(57)【要約】【課題】  各電力源から取り出せる電力効率の低下を抑制することができる電力供給装置および電力供給方法を提供する。【解決手段】  電力供給装置は、それぞれ直流電力供給源が備わる複数の電力伝達経路と、負荷に、前記複数の電力伝達経路のうち１つを選択して接続するスイッチと、前記スイッチと前記負荷との間に接続されたＤＣＤＣコンバータと、を備える。【選択図】  図１
2017211717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ直流電力供給源が備わる複数の電力伝達経路と、
負荷に、前記複数の電力伝達経路のうち１つを選択して接続するスイッチと、
前記スイッチと前記負荷との間に接続されたＤＣＤＣコンバータと、を備えることを特徴とする電力供給装置。
【請求項２】
前記複数の電力伝達経路において、前記直流電力供給源と並列に接続された蓄電装置を備えることを特徴とする請求項１記載の電力供給装置。
【請求項３】
前記複数の電力伝達経路からの電力または電圧を測定する測定装置と、
前記測定装置の測定結果に応じて、前記スイッチによる各電力伝達経路の接続時間を制御する制御部と、を備えることを特徴とする請求項１または２記載の電力供給装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記測定装置によって測定される電力または電圧が閾値以下となる電力伝達経路を、前記スイッチによる前記負荷に対する接続の対象から除外することを特徴とする請求項３記載の電力供給装置。
【請求項５】
それぞれ直流電力供給源が備わる複数の電力伝達経路と、
前記複数の電力伝達経路の供給可能電力または供給可能電圧を測定する測定装置と、
前記測定装置の測定結果に基づいて、前記複数の電力伝達経路の供給可能電力または供給可能電圧の差異が閾値以下となる組み合わせを求め、当該組み合わせを選択して負荷に接続するスイッチと、
前記スイッチと前記負荷との間に接続されたＤＣＤＣコンバータと、を備えることを特徴とする電力供給装置。
【請求項６】
スイッチにより、それぞれ直流電力供給源が備わる複数の電力伝達経路のうち１つを選択して、当該スイッチの後段のＤＣＤＣコンバータを経由して負荷に接続することを特徴とする電力供給方法。
【請求項７】
それぞれ直流電力供給源が備わる複数の電力伝達経路の供給可能電力または供給可能電圧を測定し、
測定の結果に基づいて、前記複数の電力伝達経路の供給可能電力または供給可能電圧の差異が閾値以下となる組み合わせを求め、スイッチにより、当該組み合わせを選択し、当該スイッチの後段のＤＣＤＣコンバータを経由して負荷に接続する、ことを特徴とする電力供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、電力供給装置および電力供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の発電素子を並列で接続し、負荷に電力を供給する装置が開示されている（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】特開２０１４−１８３６０３号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ１４／１４７７７１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記技術では、複数の発電素子間で発電電力に差異が生じる場合に、各発電素子から取り出せる電力効率が低下するおそれがある。
【０００５】
１つの側面では、本発明は、各電力源から取り出せる電力効率の低下を抑制することができる電力供給装置および電力供給方法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】
【０００６】
１つの態様では、電力供給装置は、それぞれ直流電力供給源が備わる複数の電力伝達経路と、負荷に、前記複数の電力伝達経路のうち１つを選択して接続するスイッチと、前記スイッチと前記負荷との間に接続されたＤＣＤＣコンバータと、を備える。
【０００７】
１つの態様では、電力供給装置は、それぞれ直流電力供給源が備わる複数の電力伝達経路と、前記複数の電力伝達経路の供給可能電力を測定する電力測定装置と、前記電力測定装置の測定結果に基づいて、前記複数の電力伝達経路の供給可能電力の差異が閾値以下となる組み合わせを求め、当該組み合わせを選択して負荷に接続するスイッチと、前記スイッチと前記負荷との間に接続されたＤＣＤＣコンバータと、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
各電力源から取り出せる電力効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る電力供給装置の全体構成を例示する回路図である。
【図２】スイッチ制御回路の処理を例示するフローチャートである。
【図３】各電力伝達経路の電圧の経時変化を例示する図である。
【図４】３つの発電素子を並列接続する場合において一部の発電素子の電力が変動した際に取り出せる電力の入出力効率を例示する図である。
【図５】３つの発電素子を直列接続する場合において一部の発電素子の電力が変動した際に取り出せる電力の入出力効率を例示する図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は特性の異なる３つの発電素子を結合した際の電力効率を例示する図である。
【図７】スイッチ制御回路の他の処理を例示するフローチャートである。
【図８】実施例２に係る電力供給装置の全体構成を例示する回路図である。
【図９】実施例３に係る電力供給装置の全体構成を例示する回路図である。
【図１０】実施例４に係る電力供給装置の全体構成を例示する回路図である。
【図１１】実施例５に係る電力供給装置の全体構成を例示する回路図である。
【図１２】実施例６に係る電力供給装置の全体構成を例示する回路図である。
【図１３】実施例７に係る電力供給装置の全体構成を例示する回路図である。
【図１４】スイッチ制御回路の他の処理を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
熱電発電素子、太陽光発電素子などの環境発電素子から負荷への電力供給が行われている。複数の発電素子の電力を結合するために、電力供給装置においては、複数の発電素子を並列または直列に結合して一体の発電デバイスが構成されている。複数の発電素子を直列または並列に結合すると、一部の発電素子の発電量が他の発電素子の発電量と異なる場合には、個々の発電素子が出力できる電力の総和より少ない電力しか出力できなくなる。その解決方法として、それぞれの発電素子にＤＣＤＣコンバータやインピーダンス変換器を持たせることが考えられる。しかしながら、この場合、結合による効率低下は緩和される一方で、ＤＣＤＣコンバータやインピーダンス変換器自体の損失が発生する。また、部品点数も多くなってしまう。また、一部の発電素子が発電しない期間において、特に無発電時に短絡モードになる発電素子を並列に結合する場合、他の発電素子の出力電力や負荷が短絡されてしまう。そのため、通常は逆流防止用のダイオードをそれぞれの発電素子デバイスに取り付ける場合が多い。しかしながら、ダイオードの順方向降下電圧の効果により出力電圧の損失が発生する。
【００１１】
以下の実施例では、各電力源から取り出せる電力効率の低下を抑制し、各電力源から高効率で電力供給を行うことができる電力供給装置および電力供給方法について説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、実施例１に係る電力供給装置１００の全体構成を例示する回路図である。図１で例示するように、電力供給装置１００は、複数の電力伝達経路を備えている。図１の例では、３つの電力伝達経路１〜３が備わっている。各電力伝達経路において、発電素子とキャパシタとが並列接続されている。図１の例では、電力伝達経路１〜３のそれぞれにおいて、発電素子１０とキャパシタ２０とが並列接続されている。
【００１３】
また、電力供給装置１００は、電力伝達経路１〜３の出力可能電力を測定する電力測定装置３０を備えている。図１の例では、電力伝達経路１〜３のそれぞれにおいて、電力測定装置３０が１つずつ設けられている。例えば、電力伝達経路１については、発電素子１０およびキャパシタ２０の合計の出力可能電力が測定される。また、電力供給装置１００は、電力伝達経路１〜３のいずれかを選択するためのスイッチ４０を備える。また、電力供給装置１００は、各電力測定装置３０の測定結果に応じてスイッチ制御信号を送信することでスイッチ４０を制御するスイッチ制御回路５０を備える。また、電力供給装置１００は、スイッチ４０から出力される電力に対してＤＣＤＣ変換を行うＤＣＤＣコンバータ６０を備える。ＤＣＤＣコンバータ６０から出力される電力は、負荷７０に供給される。
【００１４】
スイッチ４０は、所定の時間ごとに、電力伝達経路１〜３から順次１つを選択し、選択した電力伝達経路からの電力を負荷７０に供給する。この場合、複数の発電素子１０のうち１つが負荷７０に接続されることになる。それにより、電力伝達経路１〜３の結合に起因する効率の低下を解消することができる。また、発電していない発電素子１０を負荷７０に接続しないことで、逆流防止ダイオードが不要となる。また、発電素子１０とスイッチ４０との間にキャパシタ２０を並列に設置することで、負荷７０に接続されない発電素子１０の発電電力をキャパシタ２０に蓄えることができる。
【００１５】
また、スイッチ４０と負荷７０との間にＤＣＤＣコンバータ６０を備えることで、各発電素子に結合効率改善のためのインピーダンス変換器を用いる場合に比べてインピーダンス変換器自体の損失が削減される。また、ダイオードを用いる場合と比較してダイオードの順方向降下電圧による損失と部品点数を削減することができる。また、負荷７０の電圧やインピーダンスに対する要求に対応しながら、複数の発電素子１０のすべての電力を回収することができる。また、ＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）機能を備えることで、負荷７０に接続される発電素子１０ごとに最大の電力を取り出すことができる。
【００１６】
また、複数の発電素子１０は、スイッチ４０により個別にＤＣＤＣコンバータ６０に接続される。これにより、接続されている発電素子１０が発生する電力のうち１００％または１００％に近い電力を回収できることになる。さらに、ＭＰＰＴ機能付きＤＣＤＣコンバータ６０を利用すれば、スイッチ４０が選択する電力伝達経路が切り替わり、発電電力や発電電圧が異なる発電素子１０が負荷７０に接続されても、自動的に最適な動作点へ追従して効率の良い入力状態を保つことができる。スイッチ４０の切り替えについては、発電素子１０の発電電力に応じて接続時間もしくは任意の時間内の接続割合を決めることにより、すべての発電素子１０を順番に接続させる制御を行うことで、すべての発電素子１０から電力を回収できる。
【００１７】
以下、電力供給装置１００の具体的な制御について説明する。スイッチ制御回路５０は、各発電素子１０の開放電圧の１／２を入力動作点とする。スイッチ４０の切り替え制御方式として、一定時間における接続している時間割り当てを各発電素子１０の発電量に応じて設定する。
【００１８】
図２は、スイッチ制御回路５０の処理を例示するフローチャートである。図２で例示するように、スイッチ制御回路５０は、各電力測定装置３０が測定した電力の総和を算出する（ステップＳ１）。次に、スイッチ制御回路５０は、各電力測定装置３０が測定した電力に応じて、接続時間Ｔｉを設定する（ステップＳ２）。「ｉ」は、電力伝達経路の番号である。例えば、接続時間Ｔｉは、電力伝達経路ｉを負荷７０に接続する時間を表す。例えば、スイッチ制御回路５０は、電力伝達経路ｉの測定電力が大きいほど接続時間Ｔｉを長く設定し、電力伝達経路ｉの測定電力が小さいほど接続時間Ｔｉを短く設定してもよい。例えば、スイッチ制御回路５０は、接続時間Ｔｉを電力伝達経路ｉの測定電力に比例させて設定する。
【００１９】
次に、スイッチ制御回路５０は、接続番号ｉを「１」に設定する（ステップＳ３）。次に、スイッチ制御回路５０は、電力伝達経路ｉが負荷７０に接続されるように、スイッチ４０を制御する（ステップＳ４）。次に、スイッチ制御回路５０は、接続時間Ｔｉ待機する（ステップＳ５）それにより、電力伝達経路ｉと負荷７０との接続が接続時間Ｔｉだけ維持される。
【００２０】
次に、スイッチ制御回路５０は、電力伝達経路ｉが切断されるように、スイッチ４０を制御する（ステップＳ６）。次に、スイッチ制御回路５０は、接続番号ｉに「１」を加算する（ステップＳ７）。次に、スイッチ制御回路５０は、接続番号ｉが電力伝達経路の総数ｎよりも大きくなったか否かを判定する（ステップＳ８）。ステップＳ８で「Ｎｏ」と判定された場合、ステップＳ４から再度実行される。ステップＳ８で「Ｙｅｓ」と判定された場合、ステップＳ１から再度実行される。
【００２１】
スイッチ制御回路５０の制御によれば、複数の電力伝達経路のうち１つずつが負荷７０に順次接続されることになる。図３は、各電力伝達経路の電圧の経時変化を例示する図である。負荷７０に接続されている電力伝達経路の電圧は、徐々に低下する。これは、キャパシタ２０に蓄えられている電力が低下するからである。一方で、負荷７０に接続されていない電力伝達経路の電圧は、徐々に上昇する。これは、発電素子からキャパシタ２０に電力が蓄えられるからである。また、電圧が低い電力伝達経路の接続時間は、電圧が高い電力伝達経路よりも短くなっている。これにより、電力伝達経路の電圧が時間平均で一定に保たれる。また、ＭＰＰＴ動作により、発電素子１０の特性に合わせて最適な電圧が維持されている。
【００２２】
発電素子１０は、出力抵抗を持つ直流電圧源として機能する。取り出せる最大の電力は、発電素子１０が有する出力抵抗と接続されるＤＣＤＣコンバータ６０の入力抵抗とが一致した場合に、下記式（１）の電力を取り出すことができる。Ｖｉは、電力伝達経路ｉの電圧を表す。ｒｉは、電力伝達経路ｉの出力抵抗を表す。Ｗｉは、電力伝達経路ｉの電力を表す。
【数１】
2017211717.tif 000003
【００２３】
ここで、Ｖ２＝αＶ１、Ｖ３＝βＶ１、ｒ２＝ｃｒ１、ｒ２＝ｄｒ１とし、Ｖ１，α，β≧０とし、ｒ１，ｃ，ｄ＞０とする。この場合、取り出し可能な最大の電力は、下記式（２）で表すことができる。
【数２】
2017211717.tif 000004
【００２４】
一方、３つの発電素子を並列接続した場合に取り出せる電力は、下記式（３）で表すことができる。
【数３】
2017211717.tif 000005
【００２５】
３つの発電素子を直列接続した場合に取り出せる電力は、下記式（４）で表すことができる。
【数４】
2017211717.tif 000006
【００２６】
３つの発電素子それぞれにダイオードを用いて結合する場合は、ＤＣＤＣコンバータへの入力電圧よりも低い電圧しか発生しない発電素子が切り捨てられる。したがって、並列接続よりも取り出せる電力は小さくなる。また、切り捨てられない発電素子についても、ダイオード自身の順方向降下電圧により電力が低下する。
【００２７】
図４は、３つの発電素子を並列接続する場合において、α＝ｃ＝１としてβ，ｄを変化させて一部の発電素子の電力が変動した際に取り出せる電力の入出力効率を例示する図である。図５は、３つの発電素子を直列接続する場合において、α＝ｃ＝１としてβ，ｄを変化させて一部の発電素子の電力が変動した際に取り出せる電力の入出力効率を例示する図である。図４および図５において、行の項目は抵抗値の変化を表し、列の項目は電圧の変化を表す。また、入出力効率の悪い数値ほど（数値が低いほど）、背景色が濃く表示されている。
【００２８】
図４で例示するように、並列接続ではβ＝１である限りは、１００％の入出力効率が得られる。しかしながら、βが１以外の値となる場合は、入出力効率は低下する。特に電圧低下した際にｄが小さくなって短絡モードに近づく発電素子である場合には、入出力効率の低下が激しい。例えば、β＝０．２、ｄ＝０．１のときの入出力効率は、５５％まで低下する。
【００２９】
図５で例示するように、直列接続ではβ：ｄ＝１：１である限りは、１００％の入出力効率が得られる。しかしながら、それ以外の場合は、入出力効率は低下する。特に電圧低下した際にｄが大きくなって開放モードに近づく発電素子である場合には、入出力効率の低下が激しい。例えば、β＝０．２、ｄ＝１０のときの入出力効率は、２０％まで低下する。
【００３０】
これに対して、本実施例に係る電力供給装置１００においては、発電素子１０同士を接続せず単体でＤＣＤＣコンバータ６０へ接続するため、発電電力、無発電時のモード等に依存せず、原理的には１００％の入出力効率が得られる。
【００３１】
図６（ａ）〜図６（ｃ）は、特性の異なる３つの発電素子を結合した際の電力効率を例示する図である。図６（ａ）は、出力効率を例示する図である。図６（ｂ）は、入力効率を例示する図である。図６（ｃ）は、入出力効率を例示する図である。図６（ａ）〜図６（ｃ）において、「実施例」は、実施例１に係る電力供給装置１００の電力効率を表す。「並列」は、３つの発電素子を並列接続した場合の電力効率を表す。「並列＋ダイオード」は、３つの発電素子を、ダイオードを介して並列接続した場合の電力効率を表す。「直列」は、３つの発電素子を直列接続した場合の電力効率を表す。
【００３２】
３つの発電素子の発電電力の計算上の総和に対して、（出力電力）／（計算上の総和）＝出力効率であり、（入力電力の総和）／（計算上の総和）＝入力効率であり、（出力電力）／（入力電力の総和）＝入出力効率である。したがって、入力効率×入出力効率＝出力効率の関係が成立する。
【００３３】
変化させた条件は、表１に例示する。表１で例示するように、ｂｅｔａがβのことであり、電圧値の変化を表す。ｄが抵抗値の変化を表す。条件Ａは、３つの発電素子が同条件で発電した条件である。条件Ｆは、いずれかの発電素子に発電が無い状態とした条件である。
【表１】
2017211717.tif 000007
【００３４】
図６（ｃ）の入出力効率のグラフにおいては、ダイオードの順方向降下電圧の影響により、「並列＋ダイオード」のみで入出力効率が低下する。「並列」および「直列」では、電力の入力点と出力点とが直結しているため、入出力効率は１００％となる。
【００３５】
図６（ａ）の出力効率のグラフおよび図６（ｂ）の入力効率のグラフにおいては、「並列」で出力電圧がそれぞれの発電素子の効率的な電圧の中間の値となって最高効率点にならないため、電力効率は低下する。低下した電圧の影響を受けにくい高抵抗の条件Ｃでは、比較的効率が高くなる。「並列＋ダイオード」では、発電特性を変えた３つ目の発電素子の電圧が出力電圧より大きい場合（条件Ａ〜Ｅ）は入力効率が並列接続の場合と一致する。また、「並列＋ダイオード」では、３つ目の発電素子の電圧が出力電圧より低くなる条件Ｆでのみ、該当の発電素子を切断することで並列接続による効率低下を防止する動作となっている。
【００３６】
「直列」では、最高効率となる電流値が一致していれば入力効率１００％であるが、異なる効率点となる場合は一番大きい出力抵抗値の影響を受けて効率が低下する。
【００３７】
「実施例」では、選択された１つの発電素子のみが負荷に接続されるため、いずれの効率も１００％となる。
【００３８】
本実施例では、複数の発電素子１０から電力を回収する際に、発電素子１０同士を結合せず、負荷７０による電圧やインピーダンスの要求に対応するＤＣＤＣコンバータ６０をスイッチ４０の後段に接続している。この構成によれば、各発電素子１０の結合による電力効率の低下が抑制される。また、発電素子１０とスイッチ４０との間にキャパシタ２０を設けることで、負荷７０に接続されていない発電素子１０の発電電力を蓄えることができる。キャパシタ２０以外にも、２次電池などの他の蓄電手段を用いてもよい。また、スイッチ４０と負荷７０との間にＤＣＤＣコンバータ６０を備えることで、各発電素子に結合効率改善のためのインピーダンス変換器を用いる場合に比べてインピーダンス変換器自体の損失が削減される。また、インピーダンス変換器を用いる場合と比較して、部品点数も削減される。
【００３９】
また、発電していないもしくは発電電力が一定値以下の発電素子１０へ接続しないことで、逆流防止用ダイオードが不要となって損失を低減することができる。スイッチのＯＮ抵抗による損失は発生するが、特に入力電圧が１０Ｖ以下の低電圧の発電素子１０を用いる場合には、ダイオードの順方向電圧降下を削減できることによる効率の改善効果の方が大きくなる。また、接続するデバイスの特性に寄らないため、異なる種類の環境発電素子や電池や電源の電力を同様に結合できる。また、ＭＰＰＴ機能付きのＤＣＤＣコンバータ６０を用いることで、負荷７０に接続される発電素子１０ごとに最大の電力を取り出すことができる。
【００４０】
なお、上記例では、電力測定装置３０を用いて各電力伝達経路の供給可能電力を測定しているが、供給可能電圧を測定してもよい。また、測定された供給可能電圧を、供給可能電力の代わりの指標として用いてもよい。また、電力伝達経路１〜３を負荷７０に接続する順番を変更してもよい。例えば、電力伝達経路１〜３の出力可能電力または出力可能電圧の高い順または低い順としてもよい。または、スイッチ４０からＤＣＤＣコンバータ６０への時間平均の入力電力または入力電圧が略一定となるように、接続の順序を変更してもよい。接続の順序を変更することで、スイッチ４０切り替え時におけるＭＰＰＴ制御量の変化がスムーズになりスイッチ切り替え前後の電圧または電力の差異によるＭＰＰＴ機能付きＤＣＤＣコンバータ６０による損失を削減できる。
【００４１】
（変形例１）
図７は、スイッチ制御回路５０の他の処理を例示するフローチャートである。図７で例示するように、スイッチ制御回路５０は、各電力測定装置３０が測定した電力の総和を算出する（ステップＳ１１）。次に、スイッチ制御回路５０は、各電力測定装置３０が測定した電力に応じて、接続時間Ｔｉを設定する（ステップＳ１２）。「ｉ」は、電力伝達経路の番号である。例えば、接続時間Ｔｉは、電力伝達経路を負荷７０に接続する時間を表す。例えば、スイッチ制御回路５０は、電力伝達経路ｉの測定電力が大きいほど接続時間Ｔｉを長く設定し、電力伝達経路ｉの測定電力が小さいほど接続時間Ｔｉを短く設定してもよい。例えば、スイッチ制御回路５０は、電力伝達経路ｉの測定電力がゼロまたは閾値以下である場合に、接続時間Ｔｉをゼロに設定する。
【００４２】
次に、スイッチ制御回路５０は、接続番号ｉを「１」に設定する（ステップＳ１３）。次に、スイッチ制御回路５０は、接続時間Ｔｉがゼロであるか否かを判定する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４で「Ｎｏ」と判定された場合、スイッチ制御回路５０は、電力伝達経路ｉが負荷７０に接続されるように、スイッチ４０を制御する（ステップＳ１５）。次に、スイッチ制御回路５０は、接続時間Ｔｉ待機する（ステップＳ１６）それにより、電力伝達経路ｉと負荷７０との接続が接続時間Ｔｉだけ維持される。
【００４３】
次に、スイッチ制御回路５０は、電力伝達経路ｉが切断されるように、スイッチ４０を制御する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７の実行後またはステップＳ１４で「Ｙｅｓ」と判定された場合、スイッチ制御回路５０は、接続番号ｉに「１」を加算する（ステップＳ１８）。次に、スイッチ制御回路５０は、接続番号ｉが電力伝達経路の総数よりも大きくなったか否かを判定する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９で「Ｎｏ」と判定された場合、ステップＳ１４から再度実行される。ステップＳ１９で「Ｙｅｓ」と判定された場合、ステップＳ１１から再度実行される。
【００４４】
変形例１によれば、測定電力がゼロまたは閾値以下の電力伝達経路は負荷７０に接続されない。この構成によれば、逆流防止用ダイオードが不要となって損失を低減することができる。
【実施例２】
【００４５】
図８は、実施例２に係る電力供給装置１００ａの全体構成を例示する回路図である。電力供給装置１００ａが図１の電力供給装置１００と異なる点は、スイッチ制御回路５０から、スイッチ４０の切替タイミングに合わせて、ＭＰＰＴ制御量の変更指示がＤＣＤＣコンバータ６０に送信される点である。この構成によれば、例えば、ＤＣＤＣコンバータ６０が過去に各電力伝達経路が接続される際のＭＰＰＴ制御量を保持していれば、スイッチ４０の切替タイミングに合わせてＤＣＤＣコンバータ６０のＭＰＰＴ制御量の変更が可能となる。それにより、ＭＰＰＴの追従速度が向上する。
【実施例３】
【００４６】
図９は、実施例３に係る電力供給装置１００ｂの全体構成を例示する回路図である。電力供給装置１００ｂが図１の電力供給装置１００と異なる点は、スイッチ制御回路５０から、スイッチ４０の切替タイミングに合わせて、スイッチ４０の切替を通知するための信号がＤＣＤＣコンバータ６０に送信される点である。この構成によれば、スイッチ４０の切替タイミングに合わせてＤＣＤＣコンバータ６０のＭＰＰＴ制御量が変更されるため、ＭＰＰＴの追従速度が向上する。
【実施例４】
【００４７】
図１０は、実施例４に係る電力供給装置１００ｃの全体構成を例示する回路図である。電力供給装置１００ｃが図１の電力供給装置１００と異なる点は、スイッチ制御回路５０から、停止命令がＤＣＤＣコンバータ６０に送信される点である。例えば、図７のフローチャートに従った制御では、全ての電力伝達経路の測定電力がゼロまたは閾値以下であれば、いずれの電力伝達経路からも負荷７０に電力供給がなされない。そこで、いずれの電力伝達経路も負荷７０に接続されない期間において、スイッチ制御回路５０から停止命令をＤＣＤＣコンバータ６０に送信することで、ＤＣＤＣコンバータ６０の機能を停止してもよい。それにより、不要な動作を削減することができる。
【実施例５】
【００４８】
図１１は、実施例５に係る電力供給装置１００ｄの全体構成を例示する回路図である。電力供給装置１００ｄが図１の電力供給装置１００と異なる点は、いずれかの発電素子１０の代わりに、商用電源１１と、商用電源１１からの交流電力を整流するための整流回路１２とが設けられている点である。この構成によれば、直流発電素子の代わりに交流電力を用いることができる。なお、商用電源１１の代わりに、他の交流電力源を用いてもよい。例えば、発電素子１０の発電電力が不足する場合に、商用電源１１を用いてもよい。
【実施例６】
【００４９】
図１２は、実施例６に係る電力供給装置１００ｅの全体構成を例示する回路図である。電力供給装置１００ｅが図１の電力供給装置１００と異なる点は、いずれかの発電素子１０の代わりに、直流電池１３が設けられている点である。この構成によれば、必ずしも発電素子を設けなくてもよい。例えば、発電素子１０の発電電力が不足する場合に、直流電池１３を用いてもよい。
【実施例７】
【００５０】
図１３は、実施例７に係る電力供給装置１００ｆの全体構成を例示する回路図である。電力供給装置１００ｆが図１の電力供給装置１００と異なる点は、スイッチ４０の代わりにスイッチ８０を用いる点である。スイッチ８０は、複数の電力伝達経路のうち、１以上を負荷７０に接続させる。例えば、スイッチ８０は、複数の電力伝達経路のうち、測定電力が同一または差異が閾値以下となる１以上の電力伝達経路を負荷７０に接続する。
【００５１】
図１４は、スイッチ制御回路５０の他の処理を例示するフローチャートである。図１４で例示するように、スイッチ制御回路５０は、各電力測定装置３０が測定した電力の総和を算出する（ステップＳ２１）。次に、スイッチ制御回路５０は、各電力測定装置３０が測定した電力に応じて、接続時間Ｔｉを設定する（ステップＳ２２）。「ｉ」は、電力伝達経路の番号である。例えば、接続時間Ｔｉは、電力伝達経路ｉを負荷７０に接続する時間を表す。例えば、スイッチ制御回路５０は、電力伝達経路ｉの測定電力が大きいほど接続時間Ｔｉを長く設定し、電力伝達経路ｉの測定電力が小さいほど接続時間Ｔｉを短く設定してもよい。例えば、スイッチ制御回路５０は、接続時間Ｔｉを電力伝達経路ｉの測定電力に比例させて設定する。スイッチ制御回路５０は、測定電力が同一または差異が閾値以下となる電力伝達経路の接続時間を同一とする。
【００５２】
次に、スイッチ制御回路５０は、接続時間Ｔｉが一致する複数の電力伝達経路の番号を同一番号とすることで、番号を割り振りし直す。また、スイッチ制御回路５０は、番号の総数ｎを更新する（ステップＳ２３）。次に、スイッチ制御回路５０は、接続番号ｉを「１」に設定する（ステップＳ２４）。次に、スイッチ制御回路５０は、電力伝達経路ｉが負荷７０に接続されるように、スイッチ４０を制御する（ステップＳ２５）。次に、スイッチ制御回路５０は、接続時間Ｔｉ待機する（ステップＳ２６）それにより、電力伝達経路ｉと負荷７０との接続が接続時間Ｔｉだけ維持される。
【００５３】
次に、スイッチ制御回路５０は、電力伝達経路ｉが切断されるように、スイッチ４０を制御する（ステップＳ２７）。次に、スイッチ制御回路５０は、接続番号ｉに「１」を加算する（ステップＳ２８）。次に、スイッチ制御回路５０は、接続番号ｉが電力伝達経路の総数ｎよりも大きくなったか否かを判定する（ステップＳ２９）。ステップＳ２９で「Ｎｏ」と判定された場合、ステップＳ２５から再度実行される。ステップＳ２９で「Ｙｅｓ」と判定された場合、ステップＳ２１から再度実行される。
【００５４】
スイッチ制御回路５０の制御によれば、複数の電力伝達経路のうち１つずつが負荷７０に順次接続される。または、複数の電力伝達経路のうち、測定電力が同一または差異が閾値以下となる複数の電力伝達経路が負荷７０に接続されることになる。この構成においても、電力伝達経路１〜３の結合に起因する効率の低下を解消することができる。
【００５５】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  発電素子
２０  キャパシタ
３０  電力測定装置
４０  スイッチ
５０  スイッチ制御回路
６０  ＤＣＤＣコンバータ
７０  負荷
１００  電力供給装置
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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