JPH09103032A - 直流電源装置 - Google Patents
直流電源装置Info
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- JPH09103032A JPH09103032A JP7282616A JP28261695A JPH09103032A JP H09103032 A JPH09103032 A JP H09103032A JP 7282616 A JP7282616 A JP 7282616A JP 28261695 A JP28261695 A JP 28261695A JP H09103032 A JPH09103032 A JP H09103032A
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は共通の負荷に対し複数の直流電源ユ
ニットを並列接続した直流電源装置に関し、各ユニット
毎の負荷分担率を同じにすることを目的とする。 【解決手段】 交流入力源と負荷との間に複数の直流電
源ユニットを並列接続して成る直流電源ユニットにおい
て、各直流電源ユニット３，４，５…は夫々が直流−直
流コンバータ６と電流取出手段７との縦接続構成であっ
て、直流−直流コンバータ６の出力電圧対出力電流特性
として垂下特性を持たせるように、電流取出手段７より
取出した電流出力値を直流−直流コンバータ６の調節端
子８に印加することで構成する。
ニットを並列接続した直流電源装置に関し、各ユニット
毎の負荷分担率を同じにすることを目的とする。 【解決手段】 交流入力源と負荷との間に複数の直流電
源ユニットを並列接続して成る直流電源ユニットにおい
て、各直流電源ユニット３，４，５…は夫々が直流−直
流コンバータ６と電流取出手段７との縦接続構成であっ
て、直流−直流コンバータ６の出力電圧対出力電流特性
として垂下特性を持たせるように、電流取出手段７より
取出した電流出力値を直流−直流コンバータ６の調節端
子８に印加することで構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は共通の負荷に対し複
数の直流電源ユニットを並列接続した直流電源装置に関
する。
数の直流電源ユニットを並列接続した直流電源装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】交流入力を直流電源ユニットにより直流
化して負荷に供給するとき、設備構築の後になって負荷
が増大することが多い。そのとき追加の複数個の直流電
源ユニットを第二直流電源ユニット、第三直流電源ユニ
ット…として互いに並列接続して使用する。これらの追
加された並列接続された直流電源ユニットは、第一直流
電源ユニットと比較し、負荷分担率を同じくすることが
望ましいが、現実はそうはならない場合が多い。その理
由は、並列接続された追加の複数個の電源ユニットは、
当初の第一直流電源ユニットと全く同じ規格のものを持
って来る場合、或いは増大した負荷に対応する規格のも
のを持って来る場合などがあるからである。そのため、
負荷分担率の点のみに着目して言えば、直流電源ユニッ
トの負荷分担率を並列接続したときの成り行きに任せる
任意分担方式と、当初からの第一直流電源ユニットが定
格容量に達したとき、これに並列接続された第二直流電
源ユニット、第三直流電源ユニット…にオーバーフロー
させる形式のオーバーフロー方式がある。
化して負荷に供給するとき、設備構築の後になって負荷
が増大することが多い。そのとき追加の複数個の直流電
源ユニットを第二直流電源ユニット、第三直流電源ユニ
ット…として互いに並列接続して使用する。これらの追
加された並列接続された直流電源ユニットは、第一直流
電源ユニットと比較し、負荷分担率を同じくすることが
望ましいが、現実はそうはならない場合が多い。その理
由は、並列接続された追加の複数個の電源ユニットは、
当初の第一直流電源ユニットと全く同じ規格のものを持
って来る場合、或いは増大した負荷に対応する規格のも
のを持って来る場合などがあるからである。そのため、
負荷分担率の点のみに着目して言えば、直流電源ユニッ
トの負荷分担率を並列接続したときの成り行きに任せる
任意分担方式と、当初からの第一直流電源ユニットが定
格容量に達したとき、これに並列接続された第二直流電
源ユニット、第三直流電源ユニット…にオーバーフロー
させる形式のオーバーフロー方式がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】任意分担方式では直流
電源ユニットの複数個を負荷と接続してみないと各電源
ユニットの負荷分担率は判らず、また判った後に負荷分
担率を同一化するように調節するときは、直流電源ユニ
ットの出力電圧設定値を極めて精密に一致させる必要が
あり、また、一致させた状態を長期に亘って維持するこ
とは通常はできない。またオーバーフロー方式では、各
直流電源ユニット毎に負荷分担率が異なっているため、
電源ユニットの構成部品の温度上昇が異なり、従って直
流電源ユニットの寿命に相違が生じてしまうと言う欠点
があった。
電源ユニットの複数個を負荷と接続してみないと各電源
ユニットの負荷分担率は判らず、また判った後に負荷分
担率を同一化するように調節するときは、直流電源ユニ
ットの出力電圧設定値を極めて精密に一致させる必要が
あり、また、一致させた状態を長期に亘って維持するこ
とは通常はできない。またオーバーフロー方式では、各
直流電源ユニット毎に負荷分担率が異なっているため、
電源ユニットの構成部品の温度上昇が異なり、従って直
流電源ユニットの寿命に相違が生じてしまうと言う欠点
があった。
【０００４】
【課題を解消するための手段】本発明の目的は上記の課
題を解消し、並列接続された各直流電源ユニット毎の負
荷分担率を同じにする直流電源装置を提供するもので、
交流入力源と負荷との間に複数の直流電源ユニットを並
列接続して成る直流電源装置において、各直流電源ユニ
ットは夫々が直流−直流コンバータと電流取出手段との
縦接続構成を有し、且つ前記直流−直流コンバータの出
力電圧対出力電流特性として垂下特性を持たせるよう
に、前記電流取出手段より取出した電流出力値を直流−
直流コンバータの調節端子に印加することを特徴とす
る。
題を解消し、並列接続された各直流電源ユニット毎の負
荷分担率を同じにする直流電源装置を提供するもので、
交流入力源と負荷との間に複数の直流電源ユニットを並
列接続して成る直流電源装置において、各直流電源ユニ
ットは夫々が直流−直流コンバータと電流取出手段との
縦接続構成を有し、且つ前記直流−直流コンバータの出
力電圧対出力電流特性として垂下特性を持たせるよう
に、前記電流取出手段より取出した電流出力値を直流−
直流コンバータの調節端子に印加することを特徴とす
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例の構成を示
すブロック図である。図１において、１は交流入力源、
２は負荷、３，４，５，…は直流電源ユニット、６は直
流−直流コンバータ、７は電流取出手段、８は直流−直
流コンバータの調節端子を示す。更に詳細には、本発明
は、交流入力源１と負荷２との間に複数の直流電源ユニ
ット３，４，５，…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３，４，５，…は夫々は直
流電源ユニット４，５，…では図示していないが、直流
電源ユニット３に図示するような直流−直流コンバータ
６と電流取出手段７との縦接続構成を有し、前記直流−
直流コンバータ６の出力電圧対出力電流特性として垂下
特性を持たせるように、前記電流取出手段７より取出し
た電流出力値を直流−直流コンバータ６の調節端子８に
印加することで構成することを特徴とする。複数の直流
電源ユニット３，４，５，…から負荷に直流電流を供給
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、そのユニットの直流−直流コンバータの調節端子
８に「電流大」の信号が入力し、出力電圧を低下させる
ように制御する。負荷の両端の電圧は一定であるから、
他のユニットにおいても出力電圧を一定化させるように
出力電流を大とする。そのためユニット相互間の電流値
に変化が起こらない。
すブロック図である。図１において、１は交流入力源、
２は負荷、３，４，５，…は直流電源ユニット、６は直
流−直流コンバータ、７は電流取出手段、８は直流−直
流コンバータの調節端子を示す。更に詳細には、本発明
は、交流入力源１と負荷２との間に複数の直流電源ユニ
ット３，４，５，…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３，４，５，…は夫々は直
流電源ユニット４，５，…では図示していないが、直流
電源ユニット３に図示するような直流−直流コンバータ
６と電流取出手段７との縦接続構成を有し、前記直流−
直流コンバータ６の出力電圧対出力電流特性として垂下
特性を持たせるように、前記電流取出手段７より取出し
た電流出力値を直流−直流コンバータ６の調節端子８に
印加することで構成することを特徴とする。複数の直流
電源ユニット３，４，５，…から負荷に直流電流を供給
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、そのユニットの直流−直流コンバータの調節端子
８に「電流大」の信号が入力し、出力電圧を低下させる
ように制御する。負荷の両端の電圧は一定であるから、
他のユニットにおいても出力電圧を一定化させるように
出力電流を大とする。そのためユニット相互間の電流値
に変化が起こらない。
【０００６】図２は本発明の実施例の更に詳細な図であ
る。図２において、２は負荷、３，４，５，…は直流電
源ユニット、１１は遮断器、１２は整流・平滑回路、１
３は直流−直流コンバータ、１４は変流器、１５は直流
電圧設定器、１６は出力電圧検出線、１７は信号加算
器、１８は出力電圧調節回路、２０は蓄電池、３１，４
１，５１は逆流防止用ダイオードを示す。上記の実施形
態において、図１に示す電流取出手段７は、変流器１４
に対応し、直流−直流コンバータの調節端子８は直流電
圧設定器１５、出力電圧検出線１６、信号加算器１７に
対応する。
る。図２において、２は負荷、３，４，５，…は直流電
源ユニット、１１は遮断器、１２は整流・平滑回路、１
３は直流−直流コンバータ、１４は変流器、１５は直流
電圧設定器、１６は出力電圧検出線、１７は信号加算
器、１８は出力電圧調節回路、２０は蓄電池、３１，４
１，５１は逆流防止用ダイオードを示す。上記の実施形
態において、図１に示す電流取出手段７は、変流器１４
に対応し、直流−直流コンバータの調節端子８は直流電
圧設定器１５、出力電圧検出線１６、信号加算器１７に
対応する。
【０００７】直流−直流コンバータ単独の出力電圧対出
力電流特性を図３に示す。図３において縦軸は出力電圧
を、横軸は出力電流を示す。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Ｖｏの値で一定となることである。
力電流特性を図３に示す。図３において縦軸は出力電圧
を、横軸は出力電流を示す。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Ｖｏの値で一定となることである。
【０００８】次に垂下特性とはドループ特性とも呼ばれ
る特性であって、図３において実線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
する特性を言う。尚、電圧Ｖｍの値は、負荷、蓄電池２
０の動作に対して特に影響を与える値ではなく、所謂動
作上の許容電圧範囲に入っている値である。
る特性であって、図３において実線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
する特性を言う。尚、電圧Ｖｍの値は、負荷、蓄電池２
０の動作に対して特に影響を与える値ではなく、所謂動
作上の許容電圧範囲に入っている値である。
【０００９】本発明においては各直流−直流コンバータ
の出力電圧対出力電流特性として、垂下特性を持たせる
ように、変流器１４からの電流出力を図２に示す信号加
算器１７に印加する。垂下特性による動作については後
述する。今、各直流電源ユニット３，４，５，…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。そのとき直流電圧設定器１
５からの信号と、出力電圧検出線１６による出力電圧と
は信号加算器１７に対し互いに逆の値として印加され
る。その演算値は通常相殺されて零であるが、信号に対
し変流器１４からの８０％電流に対する信号を減算して
直流−直流コンバータ１３内の出力電圧調節回路１８に
印加する。その結果出力電圧は所定値Ｖｐ、出力電流は
Ｉｐであって、図３における特性線上で点Ｐで示す。こ
こで、整流・平滑回路１２と直流−直流コンバータ１３
と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。変流器１４からの出力電流に対する信
号がより大になり、信号加算器１７における総合信号の
値をより小にして出力電圧調整回路１８に印加する。従
って直流−直流コンバータ１３の出力電圧は若干低下す
る。動作特性上において点Ｐから点Ｑに移る。
の出力電圧対出力電流特性として、垂下特性を持たせる
ように、変流器１４からの電流出力を図２に示す信号加
算器１７に印加する。垂下特性による動作については後
述する。今、各直流電源ユニット３，４，５，…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。そのとき直流電圧設定器１
５からの信号と、出力電圧検出線１６による出力電圧と
は信号加算器１７に対し互いに逆の値として印加され
る。その演算値は通常相殺されて零であるが、信号に対
し変流器１４からの８０％電流に対する信号を減算して
直流−直流コンバータ１３内の出力電圧調節回路１８に
印加する。その結果出力電圧は所定値Ｖｐ、出力電流は
Ｉｐであって、図３における特性線上で点Ｐで示す。こ
こで、整流・平滑回路１２と直流−直流コンバータ１３
と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。変流器１４からの出力電流に対する信
号がより大になり、信号加算器１７における総合信号の
値をより小にして出力電圧調整回路１８に印加する。従
って直流−直流コンバータ１３の出力電圧は若干低下す
る。動作特性上において点Ｐから点Ｑに移る。
【００１０】今、直流電源ユニット３の当該直流−直流
コンバータ１３の出力電圧が低下することは、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４，５，
…の直流−直流コンバータの直流−直流コンバータの動
作に影響を与える。今、第１のケースとして、直流電源
ユニット４，５，…の直流−直流コンバータの垂下特性
を示す線が、直流電源ユニット３の直流−直流コンバー
タの垂下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４，５，…の直流−直流コンバータの
出力電圧は、直流電源ユニット３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４，５，…の直流−直流コンバータの出力電流
はその垂下特性のため若干大に変化する。従って直流電
源ユニット３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４，５，…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３に示す動作
で点Ｑから点Ｐに移る動作である。
コンバータ１３の出力電圧が低下することは、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４，５，
…の直流−直流コンバータの直流−直流コンバータの動
作に影響を与える。今、第１のケースとして、直流電源
ユニット４，５，…の直流−直流コンバータの垂下特性
を示す線が、直流電源ユニット３の直流−直流コンバー
タの垂下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４，５，…の直流−直流コンバータの
出力電圧は、直流電源ユニット３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４，５，…の直流−直流コンバータの出力電流
はその垂下特性のため若干大に変化する。従って直流電
源ユニット３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４，５，…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３に示す動作
で点Ｑから点Ｐに移る動作である。
【００１１】次に第２のケースとして、各直流−直流コ
ンバータの垂下特性を示す線の傾斜が同じで、最小電流
と最大電流に対する出力電圧（動作基準値）に差がある
場合について説明する。この場合は並列接続された各直
流−直流コンバータが何れかの特性で２分類されて２つ
のグループを構成しているとする。図４に示すように、
ＳＬ１はＶｏとＩｍ間の垂下特性であり、ＳＬ２はその
特性を図の下方に平行移動したものである。前記各グル
ープは、ＳＬ１，ＳＬ２のいずれかの特性を有してい
る。このような特性は、各ユニットの製作、調整上生じ
てしまうものである。
ンバータの垂下特性を示す線の傾斜が同じで、最小電流
と最大電流に対する出力電圧（動作基準値）に差がある
場合について説明する。この場合は並列接続された各直
流−直流コンバータが何れかの特性で２分類されて２つ
のグループを構成しているとする。図４に示すように、
ＳＬ１はＶｏとＩｍ間の垂下特性であり、ＳＬ２はその
特性を図の下方に平行移動したものである。前記各グル
ープは、ＳＬ１，ＳＬ２のいずれかの特性を有してい
る。このような特性は、各ユニットの製作、調整上生じ
てしまうものである。
【００１２】図４において、例えば上側線に対する直流
−直流コンバータの出力電流が当初のＩｓ′の値より大
となり変化後の値がＩｓになったとする。各直流−直流
コンバータの出力電圧は同一であるから、下側線に対す
る直流−直流コンバータの出力電流も当初のＩｔ′の値
より大となり変化後の値がＩｔとなる。そのため出力電
流が大に変化する前に両特性間に存在していた電流差
（Ｉｔ′−Ｉｓ′）は、新しい出力電流に対しても同じ
電流差（Ｉｔ−Ｉｓ）となる（垂下特性の傾斜が同じ
為）から、各直流−直流コンバータ間の負荷分担率は出
力電流が変化しても殆ど変わらない。即ち、負荷分担率
は各直流−直流コンバータの出力電流の比であるから、
当初のＩｔ′／Ｉｓ′の値がＩｔ／Ｉｓとなって、図４
から判るように比の値の変化は僅少である。以上の説明
は、出力電流は大となる方向に変化する場合についてで
あったが、電流変化が小となる場合についても同様に、
負荷分担率は変化しないように動作する。又、各ユニッ
トの垂下特性を示す線が平行でない場合においても、負
荷分担率は殆ど変わらない。
−直流コンバータの出力電流が当初のＩｓ′の値より大
となり変化後の値がＩｓになったとする。各直流−直流
コンバータの出力電圧は同一であるから、下側線に対す
る直流−直流コンバータの出力電流も当初のＩｔ′の値
より大となり変化後の値がＩｔとなる。そのため出力電
流が大に変化する前に両特性間に存在していた電流差
（Ｉｔ′−Ｉｓ′）は、新しい出力電流に対しても同じ
電流差（Ｉｔ−Ｉｓ）となる（垂下特性の傾斜が同じ
為）から、各直流−直流コンバータ間の負荷分担率は出
力電流が変化しても殆ど変わらない。即ち、負荷分担率
は各直流−直流コンバータの出力電流の比であるから、
当初のＩｔ′／Ｉｓ′の値がＩｔ／Ｉｓとなって、図４
から判るように比の値の変化は僅少である。以上の説明
は、出力電流は大となる方向に変化する場合についてで
あったが、電流変化が小となる場合についても同様に、
負荷分担率は変化しないように動作する。又、各ユニッ
トの垂下特性を示す線が平行でない場合においても、負
荷分担率は殆ど変わらない。
【００１３】
【発明の効果】このように本発明によれば、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垂下特性が得られる構成としたの
で、電源ユニットの出力電流に若干の増減が生じたとき
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。また各直流電源ユニットの垂下特性の傾斜
が同じで動作基準値に差がある場合は、各直流電源ユニ
ットの出力電流に当初存在していた出力電流の差が、出
力電流の増減のときも同様に保たれるため、出力電流の
分担率に変化は生じない。
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垂下特性が得られる構成としたの
で、電源ユニットの出力電流に若干の増減が生じたとき
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。また各直流電源ユニットの垂下特性の傾斜
が同じで動作基準値に差がある場合は、各直流電源ユニ
ットの出力電流に当初存在していた出力電流の差が、出
力電流の増減のときも同様に保たれるため、出力電流の
分担率に変化は生じない。
【図１】 本発明の原理構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の実施の形態を示す図である。
【図３】 直流−直流コンバータの出力電圧対出力電流
特性を示す図である。
特性を示す図である。
【図４】 本発明の実施の形態の動作を説明する図であ
る。
る。
【符号の説明】 １ 交流入力源 ２ 負荷 ３，４，５… 直流電源ユニット ６ 直流−直流
コンバータ ７ 電流取出手段 ８ 直流−直流
コンバータの調節端子 １４ 変流器 １７ 信号加算
器
コンバータ ７ 電流取出手段 ８ 直流−直流
コンバータの調節端子 １４ 変流器 １７ 信号加算
器
Claims (2)
- 【請求項１】 交流入力源と負荷との間に複数の直流電
源ユニット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は夫々が直流−直流コンバータと電
流取出手段との縦接続構成を有し、且つ前記直流−直流
コンバータの出力電圧対出力電流特性として垂下特性を
持たせるように、前記電流取出手段より取出した電流出
力値を直流−直流コンバータの調節端子に印加すること
を特徴とする直流電源装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の調節端子は、動作上対応
する直流−直流コンバータの直流電圧設定器、出力電圧
検出線、信号加算器で構成することを特徴とする直流電
源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7282616A JPH09103032A (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | 直流電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7282616A JPH09103032A (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | 直流電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09103032A true JPH09103032A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17654847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7282616A Pending JPH09103032A (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | 直流電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09103032A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009232674A (ja) * | 2008-02-26 | 2009-10-08 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 電源供給装置 |
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