JPH06245376A - Power source - Google Patents

Power source

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JPH06245376A
JPH06245376A JP5025242A JP2524293A JPH06245376A JP H06245376 A JPH06245376 A JP H06245376A JP 5025242 A JP5025242 A JP 5025242A JP 2524293 A JP2524293 A JP 2524293A JP H06245376 A JPH06245376 A JP H06245376A
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output
current
circuit
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Yutaka Kuwata
豊 鍬田
Tadatoshi Babasaki
忠利 馬場崎
Masaki Iwazawa
政記 岩沢
Kumihito Tateda
久美仁 舘田
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    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

PURPOSE:To provide a power source to be coped with by detecting and controlling characteristic change of a DC generator having inherent characteristics of a fuel cell, etc. CONSTITUTION:The power source comprises a main circuit and controller 3, an output error voltage amplifier B for comparing an output detection voltage Vos proportional to an output current of the controller 3 with a reference output voltage Vor to amplify and supply its differential voltage to the controller 3, an input error voltage amplifier C for comparing an input detection voltage Vis of the controller 3 with a reference input voltage Vir, and a reference output voltage controller D for varying the voltage Vor when the voltage Vis is lower than the voltage Vir.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、比較的高出力インピー
ダンスを有する燃料電池等の直流発電装置を電力供給源
とし、負荷に安定な電力を供給可能な電源装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device capable of supplying stable power to a load by using a direct current power generation device such as a fuel cell having a relatively high output impedance as a power supply source.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、蓄電池、燃料電池或いは太陽電池
等の直流発電装置に接続して負荷に安定した電力を供給
する電源装置は、出力電圧或いは出力電流のみを検出
し、当該出力電圧或いは出力電流を出力検出電圧に比例
変換し、当該検出電圧を基準出力電圧と比較することに
より、出力誤差電圧増幅を行いこれを制御信号として負
荷への供給電力を制御していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a power supply device which is connected to a DC power generation device such as a storage battery, a fuel cell or a solar cell and supplies stable power to a load detects only an output voltage or an output current and outputs the output voltage or the output. The current is proportionally converted into the output detection voltage, and the detection voltage is compared with the reference output voltage to amplify the output error voltage, which is used as a control signal to control the power supplied to the load.

【0003】従来例の電源装置の構成を図10に示す。
図中、Aは従来例の電源装置、1は燃料電池等の直流発
電装置、2は負荷、3は主回路兼制御回路、4は出力電
流検出変換器、5は出力誤差電圧増幅器、6は基準電圧
源である。
FIG. 10 shows the configuration of a conventional power supply device.
In the figure, A is a conventional power supply device, 1 is a direct current generator such as a fuel cell, 2 is a load, 3 is a main circuit / control circuit, 4 is an output current detection converter, 5 is an output error voltage amplifier, and 6 is It is a reference voltage source.

【0004】図10において、直流発電装置1の出力は
電源装置Aの入力に接続され、電源装置Aの出力は負荷
2に接続されている。また、主回路兼制御回路3はドロ
ッパ回路或いはスイッチング電源回路等にて構成されて
いる。直流発電装置1で発電された直流電力は、電源装
置Aで出力電流Ioを制御され、負荷2へ安定な直流電
力として供給される。
In FIG. 10, the output of the DC generator 1 is connected to the input of the power supply A, and the output of the power supply A is connected to the load 2. The main circuit / control circuit 3 is composed of a dropper circuit, a switching power supply circuit, or the like. The direct current power generated by the direct current power generator 1 is controlled by the power source device A with respect to the output current Io, and is supplied to the load 2 as stable direct current power.

【0005】電源装置Aの主回路兼制御回路3の出力電
流Ioは出力電流検出変換器4により検出され、当該出
力電流Ioに比例した出力検出電圧Vosとして出力誤
差電圧増幅器5の反転入力に入力される。一方、基準出
力電圧源6の基準出力電圧Vorは出力誤差増幅器5の
非反転入力に入力される。出力誤差増幅器5に入力され
た両電圧Vos,Vorは差分増幅され差分増幅制御信
号Sとなって主回路兼制御回路3の制御入力に入力され
出力電流Ioをフィードバック制御する。
The output current Io of the main circuit / control circuit 3 of the power supply device A is detected by the output current detection converter 4, and is input to the inverting input of the output error voltage amplifier 5 as the output detection voltage Vos proportional to the output current Io. To be done. On the other hand, the reference output voltage Vor of the reference output voltage source 6 is input to the non-inverting input of the output error amplifier 5. Both voltages Vos and Vor input to the output error amplifier 5 are differentially amplified and become a differential amplification control signal S, which is input to the control input of the main circuit / control circuit 3 to feedback control the output current Io.

【0006】出力電流Ioが増加すると出力検出電圧V
osは上昇し、出力誤差電圧増幅器5の差分増幅制御信
号Sは減少し、主回路兼制御回路3の制御入力として入
力される。よって、主回路兼制御回路3がドロッパ回路
で構成されている場合は出力電流Ioを抑制し、スイッ
チング回路により構成されている場合はスイッチングパ
ルスのデューティ比を小さくして出力電流Ioを減少さ
せる。
When the output current Io increases, the output detection voltage V
os rises, the differential amplification control signal S of the output error voltage amplifier 5 decreases, and it is input as a control input of the main circuit / control circuit 3. Therefore, when the main circuit / control circuit 3 is formed of a dropper circuit, the output current Io is suppressed, and when the main circuit / control circuit 3 is formed of a switching circuit, the duty ratio of the switching pulse is reduced to reduce the output current Io.

【0007】逆に出力電流Ioが減少すると出力検出電
圧Vosは低下し、出力誤差電圧増幅器6の差分増幅制
御信号Sは増加するので出力電流Ioは増加するように
働く。従来の電源装置Aはこのように構成されているの
で、出力電流Ioの変動に応じて負荷2に安定した電力
を供給することが可能である。
On the contrary, when the output current Io decreases, the output detection voltage Vos decreases and the differential amplification control signal S of the output error voltage amplifier 6 increases, so that the output current Io works to increase. Since the conventional power supply device A is configured in this way, it is possible to supply stable power to the load 2 according to the fluctuation of the output current Io.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の電源装置Aは、電力供給源として使用される直流発
電装置1の特性について何等考慮されていなかった。そ
のため、比較的高い出力インピーダンスを有し、また過
負荷や経年変化により出力容量の減少等の特性劣化が大
きい蓄電池や燃料電池等を直流発電装置1として用いる
場合には、従来の電源装置Aはこれらの原因による直流
発電装置1の出力容量の低下を検出できないため、直流
発電装置1を出力容量以上の電力で過負荷運転すること
となり、直流発電装置1の特性劣化をさらに増長した
り、あるいは直流発電装置1からの電力供給が停止した
り、また直流発電装置1を破損するという欠点があっ
た。
However, the conventional power supply device A does not consider the characteristics of the DC power generation device 1 used as a power supply source. Therefore, when using a storage battery, a fuel cell, or the like, which has a relatively high output impedance and has a large characteristic deterioration such as a decrease in output capacity due to overload or aging, the conventional power supply device A is Since the decrease in the output capacity of the DC power generator 1 due to these causes cannot be detected, the DC power generator 1 is overloaded with the electric power of the output capacity or more, which further increases the characteristic deterioration of the DC power generator 1. There are drawbacks such that the power supply from the DC power generator 1 is stopped and the DC power generator 1 is damaged.

【0009】また、電源装置Aが過負荷により停止する
と出力がなくなるため、直流発電装置1の出力電圧が高
くなり、再び電源装置Aは運転を開始できる状態になる
ので運転を再開するが、定格出力を供給できないため間
欠的に運転及び停止を繰り返すという問題があった。
Further, when the power supply device A is stopped due to overload, the output disappears, the output voltage of the DC generator 1 becomes high, and the power supply device A is ready to start operation again. Since the output cannot be supplied, there is a problem that the operation and stop are repeated intermittently.

【0010】さらに、負荷2としてコンバータが接続さ
れている場合、コンバータは一般的に半導体により固体
化構成されているため、電源装置Aの出力電力Poが減
少すると、コンバータは入力電力が急激に減少し、制御
動作を行うことが出来ず一瞬にして停止してしまうとい
う問題があった。ここにおいて、本発明は燃料電池等の
固有の特性を有する直流発電装置の特性変化を検出制御
してこれに対応可能な電源装置を提供せんとするもので
ある。
Further, when a converter is connected as the load 2, the converter is generally solid-stated with a semiconductor. Therefore, when the output power Po of the power supply device A decreases, the input power of the converter sharply decreases. However, there is a problem that the control operation cannot be performed and the operation is stopped in an instant. Here, the present invention is to provide a power supply device capable of detecting and controlling the characteristic change of a DC power generating device having a characteristic such as a fuel cell and corresponding thereto.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明が次
に列挙する新規な特徴的構成手段を採用することにより
達成される。すなわち、本発明の第1の特徴は、燃料電
池等の直流発電装置の出力に接続して負荷に安定な電力
を供給する電源装置において、主回路兼制御回路と、当
該主回路兼制御回路の出力電流に比例した出力検出電圧
と基準出力電圧を比較しその差電圧を増幅して前記主回
路兼制御回路へ供給する出力誤差電圧増幅回路と、前記
主回路兼制御回路の入力検出電圧と基準入力電圧を比較
する入力誤差電圧増幅回路と、入力検出電圧が基準入力
電圧より低い場合に前記基準出力電圧を変化させる基準
出力電圧制御回路とを具備してなる電源装置である。
The above object can be achieved by the present invention by adopting the novel characteristic construction means listed below. That is, the first feature of the present invention is to provide a main circuit / control circuit and a main circuit / control circuit in a power supply device that is connected to the output of a DC power generator such as a fuel cell and supplies stable power to a load. An output error voltage amplification circuit that compares an output detection voltage proportional to an output current with a reference output voltage, amplifies the difference voltage and supplies the difference voltage to the main circuit / control circuit, and an input detection voltage and reference of the main circuit / control circuit A power supply device comprising an input error voltage amplifier circuit for comparing input voltages, and a reference output voltage control circuit for changing the reference output voltage when an input detection voltage is lower than the reference input voltage.

【0012】本発明の第2の特徴は、燃料電池等の直流
発電装置の出力に接続して負荷に安定な電力を供給する
電源装置において、主回路兼制御回路と、当該主回路兼
制御回路の出力電流に比例した出力検出電圧と基準出力
電圧を比較しその差電圧を増幅して前記主回路兼制御回
路へ供給する出力誤差電圧増幅回路と、前記主回路兼制
御回路の入力検出電流とこれに対応した基準入力電圧を
比較し、入力電流が設定電流値より多い場合に前記基準
出力電圧を変化させる出力電圧制御回路とを具備してな
る電源装置である。
A second feature of the present invention is, in a power supply device for supplying stable power to a load by connecting to an output of a direct current power generation device such as a fuel cell, a main circuit / control circuit and the main circuit / control circuit. An output error voltage amplification circuit that compares an output detection voltage proportional to the output current of the reference output voltage with a reference output voltage and amplifies the difference voltage to supply to the main circuit / control circuit; and an input detection current of the main circuit / control circuit. A power supply device comprising: an output voltage control circuit that compares the corresponding reference input voltages and changes the reference output voltage when the input current is larger than a set current value.

【0013】本発明の第3の特徴は、燃料電池等の直流
発電装置の出力に接続して負荷に安定な電力を供給する
電源装置において、主回路兼制御回路と、当該主回路兼
制御回路の出力電流に比例した出力検出電圧と基準出力
電圧を比較しその差電圧を増幅して前記主回路兼制御回
路へ供給する出力誤差電圧増幅回路と、当該主回路兼制
御回路の入力検出電圧と基準入力電圧を比較する第1の
入力誤差電圧増幅回路と、当該主回路兼制御回路の入力
電流とこれに比例した基準入力電圧を比較する第2の入
力誤差電圧増幅回路と、入力電圧が設定電圧値より低い
場合と入力電流が設定電流値より多い場合いずれか一方
又は両方に該当する場合に前記基準出力電圧を変化させ
る基準電圧制御回路とを具備してなる電源装置である。
A third feature of the present invention is, in a power supply device for supplying stable power to a load by connecting to an output of a direct current power generation device such as a fuel cell, a main circuit / control circuit and the main circuit / control circuit. An output error voltage amplification circuit that compares the output detection voltage proportional to the output current of the reference output voltage with the reference output voltage, amplifies the difference voltage and supplies the difference voltage to the main circuit / control circuit, and the input detection voltage of the main circuit / control circuit. A first input error voltage amplifier circuit for comparing the reference input voltage, a second input error voltage amplifier circuit for comparing the input current of the main circuit / control circuit and the reference input voltage proportional thereto, and the input voltage is set. A power supply device comprising: a reference voltage control circuit that changes the reference output voltage when the voltage is lower than a voltage value or when the input current is higher than a set current value, or when either or both of them are satisfied.

【0014】本発明の第4の特徴は、前記第1、第2又
は第3の特徴における出力誤差電圧増幅回路が、出力電
流を出力検出電圧に比例変換して検出する出力電流検出
変換器と、基準出力電圧を発生する基準出力電圧源と、
これら両電圧を差分増幅する出力誤差電圧増幅器とから
なる電源装置である。
A fourth feature of the present invention is that the output error voltage amplifying circuit according to the first, second or third feature is an output current detection converter for detecting an output current by proportionally converting the output current into an output detection voltage. , A reference output voltage source for generating a reference output voltage,
The power supply device includes an output error voltage amplifier that differentially amplifies both of these voltages.

【0015】本発明の第5の特徴は、前記第1、第2、
第3、又は第4の特徴における入力誤差電圧増幅回路
が、入力検出電圧を検出する入力電圧分圧抵抗と、基準
入力電圧を発生する基準入力電圧源と、これら両電圧を
差分増幅する入力誤差電圧増幅器とからなる電源装置で
ある。
A fifth feature of the present invention is that the first, second, and
The input error voltage amplifier circuit according to the third or fourth feature is configured such that an input voltage dividing resistor that detects an input detection voltage, a reference input voltage source that generates a reference input voltage, and an input error that differentially amplifies these two voltages. It is a power supply device including a voltage amplifier.

【0016】本発明の第6の特徴は、前記第1、第2、
第3、第4又は第5の特徴における基準出力電圧制御回
路が、入力誤差電圧増幅器の出力電圧に応じて基準出力
電圧を変化させる制御電圧分圧抵抗と、クランプダイオ
ードとからなる電源装置である。
A sixth feature of the present invention is that the first, second, and
The reference output voltage control circuit according to the third, fourth, or fifth feature is a power supply device including a control voltage dividing resistor that changes the reference output voltage according to the output voltage of the input error voltage amplifier, and a clamp diode. .

【0017】本発明の第7の特徴は、前記第2又は第4
の特徴における入力誤差電圧増幅回路が、入力電流を入
力検出電圧に変換して検出する入力電流検出抵抗と、基
準入力電圧を発生する基準入力電圧源と、これら両電圧
を差分増幅する入力誤差電圧増幅器とからなる電源装置
である。
A seventh feature of the present invention is that the second or fourth
In the input error voltage amplification circuit of the feature of (3), the input current detection resistance that converts the input current into the input detection voltage and detects it, the reference input voltage source that generates the reference input voltage, and the input error voltage that differentially amplifies these two voltages. It is a power supply device including an amplifier.

【0018】本発明の第8の特徴は、前記第3又は第4
の特徴における第1の入力誤差電圧増幅回路が、入力検
出電圧を検出する入力電圧分圧抵抗と、基準入力電圧を
発生する基準入力電圧源と、これら両電圧を差分増幅す
る入力誤差電圧増幅回路とからなり、かつ第2の入力誤
差電圧増幅回路が、入力電流を入力検出電圧に変換して
検出する入力電流検出抵抗と、基準入力電圧を発生する
基準入力電圧源と、これら両電圧を差分増幅する入力誤
差電圧増幅器からなるとともに、基準出力電圧制御回路
が、前記第1及び前記第2の入力誤差電圧増幅回路のそ
れぞれの出力電圧に応じて基準出力電圧を変化させる制
御電圧分圧抵抗と、前記第1及び第2の入力誤差電圧増
幅器のそれぞれのクランプダイオードとからなる電源装
置である。
An eighth feature of the present invention is the third or fourth aspect.
And a reference input voltage source for generating a reference input voltage, and an input error voltage amplification circuit for differentially amplifying both of these voltages. And a second input error voltage amplification circuit converts an input current into an input detection voltage and detects the input current detection resistance, a reference input voltage source generating a reference input voltage, and a difference between these two voltages. And a reference voltage control circuit for amplifying an input error voltage amplifier, wherein the reference output voltage control circuit changes the reference output voltage according to the output voltage of each of the first and second input error voltage amplification circuits. , And a clamp diode of each of the first and second input error voltage amplifiers.

【0019】本発明の第9の特徴は、前記第4、第5、
第6、第7又は第8の特徴における出力電流検出変換器
が、その直後に、直流電力を交流電力に変換するインバ
ータを介接してなる電源装置である。
The ninth feature of the present invention is that the fourth, fifth, and
The output current detection converter in the sixth, seventh, or eighth characteristics is a power supply device in which an output current detection converter immediately after that is connected to an inverter for converting DC power into AC power.

【0020】[0020]

【作用】本発明は、前記のような手段を講じたので、直
流発電装置に用いた燃料電池等が経年変化あるいは過負
荷等が原因で出力容量が低下した場合、入力電圧が設定
電圧より低下あるいは入力電流が設定電流より増加して
も、電源装置で入力電圧あるいは入力電流を検出し、電
源装置の出力電力を一定電力以上に保ったまま出力電流
を減少させるため、直流発電装置の容量を最大限に活用
することができると共に、負荷において電流の減少を検
出することで直流発電装置の容量の低下を検出可能とな
る。
According to the present invention, since the above-described means has been taken, when the output capacity of the fuel cell or the like used in the DC power generator is deteriorated due to aging or overload, the input voltage becomes lower than the set voltage. Alternatively, even if the input current exceeds the set current, the power supply detects the input voltage or current and decreases the output current while keeping the output power of the power supply above a certain level. It can be utilized to the maximum extent, and the decrease in the capacity of the DC generator can be detected by detecting the decrease in the current in the load.

【0021】また、負荷としてコンバータを接続した場
合にも供給電力を一定値以上に保ったまま出力電流を減
少させるため、コンバータで入力電流の減少を検出して
出力電力を制限させることが可能となる。
Further, even when a converter is connected as a load, the output current is reduced while keeping the supplied power at a certain value or more, so that the converter can detect the decrease in the input current and limit the output power. Become.

【0022】[0022]

【実施例】(第1実施例)本発明の第1実施例を図面に
つき詳説する。図1は本発明の第1実施例を示す回路構
成図、図2は同例における出力誤差電圧増幅器の基準電
圧−入力誤差電圧増幅器の出力電圧相関特性線図、図3
は同例における電源装置の出力電流−電源装置の入力電
圧相関特性線図、図4は同例における電源装置の入力電
圧・入力電力−電源装置の入力電流相関特性線図、図5
は同例における電源装置の出力電流・入力電力−電源装
置の出力電圧相関特性線図である。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a circuit configuration diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a reference voltage-input error voltage amplifier characteristic diagram of an output error voltage amplifier in the same example, FIG.
5 is an output current-power supply device input voltage correlation characteristic diagram in the same example, FIG. 4 is an input voltage / input power-power supply device input current correlation characteristic diagram in the same example, FIG.
FIG. 3 is a characteristic diagram of output current / input power-output voltage correlation of the power supply device in the same example.

【0023】図中、A1は本実施例の電源装置、1は燃
料電池等の直流発電装置、2は負荷、3は主回路兼制御
回路、4は出力電流検出変換器、5は出力誤差電圧増幅
器、6は基準出力電圧源、7,8は入力電圧分圧抵抗、
9aは入力誤差電圧増幅器、10aは基準入力電圧源、
11,12は制御電圧分圧抵抗、13はクランプダイオ
ードである。なお、従来例と同一素子には同一記号を付
した。
In the figure, A1 is the power supply device of this embodiment, 1 is a direct current generator such as a fuel cell, 2 is a load, 3 is a main circuit / control circuit, 4 is an output current detection converter, and 5 is an output error voltage. Amplifier, 6 is a reference output voltage source, 7 and 8 are input voltage dividing resistors,
9a is an input error voltage amplifier, 10a is a reference input voltage source,
Reference numerals 11 and 12 are control voltage dividing resistors, and 13 is a clamp diode. The same elements as those in the conventional example are designated by the same reference numerals.

【0024】図1に示す本実施例において、燃料電池等
の直流発電装置1の出力は電源装置A1の入力に接続さ
れ、電源装置A1の出力は負荷2に接続されている。ま
た、主回路兼制御回路3はドロッパ回路あるいはスイッ
チング電源回路等で構成されている。
In the present embodiment shown in FIG. 1, the output of the DC power generator 1 such as a fuel cell is connected to the input of the power supply A1, and the output of the power supply A1 is connected to the load 2. The main circuit / control circuit 3 is composed of a dropper circuit, a switching power supply circuit, or the like.

【0025】本実施例の電源装置A1において、出力誤
差電圧増幅回路Bは、出力電流Ioを出力検出電圧Vo
sに比例変換して検出する出力電流検出変換器4と、基
準出力電圧Vorを発生する基準出力電圧源6と、これ
ら両電圧を差分増幅する出力誤差電圧増幅器5とからな
っており、入力誤差電圧増幅回路Cは、入力検出電圧V
isを検出する入力電圧分圧抵抗7,8と、基準入力電
圧Virを発生する基準入力電圧源10aと、これら両
電圧を差分増幅する入力誤差電圧増幅器9aとからなっ
ており、基準出力電圧制御回路Dは、入力誤差電圧増幅
器9aの出力電圧Vcに応じて基準出力電圧Vcrを変
化させる制御電圧分圧抵抗11,12及びクランプダイ
オード13とからなっている。
In the power supply device A1 of this embodiment, the output error voltage amplifier circuit B outputs the output current Io to the output detection voltage Vo.
An output current detection converter 4 for proportional conversion to s for detection, a reference output voltage source 6 for generating a reference output voltage Vor, and an output error voltage amplifier 5 for differentially amplifying both of these voltages are provided. The voltage amplifier circuit C has an input detection voltage V
The input voltage dividing resistors 7 and 8 for detecting is, the reference input voltage source 10a for generating the reference input voltage Vir, and the input error voltage amplifier 9a for differentially amplifying both of these voltages are provided. The circuit D is composed of control voltage dividing resistors 11 and 12 and a clamp diode 13 that change the reference output voltage Vcr according to the output voltage Vc of the input error voltage amplifier 9a.

【0026】出力電流検出変換器4としては、負荷2と
直列に接続した両端の電位差を検出する抵抗器、直流変
流器或いはホール素子式直流変流器等を用いることがで
きる。 以下、出力電流Ioとこれに対応する出力検出
電圧Vosは、Vos=K・Io(K:定数)なる比例
関係を有するものとする。
As the output current detection converter 4, a resistor connected in series with the load 2 for detecting a potential difference between both ends thereof, a DC current transformer, a Hall element type DC current transformer, or the like can be used. Hereinafter, it is assumed that the output current Io and the corresponding output detection voltage Vos have a proportional relationship of Vos = K · Io (K: constant).

【0027】本発明の電源装置A1の入力電圧Viをそ
れぞれ抵抗値R1,R2なる入力電圧分圧抵抗7,8で
分圧した入力検出電圧Vis(=R2/(R1+R2)
・Vi)を入力誤差電圧増幅器9aの非反転入力として
入力し、基準入力電圧源10aで発生させた基準入力電
圧Virを反転入力として入力する。
Input detection voltage Vis (= R2 / (R1 + R2)) obtained by dividing the input voltage Vi of the power supply device A1 of the present invention by the input voltage dividing resistors 7 and 8 having resistance values R1 and R2, respectively.
-Vi) is input as the non-inverting input of the input error voltage amplifier 9a, and the reference input voltage Vir generated by the reference input voltage source 10a is input as the inverting input.

【0028】本実施例の仕様はこのような具体的実施態
様を呈するので、入力電圧Viが低下すると、入力検出
電圧Visが低下し、入力誤差電圧増幅器9aの出力電
圧Vcは低下する。入力誤差電圧増幅器9aの出力電圧
Vcと出力誤差電圧増幅器5の基準電圧Vcrの関係は
図2に示すように初期値R4/(R3+R4)・Vo
r、傾きR3/(R3+R4)の直線で表せる。出力誤
差電圧増幅器5の基準電圧Vcrが変化すると主回路兼
制御回路3の出力電流Ioは出力誤差電圧増幅器5の基
準電圧Vcrの変化に応じて直線的に変化する。
Since the specification of the present embodiment exhibits such a specific embodiment, when the input voltage Vi decreases, the input detection voltage Vis also decreases and the output voltage Vc of the input error voltage amplifier 9a decreases. As shown in FIG. 2, the relationship between the output voltage Vc of the input error voltage amplifier 9a and the reference voltage Vcr of the output error voltage amplifier 5 is the initial value R4 / (R3 + R4) .Vo.
It can be represented by a straight line of r and inclination R3 / (R3 + R4). When the reference voltage Vcr of the output error voltage amplifier 5 changes, the output current Io of the main circuit / control circuit 3 changes linearly according to the change of the reference voltage Vcr of the output error voltage amplifier 5.

【0029】従って、図3に示すように入力電圧Viが
設定電圧値Vi’(=(R1+R2)/R2・Vir)
より低下してくると、入力誤差電圧増幅器9aの出力電
圧Vcが低下し、出力誤差電圧増幅器5の基準電圧Vc
rを低下させることで、差分増幅制御信号Sが小さくな
り、この差分増幅制御信号Sにより、ドロッパ回路ある
いはスイッチング電源回路により構成された主回路兼制
御回路3の電流制御を行い出力電流Ioを低下させるよ
うに動作する。
Therefore, as shown in FIG. 3, the input voltage Vi is the set voltage value Vi '(= (R1 + R2) /R2.Vir).
When it further decreases, the output voltage Vc of the input error voltage amplifier 9a decreases, and the reference voltage Vc of the output error voltage amplifier 5 decreases.
By reducing r, the differential amplification control signal S becomes smaller, and the differential amplification control signal S controls the current of the main circuit / control circuit 3 configured by the dropper circuit or the switching power supply circuit to reduce the output current Io. To work.

【0030】一般に、燃料電池等が適用される直流発電
装置1の出力インピーダンスは高く、出力電流を増加す
ると出力電圧が低下する特性を有している。電源装置A
1の入力電圧Vi及び入力電力Piと入力電流Iiとの
関係を図4に示す。電源装置A1の入力電流Iiが増加
するにつれて直流発電装置1の出力インピーダンスによ
り入力電圧Viは低下し、入力電力Pi(=Vi・I
i)は増加する。
Generally, the output impedance of the DC power generator 1 to which a fuel cell or the like is applied is high, and the output voltage decreases as the output current increases. Power supply A
FIG. 4 shows the relationship between the input voltage Vi of 1 and the input power Pi and the input current Ii. As the input current Ii of the power supply device A1 increases, the input impedance Vi decreases due to the output impedance of the DC power generator 1, and the input power Pi (= Vi · I).
i) increases.

【0031】電源装置A1は入力電圧Viが設定電圧V
i’より高い場合には出力電流Ioを一定値に維持す
る。電源装置A1の出力電圧Voが上昇した場合には出
力電力Poが増加するので入力電力Piもこれに伴い増
加する。電源装置A1では、入力電力Piの増加に対応
するため入力電流Iiが増加する。
In the power supply device A1, the input voltage Vi is the set voltage V
When it is higher than i ', the output current Io is maintained at a constant value. When the output voltage Vo of the power supply device A1 rises, the output power Po increases, so the input power Pi also increases accordingly. In the power supply device A1, the input current Ii increases to cope with the increase in the input power Pi.

【0032】先ず、図4中実線で示すように直流発電装
置1の出力特性劣化前においては、入力電流がI1まで
増加すると入力電圧Viが設定電圧値Vi’まで低下し
てくる。入力誤差電圧増幅回路Cは、入力電圧Viが設
定電圧値Vi’以下に低下すると、入力誤差電圧増幅器
9aの出力電圧Vcを低下させて出力電流Ioを減少さ
せるように動作するため、入力電圧Viを設定電圧値V
i’に維持すると共に入力電力Piを一定値P1に維持
することができる。
First, as shown by the solid line in FIG. 4, before the output characteristics of the DC generator 1 deteriorate, when the input current increases to I1, the input voltage Vi decreases to the set voltage value Vi '. The input error voltage amplifier circuit C operates so as to decrease the output voltage Vc of the input error voltage amplifier 9a and decrease the output current Io when the input voltage Vi drops below the set voltage value Vi ', so the input voltage Vi is reduced. Set voltage value V
It is possible to maintain the input power Pi at a constant value P1 while maintaining i '.

【0033】次に、図4中破線で示すように直流発電装
置1の出力特性劣化後においては、入力電流がI2まで
増加した時点において既に入力電圧Viが設定電圧値V
i’まで低下する。よって、入力誤差電圧増幅回路Cが
動作して出力電流Ioが減少し始める。このため、入力
電力Piを一定値P2に維持することができる。
Next, as shown by the broken line in FIG. 4, after the output characteristic of the DC generator 1 is deteriorated, the input voltage Vi is already at the set voltage value V when the input current increases to I2.
down to i '. Therefore, the input error voltage amplifier circuit C operates and the output current Io starts to decrease. Therefore, the input power Pi can be maintained at the constant value P2.

【0034】図5に電源装置A1の出力電圧Voと出力
電流Io及び入力電力Piとの関係を示す。出力電圧V
oが上昇するにつれて出力電力Poが増加するため、電
源装置A1の入力電力Piも出力電力Poに比例して増
加する。
FIG. 5 shows the relationship between the output voltage Vo, the output current Io and the input power Pi of the power supply device A1. Output voltage V
Since the output power Po increases as o increases, the input power Pi of the power supply device A1 also increases in proportion to the output power Po.

【0035】先ず、図5中実線で示すように直流発電装
置1の出力特性劣化前においては、入力電力Piが増加
すると共に電源装置A1の入力電圧Viが低下して設定
電圧値Vi’に達する。入力誤差電圧増幅回路Cは、入
力電圧Viが設定電圧値Vi’以下に低下すると、入力
誤差電圧増幅器9aの出力電圧Vcを低下させて出力電
流Ioを減少させるように動作する。
First, as shown by the solid line in FIG. 5, before the output characteristics of the DC generator 1 deteriorate, the input power Pi increases and the input voltage Vi of the power supply A1 decreases to reach the set voltage value Vi '. . The input error voltage amplifier circuit C operates so as to decrease the output voltage Vc of the input error voltage amplifier 9a and decrease the output current Io when the input voltage Vi drops below the set voltage value Vi '.

【0036】ここで入力誤差電圧増幅器9aのゲインを
大きくすることにより、入力電圧Viを設定電圧値V
i’に維持し、入力電力Piを一定値P1に維持する制
御が可能となる。
Here, the input voltage Vi is set to the set voltage value V by increasing the gain of the input error voltage amplifier 9a.
It is possible to perform control such that the input power Pi is maintained at i ′ and the input power Pi is maintained at the constant value P1.

【0037】次いで、図5中破線で示すように直流発電
装置1の出力特性劣化後においては、入力電圧Viが設
定電圧値Vi’と等しくなる入力電力Piの値がP1か
らP2に変化し、出力電流Ioが減少し始める出力電圧
Voの値は小さくなるので、出力特性劣化前と比較して
電源装置A1の入力電力Piを抑制するように制御す
る。
Next, as shown by the broken line in FIG. 5, after the output characteristic of the DC power generator 1 is deteriorated, the value of the input power Pi at which the input voltage Vi becomes equal to the set voltage value Vi 'changes from P1 to P2, Since the value of the output voltage Vo at which the output current Io starts to decrease becomes small, control is performed so that the input power Pi of the power supply device A1 is suppressed as compared with before the output characteristic deterioration.

【0038】(第2実施例)本発明の第2実施例を図面
につき詳説する。図6は本実施例を示す回路構成図、図
7は同例における電源装置の出力電流・入力電流−電源
装置の出力電圧相関特性線図、図8は同例における電源
装置の入力電圧・入力電力−入力電流の相関特性線図で
ある。なお、以下の説明において従来例と同一の回路素
子には同一符号を用いた。図中、A2は本実施例の電源
装置、9bは入力誤差電圧増幅器、10bは基準入力電
圧源、14は入力電流検出抵抗である。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 6 is a circuit configuration diagram showing this embodiment, FIG. 7 is a characteristic diagram of output current / input current-output voltage correlation of the power supply device in the same example, and FIG. 8 is input voltage / input of the power supply device in the same example. It is a power-input current correlation characteristic diagram. In the following description, the same reference numerals are used for the same circuit elements as in the conventional example. In the figure, A2 is the power supply device of this embodiment, 9b is an input error voltage amplifier, 10b is a reference input voltage source, and 14 is an input current detection resistor.

【0039】本発明の電源装置A2において、出力誤差
電圧増幅回路Bは、出力電流Ioを出力検出電圧Vos
に比例変換して検出する出力電流検出変換器4と、基準
出力電圧Vorを発生する基準出力電圧源6と、これら
両電圧を差分増幅する出力誤差電圧増幅器5とからなっ
ており、入力誤差電圧増幅回路C’は、入力電流Iiを
入力検出電圧Vis’(=R5・Ii)に変換して検出
する入力電流検出抵抗14と、基準入力電圧Vir’を
発生する基準入力電圧源10bと、これら両電圧を差分
増幅する入力誤差電圧増幅器9bとからなっており、基
準出力電圧制御回路Dは、入力誤差電圧増幅器9bの出
力電圧Vc’に応じて基準出力電圧Vcrを変化させる
制御電圧分圧抵抗11,12及びクランプダイオード1
3とからなっている。
In the power supply device A2 of the present invention, the output error voltage amplifier circuit B outputs the output current Io to the output detection voltage Vos.
An output current detection converter 4 for proportionally converting and detecting the output current, a reference output voltage source 6 for generating a reference output voltage Vor, and an output error voltage amplifier 5 for differentially amplifying both of these voltages. The amplifier circuit C ′ includes an input current detection resistor 14 that converts the input current Ii into an input detection voltage Vis ′ (= R5 · Ii) for detection, a reference input voltage source 10b that generates a reference input voltage Vir ′, and these. The reference output voltage control circuit D includes an input error voltage amplifier 9b that differentially amplifies both voltages, and the reference output voltage control circuit D changes the reference output voltage Vcr according to the output voltage Vc 'of the input error voltage amplifier 9b. 11, 12 and clamp diode 1
It consists of 3.

【0040】本実施例の仕様はこのような具体的実施態
様であるから、電源装置A2の入力電流Iiは抵抗値R
5なる入力電流検出抵抗14を通過する事により入力電
流検出抵抗14両端の電位差より電圧値Vis’(=R
5・Ii)に変換される。設定電流値をIi’とする
と、基準入力電圧源の電圧をVir’(=R5・I
i’)と設定することにより、入力電流Iiが設定電流
値Ii’より大きくなると、入力誤差電圧増幅器9bの
出力電圧Vc’は低下を始める。
Since the specification of the present embodiment is such a concrete embodiment, the input current Ii of the power supply device A2 is the resistance value R.
By passing through the input current detection resistor 14 of No. 5, the voltage value Vis' (= R
5.Ii). If the set current value is Ii ′, the voltage of the reference input voltage source is Vir ′ (= R5 · I
When the input current Ii becomes larger than the set current value Ii ′ by setting i ′), the output voltage Vc ′ of the input error voltage amplifier 9b starts to decrease.

【0041】入力誤差電圧増幅器9bの出力電圧Vc’
が基準出力電圧Vorより低下すると、出力誤差電圧増
幅器5の基準電圧Vcrは低下し、差分増幅制御信号S
が小さくなり、主回路兼制御回路3は出力電流Ioを減
少させるように動作する。従って、図7に示すように入
力電流Iiが設定電流値Ii’より大きくなると電源装
置A2の出力電流Ioを減少させるように動作する。
Output voltage Vc 'of the input error voltage amplifier 9b
Becomes lower than the reference output voltage Vor, the reference voltage Vcr of the output error voltage amplifier 5 decreases and the differential amplification control signal S
Becomes smaller, and the main circuit / control circuit 3 operates so as to reduce the output current Io. Therefore, as shown in FIG. 7, when the input current Ii becomes larger than the set current value Ii ′, it operates so as to reduce the output current Io of the power supply device A2.

【0042】入力誤差電圧増幅器9bのゲインを変化さ
せることによって、入力電流Iiの変化に対する出力電
流Ioの変化率を調整できる。入力誤差電圧増幅器9b
のゲインを変化させた場合の電源装置A2の入力電圧V
i及び入力電流Piと入力電流Iiとの関係を図8に示
す。入力誤差電圧増幅器9bのゲインを大きくすること
で、電源装置A2の入力電流Iiが設定電流値Ii’を
維持するように出力電流Ioを変化させることが出来る
ので、出力電圧Voが上昇しても出力電力Poは一定値
に維持される。
By changing the gain of the input error voltage amplifier 9b, the rate of change of the output current Io with respect to the change of the input current Ii can be adjusted. Input error voltage amplifier 9b
Input voltage V of the power supply device A2 when the gain of the
FIG. 8 shows the relationship between i and the input current Pi and the input current Ii. By increasing the gain of the input error voltage amplifier 9b, the output current Io can be changed so that the input current Ii of the power supply device A2 maintains the set current value Ii ′, and thus even if the output voltage Vo rises. The output power Po is maintained at a constant value.

【0043】(第3実施例)本発明の第3実施例を図面
につき詳説する。図9は本実施例を示す回路構成図であ
る。なお、以下の説明において従来例および前記第1乃
至第2実施例と同一の回路素子には同一符号を用いた。
図中、A3は本実施例の電源装置、13a,13bはク
ランプダイオードである。
(Third Embodiment) A third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 9 is a circuit configuration diagram showing this embodiment. In the following description, the same reference numerals are used for the same circuit elements as those in the conventional example and the first and second embodiments.
In the figure, A3 is a power supply device of this embodiment, and 13a and 13b are clamp diodes.

【0044】本発明の電源装置A3において、出力誤差
電圧増幅回路Bは、出力電流Ioを出力検出電圧Vos
に比例変換して検出する出力電流検出変換器4と、基準
出力電圧Vorを発生する基準出力電圧源6と、これら
両電圧を差分増幅する出力誤差電圧増幅器5とからなっ
ており、第1の入力誤差電圧増幅回路Caは、入力検出
電圧Visを検出する入力電圧分圧抵抗7,8と、基準
入力電圧Virを発生する基準入力電圧源10aと、こ
れら両電圧を差分増幅する入力誤差電圧増幅器9aとか
らなっており、第2の入力誤差電圧増幅回路Cbは、入
力電流Iiを入力検出電圧Vis’(=R5・Ii)に
変換して検出する入力電流検出抵抗14と、基準入力電
圧Vir’を発生する基準入力電圧源10bと、これら
両電圧を差分増幅する入力電圧誤差増幅器9bとからな
っており、基準出力電圧制御回路D’は、第1の入力誤
差電圧増幅器9aの出力電圧Vc及び第2の入力誤差電
圧増幅器9bの出力電圧Vc’に応じて基準出力電圧V
crを変化させる制御電圧分圧抵抗11,12及びクラ
ンプダイオード13a,13bとからなっている。
In the power supply device A3 of the present invention, the output error voltage amplifier circuit B outputs the output current Io to the output detection voltage Vos.
The output current detection converter 4 that proportionally converts the voltage into the output current, the reference output voltage source 6 that generates the reference output voltage Vor, and the output error voltage amplifier 5 that differentially amplifies these two voltages. The input error voltage amplifier circuit Ca includes input voltage dividing resistors 7 and 8 that detect the input detection voltage Vis, a reference input voltage source 10a that generates the reference input voltage Vir, and an input error voltage amplifier that differentially amplifies these two voltages. The second input error voltage amplification circuit Cb includes an input current detection resistor 14 for converting the input current Ii into an input detection voltage Vis ′ (= R5 · Ii) for detection, and a reference input voltage Vir. The reference output voltage control circuit D'comprises a reference input voltage source 10b for generating the signal 'and an input voltage error amplifier 9b for differentially amplifying both voltages. Depending on the voltage Vc and the output voltage Vc of the second input error voltage amplifier 9b 'reference output voltage V
It is composed of control voltage dividing resistors 11 and 12 for changing cr and clamp diodes 13a and 13b.

【0045】本実施例の仕様はこのような具体的実施態
様を呈するので、電源装置A3の入力電圧Viが設定電
圧値Vi’より低下してくると、入力誤差電圧増幅器1
0aの出力電圧Vcが低下し、出力誤差電圧増幅器6の
基準電圧Vcrを低下させ、差分増幅制御信号Sが小さ
くなり、この差分増幅制御信号Sにより、ドロッパ回路
あるいはスイッチング電源回路により構成された主回路
兼制御回路3の電流制御を行い出力電流Ioを減少させ
るように動作する。従って、入力電圧Viが設定電圧値
Vi’より低くなると電源装置A3の出力電流Ioを減
少させるように動作する。
Since the specifications of the present embodiment show such a concrete embodiment, when the input voltage Vi of the power supply device A3 becomes lower than the set voltage value Vi ', the input error voltage amplifier 1
The output voltage Vc of 0a decreases, the reference voltage Vcr of the output error voltage amplifier 6 decreases, and the differential amplification control signal S decreases, and the differential amplification control signal S causes the main circuit formed by the dropper circuit or the switching power supply circuit. The circuit / control circuit 3 controls the current and operates to reduce the output current Io. Therefore, when the input voltage Vi becomes lower than the set voltage value Vi ', it operates so as to reduce the output current Io of the power supply device A3.

【0046】また、電源装置A3の入力電流Iiは抵抗
値R5なる入力電流検出抵抗14を通過する事により入
力電流検出抵抗14両端の電位差より電圧値Vis’に
変換される。基準入力電圧源10bの基準入力電圧をV
ir’と設定することにより、入力電流Iiが設定電流
値Ii’より大きくなると、入力誤差電圧増幅器9bの
出力電圧Vc’は低下を始める。
Further, the input current Ii of the power supply device A3 passes through the input current detecting resistor 14 having the resistance value R5, so that the potential difference across the input current detecting resistor 14 is converted into the voltage value Vis'. The reference input voltage of the reference input voltage source 10b is V
When the input current Ii becomes larger than the set current value Ii 'by setting ir', the output voltage Vc 'of the input error voltage amplifier 9b starts to decrease.

【0047】入力誤差電圧増幅器9bの出力電圧Vc’
が基準出力電圧Vorより低下すると、出力誤差電圧増
幅器5の基準電圧Vcrを低下させ、差分増幅制御信号
Sが小さくなり、主回路兼制御回路3は出力電流Ioを
低下させるように動作する。従って、入力電流Iiが設
定電流値Ii’より大きくなると電源装置A3の出力電
流Ioを低下させるように動作する。よって、本実施例
では、電源装置A3の入力電圧Vi及び入力電流Iiの
変化を同時に検出して負荷2への供給電力を制御するこ
とが可能となる。
Output voltage Vc 'of the input error voltage amplifier 9b
Is lower than the reference output voltage Vor, the reference voltage Vcr of the output error voltage amplifier 5 is lowered, the differential amplification control signal S is reduced, and the main circuit / control circuit 3 operates to lower the output current Io. Therefore, when the input current Ii becomes larger than the set current value Ii ′, the output current Io of the power supply device A3 is operated to decrease. Therefore, in the present embodiment, it is possible to detect the changes in the input voltage Vi and the input current Ii of the power supply device A3 at the same time and control the power supplied to the load 2.

【0048】なお、前記第1実施例、第2実施例及び第
3実施例では電源装置A1,A2及びA3の出力電流I
oを減少させる手段として出力誤差電圧増幅器5の基準
電圧Vcrを変化させたが、出力電流Ioに対応する出
力検出電圧Vosを分圧し、この分圧比を変化させても
同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
In the first, second and third embodiments, the output current I of the power supply devices A1, A2 and A3 is set.
Although the reference voltage Vcr of the output error voltage amplifier 5 is changed as a means for decreasing o, the same effect can be obtained by dividing the output detection voltage Vos corresponding to the output current Io and changing the voltage division ratio. It goes without saying that you can do it.

【0049】さらに、前記第1実施例、第2実施例及び
第3実施例では電源装置A1,A2及びA3の入出力を
絶縁していない場合について説明したが、電源装置A
1,A2及びA3の入出力を電気的に絶縁する場合に
は、主回路兼制御回路3の入出力と出力電流検出変換器
4との間をトランス等を用いて絶縁し、入出力の電圧あ
るいは電流の検出にはホトカプラ、絶縁アンプ或いはホ
ール素子等を用いることにより構成可能なことは言うま
でもない。
Further, in the first embodiment, the second embodiment and the third embodiment, the case where the input and output of the power supplies A1, A2 and A3 are not insulated is explained.
When electrically isolating the input / output of A1, A2 and A3, the input / output of the main circuit / control circuit 3 and the output current detection converter 4 are insulated using a transformer or the like, and the voltage of the input / output is Alternatively, it goes without saying that the current can be detected by using a photocoupler, an insulating amplifier, a Hall element, or the like.

【0050】また、前記第1実施例、第2実施例及び第
3実施例において、電源装置A1,A2及びA3の出力
電流検出変換器4の直後に、直流電力を交流電力に変換
するインバータαを接続することにより、交流負荷にも
適用可能な電源装置となる。
In the first, second, and third embodiments, an inverter α for converting DC power into AC power is provided immediately after the output current detection converter 4 of the power supply devices A1, A2, and A3. By connecting with, the power supply device can be applied to an AC load.

【0051】[0051]

【発明の効果】かくして、本発明によれば、電源装置の
入力電圧あるいは入力電流を検出して出力電流を減少さ
せることにより、経年劣化等により出力容量が変化する
直流発電装置の性能を低下させることなくに最大限の出
力容量を取り出すことが可能となる。
As described above, according to the present invention, by detecting the input voltage or the input current of the power supply device and reducing the output current, the performance of the DC power generation device in which the output capacity changes due to aging deterioration or the like is deteriorated. The maximum output capacity can be obtained without

【0052】特に直流発電装置として燃料電池等を用い
た場合には経年劣化により取り出せる最大電力容量が減
少するが、最大電力容量値の低下を検出して常に負荷へ
最大電力で給電可能であり設備能力を常に最大で使用す
る事が可能で優れた経済性、効率性を発揮する。
Particularly, when a fuel cell or the like is used as a DC power generator, the maximum power capacity that can be taken out decreases due to deterioration over time, but it is possible to always supply the maximum power to the load by detecting a decrease in the maximum power capacity value. It is possible to use the maximum capacity at all times, and it exhibits excellent economic efficiency and efficiency.

【0053】また、負荷では電流の減少を検出すること
により直流発電装置の電力容量の低下を検出可能であ
り、負荷としてコンバータを接続した場合にも供給電力
を最大に保ったままで出力電流を減少させるため、コン
バータを停止させる事なく電力供給が持続可能である。
さらにコンバータが入力電流の減少を検出する事により
出力電力の制限やこれにより停電事故を未然に防止する
ことが可能となる等優れた信頼性、有用性を発揮する。
Further, in the load, the decrease in the power capacity of the DC generator can be detected by detecting the decrease in the current. Even when the converter is connected as the load, the output current is decreased while keeping the supplied power at the maximum. Therefore, the power supply can be sustained without stopping the converter.
Further, the converter detects the decrease in the input current, thereby limiting the output power and thereby preventing a power failure accident, which shows excellent reliability and usefulness.

【0054】その上、直流電力を交流電力に変換するイ
ンバータを接続する事により、直流電力に限らず交流電
力をも負荷に供給可能であり、負荷の種類を問わないた
め優れた汎用性、有用性を発揮する。
Furthermore, by connecting an inverter for converting DC power to AC power, not only DC power but also AC power can be supplied to the load, and regardless of the type of load, it is excellent in versatility and usefulness. Exert its abilities.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例を示す電源装置A1の回路
構成図である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a power supply device A1 showing a first embodiment of the present invention.

【図2】同上における出力誤差電圧増幅器5の基準電圧
Vcr−入力誤差電圧増幅器9aの出力電圧Vc相関特
性線図である。
FIG. 2 is a correlation characteristic diagram of the reference voltage Vcr of the output error voltage amplifier 5 and the output voltage Vc of the input error voltage amplifier 9a in the above.

【図3】同上における出力電流Io−入力電圧Vi相関
特性線図である。
FIG. 3 is an output current Io-input voltage Vi correlation characteristic diagram in the above.

【図4】同上における入力電圧Vi・入力電力Pi−入
力電流Ii相関特性線図である。
FIG. 4 is a correlation characteristic diagram of the input voltage Vi, the input power Pi and the input current Ii in the above.

【図5】同上における出力電流Io・入力電力Pi−出
力電圧Vo相関特性線図である。
FIG. 5 is a correlation characteristic diagram of the output current Io, the input power Pi, and the output voltage Vo in the above.

【図6】本発明の第2実施例を示す電源装置A2の回路
構成図である。
FIG. 6 is a circuit configuration diagram of a power supply device A2 showing a second embodiment of the present invention.

【図7】同上における出力電流Io・入力電流Ii−出
力電圧Vo相関特性線図である。
FIG. 7 is a correlation characteristic diagram of output current Io / input current Ii-output voltage Vo in the above.

【図8】同上における入力電圧Vi・入力電力Pi−入
力電流Ii相関特性線図である。
FIG. 8 is a correlation characteristic diagram of the input voltage Vi, the input power Pi and the input current Ii in the above.

【図9】本発明の第3実施例を示す電源装置A3の回路
構成図である。
FIG. 9 is a circuit configuration diagram of a power supply device A3 showing a third embodiment of the present invention.

【図10】従来例の電源装置の回路構成図である。FIG. 10 is a circuit configuration diagram of a conventional power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A,A1,A2,A3…電源装置 B…出力誤差電圧増幅回路 C,C’…入力誤差電圧増幅回路 Ca…第1の入力誤差電圧増幅回路 Cb…第2の入力誤差電圧増幅回路 D,D’…基準出力電圧制御回路 1…直流発電装置 2…負荷 3…主回路兼制御回路 4…出力電流検出変換器 5…出力誤差電圧増幅器 6…基準出力電圧源 7,8…入力電圧分圧抵抗 9a,9b…入力誤差電圧増幅器 10a,10b…基準入力電圧源 11,12…制御信号分圧抵抗 13,13a,13b…クランプダイオード 14…入力電流検出抵抗 Ii…電源装置の入力電流 Ii’…設定電流値 Io…電源装置の出力電流 Po…電源装置の出力電力 S…差分増幅制御信号 Vc…入力誤差電圧増幅器9aの出力電圧 Vc’…入力誤差電圧増幅器9bの出力電圧 Vcr…出力誤差電圧増幅器5の基準電圧 Vi…電源装置の入力電圧 Vi’…設定電圧値 Vir,Vir’…基準入力電圧 Vis,Vis’…入力検出電圧 Vo…電源装置の出力電圧 Vor…基準出力電圧 Vos…出力検出電圧 α…インバータ A, A1, A2, A3 ... Power supply device B ... Output error voltage amplification circuit C, C '... Input error voltage amplification circuit Ca ... First input error voltage amplification circuit Cb ... Second input error voltage amplification circuit D, D '... Reference output voltage control circuit 1 ... DC generator 2 ... Load 3 ... Main circuit / control circuit 4 ... Output current detection converter 5 ... Output error voltage amplifier 6 ... Reference output voltage source 7, 8 ... Input voltage dividing resistance 9a, 9b ... Input error voltage amplifier 10a, 10b ... Reference input voltage source 11, 12 ... Control signal voltage dividing resistor 13, 13a, 13b ... Clamp diode 14 ... Input current detection resistor Ii ... Power source input current Ii '... Setting Current value Io ... Output current of power supply device Po ... Output power of power supply device S ... Differential amplification control signal Vc ... Output voltage of input error voltage amplifier 9a Vc '... Output voltage Vc of input error voltage amplifier 9b r ... Reference voltage of output error voltage amplifier 5 Vi ... Input voltage of power supply device Vi '... Set voltage value Vir, Vir' ... Reference input voltage Vis, Vis' ... Input detection voltage Vo ... Output voltage of power supply device Vor ... Reference output Voltage Vos ... Output detection voltage α ... Inverter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 舘田 久美仁 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kumihito Tateda 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Telegraph and Telephone Corporation

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】燃料電池等の直流発電装置の出力に接続し
て負荷に安定な電力を供給する電源装置において、主回
路兼制御回路と、当該主回路兼制御回路の出力電流に比
例した出力検出電圧と基準出力電圧を比較しその差電圧
を増幅して前記主回路兼制御回路へ供給する出力誤差電
圧増幅回路と、前記主回路兼制御回路の入力検出電圧と
基準入力電圧を比較する入力誤差電圧増幅回路と、入力
検出電圧が基準入力電圧より低い場合に前記基準出力電
圧を変化させる基準出力電圧制御回路とを具備したこと
を特徴とする電源装置。
1. A power supply device for supplying stable power to a load by connecting to an output of a direct current generator such as a fuel cell, and a main circuit / control circuit and an output proportional to the output current of the main circuit / control circuit. An output error voltage amplifier circuit for comparing a detection voltage and a reference output voltage, amplifying the difference voltage and supplying the amplified difference voltage to the main circuit / control circuit, and an input for comparing the input detection voltage of the main circuit / control circuit with the reference input voltage. A power supply device comprising: an error voltage amplifier circuit; and a reference output voltage control circuit that changes the reference output voltage when the input detection voltage is lower than the reference input voltage.
【請求項2】燃料電池等の直流発電装置の出力に接続し
て負荷に安定な電力を供給する電源装置において、主回
路兼制御回路と、当該主回路兼制御回路の出力電流に比
例した出力検出電圧と基準出力電圧を比較しその差電圧
を増幅して前記主回路兼制御回路へ供給する出力誤差電
圧増幅回路と、前記主回路兼制御回路の入力検出電流と
これに対応した基準入力電圧を比較し、入力電流が設定
電流値より多い場合に前記基準出力電圧を変化させる出
力電圧制御回路とを具備したことを特徴とする電源装
置。
2. A power supply device for supplying stable power to a load by connecting to an output of a direct current generator such as a fuel cell, and a main circuit / control circuit and an output proportional to the output current of the main circuit / control circuit. An output error voltage amplifier circuit that compares the detected voltage with a reference output voltage and amplifies the difference voltage to supply to the main circuit / control circuit, an input detection current of the main circuit / control circuit, and a reference input voltage corresponding thereto. And an output voltage control circuit that changes the reference output voltage when the input current is larger than a set current value.
【請求項3】燃料電池等の直流発電装置の出力に接続し
て負荷に安定な電力を供給する電源装置において、主回
路兼制御回路と、当該主回路兼制御回路の出力電流に比
例した出力検出電圧と基準出力電圧を比較しその差電圧
を増幅して前記主回路兼制御回路へ供給する出力誤差電
圧増幅回路と、当該主回路兼制御回路の入力検出電圧と
基準入力電圧を比較する第1の入力誤差電圧増幅回路
と、当該主回路兼制御回路の入力電流とこれに比例した
基準入力電圧を比較する第2の入力誤差電圧増幅回路
と、入力電圧が設定電圧値より低い場合と入力電流が設
定電流値より多い場合のいずれか一方又は両方に該当す
る場合に前記基準出力電圧を変化させる基準電圧制御回
路とを具備したことを特徴とする電源装置。
3. A power supply device for supplying stable power to a load by connecting to an output of a DC power generator such as a fuel cell, and a main circuit / control circuit and an output proportional to the output current of the main circuit / control circuit. An output error voltage amplifier circuit for comparing the detected voltage and the reference output voltage, amplifying the difference voltage and supplying the amplified difference voltage to the main circuit / control circuit, and comparing the input detected voltage of the main circuit / control circuit with the reference input voltage. No. 1 input error voltage amplification circuit, a second input error voltage amplification circuit for comparing the input current of the main circuit and control circuit with a reference input voltage proportional thereto, and the case where the input voltage is lower than the set voltage value A power supply device, comprising: a reference voltage control circuit that changes the reference output voltage when either or both of a case where the current is larger than a set current value.
【請求項4】出力誤差電圧増幅回路は、出力電流を出力
検出電圧に比例変換して出力する出力電流検出変換器
と、基準出力電圧を発生する基準出力電圧源と、これら
両電圧を差分増幅する出力誤差電圧増幅器とからなるこ
とを特徴とする請求項1、2又は3記載の電源装置。
4. An output error voltage amplifier circuit, wherein an output current detection converter for converting an output current proportionally to an output detection voltage and outputting the output current, a reference output voltage source for generating a reference output voltage, and a differential amplification of these two voltages. 5. The power supply device according to claim 1, wherein the power supply device comprises an output error voltage amplifier.
【請求項5】入力誤差電圧増幅回路は、入力検出電圧を
検出する入力電圧分圧抵抗と、基準入力電圧を発生する
基準入力電圧源と、これら両電圧を差分増幅する入力誤
差電圧増幅器とからなることを特徴とする請求項1又は
4記載の電源装置。
5. An input error voltage amplifier circuit comprises an input voltage dividing resistor for detecting an input detection voltage, a reference input voltage source for generating a reference input voltage, and an input error voltage amplifier for differentially amplifying these two voltages. The power supply device according to claim 1 or 4, wherein:
【請求項6】基準出力電圧制御回路は、入力誤差電圧増
幅器の出力電圧に応じて基準出力電圧を変化させる制御
電圧分圧抵抗と、クランプダイオードとからなることを
特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載の電源装
置。
6. The reference output voltage control circuit comprises a control voltage dividing resistor for changing the reference output voltage according to the output voltage of the input error voltage amplifier, and a clamp diode. The power supply device according to 3, 4, or 5.
【請求項7】入力誤差電圧増幅回路は、入力電流を入力
検出電圧に変換して検出する入力電流検出抵抗と、基準
入力電圧を発生する基準入力電圧源と、これら両電圧を
差分増幅する入力誤差電圧増幅器とからなることを特徴
とする請求項2又は4記載の電源装置。
7. An input error voltage amplifier circuit, an input current detection resistor for converting an input current into an input detection voltage for detection, a reference input voltage source for generating a reference input voltage, and an input for differentially amplifying both of these voltages. 5. The power supply device according to claim 2, comprising an error voltage amplifier.
【請求項8】第1の入力誤差電圧増幅回路は、入力検出
電圧を検出する入力電圧分圧抵抗と、基準入力電圧を発
生する基準入力電圧源と、これら両電圧を差分増幅する
入力誤差電圧増幅器とからなり、かつ第2の入力誤差電
圧増幅回路は、入力電流を入力検出電圧に変換して検出
する入力電流検出抵抗と、基準入力電圧を発生する基準
入力電圧源と、これら両電圧を差分増幅する入力誤差増
幅器からなるとともに、基準出力電圧制御回路は、前記
第1及び前記第2の入力誤差電圧増幅回路のそれぞれの
出力電圧に応じて基準出力電圧を変化させる制御電圧分
圧抵抗と、前記第1及び第2の入力誤差電圧増幅器のそ
れぞれのクランプダイオードとからなることを特徴とす
る請求項3又は4記載の電源装置。
8. A first input error voltage amplifying circuit includes an input voltage dividing resistor for detecting an input detection voltage, a reference input voltage source for generating a reference input voltage, and an input error voltage for differentially amplifying these two voltages. The second input error voltage amplification circuit is composed of an amplifier, and the second input error voltage amplification circuit converts an input current into an input detection voltage and detects the input current detection resistance, a reference input voltage source for generating a reference input voltage, and both of these voltages. The reference output voltage control circuit includes an input error amplifier for differential amplification, and a reference voltage dividing resistor for changing the reference output voltage according to the output voltage of each of the first and second input error voltage amplification circuits. 5. The power supply device according to claim 3, further comprising a clamp diode of each of the first and second input error voltage amplifiers.
【請求項9】出力電流検出変換器は、その直後に、直流
電力を交流電力に変換するインバータを介接したことを
特徴とする請求項4、5、6、7又は8記載の電源装
置。
9. The power supply device according to claim 4, wherein the output current detection converter is connected immediately after that with an inverter for converting DC power into AC power.
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