JP2012130158A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電池の交換にかかるコストを低減すること。
【解決手段】電源装置が、外部から入力される交流電力を直流電力に変換し、変換後の直流電力を所定の負荷装置に供給する整流器と、整流器及び負荷装置の間に並列接続される複数の蓄電池により形成され、負荷装置に放電を開始する初期電圧が第１電圧である第１組電池と、整流器及び負荷装置の間に並列接続される複数の蓄電池により形成され、負荷装置に放電を開始する初期電圧が第１電圧よりも低い第２電圧である第２組電池とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源装置に関する。

近年、直流電力により動作する装置（以下、「直流負荷装置」と表記する）に給電を行う直流電源システムには、停電時においても直流負荷装置に直流電力を供給することができるものがある。具体的には、近年の直流電源システムは、非停電時には、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換して直流負荷装置に供給するとともに蓄電池を充電し、停電時には、蓄電池による放電によって直流負荷装置に直流電力を供給する。

このような直流電源システムに備えられる蓄電池の種類は、直流電源システムの用途や価格に応じて決められる。具体的には、上記のような停電時に給電可能なバックアップ用途の直流電源システムには、満充電状態が維持されることで寿命が延伸し、かつ、比較的廉価である鉛蓄電池が用いられることが多い。

特開２００７−１４３２６６号公報 特許第４３３５２００号公報

しかしながら、上記従来の直流電源システムには、蓄電池の交換にかかるコストが増大する場合があるという問題があった。

具体的には、バックアップ用途の直流電源システムが鉛蓄電池を放電させるケースとしては、例えば、停電時に商用電源から電力が供給されない場合や、商用電源システムの点検等によって商用電源から電力が供給されない場合や、整流器が故障した場合等が挙げられる。このようなケースが長時間も続くことは稀であるので、直流電源システムが鉛蓄電池を放電させる時間は短くなることが多い。すなわち、一般的には、バックアップ用途の直流電源システムは、鉛蓄電池の充電と放電とが繰り返されることが多い。ここで、鉛蓄電池には、充電と放電とが繰り返されることで寿命が縮減する特性があるので、従来の直流電源システムには、鉛蓄電池全体を頻繁に交換することとなり、かかる交換コストが増大するという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、蓄電池の交換にかかるコストを低減することができる電源装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電源装置は、外部から入力される交流電力を直流電力に変換し、変換後の直流電力を所定の負荷装置に供給する整流器と、前記整流器及び前記負荷装置の間に並列接続される複数の蓄電池により形成され、前記負荷装置に放電を開始する初期電圧が第１電圧である第１組電池と、前記整流器及び前記負荷装置の間に並列接続される複数の蓄電池により形成され、前記負荷装置に放電を開始する初期電圧が前記第１電圧よりも低い第２電圧である第２組電池と、前記外部から入力される交流電力を用いて、前記第１組電池及び前記第２組電池を充電する充電器とを有することを特徴とする。

本発明に係る電源装置は、蓄電池の交換にかかるコストを低減することができるという効果を奏する。

図１は、実施例１における電源システムの構成例を示すブロック図である。 図２は、実施例２における電源システムの構成例を示すブロック図である。 図３は、実施例２における制御部による処理手順を示すフローチャートである。 図４は、３組の組電池を有する電源装置の構成例を示すブロック図である。

以下に、本発明に係る電源装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。

まず、図１を用いて、実施例１に係る電源装置が含まれる電源システムについて説明する。図１は、実施例１における電源システム１の構成例を示すブロック図である。図１に例示するように、実施例１における電源システム１は、商用電源１０と、直流負荷装置２０と、電源装置１００とを有する。

商用電源１０は、例えば、電力会社の設備等であり、交流電力を供給する。図１に示した例では、商用電源１０は、電源装置１００に交流電力を供給する。かかる商用電源１０は、停電が発生した場合や、点検等が行われる場合には、電源装置１００に交流電力を供給しない。

直流負荷装置２０は、例えば、サーバ装置やストレージ装置等の情報処理装置や、ルータ等の各種ネットワーク機器であり、電源装置１００から供給される直流電力によって動作する。

電源装置１００は、商用電源１０から供給される交流電力を直流電力に変換し、変換後の直流電力を直流負荷装置２０に供給する。かかる電源装置１００は、図１に例示するように、整流器１１０と、充電器１２１と、充電器１２２と、ダイオード１３１と、ダイオード１３２と、組電池１４０と、組電池１５０とを有する。

整流器１１０は、商用電源１０から供給される交流電力を整流する。具体的には、整流器１１０は、商用電源１０から供給される交流電力を直流電力に変換し、変換後の直流電力を直流負荷装置２０に供給する。ただし、停電が発生した場合には、整流器１１０は、商用電源１０から交流電力が供給されないので、直流負荷装置２０に直流電力を供給しない。また、整流器１１０は、自身が故障した場合には、直流負荷装置２０に直流電力を供給しない。

充電器１２１は、商用電源１０から供給される交流電力を直流電に力変換し、変換後の直流電を組電池１４０に供給することにより、組電池１４０を充電する。このとき、充電器１２１は、組電池１４０が満充電となる電圧と略同一の電圧を組電池１４０に印加する。すなわち、充電器１２１は、商用電源１０から交流電力が供給される場合には、組電池１４０を満充電の状態に維持する。一方、停電等が発生して商用電源１０から交流電力が供給されない場合には、充電器１２１は、組電池１４０を充電しない。なお、以下では、組電池が満充電となる電圧を「満充電電圧」と表記する場合がある。

充電器１２２は、商用電源１０から供給される交流電力を直流電に力変換し、変換後の直流電を組電池１５０に供給することにより、組電池１５０を充電する。充電器１２２は、上記の充電器１２１と同様に、商用電源１０から交流電力が供給される場合には、組電池１５０の満充電電圧と略同一の電圧を組電池１５０に印加し、停電等が発生した場合には、組電池１５０を充電しない。

ダイオード１３１は、整流作用により、充電器１２１から出力される電力を、直流負荷装置２０ではなく組電池１４０に供給させる。また、ダイオード１３２は、整流作用により、充電器１２２から出力される電力を、直流負荷装置２０ではなく組電池１５０に供給させる。

なお、ダイオード１３１による電圧降下は、整流器１１０の出力電圧が充電器１２１及び充電器１２２の出力電圧よりも高くなるように設計される。すなわち、図１に例示した電源装置１００では、整流器１１０の出力電圧は、組電池１４０の満充電電圧からダイオード１３１による電圧降下を減算した電圧よりも高い。これにより、充電器１２１は、直流負荷装置２０に直流電力を供給せずに、組電池１４０に直流電力を供給することができる。

同様に、ダイオード１３２による電圧降下は、整流器１１０の出力電圧が充電器１２２の出力電圧よりも高くなるように設計される。すなわち、図１に例示した電源装置１００では、整流器１１０の出力電圧は、組電池１５０の満充電電圧からダイオード１３２による電圧降下を減算した電圧よりも高い。これにより、充電器１２２は、直流負荷装置２０に直流電力を供給せずに、組電池１５０に直流電力を供給することができる。

組電池１４０及び組電池１５０は、整流器１１０と直流負荷装置２０との間に並列接続され、複数の蓄電池により形成される。組電池１４０及び組電池１５０は、停電時等に放電することで、直流負荷装置２０に直流電力を供給する。すなわち、実施例１に係る電源システム１は、停電等が発生して商用電源１０から交流電力が供給されない状況になった場合であっても、組電池１４０及び組電池１５０から直流負荷装置２０に直流電力を供給することができる。これにより、電源装置１００は、停電等が発生した場合であっても、直流負荷装置２０を動作させることができる。

ここで、実施例１における組電池１４０及び組電池１５０は、停電等が発生した場合に、各々が異なるタイミングで放電を開始する。具体的には、組電池１４０によって放電が開始される電圧は、組電池１５０によって放電が開始される電圧よりも高い。なお、以下では、組電池によって放電が開始される電圧を「放電初期電圧」と表記する場合がある。また、実施例１では、組電池１４０の放電初期電圧が「第１電圧」であり、組電池１５０の放電初期電圧が「第２電圧」であるものとする。すなわち、組電池１４０の放電初期電圧「第１電圧」は、組電池１５０の放電初期電圧「第２電圧」よりも高い。

このため、停電等が発生した場合には、まず、組電池１４０が、放電初期電圧「第１電圧」により放電を開始する。これは、組電池１４０の放電初期電圧「第１電圧」が、組電池１５０の放電初期電圧「第２電圧」よりも高いからである。その後に、組電池１４０が放電を続けることにより、組電池１４０に蓄えられた電荷が減少すると、組電池１４０によってダイオード１３１を介して印加される電圧は低下していく。そして、組電池１４０によって印加される電圧が、組電池１５０の放電初期電圧「第２電圧」に達した場合に、組電池１５０が、放電初期電圧「第２電圧」により放電を開始する。

すなわち、実施例１に係る電源装置１００は、停電等が発生した場合に、最初に組電池１４０が放電を開始することで直流負荷装置２０に直流電力を供給し、所定の時間が経過した後に、組電池１４０及び組電池１５０が放電を行うことで、直流負荷装置２０に直流電力を供給する。

このように、実施例１に係る電源装置１００は、停電等が長時間続かない場合には、組電池１４０及び組電池１５０のうち組電池１４０のみが放電し、停電等が復旧した後には、充電器１２１が組電池１４０を充電する。すなわち、電源装置１００では、停電等が短時間で復旧する場合には、組電池１４０のみが充電及び放電を繰り返すことになる。つまり、電源装置１００において、組電池１４０は、停電等が短時間で復旧するような発生しやすいケースにおいて放電と充電を繰り返すサイクル用として用いられる。

また、長時間続く停電等が発生した場合には、組電池１４０及び組電池１５０が直流負荷装置２０に対して直流電力を供給する。したがって、実施例１に係る電源装置１００は、長時間続く停電等が発生した場合であっても、直流負荷装置２０に直流電力を供給することができる。なお、一般的には、停電等が長時間続くことは稀であるので、実施例１における組電池１５０は、充電及び放電を繰り返すことがほとんどない。つまり、電源装置１００において、組電池１５０は、停電等が長時間続く等の異常時に放電を行うバックアップ用として用いられる。

このように、実施例１に係る電源装置１００は、サイクル用の組電池１４０と、バックアップ用の組電池１５０とを有し、商用電源１０から交流電力が供給されない時間が短い場合には、組電池１４０から直流負荷装置２０に直流電力を供給する。また、電源装置１００は、商用電源１０から交流電力が供給されない時間が長くなり、直流負荷装置２０に供給する直流電力が組電池１４０に蓄積された容量のみでは不足する場合には、組電池１４０及び組電池１５０の双方から直流負荷装置２０に直流電力を供給する。

このようなことから、電源装置１００が有する組電池１４０と組電池１５０のうち、サイクル用の組電池１４０の寿命は縮減しやすいが、バックアップ用の組電池１５０の寿命は縮減しにくい。一般的には、停電等が短時間で復旧することが多いので、実施例１に係る電源装置１００を用いた場合には、組電池１４０のみを定期的に交換することで、電源装置１００の保守を行うことができる。

なお、図１に示した例において、サイクル用の組電池１４０は、充電と放電とが繰り返される場合であっても、満充電時の上限電圧値が低下しにくい特性を有する蓄電池であることが望ましい。言い換えれば、組電池１４０は、充電と放電とが繰り返される場合であっても、寿命が縮減しにくい蓄電池であることが望ましい。例えば、組電池１４０は、リチウムイオン蓄電池や、ニッケル水素蓄電池であることが望ましい。図１に例示した組電池１４０は、ｍ個のリチウムイオン蓄電池１４１−１〜１４１−ｍにより形成されているものとする。

また、図１に示した例において、組電池１５０は、充電と放電とが繰り返されることが少ないので、満充電状態が継続するほど上限電圧値が低下しにくい特性を有する蓄電池であることが望ましい。例えば、組電池１５０は、鉛蓄電池であることが望ましい。図１に例示した組電池１５０は、ｎ個の鉛蓄電池１５１−１〜１５１−ｎにより形成されているものとする。

次に、図１に例示した各部位について、電圧値等の具体例を挙げて説明する。まず、直流負荷装置２０の所要電力は、３［ｋＷ（キロワット）］であるものとする。また、整流器１１０の出力電圧は、５７．０［Ｖ（ボルト）］であるものとする。また、ダイオード１３１及び１３２の順方向の電圧降下は０．５［Ｖ］であるものとする。

また、組電池１４０を形成するリチウムイオン蓄電池１４１−１〜１４１−ｍの各々は、定格容量、満充電電圧、放電初期電圧、放電終止電圧、最大放電電流が以下に示す値であるものとする。なお、放電終止電圧とは、放電を終了する電圧を示す。

定格容量 ：２０［Ａｈ（アンペアアワー）］
満充電電圧 ：４．１［Ｖ］
放電初期電圧：４．０［Ｖ］
放電終止電圧：３．０［Ｖ］
最大放電電流：５．０［ＣＡ（クランキング アンペア）］

また、組電池１４０は、１４個のリチウムイオン蓄電池によって形成されるものとする。具体的には、図１に示した例では、ｍ＝「１４」であり、組電池１４０は、リチウムイオン蓄電池１４１−１〜１４１−１４が直列接続されて形成されるものとする。したがって、組電池１４０全体の満充電電圧は、１個のリチウムイオン蓄電池の満充電電圧『４．１［Ｖ］』に『ｍ＝「１４」』を乗算した値である『５７．４［Ｖ］』となる。このため、充電器１２１は、『５７．４［Ｖ］』により組電池１４０を印加する。

そして、組電池１４０を形成する１個のリチウムイオン蓄電池の放電初期電圧が『４．０［Ｖ］』であるので、組電池１４０全体の放電初期電圧は、『４．０［Ｖ］』に『ｍ＝「１４」』を乗算した値である『５６．０［Ｖ］』となる。また、１個のリチウムイオン蓄電池の放電終止電圧が『３．０［Ｖ］』であるので、組電池１４０全体の放電終止電圧は、『３．０［Ｖ］』に『ｍ＝「１４」』を乗算した値である『４２．０［Ｖ］』となる。

また、組電池１５０を形成する鉛蓄電池１５１−１〜１５１−ｎの各々は、定格容量、満充電電圧、放電初期電圧、放電終止電圧、最大放電電流が以下に示す値であるものとする。

定格容量 ：２００［Ａｈ］
満充電電圧 ：２．２［Ｖ］
放電初期電圧：２．０［Ｖ］
放電終止電圧：１．７［Ｖ］
最大放電電流：１．０［ＣＡ（クランキング アンペア）］

また、組電池１５０は、２４個の鉛蓄電池によって形成されるものとする。具体的には、図１に示した例では、ｎ＝「２４」であり、組電池１５０は、鉛蓄電池１５１−１〜１５１−２４が直列接続されて形成されるものとする。したがって、組電池１５０全体の満充電電圧は、１個の鉛蓄電池の満充電電圧『２．２［Ｖ］』に『ｎ＝「２４」』を乗算した値である『５２．８［Ｖ］』となる。このため、充電器１２２は、『５２．８［Ｖ］』により組電池１５０を印加する。

そして、組電池１５０を形成する１個の鉛蓄電池の放電初期電圧が『２．０［Ｖ］』であるので、組電池１５０全体の放電初期電圧は、『２．０［Ｖ］』に『ｎ＝「２４」』を乗算した値である『４８．０［Ｖ］』となる。また、１個の鉛蓄電池の放電終止電圧が『１．７［Ｖ］』であるので、組電池１５０全体の放電終止電圧は、『１．７［Ｖ］』に『ｎ＝「２４」』を乗算した値である『４０．８［Ｖ］』となる。

このような条件の下、実施例１に係る商用電源１０は、商用電源１０から交流電力が供給される場合には、整流器１１０によって商用電源１０に直流電力が供給され、充電器１２１によって組電池１４０が充電され、充電器１２２によって組電池１５０が充電される。すなわち、停電等が発生していない場合には、組電池１４０は、充電器１２１によって『５７．４［Ｖ］』に保たれ、組電池１５０は、充電器１２２によって『５２．８［Ｖ］』に保たれる。

なお、整流器１１０の出力電圧『５７．０［Ｖ］』は、充電器１２１の印加電圧『５７．４［Ｖ］』よりも低い。しかし、ダイオード１３１の電圧降下が『０．５［Ｖ］』であるため、整流器１１０の出力電圧『５７．０［Ｖ］』は、充電器１２１の印加電圧『５７．４［Ｖ］』からダイオード１３１の電圧降下『０．５［Ｖ］』を減算した電圧『５６．９［Ｖ］』よりも高くなる。このため、充電器１２１によって直流負荷装置２０に電力が供給されることはない。

ここで、停電等が発生したことにより商用電源１０から交流電力が供給されなくなった場合には、整流器１１０は、直流負荷装置２０に直流電力を供給できない。また、充電器１２１は、組電池１４０を充電できず、同様に、充電器１２２は、組電池１５０を充電できない。

かかる場合に、まず、組電池１４０は、放電初期電圧『５６．０［Ｖ］』により放電を開始する。これにより、組電池１４０は、停電等が発生した場合であっても、直流負荷装置２０に直流電力を供給することができる。ここで、直流負荷装置２０の所要電力が『３［ｋＷ］』であり、ダイオード１３１を介した組電池１４０の印加電圧が『５５．５［Ｖ］』であるので、組電池１４０の放流電流は、約『５４［Ａ］』となり、最大放電電流より小さい値となる。

そして、組電池１４０によって放電され続けた後に、組電池１４０の直流負荷装置２０に対する放電電圧が、組電池１５０の放電初期電圧『４８．０［Ｖ］』に達した場合に、組電池１５０は、放電初期電圧『４８．０［Ｖ］』により放電を開始する。すなわち、組電池１４０の放電電圧が『５６．０［Ｖ］』〜『４８．０［Ｖ］』である場合には、組電池１４０のみが放電し、組電池１４０の印加電圧が『４８．０［Ｖ］』以下になった場合には、組電池１４０及び組電池１５０の双方が放電する。

なお、上記の条件の下、実際に電源装置１００に対して交流電力を供給しなかったところ、組電池１４０のみが放電する容量は、例えば『１５［Ａｈ］』であり、組電池１４０のみが放電する時間は、例えば『１５［分］』であった。そして、組電池１４０のみが『１５［分］』放電した後に、組電池１４０及び組電池１５０の双方が放電を行った。

上述してきたように、実施例１に係る電源装置１００は、整流器１１０及び直流負荷装置２０の間に並列接続される組電池１４０及び組電池１５０を有する。そして、かかる組電池１４０の放電初期電圧が、組電池１５０の放電初期電圧よりも高い。

これにより、実施例１に係る電源装置１００は、商用電源１０から交流電力が供給されない状況が短時間である場合には、サイクル用の組電池１４０の放電により直流負荷装置２０に直流電力が供給されるので、バックアップ用の組電池１５０による放電頻度を抑制することができる。この結果、電源装置１００は、組電池１５０を満充電状態に維持する期間を長くすることができ、充放電サイクルによって組電池１５０が劣化することを防止できるので、組電池１５０の寿命を延伸することができる。

また、例えば、複数の蓄電池を全て直列接続した場合には、充放電を繰り返すことにより、複数の蓄電池全体が劣化し、全ての蓄電池を交換することになる。一方、実施例１に係る電源装置１００を用いた場合には、充放電サイクルが多くなる組電池１４０の寿命が縮減するが、組電池１４０のみを交換すれば電源装置１００の保守を行うことができるので、蓄電池の交換コストを低減することができる。

また、実施例１に係る電源装置１００は、例えば、充放電が繰り返し行われた際に満充電時の上限電圧値が低下しにくい特性を有するリチウムイオン蓄電池等によって組電池１４０が形成され、満充電状態が維持されるほど上限電圧値が低下しにくい特性を有する鉛蓄電池等によって組電池１５０が形成される。

これにより、サイクル用の組電池１４０は、充放電サイクルが多くなるが、リチウムイオン蓄電池等によって形成されることにより、寿命が縮減することを防止することができる。また、バックアップ用の組電池１５０は、充放電サイクルが少ないので、鉛蓄電池等によって形成されることにより、寿命を延伸することができる。さらに、リチウムイオン蓄電池は、鉛蓄電池よりも高価であるが、実施例１に係る電源装置１００は、サイクル用の組電池１４０のみにリチウムイオン蓄電池を用いるので、製造コストが増大することを防止することができる。

上記実施例１では、組電池１４０全体の放電終止電圧が『４２．０［Ｖ］』であり、組電池１５０全体の放電終止電圧が『４０．８［Ｖ］』である例を示した。実施例２では、組電池１４０及び組電池１５０の放電電圧が、放電終止電圧に達した場合に、組電池１４０及び組電池１５０による放電を終了させる例について説明する。

まず、図２を用いて、実施例２に係る電源装置が含まれる電源システムについて説明する。図２は、実施例２における電源システム２の構成例を示すブロック図である。図２に例示するように、実施例２における電源システム２は、商用電源１０と、直流負荷装置２０と、電源装置２００とを有する。なお、以下では、図１に示した構成部位と同様の機能を有する部位には同一符号を付すこととして、その詳細な説明を省略する。

電源装置２００は、図２に例示するように、スイッチ２６１と、スイッチ２６２と、制御部２７０を有する。スイッチ２６１は、整流器１１０及び直流負荷装置２０に組電池１４０を並列接続する接続線に設けられる。また、スイッチ２６２は、整流器１１０及び直流負荷装置２０に組電池１５０を並列接続する接続線に設けられる。これらのスイッチ２６１及びスイッチ２６２は、制御部２７０によって開閉制御される。

制御部２７０は、電源装置２００を全体制御し、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等である。かかる制御部２７０は、図示しない電圧計等から、組電池１４０の放電電圧を取得する。なお、制御部２７０は、組電池１４０全体の放電電圧を取得してもよいし、組電池１４０を形成する１個のリチウムイオン蓄電池の放電電圧を取得してもよい。同様に、制御部２７０は、図示しない電圧計等から、組電池１５０全体の放電電圧、又は、組電池１５０を形成する１個の鉛蓄電池の放電電圧を取得する。このようにして、制御部２７０は、組電池１４０及び組電池１５０の放電電圧を監視する。

そして、制御部２７０は、組電池１４０の放電電圧が放電終止電圧に達した場合に、スイッチ２６１を開放する。また、制御部２７０は、組電池１５０の放電電圧が放電終止電圧に達した場合に、スイッチ２６２を開放する。

実施例１に示した例を用いて説明する。例えば、制御部２７０が、組電池１４０全体の放電電圧を取得し、組電池１５０全体の放電電圧を取得するものとする。かかる場合に、制御部２７０は、組電池１４０全体の放電電圧が放電終止電圧『４２．０［Ｖ］』に達した場合に、スイッチ２６１を開放する。また、制御部２７０は、組電池１５０の放電電圧が放電終止電圧『４０．８［Ｖ］』に達した場合に、スイッチ２６２を開放する。

また、例えば、制御部２７０が、組電池１４０を形成する１個のリチウムイオン蓄電池の放電電圧を取得し、組電池１５０を形成する１個の鉛蓄電池の放電電圧を取得するものとする。かかる場合に、制御部２７０は、リチウムイオン蓄電池の放電電圧が放電終止電圧『３．０［Ｖ］』に達した場合に、スイッチ２６１を開放する。また、制御部２７０は、鉛蓄電池の放電電圧が放電終止電圧『１．７［Ｖ］』に達した場合に、スイッチ２６２を開放する。

次に、図３を用いて、実施例２における制御部２７０による処理の手順について説明する。図３は、実施例２における制御部２７０による処理手順を示すフローチャートである。

図３に示すように、実施例２における制御部２７０は、組電池１４０及び組電池１５０の放電電圧を取得する（ステップＳ１０１）。続いて、制御部２７０は、取得した放電電圧が、各組電池に対応する放電終止電圧に達したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

そして、制御部２７０は、組電池１４０の放電電圧が、組電池１４０の放電終止電圧に達した場合には（ステップＳ１０２肯定）、スイッチ２６１を開放する（ステップＳ１０３）。同様に、制御部２７０は、組電池１５０の放電電圧が、組電池１５０の放電終止電圧に達した場合には（ステップＳ１０２肯定）、スイッチ２６２を開放する（ステップＳ１０３）。

なお、制御部２７０は、停電等が発生して商用電源１０から交流電力が供給されなくなった場合に、図３に示した処理手順を行い、停電等が普及して商用電源１０から交流電力が供給され始めた場合には、図３に示した処理手順を行わないように制御してもよい。

上述してきたように、実施例２に係る電源装置２００は、組電池１４０の放電電圧が組電池１４０の放電終止電圧に達した場合に、スイッチ２６１を開放し、組電池１５０の放電電圧が組電池１５０の放電終止電圧に達した場合に、スイッチ２６２を開放する。これにより、実施例２に係る電源装置２００は、組電池１４０及び組電池１５０が過放電となることを防止することができる。

なお、上記実施例１及び２では、電源装置１００又は電源装置２００が、２組の組電池１４０と組電池１５０とを有する例を示した。しかし、電源装置１００又は電源装置２００が有する組電池の数は、上記実施例１又は２に示した例に限られない。例えば、電源装置１００及び電源装置２００は、３組以上の組電池を有してもよい。

図４を示した例を用いて具体的に説明する。図４は、３組の組電池を有する電源装置の構成例を示すブロック図である。図４に例示するように、実施例３に係る電源装置３００は、充電器３２１〜３２３と、ダイオード３３１〜３３３と、組電池３４０と、組電池３５０と、組電池３６０とを有する。

充電器３２１は、商用電源１０から供給される交流電力を用いて組電池３４０を充電する。また、充電器３２２は、商用電源１０から供給される交流電力を用いて組電池３５０を充電する。また、充電器３２３は、商用電源１０から供給される交流電力を用いて組電池３６０を充電する。

ダイオード３３１は、充電器３２１から出力される電力を組電池３４０に供給させ、ダイオード３３２は、充電器３２２から出力される電力を組電池３５０に供給させ、ダイオード３３３は、充電器３２３から出力される電力を組電池３６０に供給させる。

組電池３４０、３５０及び３６０の各々は、複数の蓄電池により形成される。図４に示した例においては、例えば、組電池３４０は、複数のリチウムイオン蓄電池により形成され、組電池３５０及び３６０は、複数の鉛蓄電池により形成される。かかる例の場合には、電源装置３００は、バックアップ用の組電池を２組有するので、商用電源１０から交流電力が長時間供給されない場合であっても、直流負荷装置２０を長時間にわたって給電することができる。

また、短時間の停電等が頻繁に発生するような環境の場合には、電源装置３００は、サイクル用の組電池を多く有してもよい。具体的には、図４に示した例において、例えば、組電池３４０及び組電池３５０をサイクル用の組電池とし、組電池３６０をバックアップ用の組電池としてもよい。かかる場合には、組電池３４０及び３５０は、複数のリチウムイオン蓄電池により形成され、組電池３６０は、複数の鉛蓄電池により形成される。これにより、短時間の停電等が頻繁に発生するような環境であっても、組電池３４０及び組電池３５０が充放電を繰り返されることになるので、組電池３４０及び組電池３５０を定期的に交換することで、電源装置３００の保守を行うことが可能になる。

１、２、３ 電源システム
１０ 商用電源
２０ 直流負荷装置
１００、２００、３００ 電源装置
１１０ 整流器
１２１、１２２ 充電器
１３１、１３２ ダイオード
１４０ 組電池
１４１ リチウムイオン蓄電池
１５０ 組電池
１５１ 鉛蓄電池
２６１、２６２ スイッチ
２７０ 制御部
３２１、３２２、３２３ 充電器
３３１、３３２、３３３ ダイオード
３４０、３５０、３６０ 組電池

Claims (4)

1. 外部から入力される交流電力を直流電力に変換し、変換後の直流電力を所定の負荷装置に供給する整流器と、
   前記整流器及び前記負荷装置の間に並列接続される複数の蓄電池により形成され、前記負荷装置に放電を開始する初期電圧が第１電圧である第１組電池と、
   前記整流器及び前記負荷装置の間に並列接続される複数の蓄電池により形成され、前記負荷装置に放電を開始する初期電圧が前記第１電圧よりも低い第２電圧である第２組電池と、
   前記外部から入力される交流電力を用いて、前記第１組電池及び前記第２組電池を充電する充電器と
   を有することを特徴とする電源装置。
2. 前記第１組電池は、
   充電と放電とが繰り返し行われた際に満充電時の上限電圧値が低下しにくい特性を有する蓄電池により形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
3. 前記第２組電池は、
   満充電状態が維持されるほど上限電圧値が低下しにくい特性を有する蓄電池により形成される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電源装置。
4. 前記整流器と前記負荷装置との間に前記第１組電池を並列接続する接続線に設けられる第１スイッチと、
   前記整流器と前記負荷装置との間に前記第２組電池を並列接続する接続線に設けられる第２スイッチと、
   前記第１組電池によって前記負荷装置に放電される電圧値が該第１組電池における放電電圧の下限値に達した場合に、前記第１スイッチを開放し、前記第２組電池によって前記負荷装置に放電される電圧値が該第２組電池における放電電圧の下限値に達した場合に、前記第２スイッチを開放する制御部と
   をさらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の電源装置。

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