形態３の回路構成を示す図である。
なお、本実施の形態３でも実施の形態（総合）と同様に、集中電源装置（図１）を備えるが、重複する説明を割愛する。
【０１５６】
以下、図４を参照して、本発明の二次電池劣化検出手段３を備える直流電源供給装置の実施の形態３の回路構成を説明する。
【０１５７】
図４は、図１に示す二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉの劣化度合いを検出する回路である。
図４における符号ＣＨＧｘ、Ｄｏｘは図１でそれぞれ示されるＣＨＧ１〜ＣＨＧｉ、Ｄｏ１〜Ｄｏｉの任意の１つを示す充電器ｘ、整流素子ｘである。
【０１５８】
.
図４における符号Ｂｇｘは、図１に示す二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉの任意の１列を示している。二次電池の種類は特定する必要はない。
二次電池群Ｂｇｘ、１列に対して以下に説明する図４の回路を用意する。
【０１５９】
二次電池直列接続回路Ｂｇｘの正極に開閉器ＳＷの一端及び容量素子Ｃｂと抵抗素子Ｒ８の直列接続回路が接続され、抵抗素子Ｒ８の他端は、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの負極に接続されている。
【０１６０】
容量素子Ｃａと抵抗素子Ｒ６の直列接続回路に抵抗素子Ｒ７が並列接続され、容量素子Ｃａの正極側が、開閉器ＳＷの他端に接続され、抵抗素子Ｒ６とＲ７の他端は、二次電池直列接続回路の負極に接続されている。
【０１６１】
抵抗素子Ｒ６は、一例として、二次電池１時間放電率程度の抵抗値であり、一端は容量素子Ｃａの負極側に接続されている。
【０１６２】
（３−２）回路動作
図４を参照して本発明の二次電池劣化検出手段３を備える直流電源供給装置の実施の形態３の回路動作を説明する。
なお、本実施の形態３でも実施の形態（総合）と同様に、集中電源装置（図１）を備え動作するが、重複する説明を割愛する。
【０１６３】
容量素子Ｃａは、通常充電されていない。抵抗素子Ｒ７により放電されている。すなわち、抵抗素子Ｒ７は、容量素子Ｃａの電荷を放電する機能である。
【０１６４】
開閉器ＳＷを閉じると、二次電池直列接続回路Ｂｇｘが、容量素子Ｃａと抵抗素子Ｒ６の直列接続回路に放電する。抵抗素子Ｒ７は高抵抗値であり、抵抗素子Ｒ７に流れる電流は極めて少ない。
【０１６５】
このとき、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの正極電位は低下する。容量素子Ｃｂには、常時、二次電池群Ｂｇｘの電位が抵抗素子Ｒ８を介して充電されている。
【０１６６】
二次電池直列接続回路Ｂｇｘの正極電位は低下により、容量素子Ｃｂの電荷は放電し、抵抗素子Ｒ８に電流が流れ、抵抗素子Ｒ８の両端（端子ｄｉ、ｄｊ間）に電圧が発生する。
【０１６７】
通常は、抵抗素子Ｒ８には電流は流れていない。抵抗素子Ｒ８は容量素子Ｃｂを充電した後、電流が流れなくなる。
【０１６８】
容量素子Ｃｂには、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの両端電圧が充電されている。したがって、容量素子Ｃｂが流す電流は、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの電圧降下分に相当する。
【０１６９】
二次電池直列接続回路Ｂｇｘの内部抵抗をｒＢｇｘとし、二次電池直列接続回路Ｂｇｘに流れる電流値をＩＢｇｘとすると、二次電池直列接続回路Ｂｇｘは、δＶＲ８＝ＩＢｇｘ×ｒＢｇｘ、すなわち、δＶＲ８だけ電圧が低下する。
【０１７０】
ＩＢｇｘ＝ＩＲ６＝ΔＶＲ６／ｒ６である。ここで、ＩＢｇｘは、二次電池群Ｂｇｘを流れる電流値であり、ＩＲ６は、抵抗素子Ｒ６を流れる電流値であり、ΔＶＲ６は、抵抗素子Ｒ６の電圧降下、ｒ６は抵抗素子Ｒ６の抵抗値である。
【０１７１】
したがって、ｒＢｇｘ＝δＶＲ８／ＩＢｇｘ＝δＶＲ８／ΔＶＲ６×ｒ６となる。
二次電池直列接続回路Ｂｇｘの内部抵抗値ｒＢｇｘは、
ｒＢｇｘ＝δＶＲ８／ΔＶＲ６×ｒ６で求めることができる。
このｒＢｇｘの値により二次電池群Ｂｇｘの劣化度合い（一部又はずべての二次電池）を判定できる。
【０１７２】
4/23
（４）二次電池劣化検出手段４を備える直流電源供給装置の実施の形態４
（４−１）回路構成
【０１７３】
図５は、本発明による二次電池劣化検出手段４を備える直流電源供給装置の実施の形態４の回路構成を示す図である。
なお、本実施の形態４でも実施の形態（総合）と同様に、集中電源装置（図１）を備えるが、重複する説明を割愛する。
【０１７４】
以下、図５を参照して、本発明の二次電池劣化検出手段４を備える直流電源供給装置の実施の形態４の回路構成を説明する。
【０１７５】
図５は、図１に示す二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉの劣化度合いを検出する回路である。
図５における符号ＣＨＧｘ、Ｄｏｘは図１でそれぞれ示されるＣＨＧ１〜ＣＨＧｉ、Ｄｏ１〜Ｄｏｉの任意の１つを示す充電器ｘ、整流素子ｘである。
【０１７６】
.
図５における符号Ｂｇｘは、図１に示す二次電池群Ｂｇ１〜Ｂｇｉの任意の１列を示している。二次電池の種類は特定する必要はない。
二次電池群Ｂｇｘ、１列に対して以下に説明する図５の回路を用意する。
【０１７７】
二次電池直列接続回路Ｂｇｘの正極には、半導体素子Ｑ２の電流路の一端（ドレインＤ）及び容量素子Ｃｂと抵抗素子Ｒ１１の直列接続回路が接続され、抵抗素子Ｒ１１の他端は、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの負極に接続されている。
【０１７８】
半導体素子Ｑ２の他端（ソースＳ）には、抵抗素子Ｒ１０及び抵抗素子Ｒ９の直列接続回路が接続され、抵抗素子Ｒ９の他端は、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの負極が接続されている。半導体素子Ｑ２の制御端（ゲートＧ）には端子Ｔｇが接続されている。
【０１７９】
（４−２）回路動作
図５を参照して本発明の二次電池劣化検出手段４を備える直流電源供給装置の実施の形態４の回路動作を説明する。
なお、本実施の形態４でも実施の形態（総合）と同様に、集中電源装置（図１）を備え動作するが、重複する説明を割愛する。
【０１８０】
半導体素子（ＦＥＴＱ２）の制御端（ゲートＧ）には端子Ｔｇを介して、一例としてパルス幅１０ｍｓ程度の正極パルスが２〜３回程度印加される構成としている。パルス電位を印加する時間を短時間としないと、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの放電損失が発生する。
【０１８１】
半導体素子の電流路が導通すると、抵抗素子Ｒ１０及び抵抗素子Ｒ９に電流が流れる。
抵抗素子Ｒ１０は、電流制限抵抗素子で、二次電池直列接続回路Ｂｇｘを１時間放電率程度の電流を流す抵抗値である。
【０１８２】
抵抗素子Ｒ９は、電流計測用抵抗素子であり、抵抗値は小さい（一例として、１ｍΩ〜１Ω程度）シャント抵抗である。
【０１８３】
半導体素子が導通すると抵抗素子Ｒ１０、Ｒ９に電流が流れ、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの正極電位は低下する。
【０１８４】
この現象により、容量素子Ｃｂは放電し、抵抗素子Ｒ１１に電流が流れ、抵抗素子Ｒ１１の両端（端子ｄｎ、ｄｐ間）に電圧が発生する。
【０１８５】
通常は、抵抗素子Ｒ１１には電流は流れていない。Ｒ１１は容量素子Ｃｂを充電した後、電流が流れなくなる。
【０１８６】
容量素子Ｃｂには、二次電池直列接続回路Ｂｇｘの両端電圧が充電されている。したがって、容量素子Ｃｂが流す電流は、二次電池直列接続回路の電圧降下分に相当する。
【０１８７】
二次電池直列接続回路Ｂｇｘの内部抵抗をｒＢｇｘとし、二次電池直列接続回路Ｂｇｘに流れる電流値をＩＢｇｘとすると、二次電池直列接続回路Ｂｇｘは、δＶＲ１１＝ＩＢｇｘ×ｒＢｇｘ、すなわち、δＶＲ１１だけ電圧が低下する。
【０１８８】
ＩＢｇｘ＝ＩＲ９＝ΔＶＲ９／ｒ９である。ここで、ＩＢｇｘは、二次電池群Ｂｇｘを流れる電流値であり、ＩＲ９は、抵抗素子Ｒ９を流れる電流値であり、ΔＶＲ９は、抵抗素子Ｒ９の電圧降下、ｒ９は抵抗素子Ｒ９の抵抗値である。
【０１８９】
したがって、ｒＢｇｘ＝δＶＲ１１／ＩＢｇｘ＝δＶＲ１１／ΔＶＲ９×ｒ９となる。
二次電池直列接続回路Ｂｇｘの内部抵抗値ｒＢｇｘは、
ｒＢｇｘ＝δＶＲ１１／ΔＶＲ９×ｒ９で求めることができる。
このｒＢｇｘの値により二次電池群Ｂｇｘの劣化度合い（一部又はずべての二次電池）を判定できる。
【０１９０】
ただし、ＩＢｇｘは二次電池直列接続回路Ｂｇｘの電流値、ｒＢｇｘは二次電池直列接続回路Ｂｇｘの内部抵抗値、ＩＲ１１は抵抗素子Ｒ１１を流れる電流値、ｒ９は抵抗素子Ｒ９の抵抗値である。
【０１９１】
（５）二次電池劣化検出手段５を備える直流電源供給装置の実施の形態５
（５−１）回路構成
図６は、本発明による二次電池劣化検出手段５を備える直流電源供給装置の実施の形態５の回路構成を示す図である。
なお、本実施の形態４でも実施の形態（総合）と同様に、集中電源装置（図１）を備えるが、重複する説明を割愛する。
【０１９２】
以下、図６を参照して、本発明の二次電池劣化検出手段５を備える直流電源供給装置の実施の形態５の回路構成を説明する。
【０１９３】
図６（Ａ）の二次電池群Ｂｇｘ（Ｂ１〜Ｂｋ）、ＣＨＧｘ、Ｄｏｘは、図２で説明したので説明を省略する。
図６（Ｂ）の二次電池群（Ｂ１〜ＢＫ）は、図６（Ａ）の二次電池群Ｂｇｘ（Ｂ１〜Ｂｋ）と同一のものである。
【０１９４】
図６（Ｂ）の破線で囲まれた符号ＣＨＧｘで示される充電器ＣＨＧｘは、充電器の内部を表したものである。抵抗素子Ｒ１２は充電電流制限（一例として１０時間充電率相当）用抵抗素子である。半導体素子Ｑ３は制御端と電流路を有するＦＥＴである。抵抗素子Ｒ１２は端子Ｔｘと半導体素子Ｑ３の電流路の一端（ドレインＤ）に接続されている。
【０１９５】
端子ｄｑ、ｄｒは、二次電池群Ｂｇｘの電位（負極を基準電位として）を計測する端子である。ｄｑは二次電池群Ｂｇｘの正極に、ｄｒは二次電池群Ｂｇｘの負極に接続されている。
【０１９６】
（５−２）回路動作
図６を参照して本発明の二次電池劣化検出手段５を備える直流電源供給装置の実施の形態５の動作を説明する。
なお、本実施の形態５でも実施の形態（総合）と同様に、集中電源装置（図１）を備え動作するが、重複する説明を割愛する。
【０１９７】
半導体素子Ｑ３の制御端（ソースＧ）に接続されている端子Ｔｇに正極電位を印加すると、半導体素子Ｑ３が導通し、二次電池群Ｂｇｘ（Ｂ１〜ＢＫ）を充電する。
【０１９８】
端子ｄｑ、端子ｄｒ間の電圧を計測し、満充電になる時間ｔ１を計測し、この時間ｔ１を記憶する（時間計測装置、記憶装置等の図示なし）。
【０１９９】
満充電（所定の充電量すなわち、所定の二次電池群Ｂｇｘの電位でもよい。（電圧１））に達したら、半導体素子Ｑ３の制御端に印加した電位を低下させ半導体素子Ｑ３を非導通とする。満充電電圧は二次電池の種類により相違する。鉛蓄電池の場合、２．２３Ｖ程度（１セルあたりの所定の電圧（電圧３））である。
【０２００】
半導体素子Ｑ３が非導通であれば、二次電池群Ｂｇｘは自然放電する。自然放電すると二次電池群Ｂｇｘの電圧は低下（電圧２）するが、電圧低下過剰となると放電できなくなるので、一例として２．２０Ｖ程度（１セルあたりの所定の電圧（電圧４））で充電を開始する。
二次電池群Ｂｇｘの電位は、検出端ｄｑ、検出端ｄｒで計測できる。
【０２０１】
満充電時の二次電池群の１セル電圧をＶ１、自然放電により放電した１セル電圧をＶ２、二次電池群Ｂｇｘの直列数をｋとすると、二次電池群Ｂｇｘの電位をＶ１×ｋで充電を停止し、自然放電させる。また、二次電池群Ｂｇｘの電位Ｖ２×ｋで充電を開始する。
電位が二次電池群Ｂｇｘの負極を基準電位とする。
【０２０２】
Ｂ１〜Ｂｋが、それぞれ複数セル二次電池であれば、満充電時の１個の二次電池の電圧をＶ１、自然放電した１個の二次電池の電圧をＶ２として、上記と同様の扱いとする。
【０２０３】
これらを自動で行ない、一定期間の充放電回数を計測する。一定期間の充放電回数が、初期値（新品品）に比較して増加した場合、二次電池群Ｂｇｘのいずれか又はすべての二次電池に劣化が発生していると判断できる。
一定期間とは、一例として、１日、１週間など任意である。
【０２０４】
満充電電圧から自然放電により所定の電圧になる時間ｔ２を計測し記憶する。
すなわち、二次電池群Ｂｇｘが自然放電により所定の電圧になった時から充電を開始し、満充電時の電圧になる時間をｔ１、満充電時に充電を停止し、自然放電させ、所定の電圧になるまでの時間をｔ２とする。
【０２０５】
充電時間をｔ１、自然放電時間をｔ２とすると、この比率Ｒを求める。
比率Ｒ＝ｔ１／ｔ２を計算し、初期値と比較し、Ｒが所定値を超えたら二次電池直列接続回路Ｂｇｘの劣化が進んでいると判定することもできる。
【０２０６】
図示しないが、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３〜Ｂｋ個々にそれぞれ電圧計測装置を備え、二次電池群Ｂｇｘの個々の電圧を計測し、二次電池直列接続回路Ｂｇｘを充放電し、各二次電池の電圧の上昇（充電による）下降（自然放電による）を計測し、二次電池群Ｂｇｘの中で上昇下降の電圧幅が大のものは劣化していると判断することもできる。
【０２０７】
上記すべての実施の形態で説明した二次電池の劣化判定は、1年前と現在の値の比較やメーカの仕様書などとの比較により判別する方法がある。
【０２０８】
図４では抵抗素子Ｒ６（１時間放電率相当抵抗値）、図５では電流計測専用シャント抵抗素子（１ｍΩ〜１Ω）の抵抗素子Ｒ９で電流を計測したが、回路バリエーションを示したものである。
回路は需要者又は製造者が選択できる。
【０２０９】
半導体素子Ｑ１〜Ｑ３は、ＮＰＮバイポーラトランジスタでもよい。
また、半導体素子Ｑ１〜Ｑ３は、ＰチャネルＦＥＴでもよく、ＰＮＰバイポーラトランジスタでもよい。
二次電池群Ｂｇｘの電位極性と、整流素子の極性を逆とすればよい。容量素子が有極性電解コンデンサであれば、この極性も逆とする。
【符号の説明】
【０２１０】
ＡＣ                              交流電源
ＡＣ／ＤＣ                        交流直流変換器
ＤＣ／ＤＣ＃１〜ＤＣ／ＤＣ＃ｎ    直流電圧変換器                
ＡＣ／ＤＣ＃１〜ＡＣ／ＤＣ＃ｍ    交流直流変換器        
Ｄ１〜Ｄｎ、Ｄｍ                  整流素子
ＢＢ                              バスバー
ＳＲＶ１〜ＳＲＶｊ                外部の負荷
ＣＨＧ１〜ＣＨＧｘ〜ＣＨＧｉ      充電器
Ｄｏ１〜Ｄｏｘ〜Ｄｏｉ            整流素子
Ｂｇ１〜Ｂｇｘ〜Ｂｇｉ            二次電池群
Ｔ１〜Ｔｘ〜Ｔｉ、Ｔｇ            端子
Ｌ１〜Ｌ４                        コイル
Ｃ１、Ｃ２                        容量素子
Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ                  二次電池
Ｑ１
Ｒ１〜Ｒ１２                      抵抗素子
ｄ１〜ｄ４、ｄａ〜ｄｒ            検出、計測端子
【図１】
2013234879.tif 000003
【図２】
2013234879.tif 000004
【図３】
2013234879.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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