特開 2024-113955 電源システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024113955

(43)【公開日】2024-08-23

(54)【発明の名称】電源システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/35 20060101AFI20240816BHJP

   H02J 1/00 20060101ALI20240816BHJP

   H02J 1/10 20060101ALI20240816BHJP

   H02M 3/155 20060101ALI20240816BHJP

【ＦＩ】

H02J7/35 J

H02J1/00 306K

H02J1/00 304H

H02J1/10

H02M3/155 U

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023019258

(22)【出願日】2023-02-10

(71)【出願人】

【識別番号】000217491

【氏名又は名称】ダイヤゼブラ電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】脇野 誠司

【テーマコード（参考）】

5G165

5G503

5H730

【Ｆターム（参考）】

5G165DA07

5G165EA02

5G165EA03

5G165EA04

5G165JA07

5G165JA09

5G165NA01

5G165NA03

5G165NA04

5G165NA06

5G503BB01

5G503DA18

5G503GB03

5G503GD03

5H730AS01

5H730BB18

5H730BB86

5H730EE59

5H730FD01

5H730FG12

(57)【要約】

【課題】発電素子の発電電力をより有効に活用するとともに、負荷への供給電力を安定させる。
【解決手段】電源システム１に、バッテリ１３と、第１のスイッチ素子を有し、バッテリ１３により出力されるバッテリ電力が入力される第１のコンバータ本体、第１のコンバータ本体の出力電圧に基づいて、その出力電圧を所定の第１目標値とするように第１のスイッチ素子を制御する第１の制御部を有する第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１４と、第２のスイッチ素子を有し、発電素子３の発電電力、及び第１のコンバータ本体の出力電力を用いて負荷４への供給電力を出力する第２のコンバータ本体、及び第２のコンバータ本体の出力電圧に基づいて、その出力電圧を所定の第２目標値とするように第２のスイッチ素子を制御する第２の制御部を有する第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７とを設ける。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部抵抗を有する発電素子により出力される発電電力を用いて、負荷に供給電力を供給する電源システムであって、
バッテリと、
第１のスイッチ素子を有し、前記バッテリにより出力されるバッテリ電力が入力される第１のコンバータ本体、及び前記第１のコンバータ本体の出力電圧に基づいて、当該出力電圧を所定の第１目標値とするように前記第１のスイッチ素子を制御する第１の制御部を有する第１のＤＣ／ＤＣコンバータと、
第２のスイッチ素子を有し、前記発電電力、及び前記第１のコンバータ本体の出力電力を用いて前記供給電力を出力する第２のコンバータ本体、及び前記第２のコンバータ本体の出力電圧に基づいて、当該出力電圧を所定の第２目標値とするように前記第２のスイッチ素子を制御する第２の制御部を有する第２のＤＣ／ＤＣコンバータとを備えていることを特徴とする電源システム。

【請求項2】

請求項１に記載の電源システムにおいて、
前記発電素子の出力電流を検出する電流検出部と、
前記発電素子の出力電圧を検出する電圧検出部とをさらに備え、
前記第１の制御部は、前記電流検出部の検出値及び前記電圧検出部の検出値に基づいて、前記第１目標値を設定することを特徴とする電源システム。

【請求項3】

請求項２に記載の電源システムにおいて、
前記第１の制御部は、前記電流検出部の検出値及び前記電圧検出部の検出値の積が、前記発電素子の最大出力電力となるように、前記第１目標値を設定することを特徴とする電源システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内部抵抗を有する発電素子により出力される発電電力を用いて、負荷に供給電力を供給する電源システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示された電源システムは、バッテリと、前記バッテリにより出力されるバッテリ電力が入力される第１のコンバータと、発電素子と、前記発電素子により出力される発電電力が入力される第２のコンバータと、前記第１及び第２のコンバータの出力電圧及び出力電流を参照して、第１及び第２のコンバータの出力電圧設定値を調整する制御回路とを備えている。この電源システムでは、第１及び第２のコンバータの出力が負荷に接続されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４３３３６５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１では、第１及び第２のコンバータの出力が互いに接続されているので、一方のコンバータの出力電圧の変動が他方のコンバータの制御に影響し、第１及び第２のコンバータから負荷への合計供給電力を安定させることが困難である。

【0005】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、発電素子の発電電力をより有効に利用するとともに、負荷への供給電力を容易に安定させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するため、本発明の第１の態様は、内部抵抗を有する発電素子により出力される発電電力を用いて、負荷に供給電力を供給する電源システムであって、バッテリと、第１のスイッチ素子を有し、前記バッテリにより出力されるバッテリ電力が入力される第１のコンバータ本体、及び前記第１のコンバータ本体の出力電圧に基づいて、当該出力電圧を所定の第１目標値とするように前記第１のスイッチ素子を制御する第１の制御部を有する第１のＤＣ／ＤＣコンバータと、第２のスイッチ素子を有し、前記発電電力、及び前記第１のコンバータ本体の出力電力を用いて前記供給電力を出力する第２のコンバータ本体、及び前記第２のコンバータ本体の出力電圧に基づいて、当該出力電圧を所定の第２目標値とするように前記第２のスイッチ素子を制御する第２の制御部を有する第２のＤＣ／ＤＣコンバータとを備えていることを特徴とする。

【0007】

これにより、第１のコンバータ本体の出力が、第２のコンバータ本体の入力側に接続されるので、第１及び第２のコンバータ本体の出力を互いに接続した場合に比べ、第２のコンバータ本体の出力電圧を安定させる制御が容易になる。したがって、第２のコンバータ本体によって負荷に供給される供給電力を、容易に安定させることができる。

【0008】

本発明の第２の態様は、前記第１の態様において、前記電源システムが、前記発電素子の出力電流を検出する電流検出部と、前記発電素子の出力電圧を検出する電圧検出部とをさらに備え、前記第１の制御部は、前記電流検出部の検出値及び前記電圧検出部の検出値に基づいて、前記第１目標値を設定することを特徴とする。

【0009】

これにより、第１の制御部は、バッテリから負荷に供給する電力を、電流検出部の検出値及び電圧検出部の検出値に応じて、つまり発電素子の発電電力に応じて調整できる。

【0010】

本発明の第３の態様は、前記第２の態様において、前記第１の制御部が、前記電流検出部の検出値及び前記電圧検出部の検出値の積が、前記発電素子の最大出力電力となるように、前記第１目標値を設定することを特徴とする。

【0011】

これにより、発電素子の発電電力をより有効に利用でき、第２のコンバータ本体の出力電圧を安定化できる。

【発明の効果】

【0012】

本開示によると、発電素子の発電電力を用いる電源システムにより、発電素子の発電電力を有効利用できるとともに、負荷への供給電力を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本開示の実施形態に係る電源システムの構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、第１及び第２のＤＣ／ＤＣコンバータの詳細な構成を示す回路図の一例である。

【図3】図３は、実施形態に係る電源システムの動作を説明するフローチャートである。

【図4】図４は、発電素子の最大出力電力が、必要電力以上である場合における発電素子の出力電圧と出力電力との関係を例示するグラフである。

【図5】図５は、発電素子の最大出力電力が、必要電力未満である場合における発電素子の出力電圧と出力電力との関係を例示するグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本開示の実施形態について図面に基づいて説明する。

【0015】

図１は、本開示の実施形態に係る電源システム１の構成を示す。この電源システム１は、内部抵抗３１を有する発電素子３により出力される発電電力を用いて、負荷４に供給電力を供給する。発電素子３としては、例えば、フレキーナ（登録商標）等の熱電素子、ペロブスカイト太陽電池、ピエゾフィルム等の圧電素子を用いることができる。

【0016】

電源システム１は、電流検出部１１と、電圧検出部１２と、バッテリ１３と、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１４と、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７と、第１及び第２のダイオード２０，２１とを備えている。

【0017】

電流検出部１１は、発電素子３の出力電流を検出する。

【0018】

電圧検出部１２は、発電素子３の出力電圧を検出する。

【0019】

バッテリ１３は、バッテリ電力を出力する。バッテリ１３は、図示しない充電手段によって充電できる。

【0020】

図２に示すように、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、第１のコンバータ本体１５及び第１の制御部１６を有する。

【0021】

第１のコンバータ本体１５は、一対の第１の入力端子１５ａ，１５ｂと、第１の入力側コンデンサ１５ｃと、第１の入力側コイル１５ｄと、第１のスイッチ素子１５ｅと、第１のフィルタコンデンサ１５ｆと、第１のフィルタコイル１５ｇと、第３のダイオード１５ｈと、第１の出力側コンデンサ１５ｉと、一対の第１の出力端子１５ｊ，１５ｋと第１の電圧検出器１５ｍとを備えている。

【0022】

一対の第１の入力端子１５ａ，１５ｂには、バッテリ１３により出力されるバッテリ電力が入力される。

【0023】

第１の入力側コンデンサ１５ｃの正極は、一方の第１の入力端子１５ａに接続され、第１の入力側コンデンサ１５ｃの負極は、他方の第１の入力端子１５ｂに接続されている。

【0024】

第１の入力側コイル１５ｄの一端は、前記一方の第１の入力端子１５ａに接続されている。

【0025】

第１のスイッチ素子１５ｅの一端は、前記第１の入力側コイル１５ｄの他端に接続され、第１のスイッチ素子１５ｅの他端は、前記他方の第１の入力端子１５ｂに接続されている。

【0026】

第１のフィルタコンデンサ１５ｆの一端は、第１のスイッチ素子１５ｅの一端に接続されている。

【0027】

第１のフィルタコイル１５ｇの一端は、第１のフィルタコンデンサ１５ｆの他端に接続され、第１のフィルタコイル１５ｇの他端は、前記他方の第１の入力端子１５ｂに接続されている。

【0028】

第３のダイオード１５ｈのアノードは、第１のフィルタコンデンサ１５ｆの他端と第１のフィルタコイル１５ｇの一端に接続されている。

【0029】

第１の出力側コンデンサ１５ｉの正極は、第３のダイオード１５ｈのカソードに接続され、第１の出力側コンデンサ１５ｉの負極は、前記他方の第１の入力端子１５ｂに接続されている。

【0030】

一方の第１の出力端子１５ｊは、第１の出力側コンデンサ１５ｉの一端に接続され、他方の第１の出力端子１５ｋは、第１の出力側コンデンサ１５ｉの他端に接続されている。

【0031】

第１の電圧検出器１５ｍは、第１の出力端子１５ｊ，１５ｋ間の電圧、すなわち第１のコンバータ本体１５の出力電圧を検出する。

【0032】

第１の制御部１６は、第１の電圧検出器１５ｍの検出値、すなわち第１のコンバータ本体１５の出力電圧に基づいて、当該出力電圧を所定の第１目標値とするように第１のスイッチ素子１５ｅを制御する。また、第１の制御部１６は、電流検出部１１の検出値及び電圧検出部１２の検出値に基づいて、前記第１目標値を設定する。第１の制御部１６の詳細な制御動作については、後述する。第１の制御部１６の機能は、ＩＣ（integrated circuit）で構成されたマイクロコンピュータによって実現される。

【0033】

第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７は、第２のコンバータ本体１８及び第２の制御部１９を有する。

【0034】

第２のコンバータ本体１８は、発電素子３の前記発電電力、及び第１のコンバータ本体１５の出力電力を用いて負荷４への前記供給電力を出力する。第２のコンバータ本体１８は、一対の第２の入力端子１８ａ，１８ｂと、第２の入力側コンデンサ１８ｃと、第２の入力側コイル１８ｄと、第２のスイッチ素子１８ｅと、第２のフィルタコンデンサ１８ｆと、第２のフィルタコイル１８ｇと、第４のダイオード１８ｈと、第２の出力側コンデンサ１８ｉと、一対の第２の出力端子１８ｊ，１８ｋと第２の電圧検出器１８ｍとを備えている。

【0035】

一対の第２の入力端子１８ａ，１８ｂには、発電素子３の前記発電電力、及び第１のコンバータ本体１５の出力電力が入力される。具体的には、第２の入力端子１８ａ，１８ｂには、発電素子３及び第１のコンバータ本体１５の第１の出力端子１５ｊ，１５ｋが接続されている。第２の入力端子１８ａ，１８ｂには、発電素子３及び第１のコンバータ本体１５の第１の出力端子１５ｊ，１５ｋからの電流が合流して流入する。

【0036】

第２の入力側コンデンサ１８ｃの正極は、一方の第２の入力端子１８ａに接続され、第２の入力側コンデンサ１８ｃの負極は、他方の第２の入力端子１８ｂに接続されている。

【0037】

第２の入力側コイル１８ｄの一端は、前記一方の第２の入力端子１８ａに接続されている。

【0038】

第２のスイッチ素子１８ｅの一端は、前記第２の入力側コイル１８ｄの他端に接続され、第２のスイッチ素子１８ｅの他端は、前記他方の第２の入力端子１８ｂに接続されている。

【0039】

第２のフィルタコンデンサ１８ｆの一端は、第２のスイッチ素子１８ｅの一端に接続されている。

【0040】

第２のフィルタコイル１８ｇの一端は、第２のフィルタコンデンサ１８ｆの他端に接続され、第２のフィルタコイル１８ｇの他端は、前記他方の第２の入力端子１８ｂに接続されている。

【0041】

第４のダイオード１８ｈのアノードは、第２のフィルタコンデンサ１８ｆの他端と第２のフィルタコイル１８ｇの一端に接続されている。

【0042】

第２の出力側コンデンサ１８ｉの正極は、第４のダイオード１８ｈのカソードに接続され、第２の出力側コンデンサ１８ｉの負極は、前記他方の第２の入力端子１８ｂに接続されている。

【0043】

一方の第２の出力端子１８ｊは、第２の出力側コンデンサ１８ｉの正極に接続され、他方の第２の出力端子１８ｊは、第２の出力側コンデンサ１８ｉの負極に接続されている。第２の出力端子１８ｊ，１８ｋは、負荷４に接続されている。

【0044】

第２の電圧検出器１８ｍは、第２の出力端子１８ｊ，１８ｋ間の電圧、すなわち第２のコンバータ本体１８の出力電圧を検出する。

【0045】

第２の制御部１９は、第２の電圧検出器１８ｍの検出値、すなわち第２のコンバータ本体１８の出力電圧に基づいて、当該出力電圧を所定の第２目標値とするように第２のスイッチ素子１８ｅを制御する。第２の制御部１９の機能は、ＩＣで構成されたマイクロコンピュータによって実現される。

【0046】

第１のダイオード２０は、第２のコンバータ本体１８の一方の第２の入力端子１８ａから発電素子３に電流が流れるのを規制する。

【0047】

第２のダイオード２１は、第２のコンバータ本体１８の一方の第２の入力端子１８ａから第１のコンバータ本体１５の一方の第１の出力端子１５ｊに電流が流れるのを規制する。

【0048】

図３は、上述のように構成された電源システム１の動作を説明するフローチャートである。

【0049】

まず、Ｓ１０１において、所定の第１目標値を初期値とした状態で、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１４が起動する。第１の制御部１６は、第１のコンバータ本体１５の出力電圧Ｖ_ＢＵＳを第１目標値の初期値とするように第１のスイッチ素子１５ｅを制御する。

【0050】

次いで、Ｓ１０２において、発電素子３が発電を開始する。

【0051】

次いで、Ｓ１０３において、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７が起動する。

【0052】

次いで、Ｓ１０４において、第１の制御部１６は、第１の電圧検出器１５ｍの検出値、すなわち第１のコンバータ本体１５の出力電圧Ｖ_ＢＵＳが電圧検出部１２の検出値Ｖ_ＩＮ（発電素子３の出力電圧）よりも大きいか否かを判定する。そして、第１のコンバータ本体１５の出力電圧Ｖ_ＢＵＳが電圧検出部１２の検出値Ｖ_ＩＮよりも大きい場合には、第１の制御部１６は、Ｓ１０５の処理に進む。一方、第１のコンバータ本体１５の出力電圧Ｖ_ＢＵＳが電圧検出部１２の検出値Ｖ_ＩＮ以下である場合には、第１の制御部１６は、Ｓ１０６の処理に進む。

【0053】

Ｓ１０５において、第１の制御部１６は、第１のコンバータ本体１５の出力電圧Ｖ_ＢＵＳを低下させることができる状態になる。以降のＳ１０７～Ｓ１１４において、発電素子３の出力電力Ｐ_ＩＮが最大になるように第１のコンバータ本体１５の出力電圧Ｖ_ＢＵＳを調整する。

【0054】

Ｓ１０６において、第１の制御部１６は、第１の電圧検出器１５ｍの検出値、すなわち第１のコンバータ本体１５の出力電圧Ｖ_ＢＵＳが電圧検出部１２の検出値Ｖ_ＩＮと等しいか否かを判定する。そして、第１のコンバータ本体１５の出力電圧Ｖ_ＢＵＳが電圧検出部１２の検出値Ｖ_ＩＮと等しい場合には、第１の制御部１６は、Ｓ１０７の処理に進む。一方、第１のコンバータ本体１５の出力電圧Ｖ_ＢＵＳが電圧検出部１２の検出値Ｖ_ＩＮと等しくない場合には、第１の制御部１６は、Ｓ１０９の処理に進む。

【0055】

Ｓ１０７において、第１の制御部１６は、電流検出部１１の検出値と、電圧検出部１２の検出値Ｖ_ＩＮとに基づいて、発電素子３の最大出力電力Ｐ_{ＩＮ（ｍａｘ）}と、発電素子３の最大出力電圧Ｖ_{ＩＮ（ｍａｘ）}を算出する。具体的には、第１のコンバータ本体１５の出力電圧Ｖ_ＢＵＳを変化させることで、Ｖ_ＢＵＳ変化前の電流検出部１１の検出値及び電圧検出部１２の検出値Ｖ_ＩＮと、Ｖ_ＢＵＳ変化後の電流検出部１１の検出値及び電圧検出部１２の検出値Ｖ_ＩＮとにより、発電素子３の最大出力電力Ｐ_{ＩＮ（ｍａｘ）}と発電素子３の出力電力が最大出力電力Ｐ_{ＩＮ（ｍａｘ）}になる時の電圧検出部１２の検出値Ｖ_ＩＮとが算出できる。例えば、図４及び図５に示すようなグラフＧ１～Ｇ３（電力カーブ）を特定できる。発電素子３の出力電圧と出力電力との関係を示すグラフは、環境（周辺温度等）に応じて変化する。例えば、発電素子３として熱電素子を用いた場合、発電素子３の出力電圧と出力電力との関係を示すグラフは、周辺温度に応じて変化する。なお、図４及び図５中、Ｖｏｃは、開放電圧である。そして、第１の制御部１６は、特定したグラフの頂点における電力値を発電素子３の最大出力電力Ｐ_{ＩＮ（ｍａｘ）}として特定でき、当該頂点における電圧値を発電素子３の最大出力電圧Ｖ_{ＩＮ（ｍａｘ）}として特定できる。

【0056】

次いで、Ｓ１０８において、第１の制御部１６は、発電素子３の出力電力Ｐ_ＩＮが、負荷４の消費電力と電源システム１内の消費電力との合計消費電力Ｐ_Ｓよりも小さいか否かを判定する。ここで、電源システム１内の消費電力には、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１７における電力損失も含まれる。出力電力Ｐ_ＩＮが合計消費電力Ｐ_Ｓ以上である場合には、第１の制御部１６は、Ｓ１０９の処理に進む。一方、出力電力Ｐ_ＩＮが合計消費電力Ｐ_Ｓ未満である場合には、第１の制御部１６は、Ｓ１１０の処理に進む。

【0057】

Ｓ１０９において、第１の制御部１６は、第１のコンバータ本体１５の出力電圧Ｖ_ＢＵＳが電圧検出部１２の検出値Ｖ_ＩＮよりも例えば１Ｖ低い値となるように、第１目標値を設定する。

【0058】

Ｓ１１０において、第１の制御部１６は、発電素子３の現時点の出力電力Ｐ_{ＩＮ（Ｚ）}が、第１のコンバータ本体１５の出力電圧Ｖ_ＢＵＳを所定電圧分低下させた後における発電素子３の出力電力Ｐ_{ＩＮ（Ｚ＋１）}よりも小さいか否かを判定する。第１のコンバータ本体１５の出力電圧Ｖ_ＢＵＳの変化後における発電素子３の出力電力Ｐ_{ＩＮ（Ｚ＋１）}は、Ｓ１０７で特定したグラフ（例えば、図４、図５におけるグラフＧ１～Ｇ３）に基づいて推測できる。出力電力Ｐ_{ＩＮ（Ｚ）}が、出力電力Ｐ_{ＩＮ（Ｚ＋１）}よりも小さい場合には、第１の制御部１６は、Ｓ１１１の処理に進む。一方、出力電力Ｐ_{ＩＮ（Ｚ）}が、出力電力Ｐ_{ＩＮ（Ｚ＋１）}よりも小さくない場合には、第１の制御部１６は、Ｓ１１２の処理に進む。

【0059】

Ｓ１１１において、第１の制御部１６は、第１目標値を所定値だけ小さくすることにより、第１のコンバータ本体１５の出力電圧Ｖ_ＢＵＳを所定電圧分低下させる。そして、第１の制御部１６は、Ｓ１０８の処理に戻る。

【0060】

Ｓ１１２において、第１の制御部１６は、発電素子３の現時点の出力電力Ｐ_{ＩＮ（Ｚ）}が、第１のコンバータ本体１５の出力電圧Ｖ_ＢＵＳを所定電圧分低下させた後における発電素子３の出力電力Ｐ_{ＩＮ（Ｚ＋１）}よりも大きいか否かを判定する。出力電力Ｐ_{ＩＮ（Ｚ）}が、出力電力Ｐ_{ＩＮ（Ｚ＋１）}よりも大きい場合には、第１の制御部１６は、Ｓ１１３の処理に進む。一方、出力電力Ｐ_{ＩＮ（Ｚ）}が、出力電力Ｐ_{ＩＮ（Ｚ＋１）}よりも大きくない場合には、第１の制御部１６は、Ｓ１１４の処理に進む。

【0061】

Ｓ１１３において、第１の制御部１６は、第１目標値を所定値だけ大きくすることにより、第１のコンバータ本体１５の出力電圧Ｖ_ＢＵＳを所定電圧分上昇させる。そして、第１の制御部１６は、Ｓ１０８の処理に戻る。

【0062】

Ｓ１１４において、第１の制御部１６は、第１目標値を維持することにより、第１のコンバータ本体１５の出力電圧Ｖ_ＢＵＳを維持する。

【0063】

次いで、Ｓ１１５において、電圧検出部１２の検出値Ｖ_ＩＮ又は出力電力Ｐ_ＩＮが変化すると、第１の制御部１６は、Ｓ１０４の処理に戻る。

【0064】

上述のように構成された電源システム１では、発電素子３の最大出力電力Ｐ_{ＩＮ（ｍａｘ）}が、合計消費電力Ｐ_Ｓ（必要電力）以上である場合、合計消費電力Ｐ_Ｓを発電素子３だけで十分まかなえる。したがって、バッテリ１３の電力を消費しなくてよい。この場合、電圧検出部１２の検出値Ｖ_ＩＮ、すなわち第２のコンバータ本体１８の入力電圧は、例えば、図４のグラフＧ１の点ａにおける電圧、又はグラフＧ２の点ｂにおける電圧となる。

【0065】

一方、発電素子３の最大出力電力Ｐ_{ＩＮ（ｍａｘ）}が、合計消費電力Ｐ_Ｓ（必要電力）未満である場合、電力の不足分を第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１４により供給する。この場合、第１の制御部１６が、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１４の出力電圧Ｖ_ＢＵＳをグラフＧ３の頂点の電圧に変化させ、発電素子３に最大出力電力Ｐ_{ＩＮ（ｍａｘ）}を出力させる。これにより、発電素子３の電力を有効に使用できる。例えば、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１４の出力電圧Ｖ_ＢＵＳを、図５のグラフＧ３の点Ａから点Ｂに変化させることにより、発電素子３の電力を有効に使用できる。このように、第１の制御部１６は、電流検出部１１の検出値及び電圧検出部１２の検出値に基づいて、電流検出部１１の検出値及び電圧検出部１２の検出値の積が発電素子３の最大出力電力Ｐ_{ＩＮ（ｍａｘ）}となるように、前記第１目標値を設定できる。これにより、第１の制御部１６は、発電素子３の発電電力を最大にできるので、負荷４にかかる電圧を安定させつつ、バッテリ１３の消費電力を抑制できる。

【0066】

したがって、本実施形態によれば、第１のコンバータ本体１５の出力が、第２のコンバータ本体１８の入力側に接続されるので、第１のコンバータ本体１５の出力を第２のコンバータ本体１８の出力に接続した場合に比べ、第２の制御部１９が、第２のコンバータ本体１８の出力電圧を安定させる制御が容易になる。したがって、第２のコンバータ本体１８によって出力される負荷４への供給電力を安定させることができる。

【0067】

また、第１の制御部１６は、電流検出部１１の検出値及び電圧検出部１２の検出値に基づいて、前記第１目標値を設定できるので、第１の制御部１６は、バッテリ１３から負荷４に供給する電力を、電流検出部１１の検出値及び電圧検出部１２の検出値に応じて、つまり発電素子３の発電電力に応じて調整できる。

【産業上の利用可能性】

【0068】

本開示は、内部抵抗を有する発電素子により出力される発電電力を用いて、負荷に供給電力を供給する電源システムとして有用である。

【符号の説明】

【0069】

１ 電源システム
３ 発電素子
４ 負荷
１１ 電流検出部
１２ 電圧検出部
１３ バッテリ
１４ 第１のＤＣ／ＤＣコンバータ
１５ 第１のコンバータ本体
１５ｅ 第１のスイッチ素子
１６ 第１の制御部
１７ 第２のＤＣ／ＤＣコンバータ
１８ 第２のコンバータ本体
１８ｅ 第２のスイッチ素子
１９ 第２の制御部
３１ 内部抵抗
Ｖ_ＢＵＳ 出力電圧
Ｐ_ＩＮ 出力電力（発電電力）
Ｖ_ＩＮ 検出値
Ｐ_{ＩＮ（ｍａｘ）} 最大出力電力

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】