CN102804545B - 电力供给装置 - Google Patents

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Abstract

电力供给装置具有向直流供给线路供给直流电力的主电源设备及副电源单元、以及控制机构。上述主电源设备构成为利用从二次电池得到的电力生成直流电力。上述控制机构构成为在计测值(流过直流供给线路的电流值)比上述最佳电流值大时，以上述主电源设备向上述直流供给线路输出的电流值与上述最佳电流值相等的方式，向上述主电源设备输出指示值。上述最佳电流值是在上述主电源设备向上述直流供给线路输出的电力相对于上述二次电池向上述主电源设备输出的电力与由上述二次电池的内部电阻引起的损耗之和的比值成为最大时，上述主电源设备向上述直流供给线路输出电流值。上述主电源设备构成为基于从上述控制机构接收的上述指示值调整向上述直流供给线路输出的电流值。

Description

电力供给装置
技术领域
本发明涉及多台电源设备并联运转而向负荷设备供给直流电力的电力供给装置。
背景技术
以往，作为多台电源设备并联运转而向负荷设备供给直流电力的电力供给装置，已知有各种方式的电力供给装置。
作为现有的电力供给装置的一个例子，存在全部的电源设备进行恒压控制的电力供给装置。在该电力供给装置中，将全部的电源设备的输出电压设定为相同的大小的恒压。
但是，在该电力供给装置中，实际上很难将全部的电源设备的输出电压高精度地设定为相同的大小，在电源设备间产生输出电压差。因此，在上述电力供给装置中，只有最大输出电压的电源设备向负荷设备供给与供给能力相应的直流电力，仅在来自上述电源设备的电力供给不足时，由其他电源设备供给不足的电力的量。其结果，存在在上述电力供给装置中负担集中于最大输出电压的电源设备即特定的电源设备，降低了多台电源设备并联运转的优点这样的问题。
作为解决上述问题的技术已知具有2台在输出电流变大时使输出电压单单调变小的电源设备的电力供给装置(例如参照日本特开平10-248253号公报)。在该电力供给装置中，2台电源设备的输出电流-输出电压特性的倾斜角度不同。换句话说，在输出电流变化了相同的大小时，一电源设备的输出电压的变化量与另一电源设备的输出电压的变化量不同。
在上述这样的电力供给装置中，根据全部的负荷设备的总使用电流(负荷电流)的大小，通过各电源设备在各自的输出电流-输出电压特性与负荷电流的平衡点稳定，能够以任意的输出电压从各电源设备输出任意的输出电流。此时，各电源设备使用内置的DC/DC转换器，对输入电压(电源电压)进行升降压后作为输出电压。
然而，作为连接于上述那样的电源设备的电源，如图11(a)所示，往往使用二次电池B。对于二次电池B而言，由于存在串联连接于感应电动势E的内部电阻r，从而流过内部电阻r的电流(输出电流)越大，由内部电阻r引起的损耗也越大。因此，如图11(b)所示，二次电池B的效率(二次电池B的输出电力相对于二次电池B的输出电力与由内部电阻r引起的损耗的和之比)η1具有随二次电池B的输出电流变大而变小这样的特性。
另一方面，在连接二次电池B的电源设备A中，内置的DC/DC转换器部分中，存在恒定损耗(由开关元件的导通电阻、电感器的寄生电阻等引起的损耗)等内部损耗。其结果，电源设备A的效率(电源设备的输出电力相对于电源设备的输入电力之比)η2是如图11(c)所示的特性。此外，电源设备A的输入电力是电源设备A的输出电力与电源设备A的内部损耗之和。
根据图11(b)与图11(c)，组合二次电池B与电源设备A时的效率(电源设备A的输出电力相对于二次电池B的输出电力与由内部电阻r引起的损耗的和之比)η3，如图11(d)所示，为在某输出电流(电源设备A的输出电流)成为最大的特性。因此，连接了二次电池B的电源设备A若使用效率η3为最大时的输出电流，则能够高效地进行运转。
然而，在现有的电力供给装置中，根据负荷电流的大小改变各电源设备的输出电流的大小，因此如图11(a)所示，在电源设备A中作为电源连接了二次电池B时，可以说未必会使二次电池B与电源设备A的组合，高效地进行运转。
发明内容
本发明正是鉴于上述的问题而做出的，其目的在于提供一种能够使二次电池与电源设备的组合以最大效率进行运转的电力供给装置。
本发明的电力供给装置，具备：主电源设备以及副电源单元，其与连接有负荷设备的直流供给线路连接，通过上述直流供给线路向上述负荷设备供给直流电力；负荷电流检测机构，其在上述直流供给线路中流动的电流值进行计测并输出为计测值；判定机构，若从上述负荷电流检测机构得到上述计测值，则该判定机构判定所得到的上述计测值是否大于最佳电流值；以及控制机构。上述主电源设备构成为利用从二次电池得到的电力生成向上述负荷设备供给的直流电力。上述最佳电流值是上述主电源设备向上述直流供给线路输出的电力相对于上述二次电池向上述主电源设备输出的电力与由上述二次电池的内部电阻引起的损耗之和的比值成为最大时，上述主电源设备向上述直流供给线路输出电流值。上述控制机构构成为若上述判定机构判定为上述计测值比上述最佳电流值大，则按照使上述主电源设备向上述直流供给线路输出的电流的值等于上述最佳电流值的方式，向上述主电源设备输出指示值。上述主电源设备具备基于从上述控制机构接收到的上述指示值调整向上述直流供给线路输出的电流的值的调整机构。
在优选的方式中，上述副电源单元包含商用电源设备。上述商用电源设备构成为进行如下的恒压控制，即：通过将从商用电源得到的交流电力变换为直流电力，无论向上述直流供给线路输出的电流的大小，都向上述直流供给线路施加恒定的电压的恒压控制。上述主电源设备构成为进行如下的倾斜控制，即：随着向上述直流供给线路输出的输出电流增加而使向上述直流供给线路施加的输出电压单调地下降、随着上述输出电流减少而使上述输出电压单调地上升的倾斜控制。上述控制机构构成为若上述判定机构判定为上述计测值比上述最佳电流值大，则按照在上述主电源设备的上述输出电压与上述商用电源设备向上述直流供给线路施加的电压相等时使上述主电源设备的上述输出电流值成为上述最佳电流值的方式，向上述主电源设备输出上述指示值。上述调整机构构成为若从上述控制机构接收到上述指示值，则通过变更上述倾斜控制的条件，不使上述输出电压变化地将上述输出电流值设定为与上述指示值对应的值。
此时，在更优选的方式中，上述副电源单元具备倾斜输出电源设备。上述倾斜输出电源设备构成为进行如下的第2倾斜控制，即：随着向上述直流供给线路输出的第2输出电流增加而使向上述直流供给线路施加的第2输出电压单调地下降、随着上述第2输出电流减少而使上述第2输出电压单调地上升的第2倾斜控制。上述控制机构构成为若上述判定机构判定为上述计测值比上述最佳电流值大，则以上述倾斜输出电源设备的上述第2输出电流的值等于上述计测值与上述最佳电流值之差的方式，向上述倾斜输出电源设备输出第2指示值。上述倾斜输出电源设备具备基于上述第2指示值调整上述第2输出电流的值的第2调整机构。上述第2调整机构构成为若从上述控制机构接收到上述第2指示值，则通过变更上述第2倾斜控制的条件，不使上述第2输出电压变化地将上述第2输出电流值设定为与上述第2指示值对应的值。
此时，在更优选的方式中，上述商用电源设备构成为在上述倾斜输出电源设备无法将上述第2输出电流值设定为与上述第2指示值对应的值时，将等于下述之差的值的电流向上述直流供给线路输出，该之差是指上述主电源设备的上述输出电流和上述倾斜输出电源设备的上述第2输出电流的合计值与上述计测值之差。
在优选的方式中，上述副电源单元构成为在上述主电源设备的上述调整机构将与从上述控制机构接收到的上述指示值对应的值的电流向上述直流供给线路输出的期间，将具有等于下述差值的值的电流向上述直流供给线路输出，该差值是指上述主电源设备向上述直流供给线路输出的电流值与上述最佳电流值的差值的值的电流向上述直流供给线路输出的差值。
附图说明
图1是表示实施方式1的主要部分的框图。
图2是同上的构成图。
图3是同上的第1电源设备的电路图。
图4是同上的第2电源设备的电路图。
图5(a)是表示在同上的电力供给装置中，第2电源设备的输出电流-输出电压特性的图，(b)是表示在同上的电力供给装置中，第1电源设备的输出电流-输出电压特性的图，(c)是说明在同上的电力供给装置中，第2电源设备的输出电流的图。
图6是对同上的第2电源设备的动作进行说明的图。
图7是对同上的第2电源设备的输出电流-输出电压特性的偏移进行说明的图。
图8是对同上的电力供给装置的动作进行说明的流程图。
图9(a)是表示在同上的电力供给装置中，第1电源设备的输出电流-输出电压特性的图，(b)是表示在同上的电力供给装置中，PV转换器的输出电流-输出电压特性的图，(c)是表示在同上的电力供给装置中，BAT转换器的输出电流-输出电压特性的图。
图10是对实施方式2的电力供给装置的动作进行说明的流程图。
图11(a)是表示二次电池与电源设备的连接状态的框图，(b)是表示二次电池的效率的图，(c)是表示电源设备的效率的图，(d)是表示组合二次电池与电源设备时的效率的图。
具体实施方式
(实施方式1)
以下说明的实施方式，虽作为应用本发明的电力供给装置3的建筑物假定独户住宅的房屋来进行说明，但并不妨碍将本发明的技术思想用于集合住宅。如图2所示，房屋H中设置有输出直流电力的直流电力供给部101、和作为被直流电力驱动的负荷的直流设备(负荷设备)102，通过连接于直流电力供给部101的输出端部的直流供给线路Wdc向直流设备102供给直流电力。在直流电力供给部101与直流设备102之间设置直流断路器114，其监视在直流供给线路Wdc中流动的电流，在检测出异常时，对通过直流供给线路Wdc从直流电力供给部101向直流设备102的供电进行限制或切断。
直流供给线路Wdc是直流电力的供电路并且兼作通信路，通过使用高频的载波将传送数据的通信信号重叠于直流电压而能够在连接于直流供给线路Wdc的设备间进行通信。该技术是与在供给交流电力的电力线中使通信信号重叠于交流电压的电力线输送技术类似的技术。
直流供给线路Wdc经由直流电力供给部101与住宅内服务器116连接。住宅内服务器116是构建住宅内的通信网(以下也称为“住宅内网”)的主装置，在住宅内网中与直流设备102所构建的子系统等进行通信。
在图示例中，作为子系统具有：由个人计算机、无线访问点、路由器、IP电话机这样的信息系直流设备102构成的信息设备系统K101；由照明器具这样的照明系直流设备102构成的照明系统K102、K105；由进行来客应对、侵入者的监视等的直流设备102构成的玄关系统K103；以及由火灾报警器这样的警报系直流设备102构成的住宅用火灾感应器系统K104等。各子系统构成独立分散系统，子系统单独也能进行动作。
上述直流断路器114与子系统建立关联地设置，在图示例中，与信息设备系统K101、照明系统K102及玄关系统K103、住宅用火灾报警器系统K104、照明系统K105建立关联地设置有四个直流断路器114。在1台直流断路器114与多个子系统建立关联时，设置按照每个子系统分割直流供给线路Wdc的系统的连接盒121。在图示例中，在照明系统K102与玄关系统K103之间设置有连接盒121。
作为信息设备系统K101，设置有由与以壁插座或地板插座的形态预先配置于房屋H(在房屋H建造时进行的施工)的直流插座131连接的直流设备102构成的信息设备系统K101。
作为照明系统K102、K105，设置有由预先配置于房屋H的照明器具(直流设备102)构成的照明系统K102、和由与预先配置于天花板的吊顶式挂接插座(引掛シ一リング)132连接的照明器具(直流设备102)构成的照明系统K105。在房屋H的装修施工时由施工者将照明器具安装在吊顶式挂接插座132上，或者由住家自己将照明器具安装在吊顶式挂接插座132上。
针对构成照明系统K102的直流设备102即照明器具的控制的指示，除了使用红外线遥控装置来赋予之外，还能够从连接于直流供给线路Wdc的开关141使用通信信号来进行赋予。即，开关141与直流设备102都具有通信功能。另外，也有时不依赖开关141的操作，从住宅内网的其它直流设备102或住宅内服务器116通过通信信号来进行控制的指示。对照明器具的指示包括点亮、熄灭、调光、闪烁点亮等。
在上述直流插座131、吊顶式挂接插座132上能够连接任意的直流设备102，向所连接的直流设备102输出直流电力，因此以下不需要区别直流插座131、吊顶式挂接插座132时称为“直流电源插座”。
这些直流电源插座具有以下构造：插入直接设置于直流设备102的触头(未图示)或者经由连接线设置的触头(未图示)的插入式的连接口在主体开口，将与插入连接口的触头直接接触的触头承接件保持于主体。即，直流电源插座以接触式进行供电。在连接于直流电源插座的直流设备102具有通信功能时，能够通过直流供给线路Wdc传送通信信号。不仅对直流设备102还对直流电源插座设置通信功能。
住宅内服务器116不仅连接于住宅内网，还具有连接于构建互联网的广域网NT的连接口。在住宅内服务器116连接于广域网NT时，能够使用连接于广域网NT的计算机服务器即中心服务器200享受服务。
在中心服务器200提供的服务中，有能够监视、控制通过广域网NT连接于住宅内网的设备(主要是直流设备102但也包括具有通信功能的其他设备)的服务。根据该服务，能够使用个人计算机、互联网TV、移动体电话机等具有浏览器功能的通信终端(未图示)对连接于住宅内网的设备进行监视、控制。
住宅内服务器116具有与连接于广域网NT的中心服务器200之间进行通信和与连接于住宅内网的设备之间进行通信这两方面的功能，具有取得与住宅内网的设备相关的识别信息(这里设为使用IP地址的信息)的功能。
住宅内服务器116通过使用与中心服务器200的通信功能，能够从连接于广域网NT的通信终端通过中心服务器200对住宅内的设备进行监视、控制。中心服务器200对住宅内的设备与广域网NT上的通信终端进行中介。
从通信终端对住宅内的设备进行监视、控制时，将监视、控制的请求存储于中心服务器200，住宅内的设备通过定期地进行单向的轮询通信，接收来自通信终端的监视、控制的请求。通过该动作，能够从通信终端对住宅内的设备进行监视、控制。
另外，在住宅内的设备产生将火灾检测等应通知给通信终端的事件时，从住宅内的设备通知给中心服务器200，从中心服务器200向通信终端发出基于电子邮件的通知。
住宅内服务器116中的与住宅内网的通信功能中重要的功能是对构成住宅内网的设备进行检测与管理。在住宅内服务器116中，应用UPnP(Universal Plug and Play：通用即插即用)自动地检测连接于住宅内网的设备。住宅内服务器116具备具有浏览器功能的显示器117，将检测出的设备的一览显示于显示器117。该显示器117具有触摸面板式或附设了操作部的构成，能够进行根据显示器117的画面所显示的选择项选择所希望的内容的操作。因此，住宅内服务器116的利用者(施工人员或住家)能够在显示器117的画面上进行对设备的监视或控制。显示器117也可与住宅内服务器116分离地进行设置。
在住宅内服务器116中，管理与设备的连接相关的信息，掌握连接于住宅内网的设备的种类、功能以及地址。因此，能够使住宅内网的设备连动动作。与设备的连接相关的信息如上述那样被自动地检测，但为了使设备连动动作，除了能够通过设备自身所具有的属性自动地建立关系之外，还能够在住宅内服务器116上连接个人计算机这样的信息终端，利用信息终端的浏览器功能来进行设备的关系建立。
设备的连动动作的关系被各设备分别保持。因此，设备能够不通过住宅内服务器116而进行连动动作。对于各设备，通过进行连动动作的关系建立，例如，能够通过作为设备的开关的操作，进行作为设备的照明器具的点亮或熄灭的动作。另外，连动动作的关系建立大多在子系统内来进行，但也可能建立超越子系统的关系。
然而，直流电力供给部101基本上利用从住宅外供给的商用电源AC的电力变换而生成直流电力。在图示的构成中，商用电源AC通过作为内部器件安装于配电盘110的主断路器111被输入到包含开关电源的AC/DC转换器112。从AC/DC转换器112输出的直流电力通过协调控制部113连接于各直流断路器114。
在直流电力供给部101中为在从商用电源AC不供给电力的期间(例如商用电源AC的停电期间)而设置有二次电池162。作为二次电池162例如能够使用锂离子二次电池等。另外，也能够同时使用生成直流电力的太阳能电池161、燃料电池163。相对于具有从商用电源AC生成直流电力的AC/DC转换器112的主电源，太阳能电池161、二次电池162、燃料电池163成为分散电源。此外，虽未图示，但二次电池162包含控制充电的电路部。
二次电池162利用商用电源AC、太阳能电池161、燃料电池163被适时充电，二次电池162的放电不仅在从商用电源AC不供给电力的期间还根据需要而适时地进行。二次电池162的充放电、主电源和分散电源的协调通过协调控制部113来进行。即，协调控制部113作为控制从构成直流电力供给部101的主电源以及分散电源向直流设备102的电力分配的直流电力控制部发挥功能。
直流设备102的驱动电压被从与设备对应的多种电压中选择，因此优选，在协调控制部113中设置DC/DC转换器，将从主电源以及分散电源得到的直流电压变换为需要的电压。通常向1个系统的子系统(或1台直流断路器114所连接的直流设备102)供给1种电压，但也可构成为对1个系统的子系统使用3条线以上而供给多种的电压。另外，也可采用将直流供给线路Wdc设为2条线式，使施加于线间的电压随时间经过而变化的构成。DC/DC转换器也可与直流断路器相同地分散设置为多个。
在上述的构成例中，虽图示了1个AC/DC转换器112，但也可并列设置多个AC/DC转换器112，在设置多个AC/DC转换器112时，优选根据负荷的大小使运转AC/DC转换器112的台数增减。
在上述的AC/DC转换器112、协调控制部113、直流断路器114、太阳能电池161、二次电池162、燃料电池163中设置有通信功能，能够进行应对主电源以及分散电源、包含直流设备102的负荷的状态的协同动作。用于该通信的通信信号与用于直流设备102的通信信号同样以重叠于直流电压的形式来传送。
在上述的例中，为了将从主断路器111输出的交流电力通过AC/DC转换器112变换为直流电力，将AC/DC转换器112配置于配电盘110内，但也可采用在主断路器111的输出侧通过设置于配电盘110内的分支断路器(未图示)将交流供给线路分支到多个系统，在各系统的交流供给线路中设置AC/DC转换器并按照每个系统变换为直流电力的构成。
此时，能够以房屋H的各层、各房间为单位设置直流电力供给部101，因此能够按系统管理直流电力供给部101，并且，其与利用直流电力的直流设备102之间的直流供给线路Wdc的距离变小，因此能够减少利用直流供给线路Wdc中的电压下降而导致的电力损耗。另外，将主断路器111以及分支断路器收纳于配电盘110，也可将AC/DC转换器112、协调控制部113、直流断路器114和住宅内服务器116收纳于与配电盘110不同的其它盘中。
接着，使用图1对收纳于直流电力供给部101的电力供给装置3进行说明。电力供给装置3具有：并联运转并将直流电力向直流设备(负荷设备)102供给的多台(在图示例中是4台)电源设备4、4…；和监视直流电力供给的系统整体的监视装置7。
多台电源设备4、4…由1台第1电源设备4a与多台(在图示例中是3台)第2电源设备4b～4d构成。
在本实施方式中，第2电源设备4c被作为主电源设备而使用。剩余的第1电源设备4a、4b、4d构成副电源单元。
第1电源设备4a无论输出电流Iout的大小总是将成为恒压的直流电压作为输出电压Vout(参照图5(b))。向第1电源设备4a输入来自商用电源AC的电源电压作为输入电压Vin。换句话说，第1电源设备4a是被输入来自商用电源AC的电源电压，并将直流电力向直流设备102供给的商用电源用电源设备(商用电源设备)。
即，第1电源设备4a连接于商用电源AC。第1电源设备4a构成为，通过将从商用电源AC得到的电力变换为直流电力，无论输出给直流供给线路Wdc的电流(输出电流Ioa)的大小，都进行对直流供给线路Wdc施加恒定的电压(输出电压Voa)的恒压控制。
此外，在本实施方式中，如图2所示，第1电源设备5经由AC/DC转换器112连接于商用电源AC。即，商用电源AC的交流电压被AC/DC转换器112变换为规定的直流电压后施加给给第1电源设备4a。因此，输入电压Vin是AC/DC转换器112输出的直流电压。然而，输入电压Vin也可以是商用电源AC输出的交流电压。此时，在第1电源设备4a中设置有将作为交流电压的输入电压Vin变换为直流电压后向DC/DC转换器52输出的AC/DC转换器。
如图3所示，该第1电源设备4a具备：检测输出电压Vout(Voa)的电压检测机构50、根据基准电压V2与电压检测机构50的检测电压V1生成设定了导通占空比宽度的脉冲宽度调制信号S1的开关控制机构51、具有根据来自开关控制机构51的脉冲宽度调制信号S1的导通占空比宽度进行开关动作的开关元件520的DC/DC转换器52。
电压检测机构50具备串联连接的2个电阻500、501；被输入基于电阻500、501的分压电压的电压跟随器502，该电压检测机构50对第1电源设备4a的输出电压Vout(Voa)进行检测。电压检测机构50构成为，检测输出电压Voa，将与被检测出的输出电压Voa对应的检测电压V1施加给开关控制机构51。
开关控制机构51具备输入电压检测机构50的检测电压(电压跟随器502的输出电压)V1以及基准电压V2的开关IC510。
开关IC510将以基准电压V2与检测电压V1的差分电压(V2-V1)成为恒定的方式设定了导通占空比宽度的脉冲宽度调制信号S1向开关元件520输出。换句话说，开关IC510以输出电压Vout(检测电压V1)总是成为恒定的方式设定脉冲宽度调制信号S1的导通占空比宽度。
DC/DC转换器52从输入侧按顺序具有平滑电容521、电感器522、开关元件520、二极管523、平滑电容524，利用开关元件520的开关动作对输入电压Vin进行升压。
开关元件520例如是场效应晶体管等，来自开关IC510的脉冲宽度调制信号S1经由电阻525被输入到栅极。若开关元件520变为接通，则源极与漏极之间导通，在电感器522中蓄积电磁能量。其后，若开关元件520变为断开，则通过释放电感器522所蓄积的电磁能量而进行升压。升压后的电压被平滑电容524平滑。被平滑电容524平滑后的直流电压作为输出电压Vout被输出给直流设备102(参照图1)。
能够通过上述的动作进行反馈控制，以便使第1电源设备4a，如图5(b)所示，无论输出电流Iout的大小，都不偏离将输出电压Vout变为恒定的直流电压的输出电流-输出电压特性。
如图5(a)所示，第2电源设备4b～4d是将随着输出电流(向直流供给线路Wdc输出的电流)Iout变大而单调地变小的直流电压作为输出电压(向直流供给线路Wdc施加的电压)Vout的设备。能够将这样的第2电源设备4b～4d的输出电流-输出电压特性表示为Vout＝-αIout+V0(α＞0，V0＞0)。在上述的输出电流-输出电压特性中，Vout+αIout以V0成为恒定值。α可以是按照各个第2电源设备4b～4d而不同的值，也可是相同的值。
即，各第2电源设备4b～4d构成为，进行随着向直流供给线路Wdc输出的输出电流Iout增加而使向直流供给线路Wdc施加的输出电压Vout单调地下降、随着输出电流Iout减少而使输出电压Vout单调地上升的倾斜控制。
如图1所示，在第2电源设备4b上连接有太阳能电池161，在第2电源设备4c上连接有二次电池162，在第2电源设备4d上连接有燃料电池163。从各电池161～163分别将输入电压Vin输入到第2电源设备4b～4d。换句话说，第2电源设备4b是被输入来自太阳能电池161的电源电压、并将直流电力向直流设备102供给的太阳能电池用电源设备，第2电源设备4c是被输入来自二次电池162的电源电压、并将直流电力向直流设备102供给的二次电池用电源设备，第2电源设备4d是被输入来自燃料电池163的电源电压、并将直流电力向直流设备102供给的燃料电池用电源设备。此外，本实施方式的第2电源设备4b是倾斜输出电源设备。
如图4所示，第2电源设备4b～4d具备：检测输出电流Iout(Iob、Ioc、Iod)的电流检测机构60；检测输出电压Vout(Vob、Voc、Vod)的电压检测机构61；开关控制机构62，其根据电压检测机构61的检测电压V5和从电流检测机构60输出的电压V8，生成设定了导通占空比宽度的脉冲宽度调制信号S2；DC/DC转换器63，其具有根据来自开关控制机构62的脉冲宽度调制信号S2的导通占空比宽度进行开关动作的开关元件630；以及利用后述的控制部73(参照图1)的控制来调整上述第2电源设备4b～4d的输出电流Iout(Iob、Ioc、Iod)的大小的调整机构64。
电流检测机构60具备电阻600、605；检测电阻600的两端电压的电流IC601；对电流IC601的输出电压V3进行分压的电阻602、603；以及被输入由电阻602、603分压过的分压电压的电压跟随器604，该电流检测机构60检测第2电源设备4b～4d的输出电流Iout(Iob、Ioc、Iod)。
电压检测机构61具备串联连接的2个电阻610、611；和被输入基于电阻610、611的分压电压的电压跟随器612，该电压检测机构61检测第2电源设备4b～4d的输出电压Vout(Vob、Voc、Vod)。电压检测机构61构成为，检测输出电压Vout，将与被检测出的输出电压Vout相应的检测电压V5施加给开关控制机构62。
开关控制机构62具备被输入电压检测机构61的检测电压(电压跟随器612的输出电压)V5以及后述的电压V8的开关IC620。
DC/DC转换器63从输入侧按顺序具备平滑电容631、电感器632、开关元件630、二极管633以及平滑电容634，通过开关元件630的开关动作对输入电压Vin进行升压。
调整机构64具备从后述的控制部73(参照图1)取得输出电流Iout的指示值的CPU640、对CPU640的输出电压V6进行分压的2个电阻641、642、和被输入基于电阻641、642的分压电压的同相放大电路643。
CPU640在电力供给装置3的动作中，即在从电力供给装置3进行向直流设备102的电力供给时，基于来自控制部73的指示值，进行用于改变输出电流Iout的大小的控制。
如图1所示，监视装置7具备：检测向直流设备102供给的负荷电流IL的大小的负荷电流检测部70、检测各电池161～163的余量的余量检测部71、判定由负荷电流检测部70检测出的负荷电流IL是否是在后述的最佳电流值Im以上的判定部72、和控制各第2电源设备4b～4d的输出电流Iout的大小的控制部(控制机构)73。
负荷电流检测部70，在电力供给装置3的动作中，换句话说在由电力供给装置3进行向直流设备102的电力供给时，以预先设定的时间间隔从各直流设备102检测所需的电流，检测作为直流设备102侧的总使用电流的负荷电流IL。这样，负荷电流检测部70构成为，对在直流供给线路Wdc中流动的电流(负荷电流IL)的值(电流值)I0进行计测并输出为计测值。
余量检测部71，在电力供给装置3的动作中(从电力供给装置3进行向直流设备102的电力供给时)，以预先设定的时间间隔检测各电池161～163的输出电压以及输出电流，使用检测结果检测各电池161～163的余量。预先设定的时间间隔是满足负荷跟随的时间间隔(例如数毫秒)。
判定部72构成为若利用负荷电流检测部70取得计测值，则判定所取得的计测值是否大于最佳电流值Im。
在本实施方式中，判定部72，如上所述判定负荷电流IL是否是最佳电流值Im以上，并且还判定由余量检测部71检测出的二次电池162的余量是否是足够第2电源设备(BAT转换器)4c能够输出最佳电流值Im的输出电流Ioc的程度。具体而言，若二次电池162的余量是预先设定的阈值以上，则判定部72判定为二次电池162的余量是足够第2电源设备4c能够输出最佳电流值Im的输出电流Ioc的余量。另一方面，若二次电池162的余量小于阈值，则判定部72判定为二次电池162的余量是不够第2电源设备4c能够输出最佳电流值Im的输出电流Ioc的余量。
控制部73，求出作为系统整体从哪个电源设备4a～4d将多大的电力供给给各直流设备102是合适的，据此调整各电源设备4a～4d的输出。控制部73向各电源设备4b～4d的调整机构64分别发送用于指示各电源设备4b～4d的输出电流Iob、Ioc、Iod的大小的指示值。此外，指示值可以是电流值，也可是对输出电流Iob、Ioc、Iod的大小进行了换算的电压值。另外，指示值并不限定于用于指示各电源设备4b～4d的输出电流Iob、Ioc、Iod的大小的值，也可是用于指示各电源设备4b～4d的输出电力的大小的值。
图4所示的CPU640输出与来自控制部73(参照图1)的指示值相应的大小的输出电压V6。同相放大电路643的输出电压V7随着CPU640的输出电压V6变大而变大，随着CPU640的输出电压V6变小而变小。
另外，在电流检测机构60中的电压跟随器604与电阻605之间插入差动放大电路606。差动放大电路606将与同相放大电路643的输出电压V7和电流检测机构60的检测电压(电压跟随器604的输出电压)V4的差分电压(V7-V4)成正比的电压V8(＝β(V7-V4)(β＞0))向开关IC620输出。因此，当即使检测电压V4是相同的大小，根据控制部73的指示值输出电压V6以及输出电压V7也变大时，向开关IC620输出的电压V8也变大。相反，在输出电压V6以及输出电压V7变小时，向开关IC620输出的电压V8也变小。此外，β的大小以在后述的开关IC620中，电压V8能够与检测电压V5进行运算的方式被设定。
开关IC620将以电压V8与检测电压V5的差分电压(V8-V5)即电压(βV7-(V5+βV4))为恒定的方式设定(变更)了导通占空比宽度的脉冲宽度调制信号S2向开关元件630输出。具体而言，若电压(βV7-(V5+βV4))与此前相比变大，则开关IC620为使电压(βV7-(V5+βV4))变小(为使电压(βV7-(V5+βV4))变为与此前相同大小)，较宽地设定脉冲宽度调制信号S2的导通占空比宽度。相反，若电压(βV7-(V5+βV4))与此前比变小，则开关IC620为使电压(βV7-(V5+βV4))变大(为使电压(βV7-(V5+βV4))变为与此前相同大小)，较窄地设定脉冲宽度调制信号S2的导通占空比宽度。
开关元件630例如是场效应晶体管等，来自开关IC620的脉冲宽度调制信号S2经由电阻635被输入到栅极。若开关元件630变为接通，则源极与漏极之间导通，在电感器632中蓄积电磁能量。其后，当开关元件630变为断开时，通过释放电感器632所蓄积的电磁能量而进行升压。被升压后的电压被平滑电容634平滑。由平滑电容634平滑后的直流电压作为输出电压Vout向直流设备102(参照图1)输出。
利用上述的动作，若输出电流Iout(检测电压V4)与此前相比变大，则电压(βV7-(V5+βV4))与此前相比变小，但为了使电压(βV7-(V5+βV4))成为与此前相同的大小变窄地设定导通占空比宽度而减小升压，从而能够使输出电压Vout(检测电压V5)与此前相比变小。另一方面，若输出电流Iout(检测电压V4)与此前相比变小，则电压(βV7-(V5+βV4))与此前相比变大，但为使电压(βV7-(V5+βV4))成为与此前相同大小而较宽地设定导通占空比宽度而使升压变大，而能够使输出电压Vout(检测电压V5)与此前相比变大。
因此，这样构成的第2电源设备4b～4d，通过将电压(βV7-(V5+βV4))设为恒定，而能够进行反馈控制，以便如图5(a)所示那样，不偏离若输出电流Iout变大则输出电压Vout单调(直线上)地变小的输出电流-输出电压特性(Vout+αIout是恒定值的特性)。
具有这样的输出电流-输出电压特性的第2电源设备4b～4d，在具有与第1电源设备4a共同使用的交点的状态下，使输出电压Vob、Voc、Vod与第1电源设备4a的输出电压Voa一致，输出使输出电压Vob、Voc、Vod与第1电源设备4a的输出电压Voa一致时的输出电流Iob、Ioc、Iod。
这里，在输出电流Iob、Ioc、Iod减少时，输出电压Vob、Voc、Vod，按照图6的输出电流-输出电压特性而变动，暂时变大(图6的(A))。若输出电压Vob、Voc、Vod变大，则输出电流Iob、Ioc、Iod变大，其结果，检测电压V4也变大(图6的(B))。若检测电压V4变大，则电压(βV7-(V5+βV4))变小，从而脉冲宽度调制信号S2的导通占空比宽度变窄，输出电压Vob、Voc、Vod(检测电压V5)变小(图6的(C))。由此，输出电压Vob、Voc、Vod与输出电压Voa一致。
另一方面，在输出电流Iob、Ioc、Iod增加时，输出电压Vob、Voc、Vod，按照图6的输出电流-输出电压特性而变动，暂时变小(图6的(D))。若输出电压Vob、Voc、Vod变小，则输出电流Iob、Ioc、Iod变小，其结果，检测电压V4也变小(图6的(E))。若检测电压V4变小，则电压(βV7-(V5+βV4))变大，从而脉冲宽度调制信号S2的导通占空比宽度变宽，输出电压Vob、Voc、Vod(检测电压V5)变大(图6的(F))。由此，输出电压Vob、Voc、Vod与输出电压Voa一致。
接着，使用图7对从控制部73向这样的第2电源设备4b～4d发出在直流设备102侧的总使用电流(负荷电流IL)变大、输出电压Vob、Voc、Vod(检测电压V5)为恒定的基础上，将输出电流Iob、Ioc、Iod变大的指示值的情况进行说明。首先，若有上述指示值，则输出电压V7以及电压V8(＝β(V7-V4))变大。此时，由于电压(βV7-(V5+βV4))变大，因此脉冲宽度调制信号S2的导通占空比宽度变宽，输出电压Vob、Voc、Vod暂时比输出电压Voa大(图7的(A))。该动作相当于对本发明的第2电源设备4b～4d的输出电压Vob、Voc、Vod加上规定电压。若输出电压Vob、Voc、Vod变大，则输出电流Iob、Ioc、Iod(检测电压V4)也变大(图7的(B))。若检测电压V4变大，则电压(βV7-(V5+βV4))变小，因此脉冲宽度调制信号S2的导通占空比宽度变窄。其结果，输出电压Vob、Voc、Vod变小(图7的(C))。重复了上述的动作后，输出电压Vob、Voc、Vod变为输出电压Voa。由此，第2电源设备4b～4d，成为以与恒压特性(第1电源设备4a的输出电流-输出电压特性)的交点的输出电流Iob、Ioc、Iod变为指示值(电流值I1)的方式对第2电源设备4b～4d的输出电流-输出电压特性进行了偏移的情况，并输出与指示值相应的输出电流Iob、Ioc、Iod。
与此相对，若从控制部73发出在负荷电流IL变小、输出电压Vob、Voc、Vod(检测电压V5)为恒定的基础上，将输出电流Iob、Ioc、Iod变小的指示值时，输出电压V7以及电压V8(＝β(V7-V4))变小。此时，电压(βV7-(V5+βV4))变小，因此脉冲宽度调制信号S2的导通占空比宽度变窄，输出电压Vob、Voc、Vod暂时比输出电压Voa小(图7的(D))。该动作相当于对本发明的第2电源设备4b～4d的输出电压Vob、Voc、Vod减去规定电压。若输出电压Vob、Voc、Vod变小，则输出电流Iob、Ioc、Iod(检测电压V4)也变小(图7的(E))。若检测电压V4变小，则电压(βV7-(V5+βV4))变大，因此脉冲宽度调制信号S2的导通占空比宽度变宽。其结果，输出电压Vob、Voc、Vod变大(图7的(F))。重复了上述的动作后，输出电压Vob、Voc、Vod变为输出电压Voa。由此，第2电源设备4b～4d，成为以与恒压特性(第1电源设备4a的输出电流-输出电压特性)的交点的输出电流Iob、Ioc、Iod为指示值(电流值I0)的方式对第2电源设备4b～4d的输出电流-输出电压特性进行了偏移的情况，并输出与指示值相应的输出电流Iob、Ioc、Iod。
这样，调整机构64构成为，若从控制部(控制机构)73接收到指示值，则变更倾斜控制的条件，由此不改变输出电压Vout而将输出电流Iout的值设定为与接收到的指示值对应的值。调整机构64通过变更倾斜控制的条件，使输出电流-输出电压特性偏移(即，使表示输出电流-输出电压特性的线平行移动)。
在如上述那样在第2电源设备4b～4d的输出电流-输出电压特性偏移之后，也与偏移前相同地，使第2电源设备4b～4d的输出电压Vob、Voc、Vod与第1电源设备4a的输出电压Voa一致，输出使输出电压Vob、Voc、Vod与第1电源设备4a的输出电压Voa一致时的输出电流Iob、Ioc、Iod。
基于上述，当负荷电流IL发生了变化时，在各第2电源设备4b～4d中，能够基于来自控制部73的指示值，如图7所示，使输出电流-输出电压特性偏移。在使其偏移之后，各第2电源设备4b～4d也能够使输出电压Vob、Voc、Vod与第1电源设备4a的输出电压Voa一致，将使输出电压Vob、Voc、Vod与第1电源设备4a的输出电压Voa相同大小时的输出电流Iob、Ioc、Iod向直流设备102输出。由此，即使负荷电流IL发生变化，电力供给装置3也能够将各第2电源设备4b～4d设定为与负荷电流相应的输出电流Iob、Ioc、Iod，并且，即使负荷电流IL发生变化，也使第2电源设备4b～4d的输出电压Vob、Voc、Vod与第1电源设备4a的输出电压Voa一致，由此能够将上述输出电压Vob、Voc、Vod保持为恒压。其结果，能够稳定地进行对直流设备102的电力供给。
以下表示一个例子。在图5中，(a)表示第2电源设备4b～4d的输出电流-输出电压特性，(b)表示第1电源设备4a的输出电流-输出电压特性。这里，如图5(c)所示，在指示I11作为来自控制部73的指示值而使第2电源设备4b～4d的输出电流-输出电压特性如图5(c)的箭头那样偏移时，能够使第2电源设备4b～4d的输出电流Iout从I12增加到I11。
另外，根据本实施方式，通过将来自供给稳定的电力的商用电源AC的电源电压输入到第1电源设备4a，能够减少由直流设备102的通断引起的负荷变动的影响，能够稳定地对直流设备102进行电力供给。与此相对，若在第1电源设备4a上连接了太阳能电池161、二次电池162，则对流设备102的电力供给，在太阳能电池161的情况下会受到日照的影响，在二次电池162的情况下会受到蓄电状况的影响。
并且，在第2电源设备4b～4d中，几乎不增加基于第1电源设备4a的构成的部件数量就能够容易地实现随着输出电流Iout变大而单调地减小输出电压Vout的关系。
接着，对图1所示的监视装置7详细地进行说明。在以下的说明中，将组合了二次电池162与第2电源设备(BAT转换器)4c时的效率(第2电源设备4c的输出电力相对于二次电池162的输出电力与二次电池162的内部电阻r造成的损耗之和的比值)η3为最大时的第2电源设备4c的输出电流Ioc的大小设为最佳电流值Im。
控制部73构成为，在判定部72判定为计测值(负荷电流IL的值)I0比最佳电流值Im大时，向第2电源设备4输出指示值以使主电源设备(第2电源设备)4c向直流供给线路Wdc输出的电流Ioc的值与最佳电流值Im相等。
特别是，控制部73构成为，判定部72判定为在计测值I0比最佳电流值Im大时，按照在主电源设备(第2电源设备)4c的输出电压Voc与商用电源设备(第1电源设备)4a供给给直流供给线路Wdc的电压(输出电压)Voa相等时第2电源设备4c的输出电流Ioc的值成为最佳电流值Im的方式，向第2电源设备4c输出指示值。
此时，第2电源设备4c的调整机构64，在从控制部73接收指示值时，变更倾斜控制的条件，由此不使输出电压Voc变化地将输出电流Ioc的值设定为与接收的指示值对应的值。
即，监视装置7的控制部73在由负荷电流检测部70检测出的负荷电流IL是最佳电流值Im以上时，按照使第2电源设备4c的输出电压Voc与第1电源设备4a的输出电压Voa一致时的第2电源设备4c的输出电流Ioc成为最佳电流值Im的方式，针对第2电源设备4c的调整机构64(参照图4)使第2电源设备4c的输出电流-输出电压特性偏移。
另外，控制部73在判定部72判定为计测值I0比最佳电流值Im大时，按照使倾斜输出电源设备(第2电源设备)4b的输出电流(第2输出电流)Iob的值、与计测值I0和最佳电流值Im之差相等的方式，向第2电源设备4b输出指示值(第2指示值)。
此时，第2电源设备4b的调整机构(第2调整机构)64在从控制部73接收到第2指示值时，通过变更倾斜控制(第2倾斜控制)的条件，而不使输出电压(第2输出电压)Vob发生变化将输出电流(第2输出电流)Iob的值设定为与第2指示值对应的值。
即，控制部73，以利用第2电源设备(PV转换器)4b的输出电流Iob来补偿负荷电流IL与第2电源设备4c的输出电流Ioc的差分电流的方式，针对第2电源设备4b的调整机构64使第2电源设备4b的输出电流-输出电压特性偏移。
在本实施方式中，商用电源设备(第1电源设备4a)构成为在倾斜输出电源设备(第2电源设备4b)无法将第2输出电流Vob的值设定为与第2指示值对应的值时，将等于合计值与计测值I0之差的值的电流(输出电流)Ioa向直流供给线路Wdc输出，该合计值是主电源设备(第2电源设备4c)的输出电流Voc和倾斜输出电源设备(第2电源设备4b)的第2输出电流Vob的合计值。
即，在第2电源设备(PV转换器)4b无法补偿上述差分电流时，第1电源设备4a补偿上述差分电流。
此外，能够将第2电源设备4b与第2电源设备4d作为倾斜输出电源设备来利用。此时，在第2电源设备(PV转换器)4b、第2电源设备(FC转换器)4d都不能补偿上述差分电流时，第1电源设备4a补偿上述差分电流。
接着，在上述那样构成的电力供给装置3中，使用图11对二次电池162以及第2电源设备(BAT转换器)4c的效率进行说明。此外，在以下的说明中，将图11(a)的二次电池B替换为二次电池162，图11(a)的电源设备A替换为第2电源设备4c来进行说明。
首先，二次电池162由于串联连接于感应电动势E的内部电阻r(参照图11(a))的存在，如图11(b)所示，效率(二次电池162的输出电力相对于二次电池162的输出电力与内部电阻r引起的损耗的和之比)η1为随着二次电池162的输出电流变大而变小这样的特性。此外，在二次电池162中，由于余量、使用时间而引起内部电阻r变动，根据内部电阻r的变动效率η1也变动。因此，与余量、使用时间各个对应的效率η1的特性，在电力供给前被预先存储于监视装置7。
另一方面，第2电源设备4c由于存在DC/DC转换器63(图4参照)中的恒定损耗等内部损耗，效率(第2电源设备4c的输出电力(Voc×Ioc)相对于第2电源设备4c的输入电力(Vin×Iin)之比)η2，成为图11(c)所示那样的特性。此外，第2电源设备4c的输入电力是第2电源设备4c的输出电力与第2电源设备4c的内部损耗之和。效率η2的特性被预先存储于监视装置7。
根据图11(b)与图11(c)，对二次电池162与第2电源设备4c进行组合时的效率(第2电源设备4c的输出电力相对于二次电池162的输出电力与内部电阻r引起的损耗的和之比)η3，如图11(d)所示，具有在某一输出电流Ioc成为最大的特性。将效率η3成为最大时的输出电流Ioc的大小作为最佳电流值Im。控制部73使用图11(b)所示的效率η1的特性与图11(c)所示的效率η2的特性，求出图11(d)所示的效率η3的特性，根据被求出的效率η3的特性求出最佳电流值Im。
然而，如上所述，在二次电池162中，由于余量、使用时间引起内部电阻r变动，根据内部电阻r的变动效率η1也变动。控制部73对由余量检测部71检测出的二次电池162的输出电压以及输出电流与它们的初始值进行比较，能够应对二次电池162的效率η1的变动。由于效率η1的变动效率η3也变动，最佳电流值Im也变动。由此，控制部73，能够根据二次电池162的效率η1的变动，控制第2电源设备4c的输出电流Ioc的大小。
接下来，在本实施方式的电力供给装置3中，使用图8对用于高效地利用二次电池162的动作进行说明。
首先，余量检测部71检测出二次电池162的余量(图8的S1)，负荷电流检测部70检测出负荷电流IL的电流值I0(S2)。接着，判定部72判定负荷电流IL的电流值I0是否是最佳电流值Im以上(S3)。在判定部72判定为负荷电流IL的电流值I0是最佳电流值Im以上时，判定部72判定二次电池162的余量是否足够第2电源设备(BAT转换器)4c能够输出最佳电流值Im的输出电流Ioc的程度(S4)。在判定部72判定为二次电池162的余量足够时，控制部73将输出电流Ioc成为最佳电流值Im那样的指示值向第2电源设备4c发送。第2电源设备4c若从控制部73接收到指示值，则使用调整机构64(参照图4)使第2电源设备4c的输出电流-输出电压特性偏移，如图9(c)所示，将输出电流Ioc作为最佳电流值Im向直流设备102供给(S5)。
接着，如图8所示，判定负荷电流IL是否比第2电源设备4c的输出电流Ioc大(S6)。在负荷电流IL的电流值I0比输出电流Ioc大时，控制部73将在太阳能电池161的供给能力范围内使第2电源设备(PV转换器)4b的输出电流Iob成为电流值I0与最佳电流值Im的差值(I0-Im)那样的指示值向第2电源设备4b发送。第2电源设备4b若从控制部73取得指示值，则使用调整机构64使第2电源设备4b的输出电流-输出电压特性偏移，将输出电流Iob作为差值(I0-Im)向直流设备102供给(S7)。
这里，图9(b)所示，即使将第2电源设备4b的输出电流Iob作为最大电流值I2也未达到差值(I0-Im)时(I0＞I2+Im时)(S8)，第1电源设备4a，如图9(a)所示，将第1电源设备4a的输出电流Ioa作为电流值I1(＝I0-I2-Im)向直流设备102供给(S9)。换句话说，第1电源设备4a按照对使用第2电源设备4b的输出电流Iob补偿负荷电流IL与第2电源设备4c的输出电流Ioc的差分电流时的不足电流进行补偿的方式输出输出电流Ioa。
在上述步骤S7～步骤S9中，作为补偿差值(I0-Im)的控制，通过将第2电源设备(PV转换器)4b优先于其他电源设备(第1电源设备4a)能够实现节能化。
此外，作为步骤S8、S9的其他例子，控制部73也可在知道差值(I0-Im)的时刻，将第2电源设备(PV转换器)4b的输出电流Iob作为当前的日照环境中的最大电流值I1也还是不够，并且若应使第1电源设备4a进行电流输出则通过计算瞬间判断，之后，以第2电源设备4b的输出电流Iob成为最大电流值I1的方式将指示值向第2电源设备4b输出。
另一方面，在步骤S3中负荷电流IL的电流值I0比最佳电流值Im小时，或者在步骤S4中二次电池162的余量不够第2电源设备4c可输出最佳电流值Im的输出电流Ioc的情况下中哪个情况下，都不进行基于第2电源设备4c的输出电流Ioc的输出，第2电源设备4b在太阳能电池161的供给能力范围内，使图9(b)所示的第2电源设备4b的输出电流-输出电压特性偏移，将输出电流Iob作为最大电流值I2向直流设备102供给(S7)。其后，进行步骤S8。
此外，电力供给装置3若具备多个第2电源设备(BAT转换器)4c，则在步骤S3中，即使负荷电流IL的电流值I0比最佳电流值Im小，也能够将1台第2电源设备4c的输出电流Ioc作为最佳电流值Im，将针对负荷电流IL的输出量的剩余(Im-I0)作为其他的第2电源设备4c的充电电流。
电力供给装置3，若定期地(预先设定的时间间隔)进行步骤S1至步骤S8的动作，则即使各电池161～163的供给能力发生了变动时、负荷电流的大小发生了变动时，也能够进行与变动对应的输出电流的设定。预先设定的时间间隔，是满足负荷跟随的时间间隔(例如数毫秒)。此外，电力供给装置3也可在预先设定的时间间隔以外进行步骤S1至步骤S8的动作。
上述的本实施方式的电力供给装置(电源供给装置)3具备：将二次电池162作为输入电源将直流电力向负荷设备102供给的二次电池用电源设备(第2电源设备)2C；与第2电源设备4c并联运转将直流电力向负荷设备102供给的1个或多个其他的电源设备4；检测向负荷设备102供给的负荷电流IL的大小的负荷电流检测部(负荷电流检测机构)70；控制第2电源设备4c的输出电流Voc的大小的控制部(控制机构)73，第2电源设备4c具有通过控制部73的控制调整第2电源设备4c的输出电流Voc的大小的调整机构64，将表示第2电源设备4c的输出电力相对于二次电池162的输出电力与二次电池162的内部电阻r引起的损耗之和的比值的效率η3成为最大时的第2电源设备4c的输出电流Ioc的大小作为最佳电流值Im，控制部73在由负荷电流检测部70检测出的负荷电流IL是佳电流值Im以上时，以第2电源设备4c的输出电流Ioc成为最佳电流值Im的方式控制调整机构64，其他电源设备4输出相当于负荷电流IL与第2电源设备4c的输出电流Ioc的差分电流的输出电流。
换言之，本实施方式的电力供给装置3具备：与连接有负荷设备102的直流供给线路Wdc连接，且通过直流供给线路Wdc向负荷设备102供给直流电力的主电源设备(第2电源设备)4c以及副电源单元；计测在直流供给线路Wdc中流动的电流(负荷电流)IL的值(电流值)I0并输出为计测值的负荷电流检测部(负荷电流检测机构)70；若通过负荷电流检测部70得到计测值I0，则判定所得到的计测值I0是否比最佳电流值Im大的判定部(判定机构)72；以及控制部(控制机构)73。第2电源设备4c构成为利用从二次电池162得到的电力而生成向负荷设备102供给的直流电力。最佳电流值Im是第2电源设备4c向直流供给线路Wdc输出的电力相对于二次电池162向第2电源设备4c输出的电力与二次电池162的内部电阻r引起的损耗之和的比值成为最大时，第2电源设备4c向直流供给线路Wdc输出的电流Ioc的值。控制部73构成为若判定部72判定计测值I0比最佳电流值Im大，则按照使第2电源设备4c向直流供给线路Wdc输出的电流(输出电流)Ioc的值等于最佳电流值Im的方式，向第2电源设备4c输出指示值。第2电源设备4c具备基于从控制部73接收到的指示值调整向直流供给线路Wdc输出的电流Ioc的值的调整机构64。
这里，副电源单元构成为在第2电源设备4c的调整机构64将与从控制部73接收到的指示值对应的值的电流Ioc向直流供给线路Wdc输出的期间，将具有等于第2电源设备4c向直流供给线路Wdc输出的电流Ioc的值与最佳电流值Im的差值的值的电流直流向供给线路Wdc输出。
因此，根据本实施方式，在负荷电流IL在效率(第2电源设备(BAT转换器)4c的输出电力相对于二次电池162的输出电力与二次电池162的内部电阻r引起的损耗的和的比)η3成为最大时的输出电流Ioc的大小(最佳电流值Im)以上时，通过将第2电源设备4c的输出电流Ioc作为最佳电流值Im，能够使二次电池162与第2电源设备4c的组合以最大效率进行运转。
另外，在本实施方式的电力供给装置3中，作为其他电源设备4，具备被输入来自商用电源AC的电源电压无论输出电流Ioa的大小都将成为恒压的直流电压作为输出电压Voa的商用电源用电源设备(第1电源设备)4a，第2电源设备4c将随着输出电流Ioc变大而单调地变小的直流电压作为输出电压Voc，调整机构64在对负荷设备102供给电力时使表示输出电流Ioc与输出电压Voc的关系的输出电流-输出电压特性偏移，控制部73在由负荷电流检测部70检测出的负荷电流IL是最佳电流值Im以上时，按照使第2电源设备4c的输出电压Voc与第1电源设备4a的输出电压Voa一致时的第2电源设备4c的输出电流Ioc成为最佳电流值Im的方式，使调整机构64将第2电源设备4c的输出电流-输出电压特性进行偏移。
换言之，在本实施方式的电力供给装置3中，副电源单元包含商用电源设备(第1电源设备)4a。商用电源设备4a构成为进行如下的恒压控制，即：通过将从商用电源AC得到的电力变换为直流电力，无论向直流供给线路Wdc输出的电流(输出电流)Ioa的大小，都向直流供给线路Wdc施加恒定的电压(输出电压)Voa的恒压控制。第2电源设备4c构成为如下的倾斜控制，即：进行随着向直流供给线路Wdc输出的输出电流Ioc增加而使向直流供给线路Wdc施加的输出电压Voc单调地下降、随着输出电流Ioc减少而使输出电压Voc单调地上升的倾斜控制。控制部73构成为若判定部72判定为计测值I0比最佳电流值Im大，则按照在第2电源设备4c的输出电压Voc与第1电源设备4a向直流供给线路Wdc施加的电压(输出电压)Voa相等时第2电源设备4c的输出电流Ioc的值成为最佳电流值Im的方式，向第2电源设备4c输出指示值。第2电源设备4c的调整机构64构成为若从控制部73接收指示值，则通过变更倾斜控制的条件，不使输出电压Voc变化地将输出电流Ioc的值设定为与指示值对应的值。
另外，根据本实施方式，即使在将连接于第2电源设备4c的二次电池162替换为特性的不同的电池，或二次电池162的特性在使用中发生变化而最佳电流值Im(参照图11(d))发生了变化时，也能够通过使第2电源设备4c的输出电流-输出电压特性偏移，将使与第2电源设备4c的输出电压Voc与第1电源设备4a的输出电压Voa一致时的第2电源设备4c的输出电流Ioc设定为最佳电流值Im。
另外，在本实施方式的电力供给装置3中，作为其他电源设备4，还具备被输入电源电压将随着输出电流Iob变大而单调地变小的直流电压作为输出电压Vob的倾斜输出电源设备(第2电源设备)4b，第2电源设备4b具有向负荷设备102供给电力时使表示输出电流Iob与输出电压Vob的关系的输出电流-输出电压特性偏移的第2调整机构64，控制部73以使用第2电源设备4b的输出电流Iob对负荷电流IL的电流值与最佳电流值Im的差值进行补偿的方式，使第2调整机构64对第2电源设备4b的输出电流-输出电压特性进行偏移。
换言之，在本实施方式的电力供给装置3中，副电源单元具备倾斜输出电源设备(第2电源设备)4b。第2电源设备4b构成为进行如下的倾斜控制(第2倾斜控制)，即：随着向直流供给线路Wdc输出的输出电流(第2输出电流)Iob增加而使向直流供给线路Wdc施加的输出电压(第2输出电压)Vob单调地下降、随着第2输出电流Iob减少而使第2输出电压Vob单调地上升的倾斜控制(第2倾斜控制)。控制部(控制机构)73构成为当判定部(判定机构)72判定为计测值I0比最佳电流值Im大时，以将第2电源设备4b的第2输出电流Iob的值等于计测值I0与最佳电流值Im之差的方式，向第2电源设备4b输出指示值(第2指示值)。第2电源设备4b具备基于接收到的第2指示值调整第2输出电流Iob的值的调整机构(第2调整机构)64。第2调整机构64若从控制部73接收到第2指示值，则通过变更第2倾斜控制的条件，不使第2输出电压Vob变化地将第2输出电流Iob的值设定为与第2指示值对应的值。
另外，在本实施方式的电力供给装置3中的特征是，商用电源用电源设备(第1电源设备)4a将与使用倾斜输出电源设备(第2电源设备)4b的输出电流Iob补偿负荷电流IL与第2电源设备4c的输出电流Ioc的差分电流时的不足电流相当的输出电流Ioa进行输出。
换言之，在本实施方式的电力供给装置3中，商用电源设备(第1电源设备)4a构成为在倾斜输出电源设备(第2电源设备)4b无法将输出电流(第2输出电流)Iob的值设定为与指示值(第2指示值)对应的值时，将等于下述之差的值的电流(输出电流)Ioa向直流供给线路Wdc输出，该之差是指主电源设备(第2电源设备)4c的输出电流Ioc和第2电源设备4b的第2输出电流Iob的合计值与计测值I0之差。
这样，根据本实施方式，在负荷电流IL比最佳电流值Im大时，利用连接有太阳能电池161的第2电源设备4b补偿差分电流，从而能够进行与负荷设备的变动对应的的电力供给。此时，最后利用连接了商用电源AC的第1电源设备4a补偿不足电流，从而与最初或者先于第2电源设备4b使用第1电源设备4a补偿不足电流的情况相比，能够降低商用电源AC的消耗电力。
此外，在本实施方式中，在负荷电流IL比最佳电流值Im大时，虽利用第2电源设备(PV转换器)4b补偿差分电流，但作为本实施方式的变形例，也可使用第2电源设备(FC转换器)4d补偿上述差分电流，而不是使用第2电源设备4b。此时，第2电源设备4d相当于上述的倾斜输出电源设备，第2电源设备4d的调整机构64(参照图4)相当于上述的第2调整机构。
另外，也可同时使用第2电源设备4b与第2电源设备4d来补偿上述差分电流。此时，第2电源设备4b以及第2电源设备4d相当于上述的倾斜输出电源设备，第2电源设备4b以及第2电源设备4d的调整机构64(参照图4)相当于上述的第2调整机构。
(实施方式2)
实施方式2的电力供给装置3在负荷电流IL比最佳电流值Im(参照图11(d))小时，在不是第2电源设备(PV转换器)4b输出输出电流Iob而是第2电源设备(BAT转换器)4c输出输出电流Ioc这一点，与实施方式1的电力供给装置3不同。此外，与实施方式1相同的构成要素赋予相同的附图标记并省略说明。
本实施方式的判定部72，与实施方式1的判定部72相同地判定负荷电流IL是否是最佳电流值Im以上，二次电池162的余量是否是足够第2电源设备4c可输出最佳电流值Im的输出电流Ioc的余量，并且，在负荷电流IL的电流值I0比最佳电流值Im小时，判定二次电池162的余量是否是足够第2电源设备4c可输出与负荷电流IL的电流值I0相同的大小的输出电流Ioc的余量。具体而言，二次电池162的余量若在预先设定的第2阈值以上，则判定部72判定为二次电池162的余量足够第2电源设备4c可输出与负荷电流IL的电流值I0相同的大小的输出电流Ioc。另一方面，若二次电池162的余量小于第2阈值，则判定部72判定为二次电池162的余量不足够第2电源设备4c可输出与负荷电流IL的电流值I0相同的大小的输出电流Ioc。
使用图10对本实施方式的电力供给装置3的动作进行说明。首先，与实施方式1相同，余量检测部71检测二次电池162的余量(图10的S1)，负荷电流检测部70检测负荷电流IL的大小(S2)，判定部72判定负荷电流IL的电流值I0是否是最佳电流值Im以上(S3)。此外，判定部72判定为负荷电流IL的电流值I0是最佳电流值Im以上时的动作与实施方式1相同(S4～S9)。
另一方面，在步骤S3中，在负荷电流IL的电流值I0比最佳电流值Im小时，判定部72判定二次电池162的余量是否是足够第2电源设备(BAT转换器)4c能够输出与负荷电流IL的电流值I0相同的大小的输出电流Ioc的程度的余量(S10)。在判定部72判定为二次电池162的余量是足够时，控制部73将输出电流Ioc成为负荷电流IL的电流值I0那样的指示值向第2电源设备4c发送。第2电源设备4c若从控制部73接收到指示值，则使用调整机构64(参照图4)使第2电源设备4c的输出电流-输出电压特性偏移，将输出电流Ioc作为电流值I0向直流设备102供给(S11)。
另一方面，在步骤S10中，在二次电池162的余量是不足够第2电源设备4c可输出与负荷电流IL的电流值I0相同的大小的输出电流Ioc的余量时，控制部73将二次电池162的能够供给范围内的输出电流Ioc成为最大电流值那样的指示值向第2电源设备4c发送。第2电源设备4c若从控制部73接收到指示值，则使用调整机构64使第2电源设备4c的输出电流-输出电压特性偏移，将输出电流Ioc作为能够供给范围内中的最大电流值向直流设备102供给(S12)。其后，进行步骤S6。
以上，根据本实施方式，在负荷电流IL比最佳电流值Im小时，通过使用连接有二次电池162的第2电源设备4c，能够减少其他的电源的负担。
(实施方式3)
实施方式3的电力供给装置3在将第2电源设备(PV转换器)4b的输出电流Iob设为最大也还是不足时(I0＞I2+Im时)，不是连接了商用电源AC的第1电源设备4a而是连接了燃料电池163的第2电源设备(FC转换器)4d向直流设备102供给不足电流这一点，与实施方式1的电力供给装置3不同。此外，对于与实施方式1相同的构成要素赋予相同的附图标记并省略说明。
本实施方式的判定部72构成为判定计测值(负荷电流IL的电流值)I0是否大于最佳电流值Im与第2电源设备4b的输出电流Iob的最大值I2的合计值(I2+Im)。
本实施方式的控制部73构成为在判定部72判定为计测值I0比上述合计值(I2+Im)大时，向第2电源设备4d输出指示值，以便第2电源设备4d向直流供给线路Wdc输出的电流(输出电流)Iod的值等于计测值I0与合计值(I2+Im)之差。
这样，本实施方式的控制部73在将第2电源设备4b的输出电流Iob设为最大也还是不足时，将第2电源设备4d的输出电流Iod成为与不足电流相同大小那样的指示值向第2电源设备4d发送。第2电源设备4d若从控制部73接收到指示值，则使用调整机构64(参照图4)使第2电源设备4d的输出电流-输出电压特性偏移，将与不足电流相同大小的输出电流Iod向直流设备102供给。
以上，根据本实施方式，利用连接有燃料电池163的第2电源设备4d补偿不足电流，从而能够进一步减少交流系统的消耗电力。
此外，在将第2电源设备(PV转换器)4b的输出电流Iob设为最大电流值也还是不足时(I0＞I2+Im时)，在实施方式1中，第1电源设备4a将不足电流向直流设备102供给，在实施方式3中，第2电源设备(FC转换器)4d将不足电流向直流设备102供给，作为上述实施方式的变形例，也可同时使用第1电源设备4a与第2电源设备4d将不足电流向直流设备102供给。此时，与仅由第1电源设备4a向直流设备102供给不足电流的情况相比，能够减少交流系统的消耗电力。

Claims (5)

1.一种电力供给装置，其特征在于，具备：
主电源设备以及副电源单元，其与连接有负荷设备的直流供给线路连接，通过上述直流供给线路向上述负荷设备供给直流电力；
负荷电流检测机构，其对在上述直流供给线路中流动的电流的值进行计测并输出为计测值；
判定机构，若从上述负荷电流检测机构得到上述计测值，则该判定机构判定所得到的上述计测值是否大于最佳电流值；以及
控制机构，
上述主电源设备构成为利用从二次电池得到的电力生成向上述负荷设备供给的直流电力，
上述最佳电流值是上述主电源设备向上述直流供给线路输出的电力相对于上述二次电池向上述主电源设备输出的电力与由上述二次电池的内部电阻引起的损耗之和的比值成为最大时，上述主电源设备向上述直流供给线路输出电流的值，
上述控制机构构成为若上述判定机构判定为上述计测值比上述最佳电流值大，则按照使上述主电源设备向上述直流供给线路输出的电流的值等于上述最佳电流值的方式，向上述主电源设备输出指示值，
上述主电源设备具备基于从上述控制机构接收到的上述指示值调整向上述直流供给线路输出的电流的值的调整机构。
2.根据权利要求1所述的电力供给装置，其特征在于，
上述副电源单元包含商用电源设备，
上述商用电源设备构成为进行如下的恒压控制，即：通过将从商用电源得到的电力变换为直流电力，无论向上述直流供给线路输出的电流的大小，都向上述直流供给线路施加恒定的电压的恒压控制，
上述主电源设备构成为进行如下的倾斜控制，即：随着向上述直流供给线路输出的输出电流增加而使向上述直流供给线路施加的输出电压单调地下降、随着上述输出电流减少而使上述输出电压单调地上升的倾斜控制，
上述控制机构构成为若上述判定机构判定为上述计测值比上述最佳电流值大，则按照在上述主电源设备的上述输出电压与上述商用电源设备向上述直流供给线路施加的电压相等时使上述主电源设备的上述输出电流值成为上述最佳电流值的方式，向上述主电源设备输出上述指示值，
上述调整机构构成为若从上述控制机构接收到上述指示值，则通过变更上述倾斜控制的条件，不使上述输出电压变化地将上述输出电流值设定为与上述指示值对应的值。
3.根据权利要求2所述的电力供给装置，其特征在于，
上述副电源单元具备倾斜输出电源设备，
上述倾斜输出电源设备构成为进行如下的第2倾斜控制，即：随着向上述直流供给线路输出的第2输出电流增加而使向上述直流供给线路施加的第2输出电压单调地下降、随着上述第2输出电流减少而使上述第2输出电压单调地上升的第2倾斜控制，
上述控制机构构成为若上述判定机构判定为上述计测值比上述最佳电流值大，则按照上述倾斜输出电源设备的上述第2输出电流的值等于上述计测值与上述最佳电流值之差的方式，向上述倾斜输出电源设备输出第2指示值，
上述倾斜输出电源设备具备基于上述第2指示值来调整上述第2输出电流的值的第2调整机构，
上述第2调整机构构成为若从上述控制机构接收到上述第2指示值，则通过变更上述第2倾斜控制的条件，不使上述第2输出电压变化地将上述第2输出电流值设定为与上述第2指示值对应的值。
4.根据权利要求3所述的电力供给装置，其特征在于，
上述商用电源设备构成为在上述倾斜输出电源设备无法将上述第2输出电流的值设定为与上述第2指示值对应的值时，将等于下述之差的值的电流向上述直流供给线路输出，该之差是指上述主电源设备的上述输出电流和上述倾斜输出电源设备的上述第2输出电流的合计值与上述计测值之差。
5.根据权利要求1所述的电力供给装置，其特征在于，
上述副电源单元构成为在上述主电源设备的上述调整机构将与从上述控制机构接收到的上述指示值对应的值的电流向上述直流供给线路输出的期间，将具有等于下述差值的值的电流向上述直流供给线路输出，该差值是指上述计测值与上述最佳电流值的差值。
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