JP5779356B2 - 電源装置、及び電源制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、電源装置、及び電源制御方法に関する。
直流電力を使用して稼動する負荷装置、例えば、コンピュータなどのサーバ装置に安定した直流電力を供給するために、交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換する複数の電力変換装置を並列に接続して運転させ、負荷装置に直流電力を供給させる技術が一般に用いられている。
複数の電力変換装置を並列に接続して運転させる場合、電力供給の高信頼性を確保するために、常に負荷装置が消費する直流電力が最大になる場合を想定し、全ての電力変換装置を運転させておく必要がある。
複数の電力変換装置を並列に接続して運転させる場合、電力供給の高信頼性を確保するために、常に負荷装置が消費する直流電力が最大になる場合を想定し、全ての電力変換装置を運転させておく必要がある。
しかし、負荷装置を稼動させる場合に、常に全ての電力変換装置を用いて直流電力を供給すると、交流電力を直流電力に変換する際に生じる損失が大きくなり、無駄な電力を消費することになる。その結果、電力変換装置において、電力変換効率が低下してしまっていた。
そこで、負荷装置に供給する直流電力の電流値に基づいて、運転させる電力変換装置の数を決定し、当該数の電力変換装置を運転させ、他の電力変換装置を停止させることにより、損失を低減させる技術が検討されている（例えば、特許文献１）。
そこで、負荷装置に供給する直流電力の電流値に基づいて、運転させる電力変換装置の数を決定し、当該数の電力変換装置を運転させ、他の電力変換装置を停止させることにより、損失を低減させる技術が検討されている（例えば、特許文献１）。
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、出力する電流値に応じて、運転させる電力変換装置の数と、停止させる電力変換装置の数とを決定しているため、負荷装置が消費する電力が急激に変動した場合、電流値の変動を検出してから、停止している電力変換装置を運転させるまでに時間を要し、電力の供給が負荷の変動に追いつかずに、電力が不足してしまう可能性がある。
このような場合に対応するために、電力変換装置と負荷装置との間に蓄電池が設けられている。しかし、蓄電池に頼った負荷変動への対応は、要求される電力の急激な変動が頻繁に生じると、蓄電池に蓄えられた電力が不足して負荷装置に十分な電力を供給できなくなる場合があり、安定した電力供給ができなくなる可能性がある。また、蓄電池から頻繁に電力供給すると蓄電池の劣化が進み、蓄電池に蓄えられる電力量を減少させてしまうので、急激な負荷変動に対応できなくなる可能性がある。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、電力変換効率の低下を低減させつつ、負荷の変動に対応した電力供給を行うことができる電源装置、及び電源制御方法を提供することにある。
上記問題を解決するために、本発明は、交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して負荷装置に供給する電源装置であって、前記交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換する複数の電力変換部であって、変換した直流電力を外部の負荷装置に供給する運転状態と、前記交流電源から交流電力の供給を受けるが前記負荷装置に直流電力を供給しない待機状態とのいずれかで動作する複数の電力変換部と、前記負荷装置に対して前記複数の電力変換部と並列に接続されている蓄電池と、前記運転状態で動作している電力変換部のうち少なくとも１つを前記待機状態で動作させるか否かの判定に用いる待機電流値、及び、前記待機状態で動作している電力変換部のうち少なくとも１つを前記運転状態で動作させるか否かの判定に用いる起動電流値を、前記運転状態で動作している電力変換部の数ごとに予め記憶している制御電流値記憶部と、現在の前記運転状態で動作している電力変換部の数と、当該数に対応する前記待機電流値及び前記起動電流値と、前記複数の電力変換部が前記負荷装置に供給している電流値とに基づいて、前記運転状態と前記待機状態とのいずれで前記電力変換部それぞれを動作させるか判定する運転制御部と、前記複数の電力変換部が供給した電流値の履歴に基づいて、前記複数の電力変換部のうち前記交流電源から交流電力の供給を受ける電力変換部の数を示す指令台数を算出する指令台数決定部とを備え、前記複数の電力変換部は、更に、前記運転状態と、前記待機状態と、前記交流電源から交流電力が供給を受けない停止状態とのいずれかで動作し、前記運転制御部は、更に、現在の前記運転状態で動作している電力変換部の数である運転台数と、当該運転台数に対応する前記待機電流値及び前記起動電流値と、前記複数の電力変換部が前記負荷装置に供給している電流値と、現在の運転台数になってから経過した時間とに基づいて、前記運転状態と、前記待機状態と、前記停止状態とのいずれかで前記電力変換部それぞれを動作させるか判定し、前記運転制御部は、更に、前記運転状態で動作している前記電力変換部の数が前記指令台数未満の場合、前記待機状態で動作している電力変換部の数を、前記運転状態で動作している電力変換部の数と前記指令台数との差に一致させることを特徴とする電源装置である。
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記待機電流値と、前記起動電流値とは、前記運転状態で動作している電力変換部の数である運転台数を、前記複数の電力変換部における電力損失が最も少なくなる数に切り替える際の電流値に基づいて予め定められていることを特徴とする。
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記制御電流値記憶部には、更に、前記運転状態で動作している電力変換部のうち少なくとも１つを前記停止状態で動作させるか否かの判定に用いる停止電流値、及び、前記停止状態で動作している電力変換部のうち少なくとも１つを前記運転状態で動作させるか否かの判定に用いる強制起動電流値を、前記運転台数ごとに予め記憶し、前記運転制御部は、更に、前記運転台数と、前記運転台数に対応する前記待機電流値、前記起動電流値、前記停止電流値、及び前記強制起動電流値と、前記複数の電力変換部が前記負荷装置に供給している電流値と、現在の運転台数になってから経過した時間とに基づいて、前記運転状態と、前記待機状態と、前記停止状態とのいずれかで前記電力変換部それぞれを動作させるか判定することを特徴とする。
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記運転制御部は、更に、前記運転台数と、前記待機状態で動作している電力変換部の数との和が、前記指令台数より大きく、かつ、前記待機状態で動作している電力変換部がある場合、前記待機状態で動作している電力変換部の数を減らすことを特徴とする。
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記運転制御部は、更に、現在の運転台数になってから予め定められた待機時間が経過しているときに、前記運転状態で動作している電力変換部を前記待機状態で動作させることを特徴とする。
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記運転制御部は、更に、現在の運転台数になってから予め定められた待機時間が経過しているときに、前記運転状態で動作している電力変換部を前記待機状態で動作させることを特徴とする。
また、本発明は、交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換する複数の電力変換部であって変換した直流電力を外部の負荷装置に供給する運転状態と、前記交流電源から交流電力の供給を受けるが直流電力を前記負荷装置に供給しない待機状態とのいずれかで動作する複数の電力変換部と、外部の負荷装置に対して前記複数の電力変換部と並列に接続されている蓄電池と、前記運転状態で動作している電力変換部のうち少なくとも１つを前記待機状態で動作させるか否かの判定に用いる待機電流値、及び、前記待機状態で動作している電力変換部のうち少なくとも１つを前記運転状態で動作させるか否かの判定に用いる起動電流値を、前記運転状態で動作している電力変換部の数ごとに予め記憶している制御電流値記憶部とを備えている電源装置における電源制御方法であって、前記複数の電力変換部が供給した電流値の履歴に基づいて、前記複数の電力変換部のうち前記交流電源から交流電力の供給を受ける電力変換部の数を示す指令台数を算出する指令台数決定ステップと、現在の前記運転状態で動作している電力変換部の数と、当該数に対応する前記待機電流値及び前記起動電流値と、前記複数の電力変換部が前記負荷装置に供給している電流値とに基づいて、前記運転状態と前記待機状態とのいずれで前記電力変換部それぞれを動作させるか判定する運転制御ステップとを有し、前記複数の電力変換部は、更に、前記運転状態と、前記待機状態と、前記交流電源から交流電力が供給を受けない停止状態とのいずれかで動作し、前記運転制御ステップでは、更に、現在の前記運転状態で動作している電力変換部の数である運転台数と、当該運転台数に対応する前記待機電流値及び前記起動電流値と、前記複数の電力変換部が前記負荷装置に供給している電流値と、現在の運転台数になってから経過した時間とに基づいて、前記運転状態と、前記待機状態と、前記停止状態とのいずれかで前記電力変換部それぞれを動作させるか判定し、前記運転制御ステップでは、更に、前記運転状態で動作している前記電力変換部の数が前記指令台数未満の場合、前記待機状態で動作している電力変換部の数を、前記運転状態で動作している電力変換部の数と前記指令台数との差に一致させることを特徴とする電源制御方法である。
この発明によれば、待機電流値及び起動電流値と、複数の電力変換部が出力する電力の電流値とに基づいて、運転状態と待機状態とのいずれで電力変換部それぞれを動作させるか判定して、電力変換部それぞれの動作を決定する。
電力変換部を待機状態で動作させることにより、交流電力を電力変換部に供給していない状態から運転状態で動作させたときに電力変換部が直流電力の供給を開始するまでに要する時間より短い時間で、直流電力の供給を開始することができ、負荷装置が要求する直流電力の変動に対応することができる。また、電力変換部は、待機状態において、負荷装置に直流電力を供給しないので、電力変換効率の低下を低減させつつ、負荷の変動に対応した電力供給を行うことができる。その結果、蓄電池に対する負担を低減することができ、急激な負荷変動に対応できなくなる可能性を低くすることができる。
電力変換部を待機状態で動作させることにより、交流電力を電力変換部に供給していない状態から運転状態で動作させたときに電力変換部が直流電力の供給を開始するまでに要する時間より短い時間で、直流電力の供給を開始することができ、負荷装置が要求する直流電力の変動に対応することができる。また、電力変換部は、待機状態において、負荷装置に直流電力を供給しないので、電力変換効率の低下を低減させつつ、負荷の変動に対応した電力供給を行うことができる。その結果、蓄電池に対する負担を低減することができ、急激な負荷変動に対応できなくなる可能性を低くすることができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態における電源装置、及び電源制御方法を説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における電源装置１の構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように、電源装置１は、交流電源１１から入力される交流電力を直流電力に変換し、複数の負荷装置５に対して安定した直流電力を供給する装置であり、電源モジュール（電力変換部）１２−１、１２−２、…、１２−Ｎ（Ｎは２以上の自然数）と、制御部１４とを具備している。電源装置１から複数の負荷装置５に電力を供給する電力線には、蓄電池３が接続されている。蓄電池３は、電源装置１から供給される電力が負荷装置５の消費する電力より少ない場合に、蓄えられている電力を出力する。
ここで、負荷装置５は、例えば、通信回線を提供する機器や、コンピュータなどのサーバ装置である。
図１は、第１実施形態における電源装置１の構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように、電源装置１は、交流電源１１から入力される交流電力を直流電力に変換し、複数の負荷装置５に対して安定した直流電力を供給する装置であり、電源モジュール（電力変換部）１２−１、１２−２、…、１２−Ｎ（Ｎは２以上の自然数）と、制御部１４とを具備している。電源装置１から複数の負荷装置５に電力を供給する電力線には、蓄電池３が接続されている。蓄電池３は、電源装置１から供給される電力が負荷装置５の消費する電力より少ない場合に、蓄えられている電力を出力する。
ここで、負荷装置５は、例えば、通信回線を提供する機器や、コンピュータなどのサーバ装置である。
交流電源１１は、例えば、電力会社より提供される交流の電力を用いたものでもよいし、発動機を用いて交流の電力を発生させるものであってもよい。
電源モジュール１２−１〜１２−Ｎは、それぞれが同じ構成を有しており、交流電源１１と出力端子１９との間において並列に接続されている。また、電源モジュール１２−１〜１２−Ｎは、それぞれが、制御部１４の制御に応じて、運転状態、待機状態、及び停止状態のいずれかで動作する。
以下、電源モジュール１２−１〜１２−Ｎのうちいずれか１つあるいは全てを示すとき、電源モジュール１２という。
電源モジュール１２−１〜１２−Ｎは、それぞれが同じ構成を有しており、交流電源１１と出力端子１９との間において並列に接続されている。また、電源モジュール１２−１〜１２−Ｎは、それぞれが、制御部１４の制御に応じて、運転状態、待機状態、及び停止状態のいずれかで動作する。
以下、電源モジュール１２−１〜１２−Ｎのうちいずれか１つあるいは全てを示すとき、電源モジュール１２という。
ここで、運転状態とは、電源モジュール１２が、交流電源１１から交流電力の供給を受け、供給された交流電力を直流電力に変換し、出力端子１９を経由して、変換した直流電力を負荷装置５に出力する状態である。また、待機状態とは、交流電源１１から交流電力の供給を受けるが、負荷装置５に直流電力を供給しない状態である。また、停止状態とは、交流電源１１から交流電力の供給を受けない状態である。
図２は、本実施形態における電源モジュール１２の構成を示す図である。
電源モジュール１２は、制御回路スイッチ１２１と、電源制御回路１２２と、主回路入力スイッチ１２３と、電力変換回路１２４と、出力スイッチ１２５とを備えている。
制御回路スイッチ１２１は、交流電源１１から入力される交流電力を電源制御回路１２２に出力するか否かを切り替える。また、制御回路スイッチ１２１は、例えば、交流電源１１から入力される電力を遮断する遮断器を用いて構成される。
制御回路スイッチ１２１における出力の切替えは、制御部１４から入力される制御信号であって、運転状態、待機状態、及び停止状態のいずれかを示す制御信号に基づいて行われる。制御回路スイッチ１２１は、制御信号が運転状態又は待機状態を示す場合、閉状態となり、交流電力を電源制御回路１２２に出力し、制御信号が停止状態を示す場合、開状態となり、交流電力を電源制御回路１２２に出力しない。
電源モジュール１２は、制御回路スイッチ１２１と、電源制御回路１２２と、主回路入力スイッチ１２３と、電力変換回路１２４と、出力スイッチ１２５とを備えている。
制御回路スイッチ１２１は、交流電源１１から入力される交流電力を電源制御回路１２２に出力するか否かを切り替える。また、制御回路スイッチ１２１は、例えば、交流電源１１から入力される電力を遮断する遮断器を用いて構成される。
制御回路スイッチ１２１における出力の切替えは、制御部１４から入力される制御信号であって、運転状態、待機状態、及び停止状態のいずれかを示す制御信号に基づいて行われる。制御回路スイッチ１２１は、制御信号が運転状態又は待機状態を示す場合、閉状態となり、交流電力を電源制御回路１２２に出力し、制御信号が停止状態を示す場合、開状態となり、交流電力を電源制御回路１２２に出力しない。
電源制御回路１２２は、制御回路スイッチ１２１を介して入力される交流電力によって動作し、電源モジュール１２に入力される交流電力の周波数や、電圧、電源モジュール１２から出力する直流電力の電圧などに応じて電力変換回路１２４を制御する。また、電源制御回路１２２は、電源モジュール１２に運転状態又は待機状態を示す制御信号が入力されている場合、電力変換回路１２４に交流から直流への変換を行わせる。なお、電源モジュール１２に停止状態を示す制御信号が入力されている場合、電源制御回路１２２に交流電力が供給されないので、電源制御回路１２２は電力変換回路１２４の制御を行わない。
主回路入力スイッチ１２３は、交流電源１１から入力される交流電力を電力変換回路１２４に出力するか否かを切り替える。主回路入力スイッチ１２３における出力の切替えは、制御部１４から入力される制御信号に基づいて行われ、制御信号が運転状態又は待機状態を示す場合、閉状態となり、交流電力を電力変換回路１２４に出力し、制御信号が停止状態を示す場合、開状態となり、交流電力を電力変換回路１２４に出力しない。
電力変換回路１２４は、電源制御回路１２２からの制御により、主回路入力スイッチ１２３を介して入力される交流電力を、直流電力に変換して出力する。また、電力変換回路１２４は、例えば、図２に示すように、交流電力を整流して所定の電圧に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路１２４ａと、ＡＣ−ＤＣ変換回路１２４ａの出力を平滑化する平滑化コンデンサ１２４ｂとを有している。
出力スイッチ１２５は、制御部１４から入力される制御信号に基づいて、電力変換回路１２４が出力する直流電力を電源モジュール１２の外部に出力するか否かを切り替える。出力スイッチ１２５における出力の切替えは、制御部１４から入力される制御信号に基づいて行われ、制御信号が運転状態を示す場合、閉状態となり、電力変換回路１２４が出力する直流電力を電源モジュール１２の外部に出力し、制御信号が待機状態又は停止状態を示す場合、開状態となり、電力変換回路１２４が出力する直流電力を電源モジュール１２の外部に出力しない。
上述の構成のように、電源モジュール１２は、待機状態で動作している場合、負荷装置５に直流電力を供給しないが、出力スイッチ１２５の切替えのみで、負荷装置５に直流電力を供給することができる状態となっている。
また、上述のように構成された電源モジュール１２では、待機状態で動作している場合、平滑化コンデンサ１２４ｂには電荷が蓄えられた状態を維持している。そのため、電源モジュール１２は、待機状態から運転状態に切り替えられた場合、停止状態から運転状態に切り替えられた場合に比べ短い時間で直流電力の出力を開始することができる。
また、上述のように構成された電源モジュール１２では、待機状態で動作している場合、平滑化コンデンサ１２４ｂには電荷が蓄えられた状態を維持している。そのため、電源モジュール１２は、待機状態から運転状態に切り替えられた場合、停止状態から運転状態に切り替えられた場合に比べ短い時間で直流電力の出力を開始することができる。
図１に戻って、電源装置１の構成について説明を続ける。
制御部１４は、各電源モジュール１２−１〜１２−Ｎから出力される総電流値に基づいて、各電源モジュール１２を運転状態、待機状態、及び停止状態のいずれかで動作させる制御をして、負荷装置５が消費する直流電力を各電源モジュール１２に安定して供給させる。ここで、総電流値は、各電源モジュール１２が出力する電流値の総和である。
制御部１４は、各電源モジュール１２−１〜１２−Ｎから出力される総電流値に基づいて、各電源モジュール１２を運転状態、待機状態、及び停止状態のいずれかで動作させる制御をして、負荷装置５が消費する直流電力を各電源モジュール１２に安定して供給させる。ここで、総電流値は、各電源モジュール１２が出力する電流値の総和である。
電源モジュール１２は、運転状態で動作するとき、電源モジュール１２に備えられている電源制御回路１２２及び電力変換回路１２４に交流電力が供給されている状態である。このとき、電源モジュール１２は、入力される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を出力端子１９から出力して、負荷装置５に直流電力を供給する。
また、電源モジュール１２は、停止状態で動作するとき、電源モジュール１２に備えられている電源制御回路１２２及び電力変換回路１２４に対して交流電力の供給が断たれ、負荷装置５に対して直流電力の供給を行わない状態である。
また、電源モジュール１２は、待機状態で動作するとき、電源モジュール１２において、少なくとも電源制御回路１２２に電力が供給され、制御部１４から入力される制御信号に応じて、停止状態より短い時間で負荷装置５に対して直流電力の供給を開始することができる状態である。
また、電源モジュール１２は、停止状態で動作するとき、電源モジュール１２に備えられている電源制御回路１２２及び電力変換回路１２４に対して交流電力の供給が断たれ、負荷装置５に対して直流電力の供給を行わない状態である。
また、電源モジュール１２は、待機状態で動作するとき、電源モジュール１２において、少なくとも電源制御回路１２２に電力が供給され、制御部１４から入力される制御信号に応じて、停止状態より短い時間で負荷装置５に対して直流電力の供給を開始することができる状態である。
制御部１４は、運転履歴記憶部１４１、指令台数決定部１４２、制御電流値記憶部１４３、運転台数切替値記憶部１４４、電源モジュール状態記憶部１４５、電流測定部１４６、及び運転制御部１４７を備えている。
運転履歴記憶部１４１には、各電源モジュール１２の動作状態を示す情報、及び電源モジュール１２が出力した総電流値を示す情報などが時刻に対応付けられて記憶されており、動作状態及び総電流値の履歴が記憶されている。
指令台数決定部１４２は、運転履歴記憶部１４１に記憶されている電源モジュール１２の動作状態及び総電流値の時系列から、交流電源１１から交流電量の供給を受ける電源モジュール１２の数を示す指令台数を算出する。例えば、指令台数決定部１４２は、毎時ごとに、当該１時間における過去の総電流値の平均値を算出し、算出した平均値により示される電流量を供給できる電源モジュール１２の台数、又は当該台数＋１台を指令台数に決定する。
ここで、交流電源１１から交流電量の供給を受ける電源モジュール１２の数とは、運転状態又は待機状態で動作する電源モジュール１２の数である。また、指令台数は、運転制御部１４７が運転状態又は待機状態で動作させる電源モジュール１２の数を決定する際に用いられる。
指令台数決定部１４２は、運転履歴記憶部１４１に記憶されている電源モジュール１２の動作状態及び総電流値の時系列から、交流電源１１から交流電量の供給を受ける電源モジュール１２の数を示す指令台数を算出する。例えば、指令台数決定部１４２は、毎時ごとに、当該１時間における過去の総電流値の平均値を算出し、算出した平均値により示される電流量を供給できる電源モジュール１２の台数、又は当該台数＋１台を指令台数に決定する。
ここで、交流電源１１から交流電量の供給を受ける電源モジュール１２の数とは、運転状態又は待機状態で動作する電源モジュール１２の数である。また、指令台数は、運転制御部１４７が運転状態又は待機状態で動作させる電源モジュール１２の数を決定する際に用いられる。
制御電流値記憶部１４３には、待機・運転切替電流値テーブルと、停止・運転切替電流値テーブルとが予め記憶されている。待機・運転切替電流値テーブルには、待機状態と運転状態とを切り替える判定に用いる待機電流値及び起動電流値が運転台数（１台〜Ｎ台）それぞれに対応付けられている。停止・運転切替電流値テーブルには、停止状態と運転状態とを切り替える判定に用いる停止電流値及び強制起動電流値が運転台数（１台〜Ｎ台）それぞれに対応付けられている。
ここで、待機電流値（Ａｎ，２≦ｎ≦Ｎ）は、運転状態で動作している電源モジュール１２の数である運転台数がｎ台のときに、ｎ台の運転状態で動作している電源モジュール１２のうちいずれか１台を待機状態で動作させるか否かの判定に用いる電流値である。制御部１４は、電源モジュール１２が出力する総電流値が待機電流値を下回ると、ｎ台の運転状態で動作している電源モジュール１２のうちいずれか１台を待機状態で動作させ、運転台数を（ｎ−１）台にする。
ここで、待機電流値（Ａｎ，２≦ｎ≦Ｎ）は、運転状態で動作している電源モジュール１２の数である運転台数がｎ台のときに、ｎ台の運転状態で動作している電源モジュール１２のうちいずれか１台を待機状態で動作させるか否かの判定に用いる電流値である。制御部１４は、電源モジュール１２が出力する総電流値が待機電流値を下回ると、ｎ台の運転状態で動作している電源モジュール１２のうちいずれか１台を待機状態で動作させ、運転台数を（ｎ−１）台にする。
また、起動電流値（Ｂｎ，１≦ｎ≦Ｎ−１）は、運転台数がｎ台あり、少なくとも１台の電源モジュール１２が待機状態で動作しているときに、待機状態で動作している電源モジュール１２のいずれか１台を運転状態で動作させるか否かの判定に用いる電流値である。制御部１４は、電源モジュール１２が出力する総電流値が起動電流値Ｂｎ以上になると、待機状態で動作している電源モジュール１２のいずれか１台を運転状態で動作させ、運転状態で動作している電源モジュール１２を（ｎ＋１）台にする。
また、停止電流値（Ｃｎ，２≦ｎ≦Ｎ）は、運転台数がｎ台のときに、ｎ台の運転状態で動作している電源モジュール１２のうちいずれか１台を停止状態にさせるか否かの判定に用いる電流値である。制御部１４は、電源モジュール１２が出力する総電流値が停止電流値を下回ると、ｎ台の運転状態で動作している電源モジュール１２のうちいずれか１台を停止状態で動作させ、運転台数を（ｎ−１）台にする。
また、強制起動電流値（Ｄｎ，１≦ｎ≦Ｎ−１）は、運転台数がｎ台あり、停止状態で動作している電源モジュール１２があるときに、停止状態で動作している電源モジュール１２のいずれか１台を運転状態で動作させるか否かの判定に用いる電流値である。制御部１４は、電源モジュール１２が出力する総電流値が強制起動電流値Ｄｎ以上になると、停止状態で動作している電源モジュール１２のいずれか１台を運転状態で動作させ、運転台数を（ｎ＋１）台にする。
図３は、本実施形態における制御電流値記憶部１４３に記憶されている待機・運転切替電流値テーブルと、停止・運転切替電流値テーブルとの一例を示す概略図である。図３（ａ）に示すように、待機・運転切替電流値テーブルは、例えば、行と列とからなる表形式のデータであり、運転台数、待機電流値、及び起動電流値の項目の列を有し、運転台数ごとの行を有している。例えば、運転台数が２台に対して、待機電流値Ａ２、及び起動電流値Ｂ２が対応付けられている。また、図３（ｂ）に示すように、停止・運転切替電流値テーブルは、例えば、行と列とからなる表形式のデータであり、運転台数、停止電流値、及び強制起動電流値の項目の列を有し、運転台数ごとの列を有している。例えば、運転台数が（Ｎ−１）台に対して、停止電流値Ｃ（Ｎ−１）、及び強制起動電流値Ｄ（Ｎ−１）が対応付けられている。
なお、図３に示す待機・運転切替電流値テーブルと、停止・運転切替電流値テーブルとでは、負荷装置５を停止させないために、運転台数を１台から０台にする制御、すなわち全ての電源モジュール１２を停止状態又は待機状態で運転させる制御を行わないので、運転台数が１台の場合に対応する待機電流値Ａ１と停止電流値Ｃ１とを設定していないが、設定するようにしてもよい。
なお、図３に示す待機・運転切替電流値テーブルと、停止・運転切替電流値テーブルとでは、負荷装置５を停止させないために、運転台数を１台から０台にする制御、すなわち全ての電源モジュール１２を停止状態又は待機状態で運転させる制御を行わないので、運転台数が１台の場合に対応する待機電流値Ａ１と停止電流値Ｃ１とを設定していないが、設定するようにしてもよい。
ここで、待機電流値Ａｉ、起動電流値Ｂｉ、停止電流値Ｃｉ、及び強制起動電流値Ｄｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）を定める方法について説明する。
図４は、運転状態の台数の変化による電力損失の変化の一例を示したグラフである。同図では、１台の電源モジュール１２を運転状態とした場合、２台の電源モジュール１２を運転状態とした場合、及び３台の電源モジュール１２を運転状態とした場合のそれぞれについて、総電流値［Ａ］と損失［Ｗ］との関係（損失特性）が示されている。また、同図において、横軸は総電流値を示し、縦軸は電力損失を示している。
図４に示すように、運転状態で動作している電源モジュール１２の数（運転台数）から電源モジュール１２から供給できる総電流値は決まるが、電源モジュール１２の損失特性に応じて運転台数が変化すると損失（効率）も変化する。そこで、損失が最も少なくなる運転台数を総電流値の範囲ごとに定め、運転台数を変化させる閾値を予め決定する。
図４は、運転状態の台数の変化による電力損失の変化の一例を示したグラフである。同図では、１台の電源モジュール１２を運転状態とした場合、２台の電源モジュール１２を運転状態とした場合、及び３台の電源モジュール１２を運転状態とした場合のそれぞれについて、総電流値［Ａ］と損失［Ｗ］との関係（損失特性）が示されている。また、同図において、横軸は総電流値を示し、縦軸は電力損失を示している。
図４に示すように、運転状態で動作している電源モジュール１２の数（運転台数）から電源モジュール１２から供給できる総電流値は決まるが、電源モジュール１２の損失特性に応じて運転台数が変化すると損失（効率）も変化する。そこで、損失が最も少なくなる運転台数を総電流値の範囲ごとに定め、運転台数を変化させる閾値を予め決定する。
図４に示す例では、電流値が０からＩ１までの範囲においては、１台運転の損失が最も少なくなり、電流値がＩ１からＩ２までの範囲においては、２台運転の損失が最も少なくなり、電流値がＩ２より大きい範囲においては、３台運転の損失が最も少なくなっている。そこで、電流値が０からＩ１までの範囲では１台運転を行い、電流値がＩ１からＩ２までの範囲では２台運転を行い、電流値がＩ２より大きい範囲においては３台運転を行うようにすることで、損失を最小にすることができる。
ここで、電流値Ｉ１は、１台運転時の損失特性を示すグラフと、２台運転時の損失特性を示すグラフとの交点に対応する電流値である。また、電流値Ｉ２は、２台運転時の損失特性を示すグラフと、３台運転時の損失特性を示すグラフとの交点に対応する電流値である。
ここで、電流値Ｉ１は、１台運転時の損失特性を示すグラフと、２台運転時の損失特性を示すグラフとの交点に対応する電流値である。また、電流値Ｉ２は、２台運転時の損失特性を示すグラフと、３台運転時の損失特性を示すグラフとの交点に対応する電流値である。
本実施形態における待機電流値Ａｉ、起動電流値Ｂｉ、停止電流値Ｃｉ、及び強制起動電流値Ｄｉは、図４に示した例と同様に、損失を最小にすることができる運転台数を選択できるように算出される。
具体的には、以下のようにして、運転台数を変化させる電流値を算出する。
運転台数がＮ１台であり、待機状態で動作している電源モジュール１２の台数（以下、待機台数という）がＮ２台であり、停止状態で動作している電源モジュール１２の台数（以下、停止台数という）がＮ３台である場合の損失Ｌｏｓｓ（Ｎ１，Ｉ）は、次式（１）により算出することができる。
具体的には、以下のようにして、運転台数を変化させる電流値を算出する。
運転台数がＮ１台であり、待機状態で動作している電源モジュール１２の台数（以下、待機台数という）がＮ２台であり、停止状態で動作している電源モジュール１２の台数（以下、停止台数という）がＮ３台である場合の損失Ｌｏｓｓ（Ｎ１，Ｉ）は、次式（１）により算出することができる。
ここで、式（１）において、ａ、ｂ、及びｃは、電源モジュール１２の電力変換における損失特性に基づいて予め定められた値である。また、Ｗ１は１台の電源モジュール１２が待機状態で動作するときに消費する電力量であり、Ｗ２は１台の電源モジュール１２が停止状態で動作するときに消費する電力量である。また、式（１）において、待機状態及び停止状態で動作している電源モジュール１２の消費電力は、負荷装置５に出力されないため、損失とみなしている。
また、運転台数が（Ｎ１−１）台であり、待機台数が（Ｎ２＋１）台であり、停止台数がＮ３台である場合、すなわち式（１）に対し運転台数を１台減らして待機台数を１台増やした場合の損失Ｌｏｓｓ（Ｎ１−１，Ｉ）idleは、次式（２）により算出することができる。
また、運転台数が（Ｎ１−１）台であり、待機台数が（Ｎ２＋１）台であり、停止台数がＮ３台である場合、すなわち式（１）に対し運転台数を１台減らして待機台数を１台増やした場合の損失Ｌｏｓｓ（Ｎ１−１，Ｉ）idleは、次式（２）により算出することができる。
ここで、式（１）及び式（２）を用いて、Ｌｏｓｓ（Ｎ１，Ｉ）＝Ｌｏｓｓ（Ｎ１−１，Ｉ）idleとなる電流値Ｉを（運転台数Ｎ１，待機台数Ｎ２，停止台数Ｎ３）の組合せごとに算出することにより、電力損失を最小にしつつ、運転状態で動作している電源モジュール１２のうち１台を待機状態で動作させるか否か、及び、待機状態で動作している電源モジュール１２のうち１台を運転状態で動作させるか否かの判断に用いる閾値を算出することができる。
しかし、上述のようにして算出した閾値を判定に用いると、閾値付近で総電流値が変化した場合、運転状態と待機状態との切替えが頻繁に生じてしまうため好ましくない。
そこで、運転状態と待機状態との切替えがヒステリシスに行われるようにするために、式（１）及び式（２）を用いて算出した閾値Ｉ１を基準にして、運転状態から待機状態に切り替える際の閾値としての待機電流値Ａｉと、待機状態から運転状態に切り替える際の閾値としての起動電流値Ｂｉとを以下のようにして算出する。
そこで、運転状態と待機状態との切替えがヒステリシスに行われるようにするために、式（１）及び式（２）を用いて算出した閾値Ｉ１を基準にして、運転状態から待機状態に切り替える際の閾値としての待機電流値Ａｉと、待機状態から運転状態に切り替える際の閾値としての起動電流値Ｂｉとを以下のようにして算出する。
図５は、本実施形態における待機電流値Ａｉ及び起動電流値Ｂｉの算出の方法を示す概略図である。同図において、横軸は総電流値を示し、縦軸は損失を示している。関数ｆ（１）により示されるグラフは、運転台数が（Ｎ１−１）台のときにおける損失を示している。また、関数ｆ（２）により示されるグラフは、運転台数がＮ１台のときにおける損失を示している。電流値Ｉ１は、関数ｆ（１）のグラフと、関数ｆ（２）のグラフとの交点に対応する電流値である。
ここで、待機電流値Ａｉと起動電流値Ｂｉとは、電流値Ｉ１を用いて、次式（３−１）及び式（３−２）と定義する。
このとき、図５に示すように、電流値Ｉ１を含む範囲であって電流値Ｉ１に予め定められた尤度（ｋ）を加算もしくは減算した範囲において、損失Ｓ（＝Ｓ１＋Ｓ２）が最小となるように割合ｘ（尤度に対する割合）定めることで、待機電流値Ａｉ及び起動電流値Ｂｉを決定する。
この尤度（ｋ）は、シミュレーションや実測値などに基づいて、予め定められる。
この尤度（ｋ）は、シミュレーションや実測値などに基づいて、予め定められる。
上述のようにして決定した待機電流値Ａｉ及び起動電流値Ｂｉを用いて運転台数を制御するとき、具体的には、総電流値が待機電流値Ａｉ以下になったときに運転台数を（Ｎ１−１）台からＮ１台に変更し、総電流値が起動電流値Ｂｉ以上になったときに運転台数をＮ１台から（Ｎ１−１）台に変更するとき、電流値Ｉ１を用いて運転台数を切り替えたときに比べ損失が増加する。この増加する損失Ｓは、次式（４−１）〜式（４−３）により算出される。
式（４−１）〜式（４−３）から損失Ｓを最小とする割合ｘを算出し、算出した割合ｘを用いて、待機電流値Ａｉ及び起動電流値Ｂｉとを決定する。
次に、停止電流値Ｃｉ、及び強制起動電流値Ｄｉを定める方法について説明する。
運転台数が（Ｎ１−１）台であり、待機台数がＮ２台であり、停止台数が（Ｎ３＋１）台である場合、すなわち式（１）に対し運転台数を１台減らして停止台数を１台増やした場合の損失Ｌｏｓｓ（Ｎ１−１，Ｉ）haltは、式（２）と同様に、次式（５）により算出することができる。
運転台数が（Ｎ１−１）台であり、待機台数がＮ２台であり、停止台数が（Ｎ３＋１）台である場合、すなわち式（１）に対し運転台数を１台減らして停止台数を１台増やした場合の損失Ｌｏｓｓ（Ｎ１−１，Ｉ）haltは、式（２）と同様に、次式（５）により算出することができる。
ここで、Ｌｏｓｓ（Ｎ１，Ｉ）＝Ｌｏｓｓ（Ｎ１−１，Ｉ）haltとなる電流値Ｉを運転台数Ｎ１ごとに算出することにより、変換損失を最小にしつつ、停止状態で動作している電源モジュール１２を運転状態で動作させるか否かを判定する際に用いる閾値を算出することができる。
ここで、待機電流値Ａｉ及び起動電流値Ｂｉを算出するときと同様に、運転状態と停止状態との切替えがヒステリシスに行われるようにするために、Ｌｏｓｓ（Ｎ１，Ｉ）＝Ｌｏｓｓ（Ｎ１−１，Ｉ）haltとなる電流値Ｉに基づいて、尤度（ｋ％）に対する割合ｘを定めることで停止電流値Ｃｉ、及び強制起動電流値Ｄｉを算出して定めることができる。
ここで、待機電流値Ａｉ及び起動電流値Ｂｉを算出するときと同様に、運転状態と停止状態との切替えがヒステリシスに行われるようにするために、Ｌｏｓｓ（Ｎ１，Ｉ）＝Ｌｏｓｓ（Ｎ１−１，Ｉ）haltとなる電流値Ｉに基づいて、尤度（ｋ％）に対する割合ｘを定めることで停止電流値Ｃｉ、及び強制起動電流値Ｄｉを算出して定めることができる。
上述したように、運転台数ごとに、運転状態で動作している電源モジュール１２のうちいずれか１台を待機状態で動作させるか否かの判定に用いる待機電流値Ａｉと、待機状態で動作している電源モジュール１２を運転状態で動作させるか否かの判定に用いる起動電流値Ｂｉと、運転状態で操作している電源モジュール１２のうちいずれか１台を停止状態で動作させるか否かの判定に用いる停止電流値Ｃｉと、停止状態で動作している電源モジュール１２のうちいずれか１台を運転状態で動作させるか否かの判定に用いる強制起動電流値Ｄｉとを電源モジュール１２の損失特性に基づいて定める。
この待機電流値Ａｉ、起動電流値Ｂｉ、停止電流値Ｃｉ、及び強制起動電流値Ｄｉを用いて、制御部１４は損失を最小にした運転台数を選択する。
この待機電流値Ａｉ、起動電流値Ｂｉ、停止電流値Ｃｉ、及び強制起動電流値Ｄｉを用いて、制御部１４は損失を最小にした運転台数を選択する。
図１に戻って、電源装置１の構成について説明を続ける。
運転台数切替値記憶部１４４には、指令台数決定部１４２が指令台数を定めた場合において、制御電流値記憶部１４３に記憶されている待機・運転切替電流値テーブル及び停止・運転切替電流値テーブルと、指令台数とに基づいた運転台数切替値テーブルが記憶される。運転台数切替値テーブルには、減少閾値と増加閾値とが運転台数（１〜Ｎ台）それぞれに対応付けられている。ここで、減少閾値は運転台数を減少させるか否かの判定に用いられる閾値であり、増加閾値は運転台数を増加させるか否かの判定に用いられる閾値である。
運転台数切替値テーブルは、待機・運転切替電流値テーブル、停止・運転切替電流値テーブル、及び指令台数に基づいて更新される。
運転台数切替値記憶部１４４には、指令台数決定部１４２が指令台数を定めた場合において、制御電流値記憶部１４３に記憶されている待機・運転切替電流値テーブル及び停止・運転切替電流値テーブルと、指令台数とに基づいた運転台数切替値テーブルが記憶される。運転台数切替値テーブルには、減少閾値と増加閾値とが運転台数（１〜Ｎ台）それぞれに対応付けられている。ここで、減少閾値は運転台数を減少させるか否かの判定に用いられる閾値であり、増加閾値は運転台数を増加させるか否かの判定に用いられる閾値である。
運転台数切替値テーブルは、待機・運転切替電流値テーブル、停止・運転切替電流値テーブル、及び指令台数に基づいて更新される。
具体的には、指令台数決定部１４２が指令台数（ｉ）を算出すると、運転制御部１４７によって、運転台数２〜ｉ台に対応する減少閾値に待機電流値Ａｍ（２≦ｍ≦ｉ）が定められ、運転台数（ｉ＋１）〜Ｎ台に対応する減少閾値に停止電流値Ｃｍ（ｉ＋１≦ｍ≦Ｎ）が定められる。また、運転台数１〜（ｉ−１）台に対応する増加閾値に起動電流値Ｂｍ（１≦ｍ≦ｉ−１）が定められ、運転台数ｉ〜（Ｎ−１）台に対応する増加閾値に強制起動電流Ｄｍ（ｉ≦ｍ≦Ｎ−１）が定められる。
このようにして、運転制御部１４７は、指令台数決定部１４２が算出した指令台数に基づいて、運転台数切替値テーブルにおける運転台数に対応付けられた減少閾値及び増加閾値を更新する。
このようにして、運転制御部１４７は、指令台数決定部１４２が算出した指令台数に基づいて、運転台数切替値テーブルにおける運転台数に対応付けられた減少閾値及び増加閾値を更新する。
図６は、本実施形態における運転台数切替値記憶部１４４に記憶されている運転台数切替値テーブルの一例を示す概略図である。図６（ａ）に示す運転台数切替値テーブルは、電源装置１に具備されている電源モジュール１２の台数が６台（Ｎ＝６）であり、指令台数が４台の場合の例である。図６（ａ）に示すように、運転台数（１〜６台）に対応付けた減少閾値として「−，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｃ５，Ｃ６」が定められ、運転台数（１〜６台）に対応付けた増加閾値として「Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｄ４，Ｄ５，−」が定められている。
図６（ｂ）に示す運転台数切替値テーブルは、電源装置１に具備されている電源モジュール１２の台数が６台（Ｎ＝６）であり、指令台数が２台の場合の例である。この場合、運転台数（１〜６台）に対応付けられた減少閾値は、「−，Ａ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６」であり、運転台数（１〜６台）に対応付けられた増加閾値は、「Ｂ１，Ｄ２、Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，−」である。
図６（ｂ）に示す運転台数切替値テーブルは、電源装置１に具備されている電源モジュール１２の台数が６台（Ｎ＝６）であり、指令台数が２台の場合の例である。この場合、運転台数（１〜６台）に対応付けられた減少閾値は、「−，Ａ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６」であり、運転台数（１〜６台）に対応付けられた増加閾値は、「Ｂ１，Ｄ２、Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，−」である。
再び、図１に戻って、電源装置１の構成について説明を続ける。
電源モジュール状態記憶部１４５には、電源モジュール１２それぞれの動作状態、累積運転時間、及び運転開始時間が、各電源モジュール１２を識別する識別番号に対応付けられた電源モジュール情報が記憶されている。
動作状態は、運転状態、待機状態、及び停止状態のいずれかの状態を示す。累積運転時間は、電源モジュール１２が運転状態で動作した時間を累積した値である。運転開始時間は、電源モジュール１２が待機状態又は停止状態から運転状態に切り替わった時点における時刻である。
電源モジュール状態記憶部１４５には、電源モジュール１２それぞれの動作状態、累積運転時間、及び運転開始時間が、各電源モジュール１２を識別する識別番号に対応付けられた電源モジュール情報が記憶されている。
動作状態は、運転状態、待機状態、及び停止状態のいずれかの状態を示す。累積運転時間は、電源モジュール１２が運転状態で動作した時間を累積した値である。運転開始時間は、電源モジュール１２が待機状態又は停止状態から運転状態に切り替わった時点における時刻である。
図７は、本実施形態における電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報の一例を示す概略図である。ここでは、電源装置１に具備されている電源モジュール１２の台数が６台（Ｎ＝６）である場合の例を示している。同図に示すように、例えば、行と列とからなる表形式のデータであり、識別番号、動作状態、累積運転時間、及び運転開始時間の項目の行を有し、識別番号（１〜６）ごとの列を有している。例えば、識別番号「２」に対して、「運転状態」と、「４ｈ（４時間）」と、「ｈｈ：ｍｍ：ｓｓ」とが対応付けられている。ここで、識別番号は、各電源モジュール１２を一意に識別するための番号である。
電流測定部１４６は、各電源モジュール１２が出力する電流値の総和である総電流値を測定し、測定した総電流値を示す情報を運転制御部１４７に出力する。
運転制御部１４７は、上位の制御装置などから入力される制御情報と、電流測定部１４６が測定した総電流値と、制御電流値記憶部１４３に記憶されている待機・運転切替電流値テーブルと、運転台数切替値記憶部１４４に記憶されている運転台数切替値テーブルとに基づいて、運転状態で動作させる電源モジュール１２の数、停止状態で動作させる電源モジュール１２の数、待機状態で動作させる電源モジュール１２の数を決定する。そして、運転制御部１４７は、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報と、決定した運転状態、停止状態、待機状態で動作させる電源モジュール１２の数とに基づいて、運転状態、待機状態、及び停止状態のいずれで各電源モジュール１２を動作させるかを決定し、決定した動作状態を示す制御信号を各電源モジュール１２に出力する。
運転制御部１４７は、上位の制御装置などから入力される制御情報と、電流測定部１４６が測定した総電流値と、制御電流値記憶部１４３に記憶されている待機・運転切替電流値テーブルと、運転台数切替値記憶部１４４に記憶されている運転台数切替値テーブルとに基づいて、運転状態で動作させる電源モジュール１２の数、停止状態で動作させる電源モジュール１２の数、待機状態で動作させる電源モジュール１２の数を決定する。そして、運転制御部１４７は、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報と、決定した運転状態、停止状態、待機状態で動作させる電源モジュール１２の数とに基づいて、運転状態、待機状態、及び停止状態のいずれで各電源モジュール１２を動作させるかを決定し、決定した動作状態を示す制御信号を各電源モジュール１２に出力する。
また、運転制御部１４７は、指令台数決定部１４２から指令台数を示す情報が入力されると、入力された指令台数に応じて、運転台数切替値記憶部１４４に記憶されている運転台数切替値テーブルを更新する。
また、運転制御部１４７は、決定した各電源モジュール１２の動作状態を運転履歴記憶部１４１に記憶させる。
また、運転制御部１４７は、決定した各電源モジュール１２の動作状態を運転履歴記憶部１４１に記憶させる。
ここで、上位の制御装置などから運転制御部１４７に入力される制御情報には、運転モードを示す情報と、蓄電池３の状態を示す情報と、電源装置１の状態を示す情報と、交流電源１１の状態を示す情報とが含まれている。
運転モードは、全ての電源モジュール１２を運転状態にする通常運転モード、負荷装置５に供給する総電流値に応じた運転台数と待機状態の組合せで運用する待機制御運転モード、負荷装置５に供給する総電流値に応じた運転台数と待機状態及び停止状態との組合せで運用し、損失を最小に抑えて電力変換効率の低下を低減させつつ安定した電力供給を行う待機・停止制御運転モードのうちいずれか１つを示す。
蓄電池３の状態を示す情報は蓄えられている電力量、劣化の度合いを示す。電源装置１の状態を示す情報は、電源装置１の運用に支障をきたす故障が生じているか否かを示す。交流電源１１の状態を示す情報は、停電等で交流電力を供給できない状態にあるか否かを示す。
運転モードは、全ての電源モジュール１２を運転状態にする通常運転モード、負荷装置５に供給する総電流値に応じた運転台数と待機状態の組合せで運用する待機制御運転モード、負荷装置５に供給する総電流値に応じた運転台数と待機状態及び停止状態との組合せで運用し、損失を最小に抑えて電力変換効率の低下を低減させつつ安定した電力供給を行う待機・停止制御運転モードのうちいずれか１つを示す。
蓄電池３の状態を示す情報は蓄えられている電力量、劣化の度合いを示す。電源装置１の状態を示す情報は、電源装置１の運用に支障をきたす故障が生じているか否かを示す。交流電源１１の状態を示す情報は、停電等で交流電力を供給できない状態にあるか否かを示す。
以下、運転制御部１４７による電源モジュール１２の制御について説明する。
図８〜図１７は、運転制御部１４７が電源モジュール１２を制御する制御ルーチンの処理を示すフローチャートである。
運転制御部１４７は、制御ルーチンを開始すると、外部から入力された制御情報から運転モードを読み出し（ステップＳ１０１）、運転モードが「通常運転モード」であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
図８〜図１７は、運転制御部１４７が電源モジュール１２を制御する制御ルーチンの処理を示すフローチャートである。
運転制御部１４７は、制御ルーチンを開始すると、外部から入力された制御情報から運転モードを読み出し（ステップＳ１０１）、運転モードが「通常運転モード」であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
ステップＳ１０２において、運転モードが「通常運転モード」である場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、全ての電源モジュール１２を運転状態で動作させる通常運転を行わせる（ステップＳ１０３）。
一方、ステップＳ１０２において、運転モードが「通常運転モード」でない場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、運転モードが「待機制御運転モード」であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
一方、ステップＳ１０２において、運転モードが「通常運転モード」でない場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、運転モードが「待機制御運転モード」であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
ステップＳ１０４において、運転モードが「待機制御運転モード」である場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１０７（図９）に進める。
一方、ステップＳ１０４において、運転モードが「待機制御運転モード」でない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、運転モードが「待機・停止制御運転モード」であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
一方、ステップＳ１０４において、運転モードが「待機制御運転モード」でない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、運転モードが「待機・停止制御運転モード」であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
ステップＳ１０５において、運転モードが「待機・停止制御運転モード」である場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）処理をステップＳ１１９（図１３）に進める。
一方、ステップＳ１０５において、運転モードが「待機・停止制御運転モード」でない場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、運転モードが「通常運転モード」、「待機制御運転モード」、及び「待機・停止制御運転モード」のいずれにも該当しないことから、運転モードを示す情報にエラーがあったとみなし（ステップＳ１０６）、全ての電源モジュール１２を運転状態で動作させる通常運転を行わせる（ステップＳ１０３）。
一方、ステップＳ１０５において、運転モードが「待機・停止制御運転モード」でない場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、運転モードが「通常運転モード」、「待機制御運転モード」、及び「待機・停止制御運転モード」のいずれにも該当しないことから、運転モードを示す情報にエラーがあったとみなし（ステップＳ１０６）、全ての電源モジュール１２を運転状態で動作させる通常運転を行わせる（ステップＳ１０３）。
ステップＳ１０７（図９）において、運転制御部１４７は、上位の制御装置から入力された制御情報に基づいて、制御開始条件が成立しているか否かを判定し、当該条件が成立していない場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、全ての電源モジュール１２を運転状態で動作させる通常運転を行わせる（ステップＳ１０３）。ここで、制御開始条件が成立しているか否かの判断は、蓄電池３の状態を示す情報と、電源装置１の状態を示す情報と、交流電源１１の状態を示す情報とに基づいて行う。また、この制御開始条件が成立するのは、蓄電池３の劣化の度合いが所定の度合い以下であり、かつ、電源装置１に故障がなく、かつ、交流電源１１が交流電力を供給しているときである。
一方、制御開始条件が成立している場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、運転制御部１４７は、電流測定部１４６を介して、電源モジュール１２が出力している総電流値を検出し、電源モジュール状態記憶部１４５から各電源モジュール１２の状態を読み出して、運転台数、待機台数、及び停止台数を検出する（ステップＳ１０８）。
また、運転制御部１４７は、制御電流値記憶部１４３に記憶されている待機・運転切替電流値テーブルから、検出した現在の運転台数ｉに対応する待機電流値Ａｉ、及び起動電流値Ｂｉを読み出す（ステップＳ１０９）。
運転制御部１４７は、検出した運転台数から、全ての電源モジュール１２が運転状態で動作しているか否かを判定し（ステップＳ１１０）、全ての電源モジュール１２が運転状態で動作している場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１１１（図１０）に進め、運転状態で動作していない電源モジュール１２がある場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、処理をステップＳ１１５（図１１）に進める。
運転制御部１４７は、検出した運転台数から、全ての電源モジュール１２が運転状態で動作しているか否かを判定し（ステップＳ１１０）、全ての電源モジュール１２が運転状態で動作している場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１１１（図１０）に進め、運転状態で動作していない電源モジュール１２がある場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、処理をステップＳ１１５（図１１）に進める。
ステップＳ１１１（図１０）において、運転制御部１４７は、運転状態で動作している電源モジュール１２の数（運転台数）が１台であるか否かを判定し、運転台数が１台である場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１０１に戻し、制御ルーチンを最初（ステップＳ１０１）から再度実行する。
一方、運転台数が１台でない場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）、運転制御部１４７は、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報に基づいて、運転状態で動作している電源モジュール１２それぞれに対して、予め定められた一定時間（待機時間）が運転状態で動作し始めてから経過したか否かを判定する（ステップＳ１１２）。
一方、運転台数が１台でない場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）、運転制御部１４７は、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報に基づいて、運転状態で動作している電源モジュール１２それぞれに対して、予め定められた一定時間（待機時間）が運転状態で動作し始めてから経過したか否かを判定する（ステップＳ１１２）。
運転状態で動作している電源モジュール１２のうち、運転状態で動作し始めてから一定時間が経過していない電源モジュール１２がある場合（ステップＳ１１２：ＮＯ）、運転制御部１４７は、処理をステップＳ１０１に戻し、制御ルーチンを最初（ステップＳ１０１）から再度実行する。
一方、運転状態で動作している全ての電源モジュール１２が運転状態で動作し始めてから一定時間が経過している場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、運転制御部１４７は、検出した総電流値と読み出した待機電流値Ａｉとを比較する（ステップＳ１１３）。
一方、運転状態で動作している全ての電源モジュール１２が運転状態で動作し始めてから一定時間が経過している場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、運転制御部１４７は、検出した総電流値と読み出した待機電流値Ａｉとを比較する（ステップＳ１１３）。
ステップＳ１１３において、総電流値が待機電流値Ａｉ以下でない場合（ステップＳ１１３：ＮＯ）、運転制御部１４７は、処理をステップＳ１０１に戻し、制御ルーチンを最初（ステップＳ１０１）から再度実行する。
一方、総電流値が待機電流値Ａｉ以下である場合（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）、運転状態で動作している電源モジュール１２のうちいずれか１つを待機状態で動作させる（ステップＳ１１４）。このとき、運転制御部１４７は、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報のうち、動作状態を待機状態に変更した電源モジュール１２の識別番号に対応する動作状態及び累積運転時間を更新する。その後、運転制御部１４７は、処理をステップＳ１０１に戻し、制御ルーチンを最初（ステップＳ１０１）から再度実行する。
一方、総電流値が待機電流値Ａｉ以下である場合（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）、運転状態で動作している電源モジュール１２のうちいずれか１つを待機状態で動作させる（ステップＳ１１４）。このとき、運転制御部１４７は、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報のうち、動作状態を待機状態に変更した電源モジュール１２の識別番号に対応する動作状態及び累積運転時間を更新する。その後、運転制御部１４７は、処理をステップＳ１０１に戻し、制御ルーチンを最初（ステップＳ１０１）から再度実行する。
ステップＳ１１５（図１１）において、運転制御部１４７は、検出した総電流値と読み出した起動電流値Ｂｉとを比較し、総電流値が起動電流値Ｂｉ以上の場合（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、待機状態で動作している電源モジュール１２があれば当該電源モジュール１２のうちいずれか１つを運転状態で動作させ、待機状態で動作している電源モジュール１２がなければ停止状態で動作している電源モジュール１２のうちいずれか１つを運転状態で動作させる（ステップＳ１１６）。このとき、運転制御部１４７は、ステップＳ１１４と同様に、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報において、動作状態を運転状態に変更した電源モジュール１２の識別番号に対応する動作状態及び累積運転時間を更新する。その後、運転制御部１４７は、処理をステップＳ１０１に戻し、制御ルーチンを最初（ステップＳ１０１）から再度実行する。
一方、総電流値が起動電流値Ｂｉ以上でない場合（ステップＳ１１５：ＮＯ）、運転制御部１４７は、処理をステップＳ１１７（図１２）に進める。
一方、総電流値が起動電流値Ｂｉ以上でない場合（ステップＳ１１５：ＮＯ）、運転制御部１４７は、処理をステップＳ１１７（図１２）に進める。
ステップＳ１１７（図１２）において、運転制御部１４７は、停止台数が１台以上であるか否かを判定し、停止台数が１台以上でない場合（ステップＳ１１７：ＮＯ）、処理をステップＳ１１１（図１０）に戻す。
一方、ステップＳ１１７において、停止台数が１台以上である場合、運転制御部１４７は、停止状態で動作している全ての電源モジュール１２を待機状態で動作させる（ステップＳ１１８）。このとき、運転制御部１４７は、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報のうち、動作状態を待機状態に変更した電源モジュール１２の識別番号に対応する動作状態を待機状態に更新し、処理をステップＳ１０１に戻して制御ルーチンを最初（ステップＳ１０１）から再度実行する。
一方、ステップＳ１１７において、停止台数が１台以上である場合、運転制御部１４７は、停止状態で動作している全ての電源モジュール１２を待機状態で動作させる（ステップＳ１１８）。このとき、運転制御部１４７は、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報のうち、動作状態を待機状態に変更した電源モジュール１２の識別番号に対応する動作状態を待機状態に更新し、処理をステップＳ１０１に戻して制御ルーチンを最初（ステップＳ１０１）から再度実行する。
ステップＳ１１９(図１３)において、運転制御部１４７は、制御開始条件が成立していない場合（ステップＳ１１９：ＮＯ）、全ての電源モジュール１２を運転状態で動作させる通常運転を行わせる（ステップＳ１０３）。
一方、制御開始条件が成立している場合（ステップＳ１１９：ＹＥＳ）、運転制御部１４７は、電流測定部１４６を介して、電源モジュール１２が出力している総電流値を検出するとともに、電源モジュール状態記憶部１４５から各電源モジュール１２の状態を読み出して、現在の運転台数、待機台数、及び停止台数を検出する（ステップＳ１２０）。また、運転制御部１４７は、指令台数決定部１４２から指令台数を取得する（ステップＳ１２１）。
一方、制御開始条件が成立している場合（ステップＳ１１９：ＹＥＳ）、運転制御部１４７は、電流測定部１４６を介して、電源モジュール１２が出力している総電流値を検出するとともに、電源モジュール状態記憶部１４５から各電源モジュール１２の状態を読み出して、現在の運転台数、待機台数、及び停止台数を検出する（ステップＳ１２０）。また、運転制御部１４７は、指令台数決定部１４２から指令台数を取得する（ステップＳ１２１）。
続いて、運転制御部１４７は、指令台数決定部１４２から取得した指令台数に基づいて、運転台数切替値記憶部１４４に記憶されている運転台数切替値テーブルを更新し（ステップＳ１２２）、現在の運転台数に対応する減少閾値及び増加閾値を読み出す（ステップＳ１２３）。
運転制御部１４７は、検出した運転台数から、全ての電源モジュール１２が運転状態で動作しているか否かを判定し（ステップＳ１２４）、全ての電源モジュール１２が運転状態で動作している場合（ステップＳ１２４：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１４１（図１４）に進め、運転状態で動作していない電源モジュール１２がある場合（ステップＳ１２４：ＮＯ）、処理をステップＳ１５１（図１５）に進める。
運転制御部１４７は、検出した運転台数から、全ての電源モジュール１２が運転状態で動作しているか否かを判定し（ステップＳ１２４）、全ての電源モジュール１２が運転状態で動作している場合（ステップＳ１２４：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１４１（図１４）に進め、運転状態で動作していない電源モジュール１２がある場合（ステップＳ１２４：ＮＯ）、処理をステップＳ１５１（図１５）に進める。
ステップＳ１４１（図１４）において、運転制御部１４７は、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報に基づいて、運転状態で動作している電源モジュール１２それぞれに対して、予め定められた一定時間（待機時間）が運転状態で動作し始めてから経過したか否かを判定する。
運転状態で動作している電源モジュール１２のうち、運転状態で動作し始めてから一定時間が経過していない電源モジュール１２がある場合（ステップＳ１４１：ＮＯ）、運転制御部１４７は、処理をステップＳ１０１に戻し、制御ルーチンを最初（ステップＳ１０１）から再度実行する。
一方、運転状態で動作している全ての電源モジュール１２が運転状態で動作し始めてから一定時間が経過している場合（ステップＳ１４１：ＹＥＳ）、運転制御部１４７は、検出した総電流値と読み出した減少閾値とを比較する（ステップＳ１４２）。
運転状態で動作している電源モジュール１２のうち、運転状態で動作し始めてから一定時間が経過していない電源モジュール１２がある場合（ステップＳ１４１：ＮＯ）、運転制御部１４７は、処理をステップＳ１０１に戻し、制御ルーチンを最初（ステップＳ１０１）から再度実行する。
一方、運転状態で動作している全ての電源モジュール１２が運転状態で動作し始めてから一定時間が経過している場合（ステップＳ１４１：ＹＥＳ）、運転制御部１４７は、検出した総電流値と読み出した減少閾値とを比較する（ステップＳ１４２）。
ステップＳ１４２において、総電流値が減少閾値以下でない場合（ステップＳ１４２：ＮＯ）、運転制御部１４７は、処理をステップＳ１０１に戻し、制御ルーチンを最初（ステップＳ１０１）から再度実行する。
一方、総電流値が減少閾値以下である場合（ステップＳ１４２：ＹＥＳ）、運転制御部１４７は、運転状態で動作している電源モジュール１２のうち１台を待機状態で動作させて、運転台数を減少させる（ステップＳ１４３）。このとき、運転制御部１４７は、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報のうち、動作状態を待機状態に変更した電源モジュール１２の識別番号に対応する動作状態及び累積運転時間を更新する。その後、運転制御部１４７は、処理をステップＳ１０１に戻し、制御ルーチンを最初（ステップＳ１０１）から再度実行する。
一方、総電流値が減少閾値以下である場合（ステップＳ１４２：ＹＥＳ）、運転制御部１４７は、運転状態で動作している電源モジュール１２のうち１台を待機状態で動作させて、運転台数を減少させる（ステップＳ１４３）。このとき、運転制御部１４７は、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報のうち、動作状態を待機状態に変更した電源モジュール１２の識別番号に対応する動作状態及び累積運転時間を更新する。その後、運転制御部１４７は、処理をステップＳ１０１に戻し、制御ルーチンを最初（ステップＳ１０１）から再度実行する。
ステップＳ１５１（図１５）において、運転制御部１４７は、検出した総電流値と、読み出した増加閾値とを比較し、総電流値が増加閾値以上でない場合（ステップＳ１５１：ＮＯ）、運転制御部１４７は、処理をステップＳ１６１（図１６）に進める。
一方、総電流値が増加閾値以上である場合（ステップＳ１５１：ＹＥＳ）、運転制御部１４７は、待機状態で動作している電源モジュール１２があれば当該電源モジュール１２を運転状態で動作させ、待機状態で動作している電源モジュール１２がなければ停止状態で動作している電源モジュール１２を運転状態で動作させて、運転台数を増加させる（ステップＳ１５２）。このとき、運転制御部１４７は、ステップＳ１１４と同様に、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報のうち、動作状態を運転状態に変更した電源モジュール１２の識別番号に対応する動作状態及び累積運転時間を更新する。その後、運転制御部１４７は、処理をステップＳ１０１に戻し、制御ルーチンを最初（ステップＳ１０１）から再度実行する。
一方、総電流値が増加閾値以上である場合（ステップＳ１５１：ＹＥＳ）、運転制御部１４７は、待機状態で動作している電源モジュール１２があれば当該電源モジュール１２を運転状態で動作させ、待機状態で動作している電源モジュール１２がなければ停止状態で動作している電源モジュール１２を運転状態で動作させて、運転台数を増加させる（ステップＳ１５２）。このとき、運転制御部１４７は、ステップＳ１１４と同様に、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報のうち、動作状態を運転状態に変更した電源モジュール１２の識別番号に対応する動作状態及び累積運転時間を更新する。その後、運転制御部１４７は、処理をステップＳ１０１に戻し、制御ルーチンを最初（ステップＳ１０１）から再度実行する。
ステップＳ１６１（図１６）において、運転制御部１４７は、運転台数と待機台数との和を指令台数と比較し（ステップＳ１６１）、運転台数と待機台数との和が指令台数より小さくない場合（ステップＳ１６１：ＮＯ）、処理をステップＳ１７１（図１７）に進める。
一方、ステップＳ１６１において、運転台数と待機台数との和が、指令台数より小さい場合（ステップＳ１６１：ＹＥＳ）、運転制御部１４７は、停止状態で動作している電源モジュール１２のうちいずれか１台を待機状態で動作させる（ステップＳ１６２）。このとき、運転制御部１４７は、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報のうち、動作状態を待機状態に変更した電源モジュール１２の識別番号に対応する動作状態及び累積運転時間を更新する。その後、運転制御部１４７は、処理をステップＳ１０１に戻し、制御ルーチンを最初（ステップＳ１０１）から再度実行する。
一方、ステップＳ１６１において、運転台数と待機台数との和が、指令台数より小さい場合（ステップＳ１６１：ＹＥＳ）、運転制御部１４７は、停止状態で動作している電源モジュール１２のうちいずれか１台を待機状態で動作させる（ステップＳ１６２）。このとき、運転制御部１４７は、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報のうち、動作状態を待機状態に変更した電源モジュール１２の識別番号に対応する動作状態及び累積運転時間を更新する。その後、運転制御部１４７は、処理をステップＳ１０１に戻し、制御ルーチンを最初（ステップＳ１０１）から再度実行する。
ステップＳ１７１（図１７）において、運転制御部１４７は、運転台数と待機台数との和を指令台数と比較し、運転台数と待機台数との和が指令台数より大きくない場合（ステップＳ１７１：ＮＯ）、処理をステップＳ１７４に進める。
一方、ステップＳ１７１において、運転台数と待機台数との和が、指令台数より大きい場合（ステップＳ１７１：ＹＥＳ）、運転制御部１４７は、待機台数を用いて、待機状態で動作している電源モジュール１２があるか否かを判定する（ステップＳ１７２）。
一方、ステップＳ１７１において、運転台数と待機台数との和が、指令台数より大きい場合（ステップＳ１７１：ＹＥＳ）、運転制御部１４７は、待機台数を用いて、待機状態で動作している電源モジュール１２があるか否かを判定する（ステップＳ１７２）。
ステップＳ１７２において、待機状態で動作している電源モジュール１２がある場合（ステップＳ１７２：ＹＥＳ）、運転制御部１４７は、待機状態で動作している電源モジュール１２を停止状態で動作させる（ステップＳ１７３）。このとき、運転制御部１４７は、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報のうち、待機状態を停止状態に変更した電源モジュール１２の識別番号に対応する動作状態を停止状態に更新し、処理をステップＳ１０１に戻して制御ルーチンを最初（ステップＳ１０１）から再度実行する。
一方、ステップＳ１７２において、待機状態で動作している電源モジュール１２がない場合（ステップＳ１７２：ＮＯ）、運転制御部１４７は、運転台数が１台であるか否かを判定する（ステップＳ１７４）。
一方、ステップＳ１７２において、待機状態で動作している電源モジュール１２がない場合（ステップＳ１７２：ＮＯ）、運転制御部１４７は、運転台数が１台であるか否かを判定する（ステップＳ１７４）。
ステップＳ１７４において、運転台数が１台である場合（ステップＳ１７４：ＹＥＳ）、運転制御部１４７は、処理をステップＳ１０１に戻して制御ルーチンを最初（ステップＳ１０１）から再度実行する。
一方、ステップＳ１７４において、運転台数が１台でない場合（ステップＳ１７４：ＮＯ）、運転制御部１４７は、処理をステップＳ１４１（図１４）に戻す。
一方、ステップＳ１７４において、運転台数が１台でない場合（ステップＳ１７４：ＮＯ）、運転制御部１４７は、処理をステップＳ１４１（図１４）に戻す。
運転制御部１４７は、図８〜図１７に示されている制御ルーチンにおいて、待機・停止運転制御モードが選択された場合、電源モジュール１２が負荷装置５に供給する総電流値に基づいて、損失が最も少なくなる運転台数、待機台数、及び停止台数を決定して各電源モジュール１２の動作状態を変更させる。これにより、電力変換効率の低下を低減させつつ、負荷装置５が消費する電力量に応じた直流電力を供給することができる。
図１８は、本実施形態における電源装置１の動作例を示す概略図である。同図において、横軸は時間を示し、縦軸は電源モジュール１２が供給する総電流値と、指令台数とを示す。ここでは、電源装置１が電源モジュール１２を４つ（Ｎ＝４）具備している場合の動作例について説明する。
図１８（ａ）は、初期状態として、指令台数が２台であり、１台の電源モジュール１２が運転状態であり、１台の電源モジュール１２が待機状態で動作しており、２台の電源モジュール１２が停止状態で動作している場合の例を示している。
負荷装置５が消費する電力量が増加することで、電源モジュール１２が供給する総電流値が増加し、時刻ｔ１１において、総電流値が増加閾値（起動電流値Ｂ１）以上になると、運転制御部１４７は、待機状態で動作している電源モジュール１２を運転状態で動作させて、運転台数を２台に増加させる（ステップＳ１５１、Ｓ１５２の順の処理）。
図１８（ａ）は、初期状態として、指令台数が２台であり、１台の電源モジュール１２が運転状態であり、１台の電源モジュール１２が待機状態で動作しており、２台の電源モジュール１２が停止状態で動作している場合の例を示している。
負荷装置５が消費する電力量が増加することで、電源モジュール１２が供給する総電流値が増加し、時刻ｔ１１において、総電流値が増加閾値（起動電流値Ｂ１）以上になると、運転制御部１４７は、待機状態で動作している電源モジュール１２を運転状態で動作させて、運転台数を２台に増加させる（ステップＳ１５１、Ｓ１５２の順の処理）。
時刻ｔ１２において、総電流値が増加閾値（強制起動電流値Ｄ２）以上になると、運転制御部１４７は、停止状態で動作している電源モジュール１２のうちずれか１台を運転状態で動作させ、運転台数を３台に増加させる（ステップＳ１５１、ステップＳ１５２の順の処理）。
時刻ｔ１３において、指令台数が２台から４台に変更されると、運転制御部１４７は、停止状態で動作している電源モジュール１２を待機状態で動作させる（ステップＳ１６２の処理）。
時刻ｔ１３において、指令台数が２台から４台に変更されると、運転制御部１４７は、停止状態で動作している電源モジュール１２を待機状態で動作させる（ステップＳ１６２の処理）。
図１８（ｂ）は、初期状態として、指令台数が３台であり、４台の電源モジュール１２が運転状態動作している場合の例を示している。
負荷装置５が消費する電力量が低下することで、電源モジュール１２が供給する総電流値が低下し、時刻ｔ２１において、総電流値が減少閾値（停止電流値Ｃ４）以下になると、運転制御部１４７は、現在の運転台数になってから一定時間が経過しているので、運転状態で動作している電源モジュール１２のうちいずれか１台を待機状態で動作させ、運転台数を３台に減少させる（ステップＳ１４１〜Ｓ１４３の処理）。更に、動作状態が待機状態になった電源モジュール１２は運転台数が指令台数以上であるため、運転制御部１４７は、当該電源モジュール１２を停止状態で動作させる（ステップＳ１５１、Ｓ１６１、Ｓ１７１〜Ｓ１７３の処理）。
時刻ｔ２２において、総電流値が減少閾値（待機電流値Ａ３）以下になると、運転制御部１４７は、運転状態で動作している電源モジュール１２のうちいずれか１台を待機状態で動作させ、運転台数を２台に減少させる（ステップＳ１４１〜１４３の処理）。
負荷装置５が消費する電力量が低下することで、電源モジュール１２が供給する総電流値が低下し、時刻ｔ２１において、総電流値が減少閾値（停止電流値Ｃ４）以下になると、運転制御部１４７は、現在の運転台数になってから一定時間が経過しているので、運転状態で動作している電源モジュール１２のうちいずれか１台を待機状態で動作させ、運転台数を３台に減少させる（ステップＳ１４１〜Ｓ１４３の処理）。更に、動作状態が待機状態になった電源モジュール１２は運転台数が指令台数以上であるため、運転制御部１４７は、当該電源モジュール１２を停止状態で動作させる（ステップＳ１５１、Ｓ１６１、Ｓ１７１〜Ｓ１７３の処理）。
時刻ｔ２２において、総電流値が減少閾値（待機電流値Ａ３）以下になると、運転制御部１４７は、運転状態で動作している電源モジュール１２のうちいずれか１台を待機状態で動作させ、運転台数を２台に減少させる（ステップＳ１４１〜１４３の処理）。
総電流値が更に減少したのちに増加して、時刻ｔ２３において、総電流値が増加閾値（起動電流値Ｂ２）以上になると、運転制御部１４７は、待機状態で動作している電源モジュール１２を運転状態で動作させて、運転台数を３台に増加させる（ステップＳ１５１〜Ｓ１５２の処理）。
総電流値が増加の後に減少し、時刻ｔ２４において、総電流値が減少閾値（待機電流値Ａ３）以下になるが、運転制御部１４７は、運転状態で動作している電源モジュール１２のうちいずれか１台を待機状態で動作させない（ステップＳ１４１の判定により、運転台数が３台になってから所定の一定時間が経過していないため、運転状態で動作させ続ける）。この後、３台目の電源モジュール１２が運転状態で動作し始めてから、所定の一定時間（待機時間）が経過した時刻ｔ２５において、運転制御部１４７は、３台目の電源モジュール１２を待機状態で動作させる（ステップＳ１４１〜Ｓ１４３の処理）。
総電流値が増加の後に減少し、時刻ｔ２４において、総電流値が減少閾値（待機電流値Ａ３）以下になるが、運転制御部１４７は、運転状態で動作している電源モジュール１２のうちいずれか１台を待機状態で動作させない（ステップＳ１４１の判定により、運転台数が３台になってから所定の一定時間が経過していないため、運転状態で動作させ続ける）。この後、３台目の電源モジュール１２が運転状態で動作し始めてから、所定の一定時間（待機時間）が経過した時刻ｔ２５において、運転制御部１４７は、３台目の電源モジュール１２を待機状態で動作させる（ステップＳ１４１〜Ｓ１４３の処理）。
運転制御部１４７は、上述のように、電源モジュール１２の損失特性に基づいて予め定められた待機電流値Ａｉ、起動電流値Ｂｉ、停止電流値Ｃｉ、及び強制起動電流値Ｄｉと、電源モジュール１２が供給する総電流値とを比較し、運用台数、待機台数、及び停止台数を決定することにより、負荷装置５が消費する電力量に応じて、電源モジュール１２に直流電力を供給させつつ、損失を低減させて電力変換効率の低下を低減させることができる。
また、運転制御部１４７は、電源モジュール１２の動作を運転状態から待機状態に変更させる場合、現在の運転台数になってから一定時間（待機時間）が経過したか否かを判定し、一定時間が経過しているとき、運転状態で動作している電源モジュール１２うちいずれかを待機状態で動作させる。これにより、負荷装置５が消費する電力量が急激に増加した場合に対応することができるとともに、蓄電池３に蓄えられている電力が消費されている場合に充電することができる。
この待機時間は、蓄電池３に蓄えられている電力量である充電量に応じて、変化させるようにしてもよい。例えば、蓄電池３の充電量が最大値の８割以下の場合に、待機時間を長くして蓄電池３に充電できる時間を長くするようにしてもよい。
この待機時間は、蓄電池３に蓄えられている電力量である充電量に応じて、変化させるようにしてもよい。例えば、蓄電池３の充電量が最大値の８割以下の場合に、待機時間を長くして蓄電池３に充電できる時間を長くするようにしてもよい。
なお、ステップＳ１１４及びＳ１４３において、運転制御部１４７は、運転状態で動作している電源モジュール１２から、待機状態で動作させる電源モジュール１２を選択するとき、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報に基づいて、累積運転時間が最も長い電源モジュール１２を選択する。
また、ステップＳ１１６及びＳ１５２において、運転制御部１４７は、待機状態で動作している電源モジュール１２から、運転状態で動作させる電源モジュール１２を選択するとき、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報に基づいて、累積運転時間が最も短い電源モジュール１２を選択する。
また、ステップＳ１１６及びＳ１５２において、運転制御部１４７は、待機状態で動作している電源モジュール１２から、運転状態で動作させる電源モジュール１２を選択するとき、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報に基づいて、累積運転時間が最も短い電源モジュール１２を選択する。
また、ステップＳ１５２及びＳ１６２において、運転制御部１４７は、停止状態で動作している電源モジュール１２から、運転状態又は待機状態で動作させる電源モジュール１２を選択するとき、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報に基づいて、累積運転時間が最も短い電源モジュール１２を選択する。
また、ステップＳ１７３において、運転制御部１４７は、待機状態で動作している電源モジュール１２から、停止状態で動作させる電源モジュール１２を選択するとき、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報に基づいて、累積運転時間が最も長い電源モジュール１２を選択する。
このように、運転制御部１４７は、累積運転時間を平滑化するように電源モジュール１２を選択することで、電源モジュール１２の偏った劣化を防ぐことができ、安定した直流電力の供給を行うことができる。
また、ステップＳ１７３において、運転制御部１４７は、待機状態で動作している電源モジュール１２から、停止状態で動作させる電源モジュール１２を選択するとき、電源モジュール状態記憶部１４５に記憶されている電源モジュール情報に基づいて、累積運転時間が最も長い電源モジュール１２を選択する。
このように、運転制御部１４７は、累積運転時間を平滑化するように電源モジュール１２を選択することで、電源モジュール１２の偏った劣化を防ぐことができ、安定した直流電力の供給を行うことができる。
（第２実施形態）
図１９は、第２実施形態における電源システムの構成を示す概略図である。電源システムにおいて、第1実施形態と同じ構成には同じ符号を付して、その説明を省略する。
電源システムは、１つの電源装置１と、電源装置１が供給する直流電力の電圧を予め定められた出力電圧に変換した直流電力を出力する複数の電源装置２と、電源装置１と複数の電源装置２とを接続する電力線に接続されている蓄電池３とを有している。また、複数の電源装置２は、それぞれに接続されている負荷装置５に対して直流電力を供給する。
図１９は、第２実施形態における電源システムの構成を示す概略図である。電源システムにおいて、第1実施形態と同じ構成には同じ符号を付して、その説明を省略する。
電源システムは、１つの電源装置１と、電源装置１が供給する直流電力の電圧を予め定められた出力電圧に変換した直流電力を出力する複数の電源装置２と、電源装置１と複数の電源装置２とを接続する電力線に接続されている蓄電池３とを有している。また、複数の電源装置２は、それぞれに接続されている負荷装置５に対して直流電力を供給する。
電源装置２は、電源ユニット２１と、制御部１４とを有している。電源ユニット２１は、制御部１４の制御に応じて、動作状態が、運転状態、待機状態、及び停止状態のいずれかに定められる。電源ユニット２１において、入力される電力が直流電力である点以外は、電源モジュール１２と同じ動作をする。具体的には、電源ユニット２１は、電源モジュール１２が有するＡＣ−ＤＣ変換回路１２４ａ（図２）がＤＣ−ＤＣ変換回路に置き換えられた構成になっている。
また、電源ユニット２１は、電源モジュール１２と同様に、動作状態が運転状態の場合、入力された直流電力の電圧を出力電圧に変換して出力し、動作状態が待機状態の場合、入力された直流電力の電圧を出力電圧に変換するが出力せず、動作状態が停止状態の場合、入力された直流電力の電圧をＤＣ−ＤＣ変換回路に入力しない。
また、電源ユニット２１は、電源モジュール１２と同様に、動作状態が運転状態の場合、入力された直流電力の電圧を出力電圧に変換して出力し、動作状態が待機状態の場合、入力された直流電力の電圧を出力電圧に変換するが出力せず、動作状態が停止状態の場合、入力された直流電力の電圧をＤＣ−ＤＣ変換回路に入力しない。
上述の構成を有する電源装置２は、入力される直流電力を電圧の異なる直流電力に出力する点を除いて、電源装置１と同様の動作する。すなわち、電源装置２は、出力電流に基づいて電源ユニット２１の動作状態を切り替えて電力損失を低減し、電力変換効率を改善する。
本実施形態における電源システムでは、負荷装置５への電力供給の信頼性向上のために、負荷装置５側の電源ユニット２１を多重化した場合においても、負荷装置５が要求する電力量に応じて、電力損失を低減しつつ、安定した電力供給を行うことができる。
本実施形態における電源システムでは、負荷装置５への電力供給の信頼性向上のために、負荷装置５側の電源ユニット２１を多重化した場合においても、負荷装置５が要求する電力量に応じて、電力損失を低減しつつ、安定した電力供給を行うことができる。
本実施形態における電源システムは、例えば、安定した運転が要求されるコンピュータシステムにおけるサーバ装置に適用することができる。この場合、複数の負荷装置５それぞれが、ラックマウント型のサーバ装置に備えられるブレードサーバに対応する。また、電源装置２それぞれがサーバ装置のラックに備えられる電源ユニットに対応し、電源装置１が商用の交流電力を変換して各サーバ装置に電力を供給する交直変換装置などに対応する。
上述の各実施形態の電源装置１において、運転制御部１４７が、複数の電源モジュール（電力変換部）１２から負荷装置５に供給する総電流値に応じて、運転状態、待機状態、及び停止状態のいずれで各電源モジュール１２を動作させるか判定する。
電源モジュール１２に対して、交流電源１１から交流電力の供給を受け負荷装置５に直流電力を供給しない待機状態を設けたことにより、交流電力を電力変換部に供給していない状態から運転状態に動作の状態を切り替える際に要する時間を短縮することができ、負荷装置５で消費される電力量の変化に対する応答性を改善することができる。また、待機状態で動作している電源モジュール１２は、負荷装置５に直流電力を供給しないので消費電力が低く、電力変換効率が低減することを抑制することができる。
このように、待機状態で動作する電源モジュール１２を設けたことにより、負荷の変動に対する応答性を改善して、蓄電池３に対する負担を低減させることで、急激な負荷変動に対応できなくなる可能性を低くすることができる。
電源モジュール１２に対して、交流電源１１から交流電力の供給を受け負荷装置５に直流電力を供給しない待機状態を設けたことにより、交流電力を電力変換部に供給していない状態から運転状態に動作の状態を切り替える際に要する時間を短縮することができ、負荷装置５で消費される電力量の変化に対する応答性を改善することができる。また、待機状態で動作している電源モジュール１２は、負荷装置５に直流電力を供給しないので消費電力が低く、電力変換効率が低減することを抑制することができる。
このように、待機状態で動作する電源モジュール１２を設けたことにより、負荷の変動に対する応答性を改善して、蓄電池３に対する負担を低減させることで、急激な負荷変動に対応できなくなる可能性を低くすることができる。
また、待機電流値Ａｉ、起動電流値Ｂｉ、停止電流値Ｃｉ、及び強制起動電流値Ｄｉは、電源モジュール１２の電力損失の特性に基づいて、運転台数を電力損失が最も少なくなる数に切り替える際の閾値に基づいて算出しているので、運転状態から待機状態への切替え、待機状態から運転状態への切替え、及び、停止状態から運転状態への切替えは、電力損失が少なくなるように定められており、電力変換効率を改善しつつ、動作状態の変更を行うことができる。
また、指令台数決定部１４２が、負荷装置５に供給した総電流値の履歴から算出する統計的な情報に基づいて指令台数を算出し、運転制御部１４７が指令台数に基づいて、待機状態で動作させる電源モジュール１２の数を制御することにより、負荷への変動に対応させる電源モジュール１２を待機状態で動作させつつ、電源モジュール１２を不必要に待機状態で動作させることを抑制することができ、電力変換効率を改善することができる。
また、停止状態から待機状態への切替えに対する閾値と、停止状態から運転状態への切替えに対する閾値とを別々に定めるようにしたので、電流値が閾値近傍にあっても、状態が頻繁に切り替わったりせず、状態の切替えに伴う電力消費を削減することができ、電力変換効率をより改善することができる。
また、上述の各実施形態では、待機状態における電源モジュール１２に備えられている出力スイッチ１２５が開状態にして、直流電力を負荷装置５に出力しない構成について説明したが、これに限ることなく、他の制御方法により、電源モジュール１２から直流電力が負荷装置５に出力されなくなるようにしてもよい。
例えば、電源制御回路１２２が電力変換回路１２４に出力するスイッチング信号を変化させて、待機状態で動作している電力変換回路１２４から出力される直流電力の電圧を、運転状態で動作している電源モジュール１２が出力する直流電力の電圧より低くしてもよい。これにより、出力スイッチ１２５を切り替えて、負荷装置５との接続を遮断せずとも、待機状態で動作している電源モジュール１２から電流が出力されなくなり、出力スイッチ１２５を開状態にしたときと同じ効果を得ることができる。更に、待機状態においても出力スイッチ１２５が閉状態となっているため、運転状態で動作させ始めたときに、より短い時間で電流の出力を開始することができる。
また、上記の各実施形態では、電源モジュール１２に備えられている電源制御回路１２２は、待機状態で動作しているときにスイッチング信号を出力する構成を説明したが、待機状態で動作しているときにスイッチング信号を出力しないようにしてもよい。これにより、電源モジュール１２が待機状態で動作しているときに消費する電力量を低減することができ、電力変換効率を改善することができる。
例えば、電源制御回路１２２が電力変換回路１２４に出力するスイッチング信号を変化させて、待機状態で動作している電力変換回路１２４から出力される直流電力の電圧を、運転状態で動作している電源モジュール１２が出力する直流電力の電圧より低くしてもよい。これにより、出力スイッチ１２５を切り替えて、負荷装置５との接続を遮断せずとも、待機状態で動作している電源モジュール１２から電流が出力されなくなり、出力スイッチ１２５を開状態にしたときと同じ効果を得ることができる。更に、待機状態においても出力スイッチ１２５が閉状態となっているため、運転状態で動作させ始めたときに、より短い時間で電流の出力を開始することができる。
また、上記の各実施形態では、電源モジュール１２に備えられている電源制御回路１２２は、待機状態で動作しているときにスイッチング信号を出力する構成を説明したが、待機状態で動作しているときにスイッチング信号を出力しないようにしてもよい。これにより、電源モジュール１２が待機状態で動作しているときに消費する電力量を低減することができ、電力変換効率を改善することができる。
また、上述の各実施形態では、電源装置１が、各電源モジュール１２を制御する制御部１４を具備する構成を説明したが、これに限ることなく、制御部１４は独立した装置としてもよく、ネットワークを介して各電源モジュール１２と接続されていてもよい。また、各電源モジュール１２が制御部１４を内部に備えていてもよく、その場合、各電源モジュール１２に備えられている制御部のいずれか１つが代表して各電源モジュール１２を制御するようにしてもよい。
なお、本発明における制御部１４の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより電源モジュール１２及び電源ユニット２２の動作状態の制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。更に「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。更に、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
１，２…電源装置、３…蓄電池、５…負荷装置、１１…交流電源、１２，１２−１，１２−２，１２−Ｎ…電源モジュール、１４…制御部、１２１…制御回路スイッチ、１２２…電源制御回路、１２３…主回路入力スイッチ、１２４…電力変換回路、１２５…出力スイッチ、１４１…運転履歴記憶部、１４２…指令台数決定部、１４３…制御電流値記憶部、１４４…運転台数切替値記憶部、１４５…電源モジュール状態記憶部、１４６…電流測定部、１４７…運転制御部
Claims (6)
- 交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して負荷装置に供給する電源装置であって、
前記交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換する複数の電力変換部であって、変換した直流電力を外部の負荷装置に供給する運転状態と、前記交流電源から交流電力の供給を受けるが前記負荷装置に直流電力を供給しない待機状態とのいずれかで動作する複数の電力変換部と、
前記負荷装置に対して前記複数の電力変換部と並列に接続されている蓄電池と、
前記運転状態で動作している電力変換部のうち少なくとも１つを前記待機状態で動作させるか否かの判定に用いる待機電流値、及び、前記待機状態で動作している電力変換部のうち少なくとも１つを前記運転状態で動作させるか否かの判定に用いる起動電流値を、前記運転状態で動作している電力変換部の数ごとに予め記憶している制御電流値記憶部と、
現在の前記運転状態で動作している電力変換部の数と、当該数に対応する前記待機電流値及び前記起動電流値と、前記複数の電力変換部が前記負荷装置に供給している電流値とに基づいて、前記運転状態と前記待機状態とのいずれで前記電力変換部それぞれを動作させるか判定する運転制御部と、
前記複数の電力変換部が供給した電流値の履歴に基づいて、前記複数の電力変換部のうち前記交流電源から交流電力の供給を受ける電力変換部の数を示す指令台数を算出する指令台数決定部と
を備え、
前記複数の電力変換部は、更に、前記運転状態と、前記待機状態と、前記交流電源から交流電力が供給を受けない停止状態とのいずれかで動作し、
前記運転制御部は、更に、現在の前記運転状態で動作している電力変換部の数である運転台数と、当該運転台数に対応する前記待機電流値及び前記起動電流値と、前記複数の電力変換部が前記負荷装置に供給している電流値と、現在の運転台数になってから経過した時間とに基づいて、前記運転状態と、前記待機状態と、前記停止状態とのいずれかで前記電力変換部それぞれを動作させるか判定し、
前記運転制御部は、更に、前記運転状態で動作している前記電力変換部の数が前記指令台数未満の場合、前記待機状態で動作している電力変換部の数を、前記運転状態で動作している電力変換部の数と前記指令台数との差に一致させる
ことを特徴とする電源装置。 - 前記待機電流値と、前記起動電流値とは、
前記運転状態で動作している電力変換部の数である運転台数を、前記複数の電力変換部における電力損失が最も少なくなる数に切り替える際の電流値に基づいて予め定められている
ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。 - 前記制御電流値記憶部には、更に、
前記運転状態で動作している電力変換部のうち少なくとも１つを前記停止状態で動作させるか否かの判定に用いる停止電流値、及び、前記停止状態で動作している電力変換部のうち少なくとも１つを前記運転状態で動作させるか否かの判定に用いる強制起動電流値を、前記運転台数ごとに予め記憶し、
前記運転制御部は、更に、
前記運転台数と、前記運転台数に対応する前記待機電流値、前記起動電流値、前記停止電流値、及び前記強制起動電流値と、前記複数の電力変換部が前記負荷装置に供給している電流値と、現在の運転台数になってから経過した時間とに基づいて、前記運転状態と、前記待機状態と、前記停止状態とのいずれかで前記電力変換部それぞれを動作させるか判定する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか一項に記載の電源装置。 - 前記運転制御部は、更に、
前記運転台数と、前記待機状態で動作している電力変換部の数との和が、前記指令台数より大きく、かつ、前記待機状態で動作している電力変換部がある場合、前記待機状態で動作している電力変換部の数を減らす
ことを特徴とする請求項３に記載の電源装置。 - 前記運転制御部は、更に、
現在の運転台数になってから予め定められた待機時間が経過しているときに、前記運転状態で動作している電力変換部を前記待機状態で動作させる
ことを特徴とする請求項４に記載の電源装置。 - 交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換する複数の電力変換部であって変換した直流電力を外部の負荷装置に供給する運転状態と、前記交流電源から交流電力の供給を受けるが直流電力を前記負荷装置に供給しない待機状態とのいずれかで動作する複数の電力変換部と、外部の負荷装置に対して前記複数の電力変換部と並列に接続されている蓄電池と、前記運転状態で動作している電力変換部のうち少なくとも１つを前記待機状態で動作させるか否かの判定に用いる待機電流値、及び、前記待機状態で動作している電力変換部のうち少なくとも１つを前記運転状態で動作させるか否かの判定に用いる起動電流値を、前記運転状態で動作している電力変換部の数ごとに予め記憶している制御電流値記憶部とを備えている電源装置における電源制御方法であって、
前記複数の電力変換部が供給した電流値の履歴に基づいて、前記複数の電力変換部のうち前記交流電源から交流電力の供給を受ける電力変換部の数を示す指令台数を算出する指令台数決定ステップと、
現在の前記運転状態で動作している電力変換部の数と、当該数に対応する前記待機電流値及び前記起動電流値と、前記複数の電力変換部が前記負荷装置に供給している電流値とに基づいて、前記運転状態と前記待機状態とのいずれで前記電力変換部それぞれを動作させるか判定する運転制御ステップと
を有し、
前記複数の電力変換部は、更に、前記運転状態と、前記待機状態と、前記交流電源から交流電力が供給を受けない停止状態とのいずれかで動作し、
前記運転制御ステップでは、更に、現在の前記運転状態で動作している電力変換部の数である運転台数と、当該運転台数に対応する前記待機電流値及び前記起動電流値と、前記複数の電力変換部が前記負荷装置に供給している電流値と、現在の運転台数になってから経過した時間とに基づいて、前記運転状態と、前記待機状態と、前記停止状態とのいずれかで前記電力変換部それぞれを動作させるか判定し、
前記運転制御ステップでは、更に、前記運転状態で動作している前記電力変換部の数が前記指令台数未満の場合、前記待機状態で動作している電力変換部の数を、前記運転状態で動作している電力変換部の数と前記指令台数との差に一致させる
ことを特徴とする電源制御方法。
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