JP5842582B2 - 補助電源装置および電力供給方法 - Google Patents
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Description
〔第1実施形態〕
図1において、補助電源装置1が接続される電源10は、例えば10〜30ボルト程度の比較的に低い電圧の電力を供給するLV(Low Voltage)電源ラインである。電源10は、商用交流を変圧して定電圧化する図示しない電源ユニットに接続されており、電源ユニットの仕様で決まる所定値以下の大きさの電流を負荷30に流すことができる。なお、補助電源装置1を備える機器に対して直流給電が行なわれる場合、電源10は直流給電用の電源ユニットから電力供給を受ける。
ただし、ΔIは負荷電流Ixが増大し始めたときの単位時間当りの増加量であり、負荷30の仕様によって決まる。負荷30が複数の駆動対象の組合せである場合、同時に駆動される駆動対象の数が最も多いときの単位時間当りの増加量がΔIとされる。
〔第2実施形態〕
図5に示される補助電源装置2の基本的な構成は図1の補助電源装置1の構成と同様である。補助電源装置2の特徴は、切替えスイッチ15,16を制御する制御部22が閾値設定テーブル221に従って第2閾値Ith2の設定を適宜変更することである。閾値設定テーブル221は負荷電流Ixの増大の度合いと設定すべき第2閾値Ith2とを対応付ける制御データであり、制御部22内の図示しない不揮発性メモリに格納されている。
〔第3実施形態〕
図8に示される補助電源装置3の基本的な構成は図1の補助電源装置1の構成と同様である。補助電源装置3の特徴は、切替えスイッチ15,16を制御する制御部23が負荷30の起動状態に応じて第2閾値Ith2の設定を変更することである。制御部23には、負荷30を構成する複数の駆動対象がそれぞれ起動されたことを示す多値または2値の起動信号S30が入力される。信号数には制限なく、少なくともモーターのようにピーク電流値の大きい駆動対象の信号が入力されればよい。制御部23は、起動された駆動対象と設定すべき第2閾値Ith2とを対応付ける閾値設定テーブル231に従って第2閾値Ith2を設定する。閾値設定テーブル231は制御部23内の図示しない不揮発性メモリに格納されている。
〔第4実施形態〕
図10に示される補助電源装置4の基本的な構成は図1の補助電源装置1の構成と同様である。補助電源装置3の特徴は、第1蓄電デバイスC1および第2蓄電デバイスC2の蓄電量を検出する蓄電量検出部19を備えていることである。例示の蓄電量検出部19は、第1蓄電デバイスC1および第2蓄電デバイスC2のそれぞれの端子間電圧を蓄電量として検出する。検出値を示す検出信号S19は、切替えスイッチ15,16を制御する制御部24に入力される。制御部24は、検出された蓄電量に応じて第1閾値Ith1および第2閾値Ith2の設定を変更する。
〔第5実施形態〕
図12に示される補助電源装置5の基本的な構成は図1の補助電源装置1の構成と同様である。補助電源装置5の特徴は、制御部25が切替えスイッチ15,16の制御において、第1閾値Ith1および第2閾値Ith2と第1蓄電デバイスC1および第2蓄電デバイスC2との関係を入れ替えることである。制御部25は、充放電の切替え回数をカウントする切替え回数カウンタ251を有しており、第1蓄電デバイスC1および第2蓄電デバイスC2の間で充放電の切替え回数の累積が均等化されるように、切替えスイッチ15,16を制御する。本例において、切替え回数カウンタ251は第1蓄電デバイスC1および第2蓄電デバイスC2のうち、ピーク補償を行う場合に先に放電させる蓄電デバイス(これを蓄電デバイスCFという)の充電から放電への切替えの回数をカウントする。
〔第6実施形態〕
図15に示される補助電源装置6の基本的な構成は図1の補助電源装置1の構成と同様である。補助電源装置6の特徴は、第2実施形態、第3実施形態および第4実施形態と同様に閾値の設定を変更する機能と、第5実施形態と同様に先に放電させる蓄電デバイスCFを入れ替える機能とを有することである。補助電源装置6は第4実施形態の補助電源装置4と同様に蓄電量検出部19を備えている。切替えスイッチ15,16を制御する制御部26は、第2実施形態と同様の閾値設定テーブル221、第3実施形態と同様の閾値設定テーブル231、および第5実施形態と同様の切替え回数カウンタ251を有している。
10 電源
30 負荷
C1 第1蓄電デバイス(第1の蓄電デバイス)
C2 第2蓄電デバイス(第2の蓄電デバイス)
12 充電回路
14 昇圧回路
15 切替えスイッチ(第1のスイッチ)
16 切替えスイッチ(第2のスイッチ)
17 電流検出部
19 蓄電量検出部
21,22,23,24,25,26 制御部
Ith1 第1閾値(第1の閾値)
Ith2 第2閾値(第2の閾値)
Claims (7)
- 電源から負荷への通電の電流不足を補う補助電源装置であって、
第1の蓄電デバイスと、
第2の蓄電デバイスと、
前記電源によって前記第1の蓄電デバイスおよび前記第2の蓄電デバイスを充電する充電回路と、
前記第1の蓄電デバイスの放電電力および前記第2の蓄電デバイスの放電電力を昇圧して前記負荷に供給する昇圧回路と、
前記第1の蓄電デバイスが前記充電回路に充電可能に接続される充電状態と、前記第1の蓄電デバイスが前記昇圧回路に放電可能に接続される放電状態とを切替えるための第1のスイッチと、
前記第2の蓄電デバイスが前記充電回路に充電可能に接続される充電状態と、前記第2の蓄電デバイスが前記昇圧回路に放電可能に接続される放電状態とを切替えるための第2のスイッチと、
前記負荷へ流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部によって検出される電流値が第1の閾値よりも小さい第2の閾値になるまで増加したときに、前記第1の蓄電デバイスおよび前記第2の蓄電デバイスのうちの一方の蓄電デバイスのみを放電状態とし、その後に前記電流検出部によって検出される電流値が前記第1の閾値になるまで増加したときに、他方の蓄電デバイスを放電状態とするように、前記第1のスイッチおよび前記第2のスイッチを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記電流検出部によって検出された複数の時点の電流値に基づいて、前記負荷へ流れる電流の増加量を検知し、当該増加量が多いほど前記第2の閾値を小さい値に設定する
ことを特徴とする補助電源装置。 - 電源から負荷への通電の電流不足を補う補助電源装置であって、
第1の蓄電デバイスと、
第2の蓄電デバイスと、
前記電源によって前記第1の蓄電デバイスおよび前記第2の蓄電デバイスを充電する充電回路と、
前記第1の蓄電デバイスの放電電力および前記第2の蓄電デバイスの放電電力を昇圧して前記負荷に供給する昇圧回路と、
前記第1の蓄電デバイスが前記充電回路に充電可能に接続される充電状態と、前記第1の蓄電デバイスが前記昇圧回路に放電可能に接続される放電状態とを切替えるための第1のスイッチと、
前記第2の蓄電デバイスが前記充電回路に充電可能に接続される充電状態と、前記第2の蓄電デバイスが前記昇圧回路に放電可能に接続される放電状態とを切替えるための第2のスイッチと、
前記負荷へ流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部によって検出される電流値が第1の閾値よりも小さい第2の閾値になるまで増加したときに、前記第1の蓄電デバイスおよび前記第2の蓄電デバイスのうちの一方の蓄電デバイスのみを放電状態とし、その後に前記電流検出部によって検出される電流値が前記第1の閾値になるまで増加したときに、他方の蓄電デバイスを放電状態とするように、前記第1のスイッチおよび前記第2のスイッチを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記負荷の電力消費特性を示す制御データに基づいて、前記負荷へ流れる電流の予想ピーク値が大きいほど前記第2の閾値を小さい値に設定する
ことを特徴とする補助電源装置。 - 電源から負荷への通電の電流不足を補う補助電源装置であって、
第1の蓄電デバイスと、
第2の蓄電デバイスと、
前記電源によって前記第1の蓄電デバイスおよび前記第2の蓄電デバイスを充電する充電回路と、
前記第1の蓄電デバイスの放電電力および前記第2の蓄電デバイスの放電電力を昇圧して前記負荷に供給する昇圧回路と、
前記第1の蓄電デバイスが前記充電回路に充電可能に接続される充電状態と、前記第1の蓄電デバイスが前記昇圧回路に放電可能に接続される放電状態とを切替えるための第1のスイッチと、
前記第2の蓄電デバイスが前記充電回路に充電可能に接続される充電状態と、前記第2の蓄電デバイスが前記昇圧回路に放電可能に接続される放電状態とを切替えるための第2のスイッチと、
前記負荷へ流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部によって検出される電流値が第1の閾値よりも小さい第2の閾値になるまで増加したときに、前記第1の蓄電デバイスおよび前記第2の蓄電デバイスのうちの一方の蓄電デバイスのみを放電状態とし、その後に前記電流検出部によって検出される電流値が前記第1の閾値になるまで増加したときに、他方の蓄電デバイスを放電状態とするように、前記第1のスイッチおよび前記第2のスイッチを制御する制御部と、
前記第1の蓄電デバイスおよび前記第2の蓄電デバイスのそれぞれの蓄電量を検出する蓄電量検出部と、を備え、
前記制御部は、前記蓄電量検出部によって検出された前記蓄電量が所定量よりも少ない場合、当該蓄電量が当該所定量よりも多い場合と比べて、前記第1の閾値および前記第2の閾値を大きい値に設定する
ことを特徴とする補助電源装置。 - 前記制御部は、前記第1の蓄電デバイスおよび前記第2の蓄電デバイスの間で充放電の切替え回数の累積が均等化されるように、前記第1のスイッチおよび前記第2のスイッチの制御において、前記一方の蓄電デバイスと前記他方の蓄電デバイスとを入れ替える
請求項1ないし3のいずれかに記載の補助電源装置。 - 電源から負荷へ電力を供給する電力供給方法であって、
前記電源の出力電圧よりも放電電圧が低い第1の蓄電デバイスおよび第2の蓄電デバイスを、前記電源によって充電しておき、
前記電源から前記負荷へ流れる電流の値が第1の閾値よりも小さい第2の閾値になるまで増加したときに、前記第2の蓄電デバイスのみを放電させ、それによって、前記第2の蓄電デバイスの放電電力を昇圧して前記負荷に供給する昇圧回路への通電を開始し、
その後に、前記負荷へ流れる電流の値が前記第1の閾値になるまで増加したときに、前記第1の蓄電デバイスを放電させ、その放電電力を前記昇圧回路によって昇圧して前記負荷へ供給するものであり、
前記負荷へ流れる電流の複数の時点の電流値に基づいて、前記負荷へ流れる電流の増加量を検知し、当該増加量が多いほど前記第2の閾値を小さい値に設定する
ことを特徴とする電力供給方法。 - 電源から負荷へ電力を供給する電力供給方法であって、
前記電源の出力電圧よりも放電電圧が低い第1の蓄電デバイスおよび第2の蓄電デバイスを、前記電源によって充電しておき、
前記電源から前記負荷へ流れる電流の値が第1の閾値よりも小さい第2の閾値になるまで増加したときに、前記第2の蓄電デバイスのみを放電させ、それによって、前記第2の蓄電デバイスの放電電力を昇圧して前記負荷に供給する昇圧回路への通電を開始し、
その後に、前記負荷へ流れる電流の値が前記第1の閾値になるまで増加したときに、前記第1の蓄電デバイスを放電させ、その放電電力を前記昇圧回路によって昇圧して前記負荷へ供給するものであり、
前記負荷の電力消費特性を示す制御データに基づいて、前記負荷へ流れる電流の予想ピーク値が大きいほど前記第2の閾値を小さい値に設定する
ことを特徴とする電力供給方法。 - 電源から負荷へ電力を供給する電力供給方法であって、
前記電源の出力電圧よりも放電電圧が低い第1の蓄電デバイスおよび第2の蓄電デバイスを、前記電源によって充電しておき、
前記電源から前記負荷へ流れる電流の値が第1の閾値よりも小さい第2の閾値になるまで増加したときに、前記第2の蓄電デバイスのみを放電させ、それによって、前記第2の蓄電デバイスの放電電力を昇圧して前記負荷に供給する昇圧回路への通電を開始し、
その後に、前記負荷へ流れる電流の値が前記第1の閾値になるまで増加したときに、前記第1の蓄電デバイスを放電させ、その放電電力を前記昇圧回路によって昇圧して前記負荷へ供給するものであり、
前記第1の蓄電デバイスおよび前記第2の蓄電デバイスのそれぞれの蓄電量を検出し、検出された前記蓄電量が所定量よりも少ない場合、当該蓄電量が当該所定量よりも多い場合と比べて、前記第1の閾値および前記第2の閾値を大きい値に設定する
ことを特徴とする電力供給方法。
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