JP6693179B2 - 電源装置 - Google Patents

電源装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6693179B2
JP6693179B2 JP2016043848A JP2016043848A JP6693179B2 JP 6693179 B2 JP6693179 B2 JP 6693179B2 JP 2016043848 A JP2016043848 A JP 2016043848A JP 2016043848 A JP2016043848 A JP 2016043848A JP 6693179 B2 JP6693179 B2 JP 6693179B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
current
supply device
voltage command
command value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016043848A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018029408A (ja
Inventor
坂野 正太郎
正太郎 坂野
藤田 悟
悟 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP2016043848A priority Critical patent/JP6693179B2/ja
Publication of JP2018029408A publication Critical patent/JP2018029408A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6693179B2 publication Critical patent/JP6693179B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Power Sources (AREA)

Description

本発明は、電源装置に関し、特にカレントドループによる電源ユニット並列運転時の活線挿抜に関する。
図8は、特許文献1に示される従来の電源装置の構成を示す図である。図8において、交流入力源101と負荷102との間に複数の直流電源ユニット103,104,105,…を並列接続して成る直流電源装置において、各直流電源ユニット103,104,105,…の夫々は、直流電源ユニット104,105,…には図示されていないが、直流電源ユニット103には図示されている、直流-直流コンバータ106と電流取出手段107との縦続構成を有している。
直流-直流コンバータ106の出力電圧対出力電流特性としてカレントドループ特性を持たせるように、電流取出手段107より取出した電流出力値を直流-直流コンバータ106の調節端子108に印加している。
複数の直流電源ユニット103,104,105,…から負荷102に直流電流を供給中、或る電源ユニットからの供給電流が大になろうとすると、その電源ユニットの直流-直流コンバータの調節端子108に「電流大」の信号が入力され、出力電圧を低下させるように制御する。
負荷102の両端の電圧は一律であるから、他の電源ユニットにおいても出力電圧を同一化させるように出力電流を大とする。そのため電源ユニット相互間の電流値に検出誤差等が無ければ原理的には差が発生しない。
図9は、特許文献1に示される直流-直流コンバータ単独の出力電圧対出力電流特性を示す図である。図9において、縦軸は出力電圧を、横軸は出力電流を示している。
直流-直流コンバータの通常特性は、破線DLで示すように、出力直流の多少に関わらず出力電圧が一定となることである。
図9においてカレントドループ特性は、実線SLで示すように、負荷電流が零のときの出力電圧Voに対し負荷最大電流Imに至るまで、出力電圧がVoからVmに徐々に低下する特性をいう。なお、電圧Vmの値は、負荷、不図示の出力コンデンサの動作に対して特に影響を与える値ではなく、いわゆる動作上の許容電圧範囲に入っている値である。
各直流電源ユニット103,104,105,…の直流−直流コンバータは、例えば出力電流が最大値の80%で均等分担しているとする。そのとき、出力電圧は所定値Vp、出力電流はIpであって、図9における特性線上で点Pになっている。
ここで、直流-直流コンバータ106の動作が何らかの原因で出力電流が80%より若干大となったとする。電流取出手段107によって帰還される、出力電流に対する信号がより大になると、調節端子108を通じて直流-直流コンバータ106にその信号が伝達され、直流-直流コンバータ106の出力電圧は若干低下するように制御が行われる。これにより、動作特性上において点Pから点Qに移る。
動作特性上において点Pから点Qに移ると、直流電源ユニット106の出力電圧が低下して、負荷に対して並列接続されている他の直流電源ユニット104,105,…の直流-直流コンバータの動作に影響を与える。
直流電源ユニット104,105,…の直流-直流コンバータのカレントドループ特性を示す線が、直流電源ユニット106の直流-直流コンバータのカレントドループ特性を示す線と一致しているとする。そのとき直流電源ユニット104,105,…の直流-直流コンバータの出力電圧は、直流電源ユニット106の直流-直流コンバータの出力電圧と一致するように動作するから、直流電源ユニット104,105,…の直流-直流コンバータの出力電流はそのカレントドループ特性のため若干大に変化する。
従って、直流電源ユニット106の直流-直流コンバータの出力電流が若干大になると、直流電源ユニット104,105,…の直流-直流コンバータの出力電流も同様に大になるので、出力に対する負荷分担率は変わらない。
直流電源ユニットの直流-直流コンバータの出力電流が小に変化した場合も、同様にその他の直流電源ユニットの直流-直流コンバータの出力電流を小に変化する。この場合は図9に示す動作で点Qから点Pに移る動作である。
上記のように並列接続された各直流電源ユニットについて、出力電流が大となったときカレントドループ特性が得られる構成としているので、直流電源ユニットの出力電流に若干の増減が生じたときには、所定電流に落ち着くように各直流電源ユニットが動作するので、出力電流の変化に対し出力電流の分担率は変化しないように動作させることができる。
上記の変動要因は、一例として、直流-直流コンバータ106の動作が何らかの原因で出力電流が80%より若干大となったことに起因して動作点が変動することを示したものである。
特開平9-103032号公報(図1、図2) 特開2006-60978号公報
しかし、上記図9に示された方法において、並列運転されている状態で、仮に1台の直流電源ユニットが活線挿抜された際には、1台分の電流が急にゼロになることにより、その他の直流電源ユニットに対して電流急変が発生し、それに伴いDC出力の電圧変動が発生する。
また同様な活線挿抜時において、既知のカレントシェアによる電圧変動の抑止の場合、複数ユニット中の電流最大値にバランスすることから、原理的に負荷急変は免れない(特許文献2参照)。
本発明の課題は、電源装置を構成する複数の電源ユニットの並列運転時、活線挿抜側のカレントドループ特性を変化させることで、出力の電圧変動を抑える電源装置を提供することにある。
上記課題を達成するために本発明は、交流電源または直流電源からの入力電力を直流電力に変換して負荷に供給する電源装置であって、該電源装置は、負荷に並列に電流を供給する2以上の電源ユニットを備えて構成され、上記電源ユニットのおのおのは、それぞれの出力電圧と出力電流とをバランスさせるための制御部を有し、電源ユニットの挿入/抜去に伴い出力される起動信号/抜去信号を上記制御部が受領することを起点に上記活線挿入/抜去される電源ユニットの上記カレントドループ特性を変化させる、ことを特徴とする。
本発明の電源装置によれば、出力電圧の急激な変動を抑えることが可能となる。
本発明の実施形態に係る電源装置2を備える電源システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る、活線挿抜を行うために例示した電源ユニット13の構成を示す図である。 本発明で用いられる第2電圧指令値V*のカレントドループ特性を示す図である。 本発明の実施形態に係る電源ユニット13が電源装置2に挿入されたことを検知する回路の構成例を示す図である。 本発明の実施形態における電源ユニット13が電源装置2に挿入された直後の第1電圧指令値Vi*の動作を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電源ユニット10〜13の活線挿入前後の挙動を説明する図である。 本発明の実施形態に係る電源ユニット10〜13の活線挿入起動後のシーケンスを説明する図である。 特許文献1に開示された従来の電源装置の構成を示す図である。 図8の電源装置で使用されるカレントドループ特性の内容を説明する図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る電源装置を備える電源システムの構成を示すブロック図である。図1に示す本発明の実施形態に係る電源システムは、交流電源1と、電源装置2と、負荷3により構成される。
電源装置2は、交流電源1の交流電力を直流電力に変換して負荷3に供給するための電源ユニット10〜13を有する。なお、4台の電源ユニット10〜13は本発明の実施形態を説明するために例示したものであり、電源ユニットの数は、4台以上であっても、4台以下であってもよい。
電源装置2において、電源ユニット10〜13それぞれの入力部は交流(AC)ライン4に接続され、電源ユニット10〜13それぞれの出力部は直流(DC)ライン5に接続される。交流(AC)ライン4は交流電源1に接続される。直流(DC)ライン5は負荷3に接続される。すなわち、電源ユニット10〜13は、交流電源1と負荷3との間に、並列に接続される。
電源ユニット10〜13の構成要素として、AC/DC変換回路20〜23、DC/DC変換回路30〜33、および、逆流阻止ダイオード40〜43を有することができる。AC/DC変換回路20〜23は、入力部が交流(AC)ライン4に接続され、交流電力を直流電力に変換する。DC/DC変換回路30〜33は、AC/DC変換回路20〜23から出力される直流電力を所定電圧の直流電力に変換する。DC/DC変換回路30〜33は一般的に入出力絶縁型のものが用いられる。DC/DC変換回路30〜33から出力される直流電力は、逆流阻止ダイオード40〜43を介して、直流(DC)ライン5に出力される。
上記電源装置2の構成は、単なる一例であって、AC/DC変換回路20〜23を電池で構成するようにしてもよい。
以下では、電源ユニットの活線挿抜の説明を電源ユニット13を用いて説明する。電源ユニットを活線挿抜する必要性は、負荷3を構成する設備、例えばサーバ、の増設に伴う負荷電流の増加が見込まれる場合、あるいは故障やメンテナンス等で電源ユニット10〜13から一つの電源ユニットを取り外す必要が生じた場合、などに対処できるようにすることにある。
図2は、本発明の実施形態に係る、活線挿抜を行うために例示した電源ユニット13の構成を示す図である。電源ユニット13は、DC/DC変換回路33を制御するための制御部54を備えている。図2では、代表例として、電源ユニット13の制御部54を示しているが、電源ユニット13以外の電源ユニット10〜12も同様に制御部54を備えている。したがって、活線挿抜を行う電源ユニットは、電源ユニット13に限定されず、電源ユニット10〜12のいずれかであってもよい。
図2において、51は電流検出部を、52は電圧検出部を、33はDC/DC変換回路を、54はカレントドループ特性により電源ユニットの出力電流を制御する制御部を、それぞれ示している。電流検出部51は、DC/DC変換回路30〜33から出力される電流を検出し、検出信号として検出電流Ioutを出力する。電圧検出部52は、DC/DC変換回路33の出力電圧を検出し、検出信号として検出電圧Voutを出力する。なお図2において、電源ユニット13を、AC/DC変換回路23を電池とするか、AC/DC変換回路23の出力に電池を接続するように構成し、制御部54がこの電池の放電制御機能を備えるように構成したものであってもよい。
制御部54において、57は第1電圧指令部であり、第1電圧指令値Vi*を出力する。第1電圧指令値Vi*は、DC/DC変換回路33の出力電流が0Aのときの出力電圧指令値である。電源ユニット13が起動するとき、第1電圧指令部57は第1電圧指令値Vi*を時間に対して一定の変化率で0Vから上昇させ、最大値Vmaxに達したところでVmaxに固定する。また、電源ユニット13が停止するとき、第1電圧指令部57は第1電圧指令値Vi*を時間に対して一定の変化率で最大値Vmaxから下降させ、0Vになった時点で0Vに固定する。
乗算器56は、第1電圧指令値Vi*を用いて、カレントドループ特性を持たせた第2電圧指令値V*を出力する。第2電圧指令値V*は、V*=Vi*−K×Ioutで算出される。ここで、Kは、ドループゲインであり、ドループゲイン設定器55から出力される。乗算器56は、ドループゲインKと検出電流Ioutとを乗算して得たドループ量(K×Iout)を出力する。減算器58は、第1電圧指令値Vi*からドループ量(K×Iout)を減算して得た第2電圧指令値V*を出力する。
図3は、本発明で用いられる第2電圧指令値V*のカレントドループ特性を示す図である。この図は、第1電圧指令部57から出力される第1電圧指令値Vi*が最大値Vmaxに維持されているときのカレントドループ特性である。図3において、出力電流Ioutが0Aから増加するにしたがって、第2電圧指令値V*は最大値Vmaxから最小値Vminまでランプ状に低下する。第2電圧指令値V*の低下量は、ドループゲイン設定器55から出力されるドループゲインKによって定まる。
図2に戻って、減算器59は、第2電圧指令値V*に対する検出電圧Voutの偏差量を演算し、その結果を電圧調節器(Auto Voltage Regulator)60に入力する。電圧調節器60は、第2電圧指令値V*に対する検出電圧Voutの偏差量を入力として、この偏差量をゼロとするための電流指令値I*を出力する。電圧調節器60は、PI調節器(Proportional Integral controller)等で構成される。
減算器61は、電流指令値I*に対する検出電流Ioutの偏差量を演算し、その結果を電流調節器(Auto Current Regulator)62に入力する。電流調節器62は、電流指令値I*に対する検出電流Ioutの偏差量を入力として、この偏差量をゼロとするための制御信号を出力する。この制御信号は、DC/DC変換回路33を動作させるための信号である。電流調節器62は、上記電圧調節器60と同様、PI調節器等で構成される。
このようなカレントドループ特性を持たせたDC/DC変換回路は、出力電流が大きくなろうとすると、より低い電圧を出力するように動作する。結果として、このような動作を行うDC/DC変換回路30〜33を含む電源ユニット10〜13それぞれの出力電流値は、全負荷電流を4等分した値でバランスする。このとき、電源ユニット10〜13の出力電圧は、図3に示される電圧VmaxとVminとの間に収まる。
なお、電流指令値I*は電源ユニットの定格出力電流を超えないように制限される。また電源ユニットを活線挿入する時の動作は後で詳しく説明される。
図4は、本発明の実施形態に係る電源ユニット13が電源装置2に挿入されたことを検知する回路の構成例を示す図である。電源ユニット13は、一端が制御電源の高電位端子Vpに接続されたプルアップ抵抗82と、このプルアップ抵抗82の他端に入力端子が接続される反転論理素子(NOT素子)81とを備えている。一方、電源装置2は、一端が制御電源の低電位端子GNDに接続された挿入検知スイッチ80を備えている。挿入検知スイッチ80は、電源ユニット13が電源装置2の所定位置に挿入されると、機械的に閉じるように構成されている。また、電源ユニット13が電源装置2に挿入される過程で、反転論理素子81の入力端子と挿入検知スイッチ80の他端とが接続されるように構成されている。
電源ユニット13が電源装置2に挿入される過程では、挿入検知スイッチ80は開のままである。したがって、反転論理素子81の入力端子には制御電源の高電位(ハイレベル)が入力される。このとき、反転論理素子81はローレベルの信号を出力する。電源装置2が電源ユニット13の所定位置に挿入されると、挿入検知スイッチ80が閉となる。したがって、反転論理素子81の入力端子には制御電源の低電位(ローレベル)が入力される。そのため、反転論理素子81はハイレベルの信号を出力する。すなわち、電源ユニット13が電源装置2の所定位置に挿入されると、反転論理素子81の出力信号がローレベルからハイレベルに変化する。
反転論理素子81の出力信号は、電源ユニット13の制御部54に、起動信号70として入力される。反転論理素子81の出力信号がハイレベルであれば、制御部54に入力される起動信号70はハイレベルとなる。また、反転論理素子81の出力信号がローレベルであれば、制御部54に入力される起動信号70はローレベルとなる。
すなわち、制御部54は、電源ユニット13が電源装置2の所定位置に挿入されたとき、挿入検知回路からハイレベルの起動信号70を受け取る。この起動信号70が第1電圧指令部57に入力される。これにより電源ユニット13が起動する。
図4の挿入検知スイッチ80は、機構的スイッチに限定されず電子的なスイッチでも構わない。要すれば電源装置2の所定位置に電源ユニット13が正しく挿入されたことを検知して、反転論理素子81の入力をローレベルにするものであればよい。
図5は、本発明の実施形態における電源ユニット13が電源装置2に挿入された後の第1電圧指令部57の動作を説明する図である。上述した図4において、電源ユニット13が電源装置2の所定位置に正しく挿入されると、図5の下段に示す起動信号70がハイレベルになる。
起動信号70がハイレベルになると、第1電圧指令部57は、第1電圧指令値Vi*を0Vから時間に対して一定の変化率で上昇させ、最大値Vmaxに達したところでVmaxに固定する。
図6は、本発明の実施形態に係る電源ユニット10〜13の活線挿入前後の挙動を説明する図である。図6において、電源ユニット10〜12のから出力される電流の最大値は200Aとする。また、カレントドループ特性の最大ドループ量はVmax-Vmin=4Vであるとする。さらに、負荷電流は480Aで一定とする。
活線挿入されるとした電源ユニット13は、稼動中の電源ユニット10〜12と同じ出力定格を有し、且つ同じカレントドループ特性を有するものとする。
図6(a)は、電源ユニット13が電源装置2に挿入される前の状態を説明するための図である。この状態では、電源ユニット10〜12の3台が負荷に電力を供給している。このとき、電源ユニット10〜12の出力電流は、同じカレントドループ特性により自律的に480A/3台=160A/台でバランスする。したがって、電源ユニット10〜12それぞれの出力電圧Voutは、Vout=Vmaxー(4V/200A)×160A=Vmaxー3.2Vである。
図6(b)は、電源ユニット13が電源装置2に挿入されて、電源ユニット13の第1電圧指令値Vi*が0VからVmaxに上昇する途中の状態を説明するための図である。この状態では、図5に示すように、電源ユニット13の出力電圧が第1電圧指令値Vi*にしたがって上昇する。そして、第1電圧指令値Vi*が、Vmaxー3.2V未満では、電源ユニット13の出力電流は0Aのままである。次に、第1電圧指令値Vi*がVmaxー3.2Vを超えてVmaxに向かって上昇すると、電源ユニット13の出力電流は、0Aから徐々に増加する。このとき、電源ユニット10〜12の出力電圧はVmaxー3.2Vの位置からカレントドループ特性に沿って上昇する。一方、電源ユニット13の出力は電源ユニット10〜12の出力と接続されている。したがって、電源ユニット13の出力電圧は、自律的には電源ユニット10〜12の出力電圧に追従する。
図6(c)は、電源ユニット13が電源装置2に挿入された後、電源ユニット10〜13の出力電流がバランスした状態を説明するための図である。この状態では、電源ユニット13の第1電圧指令値Vi*が、最終的にVi*=Vmaxになっている。この場合、すべての電源ユニット10〜13は同じカレントドループ特性を有することになるので、自律的に出力電流Ioutが、Iout=480A/4台=120Aでバランスする。出力電流Ioutがバランスしたとき、出力電圧VoutはVout=Vmax−(4V/200A)×120A=Vmax−2.4Vとなってバランスする。
図7は、本発明の実施形態に係る電源ユニット10〜13の活線挿入起動後のシーケンスを説明する図である。図7の説明では図1ないし図6を適宜参照する。
図7(a)は、電源ユニット13が電源装置2に挿入される前後の電源ユニット10〜12の第1電圧指令値Vi*を説明するための図である。電源ユニット10〜12の第1電圧指令値Vi*は、時間軸tに関係なくVmaxで一定である。
図7(b)は、電源ユニット13が電源装置2に挿入されることにより出力される起動信号70を説明するための図である。図7(c)は、起動信号70に基づいて出力される第1電圧指令値Vi*を説明するための図である。
電源装置2に電源ユニット13が活線挿入されると、時間軸t上の(1)時点で起動信号70がハイレベルになる。起動信号70がハイレベルになることで、電源ユニット13は、第1電圧指令値Vi*を0Vからランプ動作をスタートさせる。電源ユニット13の第1電圧指令値Vi*は時間軸t上の(2)時点で電源ユニット10〜12の出力電圧(Vmaxー3.2V)を超える。第1電圧指令値Vi*の最終到達値はVmaxである。
図7(d)は、電源ユニット13が電源装置2に挿入されたときの電源ユニット10〜12の出力電圧を説明するための図である。図7(e)は、電源ユニット13が電源装置2に挿入されたときの電源ユニット10〜13の出力電流を説明するための図である。
電源ユニット13の出力電圧は、時間軸t上の(2)時点以前は電源ユニット10〜12の出力電圧(Vmaxー3.2V)よりも低い電圧である。したがって、電源ユニット13からは負荷に供給する電流は出力されない。そのため、時間軸t上の(2)時点まで、電源ユニット10〜12の出力電圧、出力電流は、電源ユニット13が電源装置2に挿入される前の状態(Vout=Vmax-3.2V、Iout=160A)でバランスしている。
時間軸t上の(2)時点になると、活線挿入された電源ユニット13の第1電圧指令値Vi*が電圧ユニット10〜12の出力電圧(Vmax-3.2V)に到達する。時間軸t上の(2)時点を通過すると、電源ユニット13の出力電圧が電圧ユニット10〜12の出力電圧(Vmax-3.2V)を超えるため、電源ユニット13の出力電流が徐々に増加する。
時間軸t上の(3)時点になると、電源ユニット13の第1電圧指令値Vi*が、Vmaxに到達する。これにより、電源ユニット13のカレントドループ特性が他の電源ユニット10〜12と同じカレントドループ特性になる。このとき、すべての電源ユニット10〜13の出力電流Ioutは、480A/4台=120Aでバランスする。また、電源ユニット10〜13の出力電圧Voutは、Vmax-2.4Vとなる。
以上のようにカレントドループ特性の第1電圧指令値Vi*を時間に対して一定の変化率で上昇させることにより、活線挿入時における電源ユニットの出力電流の急変を防止することができる。
以上までは、もっぱら電源ユニット10〜12が稼働している電源装置2に電源ユニット13を活線挿入した場合の各電源ユニットの動作について説明した。以後は図1に示す電源装置2内ですべての電源ユニット10〜13が稼動している状態から一つの電源ユニット、例えば電源ユニット13を取り出す、すなわち活線抜去する事例について図1ないし図7(図4を除く)を適宜参照して説明する。
電源ユニット13の活線抜去作業は、電源ユニット13をメンテナンスする、或いは故障が発生した等の理由から電源ユニットを取り外す際に生じる。これは、他の電源ユニット10〜12であっても同じである。
以下では、図1においてすべての電源ユニット10〜13が稼動している際に電源ユニット13を活線抜去するものとする。
電源ユニット13の活線抜去は、例えば電源ユニット13を納めている筐体(不図示)に付加されている機構的なロックスイッチを解除した後に行う。これは、活線挿入と逆の動作、すなわち電源装置2(図1参照)の所定位置に挿入されている電源ユニット13を電気的に直に抜去すると、アークの発生により装置を損傷させるおそれがあるからである。
こうすることで図2に示される抜去信号71を第1電圧指令部57に印加することができる。その信号波形は、図5に示した起動信号70と同様である。
抜去信号71が印加されると、電源ユニット10〜13の動作は、図7の時間軸tを(3)→(2)→(1)と、活線挿入時の時間軸tの流れを逆に辿る。まず、電源ユニット13の第1電圧指令部57は、図7の時間軸t上の(3)時点を起点にして、第1電圧指令値Vi*をVmaxから0Vに向けて下降させる。第1電圧指令値Vi*をVmaxから0Vに向けて下降させることで、電源ユニット13は、カレントドループ特性を保ったまま、出力電圧を低下させることができる。第1電圧指令値Vi*がVmaxから低下するにしたがって電源ユニット13の出力電圧が低下すると、電源ユニット13の出力電流が減少する。図7の時間軸t上の(3)時点から電流が減少し始めて図7の時間軸t上の(2)時点になると、電源ユニット13の第1電圧指令値Vi*がVmax-3.2V近くまで下降する(図7(c)参照)。
一方、電源ユニット13の出力電流が減少し始めると、他の電源ユニット10〜12の出力電流が、120Aから160Aに向かって増加する(図7(e)参照)。
電源ユニット10〜12の出力電流の増加は、カレントドループ特性に従って増加するため、電流バランスは保持されたまま推移する。そのため電源ユニット10〜12の出力電流が急変することはない。
一方、電源ユニット13の出力電流は、第1電圧指令値Vi*がVmax-3.2Vまで下降した時点(時間軸t上の(1)時点)で0Aとなる。さらに、電源ユニット13の第1電圧指令値Vi*は0Vまで低下するが、この間、電源ユニット13の出力電流は0Aのままである。(図7(e)参照)。
電源ユニット13の電圧が0になることで、電源ユニット13を電源装置2から電気的に安全に引き出すことが可能となる。
なお、電源端子がむき出しにならない構造であれば、人体への影響もないので時間軸t上の(2)の段階以降であれば、安全に引き出すことが可能である。
本発明は、ネットワークシステムを構築しておいて複数台の電源装置を管理するシステムにも適用することができる。この場合、上位装置から受信した起動指令/抜去指令に基づいて、電源ユニットの出力電圧をカレントドループ特性に従いながら上昇または下降させればよい。また通信機用電源装置や大型コンピュータ用電源装置にも適用することが可能である。
1 交流電源
2 電源装置
3 負荷
4 交流(AC)ライン
5 直流(DC)ライン
10〜13 電源ユニット
20〜23 AC/DC変換回路
30〜33 DC/DC変換回路
40〜43 逆流阻止ダイオード
51 電流検出部
52 電圧検出部
54 制御部
55 ドループゲイン設定器
56 乗算器
57 第1電圧指令部
58、59、61 減算器
60 電圧調節器
62 電流調節器
70 起動信号
71 抜去信号
80 挿入検知スイッチ
81 反転論理素子
82 プルアップ抵抗

Claims (7)

  1. 交流電源または直流電源からの入力電力を直流電力に変換して負荷に供給する電源装置であって、
    前記電源装置は、前記負荷に並列に電流を供給する複数の電源ユニットを備え、
    前記電源ユニットの各々は、それぞれの出力電圧と出力電流とを制御するための制御部を有し、
    前記制御部は、
    出力電流がゼロの時の電圧指令値であって、前記電源ユニットが前記電源装置に活線挿入されたときにゼロから最大値まで徐々に上昇する第1電圧指令値を生成する第1電圧指令部と、
    前記第1電圧指令値と前記電源ユニットの出力電流値とに基づいて、前記第1電圧指令値に対してカレントドループ特性を持たせた第2電圧指令値を生成する第2電圧指令部と、
    前記第2電圧指令値に対する前記電源ユニットの出力電圧の偏差量をゼロにするための電流指令値を生成し、該電流指令値に対する前記電源ユニットの出力電流の偏差量をゼロにするための前記電源ユニットの制御信号を生成する電圧・電流制御部と、
    を備える、
    ことを特徴とする電源装置。
  2. 請求項1に記載の電源装置であって、
    前記活線挿入される前記電源ユニットの前記第1電圧指令部は、前記活線挿入に伴う起動信号が入力された時点を起点に、前記第1電圧指令値をゼロから最大値まで徐々に上昇させる、
    ことを特徴とする電源装置。
  3. 請求項2に記載の電源装置であって、
    前記起動信号は、前記活線挿入される前記電源ユニットが前記電源装置の所定位置に正しく挿入されたときに、前記制御部に入力される、
    ことを特徴とする電源装置。
  4. 請求項1に記載の電源装置であって、
    前記電源装置から活線抜去される前記電源ユニットの前記1電圧指令部は、さらに、前記活線抜去に伴う抜去信号が入力された時点を起点に、前記活線抜去される前記電源ユニットの前記第1電圧指令値を最大値からゼロまで徐々に低下させる、
    ことを特徴とする電源装置。
  5. 請求項4に記載の電源装置であって、
    前記抜去信号は、前記活線抜去される前記電源ユニットが前記電源装置の所定位置から抜去される以前に前記制御部に入力される、
    ことを特徴とする電源装置。
  6. 前記複数の電源ユニットのカレントドループ特性は、同一の特性であることを特徴とする請求項1に記載の電源装置。
  7. 請求項1に記載の電源装置であって、
    前記複数の電源ユニットの少なくとも1つは、バッテリに蓄えられた電力を直流電力に変換して、前記負荷に供給するものであることを特徴とする電源装置。
JP2016043848A 2015-04-01 2016-03-07 電源装置 Active JP6693179B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016043848A JP6693179B2 (ja) 2015-04-01 2016-03-07 電源装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017567844 2015-04-01
JP2016043848A JP6693179B2 (ja) 2015-04-01 2016-03-07 電源装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018029408A JP2018029408A (ja) 2018-02-22
JP6693179B2 true JP6693179B2 (ja) 2020-05-13

Family

ID=61247606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016043848A Active JP6693179B2 (ja) 2015-04-01 2016-03-07 電源装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6693179B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110568235B (zh) * 2019-09-09 2024-06-25 广东安朴电力技术有限公司 一种智能高压测试电源系统及控制方法
WO2021214851A1 (ja) * 2020-04-21 2021-10-28 三菱電機株式会社 電源システム
WO2022059617A1 (ja) 2020-09-15 2022-03-24 古河電気工業株式会社 電力変換器、電力変換器の制御方法、電力システム、電力システムの制御方法およびプログラム
WO2022107583A1 (ja) 2020-11-20 2022-05-27 古河電気工業株式会社 電力システム及び電力システムの制御方法
JPWO2022130802A1 (ja) 2020-12-17 2022-06-23

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07154921A (ja) * 1993-11-29 1995-06-16 Toshiba Corp 並列運転電源装置
JP5667915B2 (ja) * 2011-03-29 2015-02-12 株式会社Nttファシリティーズ 直流電源装置
US8929106B2 (en) * 2011-05-20 2015-01-06 General Electric Company Monotonic pre-bias start-up of a DC-DC converter
US8913406B2 (en) * 2011-06-24 2014-12-16 General Electric Company Paralleled power converters with auto-stagger start-up
CN103219885B (zh) * 2012-01-20 2015-08-12 百富(澳门离岸商业服务)有限公司 Dc至dc转换器
JP6123896B2 (ja) * 2013-07-30 2017-05-10 富士電機株式会社 電源システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018029408A (ja) 2018-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6693179B2 (ja) 電源装置
CN107888087B (zh) 包括逻辑电路的电源
CN109196762B (zh) 电源系统
US7615891B2 (en) Systems for and methods of controlling operation of a UPS
US9893561B2 (en) Power supply conversion system and method of controlling the same
CN104423407B (zh) 低压差线性稳压器及其启动方法、电子装置和芯片
TWI362166B (en) System and method for limiting a slew rate of inrush current associated with a field-effect transistor
CN104731146A (zh) 开关调节器及电子设备
CN111344939A (zh) 并联电源装置
JP2016085591A (ja) Usb給電装置、それを用いた電子機器、usb給電装置の制御方法
CN100459383C (zh) 电源
TWI767399B (zh) 具有分段線性負載線的電壓調節器
JP6194419B2 (ja) シリアルバス電圧補償
JPH09103032A (ja) 直流電源装置
US20190148955A1 (en) Power supply device and power supply method
US9148138B2 (en) Connection apparatus
CN103687180A (zh) 发光元件电路的控制电路及其控制方法
CN113922652B (zh) 一种逆变器、逆变系统以及防雷电路及其控制方法
TW202046591A (zh) 電力負載分配系統
JP7291592B2 (ja) コンバータ装置及びその出力制御方法
KR20160114530A (ko) 정보 처리 장치
KR101439807B1 (ko) 돌입전류 방지용 직류전원 공급장치
Subasinghage et al. Circuit Protection Techniques for Supercapacitor-Assisted Low-Dropout (SCALDO) Regulator
JP2005229664A (ja) 無停電電源装置
KR20150112406A (ko) 무정전 전원 공급 장치 및 그의 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190214

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191217

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200213

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20200213

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200317

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200330

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6693179

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250