電源供給システム
【課題】シンプル、高信頼性、廉価かつ高効率の電源供給システムを実現する。
【解決手段】三相交流を整流し整流電位を出力する整流部と、整流部の電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置を備え、二次電池群の電位は順方向直列接続された整流素子を介して整流部の電位出力端に印加されるべく構成され、電位出力端における整流部からの電位が二次電池群の電位により電位出力端に印加される電位超のとき電位出力端における整流部からの電位を直流電圧変換装置に印加し、電位出力端における整流部からの電位が二次電池群の電位により電位出力端に印加される電位未満のとき電位出力端における二次電池群の電位を直流電圧変換装置に印加する構成。
【解決手段】三相交流を整流し整流電位を出力する整流部と、整流部の電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置を備え、二次電池群の電位は順方向直列接続された整流素子を介して整流部の電位出力端に印加されるべく構成され、電位出力端における整流部からの電位が二次電池群の電位により電位出力端に印加される電位超のとき電位出力端における整流部からの電位を直流電圧変換装置に印加し、電位出力端における整流部からの電位が二次電池群の電位により電位出力端に印加される電位未満のとき電位出力端における二次電池群の電位を直流電圧変換装置に印加する構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データセンタなどに設備される無停電・高信頼性・高効率で直流電力、特に低電圧大電流直流電力をサーバなどの負荷に供給する電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、データセンタなどにおける電源装置は停電時に備え、無停電電源装置を設備している。この方式は、コンバータにより商用交流を直流に変換し、この直流により二次電池をフローテング充電しながら、インバータによりこの直流を交流に再変換し負荷に交流電力（電圧：１００Ｖ、２００Ｖなど）を供給している。
したがって、停電が発生しても二次電池から負荷に給電し、その間に発電機を起動させる。しかしながら、この方式では、コンバータとインバータにより電力損失が発生し効率が悪化する。
したがって、最近では、電力の効率的使用及び排出ＣＯ２削減の観点から負荷に交流電力を供給する方式から直流電力を供給する方式が検討されている。これは、負荷であるサーバなどの装置は元々直流で動作するものであるから、直流／交流変換せずに直接直流を供給し、電力効率を改善しようという考え方である。
さらに、サーバ内部の半導体素子を動作させる電圧は、処理速度の高速化、半導体素子で消費される電力削減及び消費電力に起因する発熱を抑えるため年々低下（１Ｖ程度）しており、低電圧直流（たとえば、直流１２Ｖ）で給電されるサーバが一般化している。
したがって、サーバ自体に従来技術の交流電力（電圧：１００Ｖ、２００Ｖなど）を給電する必要はない。ただし、サーバに給電する直前までの電流路は、ここで発生する電力損失を抑えるため高圧直流給電が好適である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２９１１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、コンバータにより交流電源を直流電源に変換し、この直流電源により二次電池をフローティング充電しながら負荷に直流電源を供給するものである。停電時は二次電池から負荷に電力を供給する。
特許文献１では、コンバータの出力をインバータを介しないで直接負荷に供給することで、インバータ損失を無くすとしている。しかしながら、常時コンバータを動作させ負荷に電力を供給するため、このコンバータ電力損失も大きい。
コンバータは単なる整流回路ではなく、出力電圧の安定化精度を高めるため制御回路を必要とし高価であり電力損失も大きい。
特許文献１では、コンバータの出力電圧を負荷要求電圧及び二次電池のフローティング充電電圧と一致させる必要があり、高精度な二次電池電圧管理のためのコンバータ電圧制御が必要であり、さらに高価となる。
【０００５】
以上の現状に鑑み本発明は、コンバータもインバータも必要としない電源システムを実現する。したがって、電力損失が極めて小さく価格も非常に廉価となる。また、停電時にも無瞬断（商用交流電源と二次電池電源の切り替えスイッチ無し）で負荷に電力を供給する。
さらに、データセンタなどで使用されるサーバにおいて、特に低圧大電流直流入力サーバに好適な電源を供給するシステムを実現する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を実現するべく本発明は以下の構成とする。
（１）請求項１に係る電源供給システムは、
外部の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
前記整流部の整流電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記二次電池群の出力電位は、該二次電池群の電位極性に順方向に直列接続された整流素子を介して前記整流部の電位出力端に印加されるべく構成され、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位を超えるとき、前記電位出力端における前記整流部からの出力電位を前記直流電圧変換装置に印加し、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位未満のとき、前記電位出力端における前記二次電池群の出力電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする。
（２）請求項２に係る電源供給システムは、
外部の第１の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第１整流部と、
外部の第２の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第２整流部と、
前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記二次電池群の出力電位は、該二次電池群の電位極性に順方向に直列接続された整流素子を介して前記第１整流部と前記第２整流部との前記合成整流電位が印加される電位出力端に印加されるべく構成され、
前記電位出力端における前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位が前記二次電池群の出力電位により該電位出力端に印加される電位を超えるとき、前記電位出力端における前記第１整流部と前記第２整流部との前記合成整流電位を前記直流電圧変換装置に印加し、
前記電位出力端における前記第１整流部と前記第２整流部との前記合成整流電位が前記二次電池群の出力電位により該電位出力端に印加される電位未満のとき、前記電位出力端における前記二次電池群の出力電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする。
（３）請求項３に係る電源供給システムは、
外部の単相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
前記整流部の電位出力端に並列接続された容量素子と、
前記電位出力端の整流電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記二次電池群の出力電位は該二次電池群の電位極性に順方向に直列接続された整流素子を介して前記電位出力端に印加されるべく構成され、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位を超えるとき、前記電位出力端における前記整流部からの出力電位を前記直流電圧変換装置に印加し、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位未満のとき、前記電位出力端における前記二次電池群の出力電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする。
（４）請求項４に係る電源供給システムは、
三相を超える外部の多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
前記整流部の整流電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記二次電池群の出力電位は該二次電池群の電位極性に順方向に直列接続された整流素子を介して前記整流部の電位出力端に印加されるべく構成され、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位を超えるとき、前記電位出力端における前記整流部からの出力電位を前記直流電圧変換装置に印加し、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位未満のとき、前記電位出力端における前記二次電池群の出力電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする。
（５）請求項５に係る電源供給システムは、
外部の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記整流部の電位出力端の電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする。
（６）請求項６に係る電源供給システムは、
外部の第１の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第１整流部と、
外部の第２の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第２整流部と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位が印加される電位出力端の電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする。
（７）請求項７に係る電源供給システムは、
外部の単相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
前記整流部の電位出力端に並列接続された容量素子と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記電位出力端の電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする。
（８）請求項８に係る電源供給システムは、
三相を超える外部の多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記整流部の電位出力端の電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする。
（９）請求項９に係る電源供給システムは、
外部の第１の三相を超える多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第１整流部と、
外部の第２の三相を超える多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第２整流部と、
前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記二次電池群の出力電位は該二次電池群の電位極性に順方向に直列接続された整流素子を介して前記第１整流部と前記第２整流部との前記合成整流電位が印加される電位出力端に印加されるべく構成され、
前記電位出力端における前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位が前記二次電池群の出力電位により該電位出力端に印加される電位を超えるとき、前記電位出力端における第１整流部と第２整流部との前記合成整流電位を前記直流電圧変換装置に印加し、
前記電位出力端における前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位が前記二次電池群の出力電位により該電位出力端に印加される電位未満のとき、前記電位出力端における前記二次電池群の出力電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする。
（１０）請求項１０に係る電源供給システムは、
外部の第１の三相を超える多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第１整流部と、
外部の第２の三相を超える多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第２整流部と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位が印加される電位出力端の電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする。
（１１）請求項１１に係る電源供給システムは、請求項１、３、４、５、７又は８のいずれかにおいて、
前記整流部に含まれる前記整流回路の整流素子にはインダクターを介して外部の交流が供給され整流するべく構成されていることを特徴とする。
（１２）請求項１２に係る電源供給システムは、請求項２、６、９又は１０のいずれかにおいて、
前記第１整流部及び前記第２整流部に含まれる前記整流回路の整流素子にはインダクターを介して外部の交流が給電され整流するべく構成されていることを特徴とする。
（１３）請求項１３に係る電源供給システムは、請求項１〜１２のいずれかにおいて、
前記電位出力端と前記二次電池群を接続する電流路間に力率補正装置を挿入することを特徴とする。
（１４）請求項１４に係る電源供給システムは、請求項１〜１３のいずれかにおいて、
前記直流電圧変換装置の出力電力は、突入電流防止装置を介して外部の負荷に電力を供給することを特徴とする。
（１５）請求項１５に係る電源供給システムは、請求項１〜１４のいずれかにおいて、
第１抵抗素子と第２抵抗素子をさらに備え
前記電位出力端、前記直流電圧変換装置の電位入力端又該電位出力端と該直流電圧変換装置の電位入力端を接続する電流路に前記第１抵抗素子と前記第２抵抗素子の直列接続回路が並列接続され、該第１抵抗素子と該第２抵抗素子の接続部が接地可能であることを特徴とする。
（１６）請求項１６に係る電源供給システムは、請求項１〜１５のいずれかにおいて、
第１過電圧保護素子と第２過電圧保護素子をさらに備え
前記電位出力端、前記直流電圧変換装置の電位入力端又該電位出力端と該直流電圧変換装置の電位入力端を接続する電流路に前記第１過電圧保護素子と前記第２過電圧保護素子の直列接続回路が並列接続され、該第１過電圧保護素子と該第２過電圧保護素子の接続部が接地されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
（Ａ−１）本発明の電源供給システムは、整流部が交流電圧を整流し脈流直流電位を出力する。
（Ａ−２）本発明の電源供給システムの構成において、この脈流直流電位を、直流／交流変換するインバータを通さず直接ＤＣ／ＤＣコンバータに入力し、該ＤＣ／ＤＣコンバータは、負荷の要求する電位を出力する。
（Ａ−３）このため、インバータにおいて消費される電力損失が無い。
（Ｂ−１）本発明の電源供給システムの構成において、絶縁型の降圧ＤＣ／ＤＣコンバータを使用することができる。
（Ｂ−２）上記脈流直流電位の脈流部分の中間電位を降圧ＤＣ／ＤＣコンバータに定格入力電位として設定することができる。
（Ｂ−３）上記のように設定した場合、該ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて電力損失が極めて小さい。
（Ｂ−４）したがって、非常に効率の良い電源供給システムを構成できる。
（Ｂ−５）絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータを使用しても、上記のインバータを使用しないので電源供給システムの効率が良くなる。
（Ｃ−１）本発明の電源供給システムの構成において、一般にＡＣ／ＤＣコンバータに備えられる整流部時の高調波抑制のためのＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）回路に、上記整流電流を通さないため、ＰＦＣ回路において消費される電力損失が無い。
（Ｄ−１）本発明の電源供給システムの主要構成において、ＰＦＣ回路を備えないが高調波は抑制される。
（Ｅ−１）本発明の電源供給システムの構成において、二次電池群を備える場合、交流電源の停電時や交流電源電位の異常低下に対しては、時間を要しないで、かつ、自動的に二次電池群の出力電位により上記ＤＣ／ＤＣコンバータに電源を供給する。
（Ｅ−２）したがって、負荷への電力供給は途絶えない。
（Ｆ−１）本発明の電源供給システムの構成において、二次電池群の充電は、一般の用法であるコンバータが出力する電位によるフローティング充電によって行なわれるものではないため、整流部の出力電位の変動の自由度は高い。
（Ｇ−１）本発明の電源供給システムの構成において、脈流直流電流を給電する電流路の両電極間に接続された第１抵抗素子と第２抵抗素子の直列接続回路における第１抵抗素子と第２抵抗素子の接続部が接地されているため、該直流電流を給電する電流路の電位が上昇する事象を抑制できる。
（Ｇ−２）この脈流直流電流を給電する電流路のいずれか一方が接地されても、該接地に起因する接地電流は、該第1抵抗素子又は該第２抵抗素子により制限され安全である。
（Ｈ−１）本発明の電源供給システムの構成において、脈流直流電流を給電する電流路の両電極間に接続された第１過電圧保護素子と第２過電圧保護素子の直列接続回路における第１過電圧保護素子と第２過電圧保護素子の接続部が接地されているため、該直流電流を給電する電流路に大きな電位が印加された場合でも、該直流電流を給電する電流路の電位が大きく上昇する事象を阻止する。
（Ｉ−１）本発明の電源供給システムの構成において、インダクターを介して整流部に存在する整流素子に給電することで、該整流素子を流れる電流と他整流部に存在する前記整流素子に並列接続された整流素子に流れる電流のバランスをとることができ、整流素子が破壊されない。
（Ｉ−２）したがって、単一交流電源から電源を供給される整流部は、単一整流出力端に複数並列接続されて、それぞれの整流部の整流出力電流を加算することが可能である。
（Ｉ−３）したがって、電力需要の増大に応じて、整流部を並列接続して増設でき、供給電力を増大できる。
（Ｉ−４）さらに、上記インダクターは、整流部において発生する可能性がある高調波を抑制でき、電源供給システムの回路の共振を抑制する効果がある。
（Ｊ−１）本発明の電源供給システムの構成において、ＰＦＣ回路を備え、さらに高調波を抑制することができるが、簡易な動作をするＰＦＣ回路を使用することで足りる。この簡易なＰＦＣ回路は、一般に備えられるＰＦＣ回路より消費される電力損失が少ない。
（Ｋ−１）本発明の電源供給システムの構成において、二次電池群を備える場合、二次電池群はダイオードを介して直流電流路に接続されており、整流部から出力する電位により充電されないため二次電池群の出力電位設定及び整流部の出力電位設定の自由度極めて高い。
（Ｋ−２）さらに、二次電池群を脈流直流電流路に並列接続する二次電池群の数に制限がない。
（Ｋ−３）すなわち、二次電池群を並列接続することにより電流容量を制限なく増設できるため、負荷の電力容量の増大に容易に追随可能である（交流電源停電対応）。
（Ｋ−４）従来技術による二次電池群をフローティング充電する回路では、二次電池群同士の横流が発生したり、二次電池の充電が不均一になるため、並列接続できる二次電池群数は最大でも３群である。
（Ｋ−５）なお、本発明では開示してはいないが、本発明の電源供給システムの構成においては、二次電池群の充電は、別に備える専用充電器で充電することができる自由度があり、二次電池寿命も延長される。
（Ｋ−６）さらに、二次電池群の充電は、別に備える専用充電器で充電することができるため、本発明電源供給システムに使用される整流部の出力電位の変動はラフでよい。
（Ｋ−７）従来技術による電源供給システムでは、二次電池をフローテング充電するので、コンバータに備えられるＤＣ／ＤＣコンバータの出力電位制御は高精度が要求される。したがって、高価なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】は、本発明による電源供給システムの第１の実施の形態を示すシステムの回路構成図である。
【図２】は、本発明による電源供給システムの第２の実施の形態を示すシステムの回路構成図である。
【図３】は、本発明による電源供給システムの第３の実施の形態を示すシステムの回路構成図である。
【図４】は、本発明による電源供給システムの第４の実施の形態を示すシステムの回路構成図である。
【図５】は、本発明による電源供給システムの降圧ＤＣ／ＤＣコンバータを使用した電位構成図である。
【図６】は、本発明による電源供給システムの第１〜第５の実施の形態及びその他の実施の形態に共通する回路の抜粋図である。
【図７】は、従来技術と本発明との対比図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（１）第１の実施の形態
（１−１）システムの回路構成
図１は、本発明による第１の実施の形態を示す電源供給システムの基本的回路構成図である。本発明に基本的に関係しない要素は割愛している。
三相交流電源を整流素子であるダイオードＤｒ１からＤｒ６で構成される三相ブリッジ整流回路に入力し、この三相ブリッジ整流回路で三相交流電流を全波整流し、６相電位波形の脈流直流電位を得るための三相ブリッジ整流回路を含む整流部Ｒｅｃｔ１が存在する。三相交流電源は本発明に含まれない外部の存在である。
なお、図１において、整流部Ｒｅｃｔ１に存在する整流回路は、全波整流するブリッジ整流回路の例を示したが、半波整流する半波整流回路でもよい。
【００１０】
整流部Ｒｅｃｔ１の電位出力端からの出力電位は、電源線Ｌｉｎｅ１及び電源線Ｌｉｎｅ２により直流電圧変換装置である複数のＤＣ／ＤＣコンバータ部Ｃｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に供給される。すなわち、この整流部Ｒｅｃｔ１の電位を出力する電位出力端から電源線Ｌｉｎｅ１及び電源線Ｌｉｎｅ２を通してＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に電力が供される。
【００１１】
ここで、電位出力端とは、整流部Ｒｅｃｔ１の整流素子であるそれぞれのダイオードのアノード、カソード間を言い、カソードに正極電位、アノードに負極電位が出力される。これは、整流部Ｒｅｃｔ２、整流部Ｒｅｃｔ３も同様であり、各整流部が並列接続されていても同様である。これは、他の実施の形態でも同様である。
【００１２】
図１の例では、電源線Ｌｉｎｅ１が正極であり、電源線Ｌｉｎｅ２が負極である。これを逆極性にしてもよい。
【００１３】
直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータ部Ｃｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は降圧専用であり、入力された高圧脈流直流電位を降圧して一定電位、たとえば１２Ｖを出力し、この出力電位を突入電流防止装置に入力し負荷に供給する構成である。
【００１４】
また、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）が存在し、これは、複数の二次電池が直列接続されて構成される二次電池群が複数並列接続された二次電池群Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１から構成される。
すなわち、二次電池群は、それぞれ、Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１であり、これらは二次電池が直列接続されたものであり、二次電池部Ｂａｔｔは、二次電池群が整流素子であるダイオードＤ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１を介して並列接続されたものである。
これは、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）とダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）を備える他の実施の形態を含み共通する事項である。
【００１５】
整流素子で構成されるダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）の整流素子のアノードのそれぞれは、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位に対して順方向となるように、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の正極のそれぞれに接続される。二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）は、該二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位が、整流部Ｒｅｃｔ１の出力電位と同一極性として印加されるよう、ダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）のカソードそれぞれを介して電源線Ｌｉｎｅ１、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の二次電池群Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１の負極はそれぞれ電源線Ｌｉｎｅ２間に並列接続される。
なお、ダイオード部Ｄは、それぞれ、ダイオードＤ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１から構成される。
【００１６】
整流部Ｒｅｃｔ１において、整流素子であるダイオードＤｒ１からＤｒ３のそれぞれのアノードは、ダイオードＤｒ４からＤｒ６のそれぞれのカソードに接続され、この接続部３点に三相交流電線が接続され、三相交流電源が入力される。ダイオードＤｒ１〜Ｄｒ３のカソードは、電源線Ｌｉｎｅ１に接続され、ダイオードＤｒ４〜Ｄｒ６のアノードは、電源線Ｌｉｎｅ２に接続される。
【００１７】
図１の例では、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）に接続されるダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）に存在するダイオードＤ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１のアノードは、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の二次電池の正極に接続され、カソードは電源線Ｌｉｎｅ１に接続される。二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の負極は、電源線Ｌｉｎｅ２に接続される。なお、ダイオードＤ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１は二次電池群Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１の負極側に接続してもよい。
【００１８】
二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の電位は、整流部Ｒｅｃｔ１から出力される脈流電位の下限値と同じか、または、三相交流電源電位の低下変動を考慮して低く設定しておく。これは、常時、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）を不要に放電させないためである。
【００１９】
二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）内に存在する二次電池群はｋ＋１群存在し、これらに接続されるダイオードはｊ＋１個存在し、二次電池群の数とダイオードの数は同一である。すなわち、ｊ＋１＝ｋ＋１。
直流電圧変換装置であるＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は、１からｎ＋１台まで存在する。
【００２０】
ここで、ダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の数を、それぞれｊ＋１、ｋ＋１、ｎ＋１と示したが一例（図１）であり、数を問題とはしていない。データセンタを構成する場合の例であり、並列接続することにより、負荷電力容量の増大に対応することを示している。これとともに二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）は三相交流電源の停電時に対応。ただし、ｊ＋１、ｋ＋１、ｎ＋１の「＋１」は負荷が要求する電力の予備である。ｊ、ｋ、ｎは負荷が要求する電力に見合った値であり、「＋１」を予備とすることで、これらの一部に故障が発生しても自動的に「＋１」が電源供給に参加する。
【００２１】
図１における整流部Ｒｅｃｔ１のブリッジ整流回路も、このブリッジ整流回路単位、すなわち、整流部Ｒｅｃｔ１単位で並列接続し、負荷の電力需要に応じて増設することにより電力容量を増すことができる。ただし、図４に示すように、これら整流回路のダイオードを並列接続する場合、それぞれのダイオードと直列にインダクターＬ１〜Ｌ６をそれぞれ挿入する必要がある。また負荷が要求する電力に見合った値に整流部Ｒｅｃｔ１単位に＋１（１整流部加算）することで予備としても使用できる。
【００２２】
図４の整流部Ｒｅｃｔ１において、ダイオードＤｒ１からＤｒ３のそれぞれのアノードは、ダイオードＤｒ４からＤｒ６のそれぞれのカソードに接続され、この接続部３点にそれぞれインダクターＬ１〜Ｌ３の一端が接続され、他端には三相交流電線が接続される。
同様に整流部Ｒｅｃｔ２において、ダイオードＤｒ７からＤｒ９のそれぞれのアノードは、ダイオードＤｒ１０からＤｒ１２のそれぞれのカソードに接続され、この接続部３点にそれぞれインダクターＬ４〜Ｌ６の一端が接続され、他端には三相交流電線が接続される。
【００２３】
図４において、インダクターＬ１〜Ｌ６なしで、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２を並列接続した場合、整流部Ｒｅｃｔ１に存在するダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６と整流部Ｒｅｃｔ２に存在するダイオードＤｒ７〜Ｄｒ１２が、それぞれ対応して並列接続され、各ダイオードの順方向電圧降下のバラツキにより、ダイオードの電流バランスが崩れ、一部のダイオードに電流が集中しダイオードが破壊される。したがって、インダクターＬ１〜Ｌ６を三相交流電源線と整流用ダイオードＤｒ間に直列接続し、ダイオードの電流バランスをとり、ダイオードの破壊を防止する。
さらには、インダクターＬ１〜Ｌ６は、高調波抑制効果、電源供給システム内の回路の共振を抑制する効果がある。
【００２４】
図４において、整流部Ｒｅｃｔ１の破線枠内のダイオードＤｒ１〜Ｄｒ３は、図４を正視して、左から順にＤｒ１、Ｄｒ２、Ｄｒ３と配列される。同様に、整流部Ｒｅｃｔ１の破線枠内のダイオードＤｒ４〜Ｄｒ６は、図４を正視して、左から順にＤｒ４、Ｄｒ５、Ｄｒ６と配列される。
【００２５】
整流部Ｒｅｃｔ２の破線枠内のダイオードＤｒ７〜Ｄｒ９、ダイオードＤｒ１０〜Ｄｒ１２も整流部Ｒｅｃｔ１と同様に配列される。
これらは図１及び図２も同様であり、Ｌ１〜Ｌ３、Ｌ４〜Ｌ６を挿入できる。
【００２６】
これらダイオードの並列接続の関係は、以下のとおりである。
整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードＤｒ１と整流部Ｒｅｃｔ２ダイオードＤｒ７が並列接続され、以下、ダイオードの並列接続については、これを一般式で表すと、ダイオードＤｒｕとダイオードＤｒｖが並列接続される。
ただし、ｕは１以上の整数であり、ｖは、ｖ＝ｕ＋６である。
【００２７】
整流部Ｒｅｃｔ１が並列接続されれば、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２は同一構成であるから、整流部Ｒｅｃｔｍ（ただし、ｍは、図３における整流部Ｒｅｃｔ３のｍ＝３を除く整数である。）として整流部は増設される。整流部の増設に伴いインダクターＬの数も１整流部に対し、３個増設される。
このようにダイオードが追加された場合、インダクターは、Ｌ１〜Ｌ（ｗ／２）、Ｌ（ｗ／２＋１）〜Ｌ（ｘ／２）の構成となる。
ｗ≧６、ｘ≧１２であり、６の倍数である。これらは、第１、第２、第４の実施の形態に共通である。
【００２８】
なお、特許請求の範囲で用いる「整流素子」及び「整流部の整流回路に使用される整流素子」は、明細書ではダイオードで説明している。ただし、明細書でいうダイオードは実施の形態の一例であり、２端子素子に限らず３端子の制御端付きの素子でもよく、制御端に電圧を印加／非印加することにより、整流作用／非整流作用を行なわせるものも含む。たとえば、ＦＥＴにより整流させるものも含む。ＦＥＴの方がＯＮ抵抗が少なく好適な場合がある。これは他の実施の形態でも同様。サイリスタによる場合も同様。
【００２９】
図６は、図１の電源線Ｌｉｎｅ１と電源線Ｌｉｎｅ２の間に、第１抵抗素子である抵抗素子Ｒ１と第２抵抗素子である抵抗素子Ｒ２の直列接続回路を並列接続し、抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の接続部を接地した回路を表す。この接地は、スイッチＳＷにより接地を解除できる。
【００３０】
また、図６は、上記抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の回路に、さらに追加的に第１過電圧保護素子であるバリスタＶａｒ１と第２過電圧保護素子であるバリスタＶａｒ２の直列接続回路を並列接続し、バリスタＶａｒ１とバリスタＶａｒ２の接続部を接地した回路も表す。図６は全実施の形態に共通して使用できる。
【００３１】
図１において、複数のＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の電力入力部（図示なし。図１を正視して、Ｃｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の上部。）は、正極電流路Ｌｉｎｅ１、負極電流路Ｌｉｎｅ２間に複数個接続されている。
直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の電力出力部（図示なし。図１を正視して、Ｃｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の下部。）は、電流容量の大きいバスラインＢ１（楕円形破線で図示。）に接続されている。
【００３２】
図１において、複数の突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）の電力入力部（図示なし。図１を正視して、Ｒｅｓ（１〜ｐ）の上部。）は、電流容量の大きいバスラインＢ２（楕円形破線で図示。）に接続されている。
図１において、複数の突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）の電力出力部（図示なし。図１を正視して、Ｒｅｓ（１〜ｐ）の下部。）は、負荷Ｌｏ（１〜ｑ）の電力入力部（図示なし。図１を正視して、Ｌｏ（１〜ｑ）の上部。）に接続されている。
これらの構成は、図１〜図４及び図７（Ｂ）に共通している。
【００３３】
直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）、突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）、負荷Ｌｏ（１〜ｑ）、バスラインＢ１、バスラインＢ２は１台のラック中に収容されている。ラックは複数用意されている。
整流部Ｒｅｃｔ１からラックまでは、高圧脈流直流電位で供給される。
これら、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）、突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）、負荷Ｌｏ（１〜ｑ）、バスラインＢ１、Ｂ２は、破線で囲まれたＣＲＬで示される。ＣＲＬはラックの内部と考えてもよい。他の実施の形態でも同様である。
【００３４】
＜従来技術と本発明との対比＞
図７の（Ｂ）は、本発明の電源供給システムにおける図１を模式的に表したものであり、図１のシステムの回路構成と同一である。図１の整流部Ｒｅｃｔ１、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）、ダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）、突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）のそれぞれが、図７の（Ｂ）の電源部（整流部（全波整流回路））、二次電池部、ダイオードＤ、高圧入力・低圧出力ＤＣ／ＤＣコンバータ、突入電流防止装置にそれぞれ対応する。
【００３５】
また、図６の抵抗素子Ｒ１及び抵抗素子Ｒ２による接地回路が、図７の（Ｂ）の抵抗素子Ｒ１及び抵抗素子Ｒ２の接地回路に対応する。図７の（Ｂ）に図６のＶａｒ１及びＶａｒ２による接地回路を備えることも好適である。
なお、通常は、図６及び図７の（Ｂ）の抵抗素子Ｒ１及び抵抗素子Ｒ２による接地回路に備えられたスイッチＳＷは閉じている。中点接地方式である。
【００３６】
図７の（Ａ）は、従来から構成されている直流４８Ｖ系の通信用電源に設備されているシステムである。図７の（Ａ）において、電源部（コンバータ）には少なくとも、全波整流回路、ＰＦＣ回路、ＤＣ／ＤＣコンバータが備えられる。
図７の（Ａ）の電源部のＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）回路は、該全波整流回路で発生する高調波を抑制するための必須要素であり省略不可能である。
【００３７】
また、後段に備えられる二次電池部の二次電池を精度の高い一定電位でフローティング充電するとともに、負荷定格入力電位の一定電位を発生させるために備えられるＤＣ／ＤＣコンバータも必須要素であり省略不可能である。したがって、図７の（Ａ）に示される高精度一定電位の出力電位波形Ａが、電源部（コンバータ）から出力される。
【００３８】
負荷定格入力電位には、±５％程度の変動許容値をもたせているため、電源部（コンバータ）に備えられるＤＣ／ＤＣコンバータの出力電位も本来この許容値を満たせば足りるところ、このＤＣ／ＤＣコンバータの出力を二次電池のフローテング充電と共有するが故に、このＤＣ／ＤＣコンバータの出力電位は、二次電池の寿命の観点から非常に高精度な充電用電位を要求される。鉛蓄電池の１セルあたりの電圧において、トリクル充電電圧は小数点以下第３位までの精度が必要である。
【００３９】
さらに、電流路と二次電池部を直接接続しているため、電源部（コンバータ）からの出力電位が少しでも二次電池部の出力電位より低下すると、二次電池部からの放電が発生し、むやみに二次電池の寿命を縮める。このような状態を放置すると、二次電池の放電能力が低下し、交流電源が停電したとき、二次電池が役立たない事態が発生する。
【００４０】
直流４８Ｖ系電源は、電流路の一方が接地されているため、電流路の他方が事故等により接地されたとき、電流路が短絡されて大電流が流れる。これでは、通信用負荷がダウンするばかりに留まらず、電源部（コンバータ）も故障し、かつ、火災の発生も起こり得る。すなわち、非常に危険な接地方法である。
なお、４８Ｖ系電源では、電流路の正極が接地されているのが通例であるが、本発明との比較において本質的な違いではない。
【００４１】
通常、整流回路の出力側に平滑コンデンサを接続すると大きな高調波が発生する。すなわち、平滑コンデンサには整流回路からの出力電圧が充電されているため、交流電圧がこの平滑コンデンサの電圧を超える部分のみにおいて整流回路に電流が流れる。この電流が高調波電流であり、高調波を発生させる。従来技術の電源部（コンバータ）には、平滑コンデンサが内蔵されている。したがって、図７の（Ａ）で示されるとおり、高調波抑制のためのＰＦＣ回路が必須となる。
【００４２】
ＰＦＣ回路は通常９０％程度の効率であり、ＰＦＣ回路を電力が通過することによって、１０％程度の電力が失われる。この電力の直接損失と、この電力の損失による発熱によって、データセンタなどにおける冷却用電力損失が副次的に発生する。
【００４３】
図７の（Ｂ）で示される本発明の電源供給システムでは、ＰＦＣ回路は本質的に不要である。これは、平滑コンデンサを使用しないためである。
ＤＣ／ＤＣコンバータの出力側には大容量の平滑コンデンサが接続されているが、該ＤＣ／ＤＣコンバータが降圧のためのスイッチング動作をしている場合、該平滑コンデンサの存在は外部からは電気的に観測されない。すなわち、該平滑コンデンサは、ＤＣ／ＤＣコンバータの入力側から見て容量性素子としての振る舞いをしない。したがって、平滑コンデンサが存在しない状態と同等である。したがって、本発明のシステムでは高調波が発生しないためＰＦＣ回路は不要である。
【００４４】
本発明のシステムではＰＦＣ回路が不要であるが、従来技術で必須であった事象を覆し、不要とすることは重要な技術革新であり意味のある発明である。
【００４５】
図７の（Ｂ）で示される本発明のシステムでは、電源部（整流部）において交流の全波整流波形をそのまま出力している。これが、出力電位波形Ｂにより示される。本発明において、二次電池部はダイオードＤを介して、電源部（整流部）の出力電位を伝送する電源線Ｌｉｎｅ１とＬｉｎｅ２との間に接続される。したがって、電源部（整流部）の出力電位が二次電池部の出力電位より高電位であっても、二次電池は充電されない。
【００４６】
逆に、交流電源の電圧変動により電源部（整流部）の出力電位が低下して、二次電池が頻繁に放電しないように、電源部（整流部）の出力電位を二次電池部の出力電位よりかなり高めに電源部（整流部）の出力電位を設定することができる。交流電源の停電時や交流電源が異常に低下したときのみ二次電池部の二次電池を放電させる。
ここで、電位は、電源線Ｌｉｎｅ２を基準とした電源線Ｌｉｎｅ１の電位を意味する。
【００４７】
二次電池部は、ダイオードＤを介して電源線Ｌｉｎｅ１、Ｌｉｎｅ２間に接続されるため、このダイオードＤと二次電池部のセットを並列接続する並列接続セットの数に制限がない。
【００４８】
従来技術であるダイオードＤを介さないで二次電池部を電源線Ｌｉｎｅ１、Ｌｉｎｅ２間に並列接続する方式では、二次電池部間に横流が発生したり充電が不均一になるため、二次電池部の並列接続部数は３部が限界である。したがって、負荷の電力容量が大きい場合、二次電池部１部あたりの二次電池容量を大きくしなければならない。
【００４９】
本発明では、ダイオードＤにより二次電池部間の横流が阻止され並列接続セット数に制限がない。よって、二次電池部１部あたりの二次電池容量を小さくして、負荷の電力容量の増大に応じてダイオードＤと二次電池部のセット数をいくらでも増設できるので、初期設備投資の負担が軽減される。
【００５０】
交流電源が停電し、二次電池部の二次電池が放電して、発電機からの電力供給が開始されたとき、又は、交流電源が復電（停電の回復）したとき、従来技術である図７の（Ａ）では、電源部（コンバータ）が負荷に給電するとともに、二次電池部の二次電池にも充電電流を供給する。これは、電源部（コンバータ）への過大な負担を強いることとなり、電源部（コンバータ）の電力容量を大きくして設備する必要がある。また、発電機も電力容量を大きくしなければならない。
【００５１】
本発明では、上記と同様なとき、図示しないが別に備える充電器で二次電池を充電できるため電源部（整流部）への負担は発生しない。また、発電機からの電力供給が開始されたとき、すぐに、発電機からの電力により、二次電池部の二次電池を充電する必要もなく、交流電源が復電したとき、この交流電源から充電することで足りるので発電機への負担もない。
【００５２】
従来技術のシステム構成では、負荷への給電時に二次電池に充電されることが回避し得ない。
なお、本発明である図７の（Ｂ）の構成では、二次電池専用充電器を使用して高精度のトリクル充電が可能であり、二次電池の寿命を延長できる。
【００５３】
図７の（Ｂ）において、電源部（整流部）の出力電位は、高圧入力・低圧出力ＤＣ／ＤＣコンバータにより降圧されて負荷に供給される。交流電源の停電時又は交流電源電圧の異常低下時には、二次電池部の出力電位は、ＤＣ／ＤＣコンバータにより降圧されて負荷に供給される。図７の（Ｂ）の出力電位波形Ｃは、これを示し、一定電位の負荷定格入力電圧を負荷に供給できる。
【００５４】
本発明のシステムでは、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電位により二次電池を充電しないため、該ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電位は高精度を要求されない。
【００５５】
図７の（Ｂ）において、抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の直列接続回路の両端が電源線Ｌｉｎｅ１、Ｌｉｎｅ２間に接続され、抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の接続部が接地されている。したがって、電源線Ｌｉｎｅ１及びＬｉｎｅ２の両電位が上昇しようとしても、この接地回路により電位上昇が抑制される。
【００５６】
また、電源線Ｌｉｎｅ１、Ｌｉｎｅ２のいずれか一方が事故等により接地されたとき、接地電流路は、抵抗素子Ｒ１又は抵抗素子Ｒ２を介するので微少電流しか流れない。すなわち、電源線Ｌｉｎｅ１が接地されたとき、Ｌｉｎｅ１→接地点→抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の接続部→抵抗素子Ｒ２→Ｌｉｎｅ２の経路の電流が流れるが、抵抗素子Ｒ２の抵抗により電流が制限される。また、電源線Ｌｉｎｅ２が接地されたとき、Ｌｉｎｅ２→接地点→抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の接続部→抵抗素子Ｒ１→Ｌｉｎｅ１の経路の電流が流れるが、抵抗素子Ｒ１の抵抗により電流が制限される。
【００５７】
したがって、人体が電源線Ｌｉｎｅ１又はＬｉｎｅ２に接触して感電したとしても、感電した事実を確認できる程度で、すぐに自己で接触を回避できるので人身事故は防止できる。
【００５８】
また、導電体（電線等）により接地されたとしても、微少電流が流れる程度であるため、負荷、電源部への影響は無く、さらに、火災などの発生はない。
図示しないが、この接地事象は別に備える漏電検出器により検出され、抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の接続部をスイッチＳＷにより、接地点から切り離すことにより、漏電を遮断することができる。
【００５９】
（１−２）システムの回路動作
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態である電源供給システムの回路動作を説明する。
【００６０】
整流部Ｒｅｃｔ１は、該整流部Ｒｅｃｔ１に入力された三相交流電源の電流を全波整流し、この整流部Ｒｅｃｔ１の電位を出力する電位出力端から６相波形の脈流直流電位を電源線Ｌｉｎｅ１、電源線Ｌｉｎｅ２間に出力する。
【００６１】
整流部Ｒｅｃｔ１に入力される三相交流電源電圧の実効値（以下、単に三相交流電源電圧とする。）をＶｉとし、電源線Ｌｉｎｅ２の電位を基準電位とした電源線Ｌｉｎｅ１の電位において、脈流部分の電位の上限値（波高値）をＶｈｉｇ、脈流部分の電位の下限値（波低値）をＶｌｏｗとすると、以下（１）、（２）式が成り立つ。
【００６２】
（１）Ｖｈｉｇ＝Ｖｉ×√２
（２）Ｖｌｏｗ＝Ｖｈｉｇ×ｓｉｎ６０°
【００６３】
以上の計算では、整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６の順方向電圧降下を無視している。他の実施の形態でも同様。）。この脈流直流電位が、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に入力され、該ＤＣ／ＤＣコンバータにより、降圧され、ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）から脈流なしの一定電位が出力される。この電力が、突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）を介して負荷Ｌｏ（１〜ｑ）に供給される。
【００６４】
たとえば、上限値Ｖｈｉｇと下限値Ｖｌｏｗの電位の中間電位（平均電位ではない。）をＶ０とすると式（３）が成り立つ。
（３）Ｖ０＝（Ｖｈｉｇ＋Ｖｌｏｗ）／２
【００６５】
ここで、図５を参照して、降圧を行なう直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）を使用した例を説明する。
図５は降圧専用（以下、降圧とする。）直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）を使用した場合の各部の電位関係を示す。なお、これらの電位は図１における電源線Ｌｉｎｅ２を基準とした電源線Ｌｉｎｅ１の電位である。
【００６６】
図５において、Ｖ０は整流部Ｒｅｃｔ１〜整流部Ｒｅｃｔ３のいずれかの出力電位の上限、下限の中間値であり、厳密には平均電位でもなく、実効値でもない。仮に、整流部の定格出力電位と称することにする。
整流部Ｒｅｃｔ１出力電位であるＶ１は、三相交流電源が正常の状態で変動する電位の上限値（脈流電位の波高値）、整流部Ｒｅｃｔ１出力電位であるＶ２は、三相交流電源が正常の状態で変動する電位の下限値（脈流電位の最低電位（波底値））を示す。上記の説明で使用した記号、Ｖｈｉｇ、Ｖｌｏｗは、以降の説明において、それぞれ、Ｖ１、Ｖ２とする。すなわち、Ｖ１＝Ｖｈｉｇ、Ｖ２＝Ｖｌｏｗである。
【００６７】
図５において、Ｖ０は整流部Ｒｅｃｔ１の変動する出力電位の中間的電位であり、Ｖ０＝（Ｖ１＋Ｖ２）／２である。
上記、Ｖ１〜Ｖ２間の電位変動は、整流部の整流によって発生する脈流による電位変動を含むが、これ以外に三相交流電源の供給源から発生する正常の範囲での電位変動も含む。
【００６８】
図５は、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）を使用した一例である。
ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は、降圧専用であるから、整流部Ｒｅｃｔ１の出力電位におけるＶ１、Ｖ２、Ｖ０及び二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）が出力する電位Ｖｂは、いずれも、負荷定格入力電位ＶＬｏより高電位に設定する。
【００６９】
すなわち、このＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は、整流部の出力電位又は二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位を常に降圧して負荷に負荷定格入力電位ＶＬｏを供給する。
一例として、負荷（特にインターネット通信用サーバ）定格入力電圧は低圧であり、１２Ｖ給電とすることができる。この程度の電圧がサーバにとって好適であるが、これに限定しない。
【００７０】
三相交流電源の停電時又は三相交流電源が異常に低下したとき、すなわち、Ｖ２＜Ｖｂのとき、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に入力され、ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位を降圧し、突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）に供給し、突入電流を抑制し、当該突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）は負荷に給電する。
【００７１】
以上、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）を使用する図５における電位関係は、Ｖ１＞Ｖ０＞Ｖ２＞Ｖｂ＞ＶＬｏとなる。
なお、上記、図５におけるＶ１〜Ｖ２間の電位変動は、整流部Ｒｅｃｔ１の整流によって発生する脈流による電位変動を含むが、これ以外に三相交流電源の供給源から発生する正常の範囲での電位変動も含む。
【００７２】
上記において説明した図５の電位構成は、他の実施の形態でも同様に適用される。
また、図５の説明において、三相交流電源を例としたが、図１〜図４における他の実施の形態で扱う図２の三相交流電源Ｙ（スター結線）と三相交流電源△（デルタ結線）の合成電源、図３の単相交流電源、図４の三相交流電源、図示しない多相交流電源の場合にも、この説明は適用できる。
ただし、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）を備えない他の実施の形態では、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂを考えない。
【００７３】
（１−Ａ）三相交流電源電圧が正常の場合
すなわち、図１のシステムを図５の電位配分により動作させる。一例として、図１における直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）が、効率９７％を有する絶縁型降圧ＤＣ／ＤＣコンバータである場合、このＤＣ／ＤＣコンバータを本発明のシステムに適用したときの該ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の電圧変換効率を求める。
【００７４】
電圧変換効率Ｅは次式で求められる。
Ｅ＝０．９７
Ｅによる場合、電力損失率は「１−０．９７＝０．０３」。数値０．０３は、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の効率が９７％である場合の電力損失率である。
【００７５】
二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂと三相交流電源電圧の関係を求める。
二次電池を常時において放電させないためには、図５において、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂを、整流部Ｒｅｃｔ１が出力する電位の下限値Ｖ２より低電位とする必要がある。三相交流電源電圧の実効値をＶｉとすると下限値Ｖ２は次式で表される。
【００７６】
Ｖ２＝√２Ｖｉ・ｓｉｎ６０°これは、前述の下式による。
（１）Ｖｈｉｇ＝Ｖｉ×√２。
（２）Ｖｌｏｗ＝Ｖｈｉｇ×ｓｉｎ６０°
また、整流部Ｒｅｃｔ１から出力される定格電位Ｖ０は、三相交流電源電圧の実効値をＶｉとすると次式で表される。
Ｖ０＝√２Ｖｉ（１＋ｓｉｎ６０°）／２
この式をＶｉの式に変形すると次式で表される。
Ｖｉ＝√２Ｖ０／（１＋ｓｉｎ６０°）
したがって、下限値Ｖ２は次式で表される。
Ｖ２＝２Ｖ０・ｓｉｎ６０°／（１＋ｓｉｎ６０°）
整流部の定格出力電位Ｖ０を一例として、３４０ＶとするとＶ２、Ｖｉは以下のとおりである。
Ｖ２＝３１６Ｖ、Ｖｉ＝２５８Ｖ
【００７７】
したがって、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、３００Ｖ程度以下とする。以上の計算において、整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）に接続されるダイオードＤ１〜Ｄｊの順方向電圧降下を無視している。
【００７８】
なお、三相交流電源電圧Ｖｉの脈流以外の変動を考慮すると、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位をもっと低い値に設定し、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）からの無用な放電を避ける。脈流以外の変動とは、三相交流電源電圧の正常な範囲において三相交流電源の供給源から発生する変動である。
【００７９】
（１−Ｂ）三相交流電源の電圧変動がある場合
三相交流電源電圧に、変動率±αがある場合、図５において、上限値Ｖ１は上昇し、下限値Ｖ２は下降する。これらを式で表すと以下のようになる。
Ｖ１＝√２Ｖｉ（１＋α）
Ｖ２＝√２Ｖｉ（１−α）ｓｉｎ６０°
三相交流電源電圧Ｖｉの変動率を５％とし、上記の式に目標とする電源線Ｌｉｎｅ１定格電位＝３４０Ｖ、α＝０．０５、Ｖｉ＝２５７．６７７Ｖ（≒２５８Ｖ）を代入すると、以下の値となる。
Ｖ１＝３８３Ｖ
Ｖ２＝３００Ｖ
【００８０】
したがって、三相交流電源電圧の正常電圧変動の範囲において、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、非放電の安全性を考慮し、２８０Ｖ程度に設定する。以上の計算において、整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）に接続されるダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）の電圧降下を無視している。
【００８１】
上記のような、通常発生し得る軽微な三相交流電源電圧変動においては、整流部Ｒｅｃｔ１が定格出力電位Ｖ０を発生させ、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）が放電しないように、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂと、整流部Ｒｅｃｔ１の出力電位の下限値Ｖ２を設定する。二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、２８０Ｖ程度の電位とするように二次電池の直列個数を決める必要がある。二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）が鉛蓄電池で構成されているの場合、１４０個程度の直列接続となる。
【００８２】
なお、上記において、三相交流電源電圧Ｖｉの電圧変動率αを±５％程度と想定したが、もっと大きな電圧変動でも、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）が負荷Ｌｏ（１〜ｑ）定格入力電位ＶＬ０を発生させるように設定し、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は上記の計算値より下げ、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）を放電させないようにする。これは、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の放電による寿命を縮めないためである。
一例として、整流部Ｒｅｃｔ１の定格出力電位Ｖ０は、Ｖ１とＶ２の算術平均とし、Ｖ０＝（Ｖ１＋Ｖ２）／２としている。
【００８３】
（１−Ｃ）三相交流電源が異常の場合
三相交流電源が停電したり、異常に低下した場合、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の電力で負荷を動作させる。図５において、Ｖ２＞Ｖｂの条件を満たさない場合、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）は放電する。
【００８４】
Ｖ２＞Ｖｂの条件を満たさない（Ｖ２＜Ｖｂ）場合、二次電池は放電し、無瞬断で二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の電力供給に切り替わる。このとき、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）に存在する二次電池群の電位は、図５において、電源線Ｌｉｎｅ１に電位Ｖｂを出力する。
【００８５】
図５において、Ｖｂ＞ＶＬｏであるから、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）により降圧されて突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）を介して負荷定格入力電位ＶＬｏを出力する。
【００８６】
図１では、二次電池を充電する機能は省略している。図１の回路では、二次電池は充電されない。このため、充電器を別途用意する必要はあるが、本発明の範囲外である。
三相交流を全波整流すると整流後の脈流下限値が比較的高いため、平滑コンデンサが不要であり、この平滑コンデンサへの突入電流が発生しない。
【００８７】
（２）第２の実施の形態
（２−１）システムの回路構成
図２は、本発明による第２の実施の形態を示す電源供給システムの基本的回路構成図で
ある。本発明に関係しない要素は割愛している。
スター結線三相交流電源（図２において三相交流電源：Ｙで表示）を入力し、整流素子
であるダイオードＤｒ１からＤｒ６で構成される三相ブリッジ整流回路で三相交流を全波整流し６相波形の脈流直流を得るための整流部Ｒｅｃｔ１が存在する。
【００８８】
また、デルタ結線三相交流電源（図２において三相交流電源：△で表示）を入力し、整流素子であるダイオードＤｒ７からＤｒ１２で構成される三相ブリッジ整流回路で三相交流を全波整流し、スター結線三相交流電源と位相が３０°相違する６相波形の脈流直流を得るための整流部Ｒｅｃｔ２が存在する。
【００８９】
整流部Ｒｅｃｔ１、Ｒｅｃｔ２のそれぞれの出力電位は、整流部Ｒｅｃｔ１、Ｒｅｃｔ２のそれぞれの整流電位出力部が並列接続された電位出力端から該出力電位の極性が同一となるよう構成される。
すなわち、スター結線三相交流電源からの第１整流部である整流部Ｒｅｃｔ１とデルタ結線三相交流電源からの第２整流部ある整流部Ｒｅｃｔ２との合成整流電位が電位出力端に出力される構成である。
この整流部Ｒｅｃｔ１、Ｒｅｃｔ２の電位を出力する電位出力端から電源線Ｌｉｎｅ１及び電源線Ｌｉｎｅ２を通してＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に電力が供される。
ここで、電位出力端とは、整流部Ｒｅｃｔ１の整流素子であるそれぞれのダイオードのアノード、カソード間を言い、カソードに正極電位、アノードに負極電位が出力される。これは、整流部Ｒｅｃｔ２、整流部Ｒｅｃｔ３も同様であり、各整流部が並列接続されていても同様である。これは、他の実施の形態でも同様である。
【００９０】
この、デルタ結線三相交流電源を全波整流するダイオードＤｒ７からＤｒ１２で構成される三相ブリッジ整流回路は、第１の実施の形態である図１にさらに追加された回路であり、この回路以外は、図１と同一であるため、図２においても図１と同一の符号を付して図１における説明を援用し重複する説明を割愛する。
三相交流電源Ｙ、△は、本発明に含まれない外部の存在である
【００９１】
。
整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２は、並列接続されるため、スター結線三相交流電源の電位とデルタ結線三相交流電源の電位は、ほぼ同一になるようにする。
なお、図２において、整流部Ｒｅｃｔ１及び整流部Ｒｅｃｔ２に存在する整流回路は、全波整流するブリッジ整流回路の例を示したが、半波整流する半波整流回路でもよい。
【００９２】
整流部Ｒｅｃｔ１及び整流部Ｒｅｃｔ２に存在する整流回路が、全波整流するブリッジ整流回路である場合、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２の並列接続回路は、１２相波形の脈流直流電位を出力し、整流部Ｒｅｃｔ１及び整流部Ｒｅｃｔ２に存在する整流回路が、半波整流する整流回路である場合、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２の並列接続回路は、６相波形の脈流直流電位を出力する。
【００９３】
整流部Ｒｅｃｔ１とＲｅｃｔ２は、並列接続されるため整流部Ｒｅｃｔ１とＲｅｃｔ２の出力電位は合成され、この合成出力電位は、電源線Ｌｉｎｅ１及び電源線Ｌｉｎｅ２により、第１の実施の形態と同様に直流電圧変換装置である複数のＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に供給される。
【００９４】
図２の例では、電源線Ｌｉｎｅ１が正極であり、電源線Ｌｉｎｅ２が負極である。この極性は逆であってもかまわない。
【００９５】
このＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は、降圧を専用に行なうＤＣ／ＤＣコンバータである。このＤＣ／ＤＣコンバータは入力された脈流直流電位を降圧して突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）に出力する。
【００９６】
これに入力された電力は突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）により負荷Ｌｏ（１〜ｑ）への突入電流を抑制し、突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）は出力電力を負荷Ｌｏ（１〜ｑ）に供給する構成である。
【００９７】
また、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）が存在し、これは、複数の二次電池が直列接続されて構成される二次電池群が複数並列接続された二次電池群Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１から構成される。
【００９８】
整流素子であるダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）に存在するダイオードＤ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１のそれぞれは、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位に対して順方向となるように、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）のそれぞれの二次電池に接続される。
二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）は、該二次電池群Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１の出力電位が、整流部Ｒｅｃｔ１の出力電位と同一極性として印加されるよう、ダイオードＤ１、Ｄ２〜Ｄｊを介して電源線Ｌｉｎｅ１、電源線ｌｉｎｅ２間に並列接続される。二次電池Ｂ１は、必要個数直列接続されたものを言い１つの群である。Ｂ２〜Ｂｋ＋１も同様に直列接続されたものを言い、他の実施の形態でも同様である。
【００９９】
整流部Ｒｅｃｔ１において、整流素子であるダイオードＤｒ１からＤｒ３のそれぞれのアノードは、ダイオードＤｒ４からＤｒ６のそれぞれのカソードに接続され、この接続部３点に三相交流電線が接続され、スター結線三相交流電源が入力される。ダイオードＤｒ１〜Ｄｒ３のカソードは、電源線Ｌｉｎｅ１に接続され、ダイオードＤｒ４〜Ｄｒ６のアノードは、電源線Ｌｉｎｅ２に接続される。
【０１００】
整流部Ｒｅｃｔ２において、整流素子であるダイオードＤｒ７からＤｒ９のそれぞれのアノードは、ダイオードＤｒ１０からＤｒ１２のそれぞれのカソードに接続され、この接続部３点に三相交流電線が接続され、デルタ結線三相交流電源が入力される。ダイオードＤｒ７からＤｒ９のカソードは、電源線Ｌｉｎｅ１に接続され、ダイオードＤｒ１０からＤｒ１２のアノードは、電源線Ｌｉｎｅ２に接続される。
【０１０１】
図２の例では、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）のそれぞれに接続される整流素子であるダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）のアノードは、二次電池群の二次電池の正極に接続され、カソードは電源線Ｌｉｎｅ１に接続される。二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）における二次電池群Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１の負極は、電源線Ｌｉｎｅ２に接続される。なお、ダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）は二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の負極側に接続してもよい。
【０１０２】
二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の電位は、整流部Ｒｅｃｔ１から出力される脈流電位の下限値と同じか、または、三相交流電源電圧の低下変動を考慮して低く設定しておく。これは、常時、二次電池を不要に放電させないためである。
二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）内に存在する二次電池群はｋ＋１群存在し、これらに接続されるダイオードはｊ＋１個存在し、二次電池群の数とダイオードの数は同一である。すなわち、ｋ＋１＝ｊ＋１。
ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は、１からｎ＋１台存在する。＋１は予備機として存在する。
【０１０３】
ここで、ダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）、ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に存在するそれぞれの数を、それぞれｊ＋１、ｋ＋１、ｎ＋１と示したが一例（図２）であり、数を問題とはしていない。データセンタを構成する場合の例であり、並列接続することにより、負荷電力容量の増大に対応（ｊ＋１、ｋ＋１は、三相交流電源の停電時対応）することを示している。
ｊ＋１、ｋ＋１、ｎ＋１のそれぞれの＋１は予備である。これら、ｊ、ｋ、ｎは、初期設備から、負荷電力容量の増大に対応して数を増やせる。
【０１０４】
図２において、整流部Ｒｅｃｔ１のブリッジ整流回路も、このブリッジ整流回路単位、すなわち、整流部Ｒｅｃｔ１単位で並列接続し、負荷の電力需要に応じて増設することにより電力容量を増すことができる。ただし、図４に示すように、これら整流回路のダイオードを並列接続する場合、それぞれのダイオードと直列にインダクターＬ１〜Ｌ６をそれぞれ挿入する必要がある。
【０１０５】
整流部Ｒｅｃｔ１において、ダイオードＤｒ１からＤｒ３のそれぞれのアノードは、ダイオードＤｒ４からＤｒ６のそれぞれのカソードに接続され、この接続部３点にそれぞれインダクターＬ１〜Ｌ３の一端が接続され、インダクターの他端には三相交流電線が接続される。
【０１０６】
図示しないが、三相電源：Ｙから電源を供給される上記と同様な構成の増設された整流部Ｒｅｃｔ１において、ダイオードＤｒ１からＤｒ３のそれぞれのアノードは、ダイオードＤｒ４からＤｒ６のそれぞれのカソードに接続され、この接続部３点にそれぞれインダクターＬ４〜Ｌ６の一端が接続され、インダクターの他端には三相交流電線が接続される。
【０１０７】
図示しないが、三相電源：△から電源を供給される整流部Ｒｅｃｔ２においても同様にダイオードＤｒ７からＤｒ９のアノード、ダイオードＤｒ１０からＤｒ１２のカソードのそれぞれの接続部にインダクターＬ７〜Ｌ９（図示なし）を介して三相電源線を接続する。
図示しないが、三相電源：△から電源を供給される上記と同様な構成の増設された整流部Ｒｅｃｔ２においても同様であり、インダクターはＬ１０〜Ｌ１２（図示なし）となる。
【０１０８】
図２においても、図４に示すインダクターＬ１〜Ｌ６なしで、整流部Ｒｅｃｔ１ともう１個の整流部Ｒｅｃｔ１を並列接続した場合、整流部Ｒｅｃｔ１に存在するダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６ともう１個の整流部Ｒｅｃｔ１に存在するダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６が、それぞれ対応して並列接続され、各ダイオードの順方向電圧降下のバラツキにより、ダイオードの電流バランスが崩れ、一部のダイオードに電流が集中しダイオードが破壊される。したがって、インダクターＬ１〜Ｌ６を三相交流電源線と整流用ダイオードＤｒ間に直列接続し、ダイオードの電流バランスをとり、ダイオードの破壊を防止する。
【０１０９】
さらには、インダクターＬ１〜Ｌ６は、高調波抑制効果、電源供給システム内の回路の共振を抑制する効果がある。
【０１１０】
これらダイオードの並列接続の関係は、以下のとおりである。
整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードＤｒ１と増設された整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードＤｒ１が並列接続される。
整流部Ｒｅｃｔ２のダイオードＤｒ７と増設された整流部Ｒｅｃｔ２のダイオードＤｒ７が並列接続される。
【０１１１】
整流部Ｒｅｃｔ１が並列接続されれば、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２は同一構成であるから、整流部Ｒｅｃｔｍ（ただし、ｍは、図３における整流部Ｒｅｃｔ３のｍ＝３を除く整数である。）として整流部は増設される。整流部の増設に伴いインダクターＬの数も１整流部に対し、３個増設される。
このようにダイオードが追加された場合、インダクターは、Ｌ１〜Ｌ（ｗ／２）、Ｌ（ｗ／２＋１）〜Ｌ（ｘ／２）の構成となる。
ｗ≧６、ｘ≧１２であり、６の倍数である。これらは、第１、第２、第４の実施の形態に共通である。
すなわち、１つの整流部Ｒｅｃｔ１又は整流部Ｒｅｃｔ２に対して、インダクターＬは３個必要である。図２においては、初期からインダクターＬは６個必要であるから、このような計算式となる。これは、他の実施の形態にも準用する。
【０１１２】
図２では、スター結線とデルタ結線の三相交流電源が並列接続されているが、第１の実施の形態で図４を参照して説明したとおり、スター結線内においてインダクターＬ１〜Ｌ６を接続し、デルタ結線内において同様のインダクターＬ１〜Ｌ６を接続する。
上記の説明において、図示しないが、図２においても整流部Ｒｅｃｔ１、整流部Ｒｅｃｔ２の増設は、図２と図４の組み合わせによりインダクターＬ１〜Ｌ６の増設を実施できる。
【０１１３】
図６は、図２の電源線Ｌｉｎｅ１と電源線Ｌｉｎｅ２の間に、第１抵抗素子である抵抗素子Ｒ１と第２抵抗素子である抵抗素子Ｒ２の直列接続回路を並列接続し、抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の接続部を接地した回路を表す。この接地は、スイッチＳＷにより接地し又は解除できる。
【０１１４】
また、図６は、上記抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の回路に、さらに追加的に第１過電圧保護素子であるバリスタＶａｒ１と第２過電圧保護素子であるバリスタＶａｒ２の直列接続回路を並列接続し、バリスタＶａｒ１とバリスタＶａｒ２の接続部を接地した回路も表す。
【０１１５】
なお、第２の実施の形態における「従来技術と本発明との対比」については、第１の実施の形態で説明した内容と同様である。
【０１１６】
（２−２）システムの回路動作
図２を参照して本発明による第２の実施の形態である電源供給システムの回路動作を説明する。
整流部Ｒｅｃｔ１及びＲｅｃｔ２は、Ｙ、△結線三相交流電源の電流を整流し、整流部Ｒｅｃｔ１、Ｒｅｃｔ２のそれぞれの出力電位は、整流部Ｒｅｃｔ１、Ｒｅｃｔ２のそれぞれの整流電位出力部が並列接続された電位出力端から電位が同一極性となるよう構成される。
【０１１７】
整流部Ｒｅｃｔ１、整流部Ｒｅｃｔ２が全波整流回路の場合、それぞれが６相脈流直流波形であり、整流部Ｒｅｃｔ１、Ｒｅｃｔ２からそれぞれ出力される脈流直流が３０°の位相差で合成され、１２相波形の脈流直流電位を電源線Ｌｉｎｅ１及びＬｉｎｅ２に出力される。
【０１１８】
すなわち、整流部Ｒｅｃｔ１、Ｒｅｃｔ２のそれぞれの出力電位は、整流部Ｒｅｃｔ１、Ｒｅｃｔ２のそれぞれの整流電位出力部が並列接続された電位出力端から１２相波形の脈流電位を電源線Ｌｉｎｅ１及びＬｉｎｅ２に出力する。
整流部Ｒｅｃｔ１とＲｅｃｔ２に存在する整流回路が半波整流回路である場合、整流部Ｒｅｃｔ１及びＲｅｃｔ２は、三相交流電源の電流を半波整流し、整流部Ｒｅｃｔ１及びＲｅｃｔ２からそれぞれ出力される３相波形の電位が６０°位相差で電位出力端で合成され、６相波形の脈流電位を電源線Ｌｉｎｅ１及びＬｉｎｅ２に出力する。
【０１１９】
以下、整流部Ｒｅｃｔ１とＲｅｃｔ２に存在する整流回路が全波整流回路である場合の例で説明する。
【０１２０】
整流部Ｒｅｃｔ１及び整流部Ｒｅｃｔ２に入力される三相交流電源電圧の実効値（以下、単に三相交流電源電圧とする。）をＶｉとし、電源線Ｌｉｎｅ２の電位を基準電位とした電源線Ｌｉｎｅ１の電位において、脈流部分の電位の上限値（波高値）をＶｈｉｇ、脈流部分の電位の下限値（波低値）Ｖｌｏｗとすると、以下（１）、（２）式が成り立つ。
【０１２１】
Ｖｉは、第１の実施の形態のとおり、Ｖｉ＝２５７．６７７Ｖとする。
（１）Ｖｈｉｇ＝Ｖｉ×√２
（２）Ｖｌｏｗ＝Ｖｈｉｇ×ｓｉｎ７５°
【０１２２】
以上の計算では、整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６の順方向電圧降下を無視している他の実施の形態でも同様。）。この脈流直流電位が、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に入力され、該ＤＣ／ＤＣコンバータにより降圧され、突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）の入力部に入力され脈流なしの一定電位が出力されて負荷Ｌｏ（１〜ｑ）に供給される。
【０１２３】
たとえば、降圧動作を行なう直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に、上限値Ｖｈｉｇと下限値Ｖｌｏｗの電位の中間電位（平均電位ではない。）を整流部Ｒｅｃｔ１及び整流部Ｒｅｃｔ２から出力される定格出力電位Ｖ０として設定すると、これがＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に入力される。式（３）が成り立つ。
（３）Ｖ０＝（Ｖｈｉｇ＋Ｖｌｏｗ）／２
【０１２４】
（２−Ａ）三相交流電源電圧が正常の場合
二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂと三相交流電源電圧の実効値Ｖｉとの関係を求める。以下、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２との合成整流電位を整流部Ｒｅｃｔ１２の出力（整流部Ｒｅｃｔ１２＝整流部Ｒｅｃｔ１＋整流部Ｒｅｃｔ２）とした場合、二次電池を常時において放電させないためには、図５において、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂを、整流部Ｒｅｃｔ１２が出力する電位の下限値Ｖ２より低電位とする必要がある。下限値Ｖ２は次式で表される。
【０１２５】
Ｖ２＝√２Ｖｉ・ｓｉｎ７５°
また、整流部Ｒｅｃｔ１２の定格出力電位Ｖ０は、三相交流電源電圧の実効値をＶｉとすると次式で表される。
Ｖ０＝√２Ｖｉ（１＋ｓｉｎ７５°）／２
この式をＶｉの式に変形すると次式で表される。
Ｖｉ＝√２Ｖ０／（１＋ｓｉｎ７５°）
したがって、下限値Ｖ２は次式で表される。
Ｖ２＝２Ｖ０・ｓｉｎ７５°／（１＋ｓｉｎ７５°）
【０１２６】
整流部Ｒｅｃｔ１２の定格出力電位Ｖ０を一例として、３４０ＶとするとＶ２は以下のとおりである。
Ｖ２＝３３４Ｖ
したがって、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、３００Ｖ程度とする。以上の計算において、整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）に接続されるダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）の電圧降下を無視している。
【０１２７】
なお、三相交流電源電圧Ｖｉの脈流以外の変動を考慮すると、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位をもっと低い値に設定し、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）からの無用な放電を避ける。脈流以外の変動とは、三相交流電源の供給源から発生する変動である。
【０１２８】
（２−Ｂ）三相交流電源の電圧変動がある場合
三相交流電源電圧に、変動率±αがある場合、図５において、上限値Ｖ１は上昇し、下限値Ｖ２は下降する。これらを式で表すと以下のようになる。
Ｖ１＝√２Ｖｉ（１＋α）
Ｖ２＝√２Ｖｉ（１−α）ｓｉｎ７５°
三相交流電源電圧Ｖｉの変動率を最大５％とし、上記の式に電源線Ｌｉｎｅ１の電位Ｖ０＝３４０Ｖ、α＝０．０５を代入すると、以下の値となる。
Ｖ１＝３８３Ｖ
Ｖ２＝３３４Ｖ
【０１２９】
したがって、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、３００Ｖ程度以下とすることが好ましい。以上の計算において、整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６、整流部Ｒｅｃｔ２のダイオードＤｒ７〜Ｄｒ１２、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）に接続されるダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）の電圧降下を無視している。
【０１３０】
本発明外の負荷は低圧（直流１２Ｖ程度で動作する前提があり、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、さらに低圧でも良さそうであるが、電源線Ｌｉｎｅ１及び電源線Ｌｉｎｅ２を流れる電流による電圧降下を考慮すると、上記Ｖ２の変動を勘案したうえなるべく高圧が好適である。これは、他の実施の形態でも同様である。
【０１３１】
上記のような、通常発生し得る軽微な電圧変動においては、整流部Ｒｅｃｔ１２が定格出力電位Ｖ０を発生させ、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）が放電しないように、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂと、整流部Ｒｅｃｔ１２の出力電位すなわち、合成整流電位の下限値Ｖ２を設定する。二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、３００Ｖよりも低い電位とするように二次電池の直列個数を決める必要がある。
【０１３２】
なお、上記において、三相交流電源電圧Ｖｉの電圧変動率αを±５％程度と想定したが、もっと大きな電圧変動でも、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）を放電させないように、さらに安全を考慮し、２８０Ｖ程度とすることが好適である。これは、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の寿命を縮めないためである。
【０１３３】
図５に示されるように、整流部Ｒｅｃｔ１２（前述のように、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２の並列接続回路とする。）の定格出力電位Ｖ０、整流部Ｒｅｃｔ１２の出力電位の上限値Ｖ１、下限値Ｖ２、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂの関係は、次式のとおりである。
Ｖ１＞Ｖ０＞Ｖ２＞Ｖｂ＞ＶＬｏ
【０１３４】
上式から、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）を放電させないための二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂ、三相交流電源電圧Ｖｉを求める。整流部Ｒｅｃｔ１２の出力電位Ｖ０が先に決まるから、Ｖｂ、ＶｉをＶ０で表される式で示す。ただし、δ１は、Ｖ２からＶｂを減じたＶ２とＶｂの差電位（δ１＝Ｖ２−Ｖｂ）とする。δ１は、常時において二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）をむやみに放電させないために設定すべき任意の値の電圧である。
Ｖ２＝Ｖｂ＋δ１
相交流電源電圧Ｖｉが決定し、三相交流電源Ｖｉに±αの電圧変動がある場合のＶｂは、
Ｖｂ＝√２Ｖｉ（１−α）ｓｉｎ７５°−δ１。
【０１３５】
（２−Ｃ）三相交流電源が異常の場合
三相交流電源が停電し又は異常に低下した場合、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の電力で負荷を動作させる。図５において、Ｖ２＞Ｖｂの条件を満たさない場合、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）は放電する。
【０１３６】
Ｖ２＞Ｖｂの条件を満たさない（Ｖ２＜Ｖｂ）場合、二次電池は放電し、無瞬断で二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の電力供給に切り替わる。このとき、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）に存在する二次電池群の電位は、図５において、Ｖｂ＞ＶＬｏであるから、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）により降圧されて、突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）を介して負荷定格入力電位ＶＬｏを出力する。
【０１３７】
図２では、二次電池を充電する機能は省略している。図２の回路では、二次電池は充電されない。このため、充電器を別途用意する必要はあるが、本発明の範囲外である。
三相交流を全波整流すると整流後の脈流下限値が高いため、平滑コンデンサが不要であり、この平滑コンデンサへの突入電流が発生しない。
【０１３８】
（３）第３の実施の形態
（３−１）システム構成
図３は、本発明による第３の実施の形態を示すシステム基本的回路構成図である。本発明に関係しない基本的要素は割愛している。
単相交流電源を整流素子であるダイオードＤｒ１３、Ｄｒ２３、Ｄｒ３３、Ｄｒ４３で構成される単相ブリッジ整流回路に入力し、この単相ブリッジ整流回路で単相交流電流を全波整流し、脈流直流を得るための整流部Ｒｅｃｔ３が存在する。単相交流電源は本発明に含まれない外部の存在である。
【０１３９】
図３の例では、整流部Ｒｅｃｔ３は全波整流回路であるが、単相交流を半波整流する半波整流回路で整流部Ｒｅｃｔ３を構成してもよい。
整流部Ｒｅｃｔ３の電位出力端からの出力電位は、電源線Ｌｉｎｅ１及び電源線Ｌｉｎｅ２により直流電圧変換装置である複数のＤＣ／ＤＣコンバータ部Ｃｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に供給される。
【０１４０】
図３の例では、電源線Ｌｉｎｅ１が正極であり、電源線Ｌｉｎｅ２が負極である。これを逆極性にしてもよい。
【０１４１】
整流部Ｒｅｃｔ３の電位出力端には、容量素子である平滑コンデンサＣが並列接続され、出力電位を平滑する。平滑後の脈流直流電位は、電源線Ｌｉｎｅ１及び電源線Ｌｉｎｅ２により直流電圧変換装置である複数のＤＣ／ＤＣコンバータ部Ｃｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に供給される。
【０１４２】
なお、図３において、単相交流を整流する整流回路を含む整流部Ｒｅｃｔ３及び平滑コンデンサＣ以外は、図１と同一であり、図３においても図１と同一の符号を付す。
Ｃｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は、降圧を専用に行なう直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）である。
降圧専用のＤＣ／ＤＣコンバータは入力された脈流直流電位を降圧して、突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）を介して一定電位を出力し、この出力電位は負荷Ｌｏ（１〜ｑ）に供給される構成である。
【０１４３】
また、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）が存在し、これは、複数の二次電池が直列接続されて構成される二次電池群が複数並列接続された二次電池群Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１から構成される。
整流素子であるダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）のそれぞれは、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位に対して順方向となるように、二次電池群Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１のそれぞれに接続される。二次電池群Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１は、該二次電池群Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１の出力電位が、整流部Ｒｅｃｔ３の出力電位と同一極性として印加されるよう、ダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）に存在するダイオードＤ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１を介して電源線Ｌｉｎｅ１、電源線ｌｉｎｅ２間に並列接続される。
【０１４４】
整流部Ｒｅｃｔ３において、整流素子であるダイオードＤｒ１３、Ｄｒ２３のそれぞれのアノードは、ダイオードＤｒ３３、Ｄｒ４３のそれぞれのカソードに接続され、この接続部２点に単相交流電線が接続され、単相交流電源が入力される。ダイオードＤｒ１３、Ｄｒ２３のカソードは、電源線Ｌｉｎｅ１に接続され、ダイオードＤｒ３３、Ｄｒ４３のアノードは、電源線Ｌｉｎｅ２に接続される。
【０１４５】
図３の例では、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）のそれぞれに接続されるダイオードＤ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１のアノードは、二次電池群の正極に接続され、カソードは電源線Ｌｉｎｅ１に接続される。二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の負極は、電源線Ｌｉｎｅ２に接続される。なお、ダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）は二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の負極側に接続してもよい。
【０１４６】
二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の電位は、整流部Ｒｅｃｔ３から出力されコンデンサＣにより平滑された脈流電位の下限値未満に設定しておく。これは、常時、二次電池を不要に放電させないためである。
二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）内に存在する二次電池群はｋ＋１群存在し、これらに接続されるダイオードはｊ＋１個存在し、二次電池群の数とダイオードの数は同一である。すなわち、ｋ＋１＝ｊ＋１。
【０１４７】
ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は、１からｎ＋１台存在する。
ここで、ダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）、ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に存在するそれぞれの数を、それぞれｊ＋１、ｋ＋１、ｎ＋１と示したが一例（図３）であり、数を問題とはしていない。データセンタを構成する場合の例であり、並列接続することにより、負荷電力容量の増大に対応（ｊ＋１、ｋ＋１は、単相交流電源の停電時対応）することを示している。
ｊ＋１、ｋ＋１、ｎ＋１のそれぞれの＋１は予備である。これら、ｊ、ｋ、ｎは、初期設備から、負荷電力容量の増大に対応して数を増やせる。
【０１４８】
整流部Ｒｅｃｔ３のブリッジ整流回路も、このブリッジ整流回路単位、すなわち、整流部Ｒｅｃｔ３単位で並列接続し、負荷の電力需要に応じて増設することにより電力容量を増すことができる。ただし、図４に示すように、これら整流回路のダイオードを並列接続する場合、それぞれのダイオードと直列にインダクターＬ１〜Ｌ６をそれぞれ挿入する必要がある。ただし、図４は、三相交流電源を使用した例であるから、単相交流を電源とする図３に適用する場合、インダクターＬは、一つの整流部Ｒｅｃｔ３あたり２個（インダクターＬ１、Ｌ２）となる。
【０１４９】
図４において、インダクターＬ１〜Ｌ６なしで、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２を並列接続した場合、整流部Ｒｅｃｔ１に存在するダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６と整流部Ｒｅｃｔ２に存在するダイオードＤｒ７〜Ｄｒ１２が、それぞれ対応して並列接続され、各ダイオードの順方向電圧降下のバラツキにより、ダイオードの電流バランスが崩れ、一部のダイオードに電流が集中しダイオードが破壊される。したがって、インダクターＬ１〜Ｌ６を三相交流電源線と整流用ダイオードＤｒ間に直列接続し、ダイオードの電流バランスをとり、ダイオードの破壊を防止する。
【０１５０】
さらには、インダクターＬ１〜Ｌ６は、高調波抑制効果、電源供給システム内の回路の共振を抑制する効果がある。
【０１５１】
図３において、これらダイオードＤｒの並列接続の関係は、以下のとおりである。
整流部Ｒｅｃｔ３にダイオードＤｒ１３、Ｄｒ２３、Ｄｒ３３、Ｄｒ４３を使用し、図示しないが、同様に増設整流部Ｒｅｃｔ３にダイオードＤｒ５３、Ｄｒ６３、Ｄｒ７３、Ｄｒ８３を使用し、以下、順次並列接続する場合、これを一般式で表すと、ダイオードＤｒｕ３とダイオードＤｒｖ３が並列接続される。
ただし、ｕは１以上の整数であり、ｖは、ｖ＝ｕ＋４である。
【０１５２】
整流部Ｒｅｃｔ３が並列接続されれば、整流部は増設される。整流部の増設に伴いインダクターＬの数も１整流部に対し、２個増設される。
この実施の形態では、整流部Ｒｅｃｔ３を１個につき２個のインダクターＬが必要であることを示す。
【０１５３】
図６は、図３の電源線Ｌｉｎｅ１と電源線Ｌｉｎｅ２の間に、第１抵抗素子である抵抗素子Ｒ１と第２抵抗素子である抵抗素子Ｒ２の直列接続回路を並列接続し、抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の接続部を接地した回路を表す。この接地は、スイッチＳＷにより接地を解除できる。
【０１５４】
また、図６は、上記抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の回路に、さらに追加的に第１過電圧保護素子であるバリスタＶａｒ１と第２過電圧保護素子であるバリスタＶａｒ２の直列接続回路を並列接続し、バリスタＶａｒ１とバリスタＶａｒ２の接続部を接地した回路も表す。
【０１５５】
（３−２）システムの回路動作
図３を参照して第３の実施の形態である電源供給システムの回路動作を説明する。
図３は、単相交流を全波整流する例を示したが、半波整流回路を使用することもできる。
以下の回路動作説明では、全波整流回路を使用した例で説明する。
整流部Ｒｅｃｔ３は、単相交流電源の電流を全波整流し、平滑コンデンサＣは、この出力電位を平滑する。平滑された脈流直流電位は、電源線Ｌｉｎｅ１及びＬｉｎｅ２に出力される。
【０１５６】
整流部Ｒｅｃｔ３に入力される単相交流電源電圧の実効値（以下、単に単相交流電源電圧とする。）をＶｉとし、電源線Ｌｉｎｅ２の電位を基準電位とした電源線Ｌｉｎｅ１の電位において、脈流部分の電位の上限値（波高値）をＶｈｉｇ、脈流部分の電位の下限値（波低値）Ｖｌｏｗとすると、以下（１）、（２）式が成り立つ。
（１）Ｖｈｉｇ＝Ｖｉ×√２
（２）Ｖｌｏｗ＝Ｖｈｉｇ×ＥＸＰ（−ｔ／ＣＲ）
以上の計算では、整流部Ｒｅｃｔ３のダイオードＤｒ１３〜Ｄｒ４３の順方向電圧降下を無視している他の実施の形態でも同様。
【０１５７】
この脈流直流電位が、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に入力され、降圧されて突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）を介して、脈流なしの一定電位が負荷Ｌｏ（１〜ｑ）に供給される。
【０１５８】
ここで、式（２）におけるＣは、平滑コンデンサＣの容量を表し、Ｒは、ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）を含めた負荷系全体の純抵抗値を表し、ｔは、平滑コンデンサＣの放電時間を表す。
【０１５９】
まず、Ｖｌｏｗ＝Ｖｈｉｇ×ＥＸＰ（−ｔ／ＣＲ）の値の電位と全波整流波形の上半波波形の電位が一致する時刻を計算する。したがって、ＥＸＰ（−ｔ／ＣＲ）＝ｓｉｎ（Ｘラジアン）の式を解く。
Ｖｌｏｗ＝Ｖｈｉｇ×ＥＸＰ（−ｔ／ＣＲ）において、時定数の１／８の時刻経過すなわち、ｔ／ＣＲ＝１／８での電位Ｖｌｏｗは、
Ｖｈｉｇ・ＥＸＰ（−１／８）＝Ｖｈｉｇ×０．８８２５。
【０１６０】
この電位は、三相６波整流におけるＶｈｉｇ×ｓｉｎ６０°相当するが、正確には、６１．９５°であり、このときとほぼ、入力交流の電位は入力交流正弦波が、Ｘ＝１．０８１２ラジアン、すなわち、脈流直流の波高値から電位が低下し次のサイクルによる充電が開始されるまでの時間、３．４４２ｍｓ経過時である。したがって、時定数は、（５ｍｓ＋３．４４２ｍｓ）×８＝６７．５４４ｍｓとなる。
【０１６１】
すなわち、ＣＲ＝６７．５４４×１０−３であればよい。なお、５ｍｓは正弦波の０ｒａｄからπ／２ｒａｄまでの時間。ただし、交流の周波数は５０Ｈｚとする。
負荷抵抗Ｒの値により、平滑コンデンサＣの容量Ｃを決める。たとえば、一つの整流部Ｒｅｃｔ３において供給する電力が１０ｋｗで、３４０Ｖ給電する場合、負荷抵抗Ｒは、１１．５６Ωであるから、平滑コンデンサＣの容量は、５．８４ｍＦとなる。
【０１６２】
ここで、ＥＸＰは指数関数である。なお、Ｖｈｉｇ１〜Ｖｌｏｗの変動幅が大きくてもかまわない場合は、平滑コンデンサＣの容量を小さくできる。
【０１６３】
以下、Ｘ＝１．０８１２ラジアンを６０°に近似し、負荷系全体の抵抗値Ｒ＝１１．５６、平滑コンデンサＣ＝５．８４ｍＦと仮定した場合の効率等の計算を行なう。
したがって、ＥＸＰ（−ｔ／ＣＲ）＝０．８６６（＝ｓｉｎ６０°）であり、
−ｔ／ＣＲ＝−０．１４３８４である。
ただし、Ｘ＝１．０８１２ラジアン、すなわち、６１．９５°の方が、６０°よりＶｌｏｗの電位が高く、ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の効率、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）を放電させない安全面からも好適である。
【０１６４】
たとえば、降圧動作を行なうＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）を使用した場合、上限値Ｖｈｉｇと下限値Ｖｌｏｗの電位の中間電位（平均電位ではない。）整流部Ｒｅｃｔ３を定格出力電位Ｖ０として設定すると、式（３）が成り立つ。
（３）ＶＬ＝（Ｖｈｉｇ＋Ｖｌｏｗ）／２
【０１６５】
（３−Ａ）単相交流電源電圧が正常の場合
本発明の電源供給システムの第３の実施の形態を図３及び図５を参照して説明する。
二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂと単相交流電源電圧の関係を求める。
【０１６６】
二次電池を常時において放電させないためには、図５において、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂを、整流部Ｒｅｃｔ３が出力する電位の下限値Ｖ２より低電位とする必要がある。下限値Ｖ２は次式で表される。
Ｖ２＝√２Ｖｉ・ＥＸＰ（−０．１４３８４）
単相交流電源電圧の実効値をＶｉとすると次式で表される。
Ｖ０＝√２Ｖｉ（１＋ＥＸＰ（−０．１４３８４））／２
この式をＶｉの式に変形すると次式で表される。
Ｖｉ＝√２Ｖ０／（１＋ＥＸＰ（−０．１４３８４））
したがって、下限値Ｖ２は次式で表される。
Ｖ２＝２ＶＬ・ＥＸＰ（−０．１４３８４）／（１＋ＥＸＰ（−０．１４３８４））
整流部Ｒｅｃｔ３の定格整流電位Ｖ０を、一例として３４０ＶとするとＶ２、Ｖｉは以下のとおりである。
Ｖ２＝３１６Ｖ、Ｖｉ＝２５７．６７７Ｖ
【０１６７】
したがって、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、３００Ｖ程度以下とする。以上の計算において、整流部Ｒｅｃｔ３のダイオードＤｒ１３〜Ｄｒ４３、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）に接続されるダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）の電圧降下を無視している。
【０１６８】
なお、単相交流電源電圧Ｖｉの脈流以外の変動を考慮すると、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位をもっと低い値に設定し、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）からの無用な放電を避ける。脈流以外の変動とは、単相交流電源の供給源から発生する変動である。
【０１６９】
（３−Ｂ）単相交流電源の電圧変動がある場合
単相交流電源電圧Ｖｉに、最大、±αの電圧変動率があるものとする。図５において、上限値Ｖ１は上昇し、下限値Ｖ２は下降する。これらを式で表すと以下のようになる。
Ｖ１＝√２Ｖｉ（１＋α）
Ｖ２＝√２Ｖｉ（１−α）ＥＸＰ（−０．１４３８４）
単相交流電源電圧Ｖｉの変動率を５％とし、上記の式に定格整流電位Ｖ０＝３４０Ｖ、α＝０．０５を代入すると、以下の値となる。
Ｖ１＝３８３Ｖ
Ｖ２＝３００Ｖ
【０１７０】
したがって、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、２８０Ｖ程度以下とする必要がある。以上の計算において、整流部Ｒｅｃｔ３のダイオードＤｒ１３〜Ｄｒ４３、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）に接続されるダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）の電圧降下を無視している。
【０１７１】
上記のような、通常発生し得る軽微な電圧変動においては、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）が負荷定格入力電位ＶＬｏを発生させ、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）が放電しないように、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂと、整流部Ｒｅｃｔ３の整流電位の下限値Ｖ２を設定する。二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、２８０Ｖよりも低い電位とするように二次電池の直列個数を決める必要がある。
【０１７２】
なお、上記において、単相交流電源電圧Ｖｉの電圧変動率αを±５％程度と想定したが、もっと大きな電圧変動でも、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）が負荷定格入力電位ＶＬｏを発生させ、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）を放電させないようにする。これは、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の寿命を縮めないためである。
【０１７３】
図５に示されるように、整流部Ｒｅｃｔ３の定格整流出力電位Ｖ０、整流部Ｒｅｃｔ３の整流出力電位の上限値Ｖ１、下限値Ｖ２、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂの関係は、次式のとおりである。
Ｖ１＞Ｖ０＞Ｖ２＞Ｖｂ＞ＶＬｏ
【０１７４】
上式から、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）を放電させないための二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂ、単相交流電源電圧Ｖｉを求める。負荷定格入力電位ＶＬが先に決まるから、Ｖｂ、ＶｉをＶＬで表される式で示す。
【０１７５】
ただし、δ１は、Ｖ２からＶｂを減じたＶ２とＶｂの差電位（δ１＝Ｖ２−Ｖｂ）とする。δ１は、常時において二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）をむやみに放電させないために設定すべき任意の値の電圧である。
【０１７６】
Ｖ２＝Ｖｂ＋δ１
Ｖ２＝√２Ｖｉ・ＥＸＰ（−０．１４３８４）
定格出力電位ＶＬが決まると、上式により単相交流電源電圧Ｖｉが決定し、下式に単相交流電源電圧Ｖｉを代入して、二次電池群電位Ｖｂが決定する。
Ｖｂ＝√２Ｖｉ・ＥＸＰ（−０．１４３８４）−δ１
Ｖ２＝Ｖｂ＋δ１
Ｖｂ＝√２Ｖｉ（１−α）ＥＸＰ（−０．１４３８４）−δ１
【０１７７】
（３−Ｃ）単相交流電源が異常の場合
単相交流電源が停電し又は異常に低下した場合、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の電力で負荷を動作させる。図５において、Ｖ２＞Ｖｂの条件を満たさない場合、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）は放電する。
【０１７８】
Ｖ２＞Ｖｂの条件を満たさない（Ｖ２＜Ｖｂ）場合、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）は放電し、無瞬断で二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の電力供給に切り替わる。このとき、二次電池部Ｂａｔｔに存在する二次電池群Ｂの電位は、図５において、Ｖｂ＞ＶＬｏであるから、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）により降圧されて突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）を介して負荷Ｌｏ（１〜ｑ）に定格入力電位ＶＬｏを出力する。
【０１７９】
図３では、二次電池を充電する機能は省略している。図３の回路では、二次電池は充電されない。このため、充電器を別途用意する必要はあるが、本発明の範囲外である。
【０１８０】
（４）第４の実施の形態
（４−１）システムの回路構成
図４は、本発明による第４の実施の形態を示す電源供給システムの基本的回路構成図である。本発明に関係しない要素は割愛している。
三相交流電源を整流素子であるダイオードＤｒ１からＤｒ６で構成される三相ブリッジ整流回路に入力し、この三相ブリッジ整流回路で三相交流電流を全波整流し、６相電位波形の脈流直流電位を得るための三相ブリッジ整流回路を含む整流部Ｒｅｃｔ１が存在する。
【０１８１】
図４は、第１の実施の形態である図１の電源供給システムに、ダイオードＤｒ７〜Ｄｒ１２で構成される三相全波整流回路を含む整流部Ｒｅｃｔ２を付加し、整流部Ｒｅｃｔ１、Ｒｅｃｔ２のそれぞれの出力電位は、整流部Ｒｅｃｔ１、Ｒｅｃｔ２のそれぞれの整流電位出力部が並列接続された電位出力端において同相で合成する。
【０１８２】
これにより、整流部からの供給電力を増大させ、負荷電力容量の増大に対応するものである。この並列接続をするため、インダクターＬ１〜Ｌ６をさらに備える。
【０１８３】
整流部Ｒｅｃｔ１とＲｅｃｔ２の電位出力端において、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２の電位は、ほぼ同一とする。
三相交流電源は本発明に含まれない外部の存在である。
【０１８４】
なお、図４において、整流部Ｒｅｃｔ１に存在する整流回路は、全波整流するブリッジ整流回路の例を示したが、半波整流する半波整流回路でもよい。
整流部Ｒｅｃｔ１、整流部Ｒｅｃｔ２の電位出力端からの出力電位は、電源線Ｌｉｎｅ１及び電源線Ｌｉｎｅ２により直流電圧変換装置である複数のＤＣ／ＤＣコンバータ部Ｃｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に供給される。
【０１８５】
図４の例では、電源線Ｌｉｎｅ１が正極であり、電源線Ｌｉｎｅ２が負極である。これを逆極性にしてもよい。
【０１８６】
図４における整流部Ｒｅｃｔ２及びインダクターＬ１〜Ｌ６は、第１の実施の形態である図１に追加された回路であり、この回路以外は、図１と同一であるため、図４においても図１と同一の符号を付し、図１と共通するシステムの回路構成の説明は、図１の説明を援用し重複を省略する。
また、整流部Ｒｅｃｔ２は、第２の実施の形態である図２のものと同一であるため、同一符号を付して、図２の説明を援用し重複する回路構成の説明は省略する。
【０１８７】
整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードの接続形態は、第１の実施の形態である図１において説明したとおりであるが、ダイオードＤｒ１からＤｒ３のそれぞれのアノードと、ダイオードＤｒ４からＤｒ６のそれぞれのカソードの接続部３点にインダクターＬ１〜Ｌ３の一端が接続され、このインダクターＬ１〜Ｌ３の他端は、三相交流電源線に接続され、三相交流電源が入力される。
【０１８８】
第４の実施の形態である図４において追加されている整流部Ｒｅｃｔ２において、ダイオードＤｒ７からＤｒ９のそれぞれのアノードは、ダイオードＤｒ１０からＤｒ１２のそれぞれのカソードに接続され、この接続部３点にインダクターＬ４〜Ｌ６の一端が接続され、このインダクターＬ４〜Ｌ６の他端は、三相交流電源線に接続され、三相交流電源が入力される。
【０１８９】
ダイオードＤｒ７からＤｒ９のカソードは、電源線Ｌｉｎｅ１に接続され、ダイオードＤｒ１０からＤｒ１２のアノードは、電源線Ｌｉｎｅ２に接続される。すなわち、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２は、並列接続される。
【０１９０】
図４において、インダクターＬ１〜Ｌ６なしで、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２を並列接続した場合、整流部Ｒｅｃｔ１に存在するダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６と整流部Ｒｅｃｔ２に存在するダイオードＤｒ７〜Ｄｒ１２が、それぞれ対応して並列接続され、各ダイオードの順方向電圧降下のバラツキにより、ダイオードの電流バランスが崩れ、一部のダイオードに電流が集中しダイオードが破壊される。したがって、上記のとおりインダクターＬ１〜Ｌ６を三相交流電源線と整流用ダイオードＤｒ１〜Ｄｒ１２間に直列接続し、ダイオードＤｒ１〜Ｄｒ１２の電流バランスをとり、ダイオードＤｒ１〜Ｄｒ１２の破壊を防止する。
【０１９１】
さらには、インダクターＬ１〜Ｌ６は、高調波抑制効果、電源供給システム内の回路の共振を抑制する効果がある。
【０１９２】
これらダイオードの並列接続の関係は、以下のとおりである。
整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードＤｒ１と整流部Ｒｅｃｔ２ダイオードＤｒ７が並列接続され、以下、ダイオードの並列接続については、これを一般式で表すと、ダイオードＤｒｕとダイオードＤｒｖが並列接続される。
ただし、ｕは１以上の整数であり、ｖは、ｖ＝ｕ＋６である。
整流部Ｒｅｃｔ１が並列接続されれば、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２は同一構成であるから、整流部Ｒｅｃｔｍ（ただし、ｍは３を除く整数である。）として整流部は増設される。整流部の増設に伴いインダクターＬの数も１整流部に対し、３個増設される。
【０１９３】
図６は、図４の電源線Ｌｉｎｅ１と電源線Ｌｉｎｅ２の間に、第１抵抗素子である抵抗素子Ｒ１と第２抵抗素子である抵抗素子Ｒ２の直列接続回路を並列接続し、抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の接続部を接地した回路を表す。この接地は、スイッチＳＷにより接地を解除できる。
【０１９４】
また、図６は、上記抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の回路に、さらに追加的に第１過電圧保護素子であるバリスタＶａｒ１と第２過電圧保護素子であるバリスタＶａｒ２の直列接続回路を並列接続し、バリスタＶａｒ１とバリスタＶａｒ２の接続部を接地した回路も表す。
なお、第４の実施の形態における「従来技術と本発明との対比」については、第１の実施の形態で説明した内容と同様である。
【０１９５】
（４−２）システムの回路動作
第４の実施の形態において、ダイオードＤｒ１のアノードとダイオードＤｒ４のカソードの接続部にインダクターＬを介して三相交流電源が給電され（以下、ダイオードＤｒ２のアノードとダイオードＤｒ５のカソードの接続部にインダクターＬを介して三相交流電源が給電され、以下同様に続く。）、整流部Ｒｅｃｔ１とＲｅｃｔ２が並列接続されて電源供給システムの供給電力容量が増大した以外、第１の実施の形態である図１の回路動作との相違点はなく、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の効率、脈流直流電位の下限値Ｖ２の設定等の相違点もなく、第１の実施の形態である図１の回路動作を引用し、重複する説明を省略する。なお、整流部Ｒｅｃｔの並列接続個数には制限がない。
なお、第４の実施の形態は、第１の実施の形態の説明においても説明したので、これを援用し重複する説明は割愛する。
【０１９６】
（５）第５の実施の形態
（５−１）システムの回路構成
図示しないが、三相を超える多相交流電源を入力とし、多相交流整流回路を備えた電源供給システムを構成できる。これは、第１、第２及び第４の実施の形態である図１、図２及び図４に適用できる。
【０１９７】
たとえば、２４相交流電源を使用する場合、第１、第４の実施の形態である図１、図４において整流部Ｒｅｃｔ１、整流部Ｒｅｃｔ２のそれぞれは、１整流部あたり４８個の整流用ダイオードを備えた全波整流回路を含むことになる。
図４においては、図１において整流部Ｒｅｃｔ２を増設しているだけであるから、図１と同様の考え方を適用できる。
【０１９８】
第２の実施の形態である図２では、スター結線Ｙ、デルタ結線△の別系統三相交流電源の多相交流を整流するので整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２とで、合計９６個の整流用ダイオードを備えた全波整流回路を含むことになる。
なお、多相交流電源においても整流部Ｒｅｃｔ１〜整流部Ｒｅｃｔｎのように多数整流部を並列接続できる。
ただし、図４に示されるようにインダクターＬが相数分必要となる。
【０１９９】
電源供給システムの回路構成の相違する部分については、上記のとおりであり、これ以外の二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）、ダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）及び直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）、突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）及び負荷Ｌｏ（１〜ｑ）の構成には相違がないため、第１〜第４の実施の形態における説明を援用し、重複する説明を省略する。
【０２００】
（５−２）システムの回路動作
システムの回路動作についても、第１、第２及び第４の実施の形態の説明と同様である。多相交流電源を使用するため、脈流直流電位の脈流部分が非常に小さくなり、ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の効率が極めて良くなることを除いて、回路動作は同様である。
したがって、第１、第２及び第４の実施の形態における回路動作の説明を援用し、重複する説明を省略する。
【０２０１】
（６）その他の実施の形態
第１〜第５の実施の形態において、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）及びダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）を除去した実施の形態がある（図示なし。）。以下、これについて説明する。
【０２０２】
（６−１）システムの回路構成
第１〜第４の実施の形態である図１〜図４、及び、図示しないが多相交流電源を入力とする多相交流整流回路を使用した第５の実施の形態のいずれの電源供給システム回路において、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）及びダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）を含まない回路構成である。
【０２０３】
システムの回路構成は、第１〜第４の実施の形態である図１〜図４において説明したとおりであり、第５の実施の形態においては、第１〜第４の実施の形態の説明を援用しているため、これらの説明を援用し、重複する説明を省略する。
【０２０４】
（６−２）システムの回路動作
第１〜第５の実施の形態において、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）及びダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）を備えないため、三相交流電源、単相交流電源又は多相交流電源が停電したときや、左記交流電源電圧が異常に低下したときも、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）からの電力の供給が行なわれない。
【０２０５】
すなわち、上記交流電源の停電時は勿論であるが、左記交流電源が異常に低下し、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の入力電位が許容範囲を超えたとき、ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は、負荷定格入力電圧ＶＬｏを出力できないため負荷は動作しない。
【０２０６】
しかしながら、本発明の本実施の形態である電源供給システムは、上記の交流電源が停電しない限り、また、上記交流電源が異常に低下しない限り、従前説明した第１〜第５のシステムの回路動作と同一の動作を行ない負荷に電力を供給できるので有用な発明である。
このように、本実施の形態は、第１〜第５のシステムの回路動作と同一であるため、従前の説明を援用し、重複する説明を省略する。
【０２０７】
なお付記するに、すべての負荷において無停電動作を要求されるとは限らない。データセンタなどにおけるサーバなどの負荷は無停電動作が必須であるが、将来的に実現されるであろうオフィスビルでの直流給電方式（直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は、１２Ｖより高い電位出力を要求されることが考えられるが、これにも適用可能である。）において、オフィスの照明機器、ＯＡ機器などは、特別の需要がなければ停電が容認される。また、一般家庭においても直流給電方式が実現されることも考えられる。
【０２０８】
従前説明したとおり、直流給電方式は、交流給電方式に比較して効率的な電力の供給に優れる。
【０２０９】
したがって、直流給電されることで足りるのであればれば、無停電動作が要求されない負荷にまで、余分な初期投資と二次電池の管理を強いられる二次電池を設備することは、非経済的な行為である。経済的観点から本実施の形態も非常に優れた構成である。
【符号の説明】
【０２１０】
ＣＲＬ 直流電圧変換装置、突入電流防止装置、外部の負荷を備えた構成
Ｒｅｃｔ１〜Ｒｅｃｔ３ 整流部
Ｄｒ１〜Ｄｒ１２ 整流素子
Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１） 二次電池部
Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１ 二次電池群
Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１） ダイオード部
Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１ 整流素子
Ｄｒ１３〜Ｄｒ４３ 整流素子
Ｃｏｎｖ（１〜ｎ＋１） 直流電圧変換装置
Ｒｅｓ（１〜ｐ） 突入電流防止装置
Ｌ１〜Ｌ６ インダクター
Ｌｉｎｅ１、Ｌｉｎｅ１２ 電流路（電源線）
Ｂ１、Ｂ２ バスライン
Ｃ 容量素子
Ｌｏ（１〜ｑ） 外部の負荷
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データセンタなどに設備される無停電・高信頼性・高効率で直流電力、特に低電圧大電流直流電力をサーバなどの負荷に供給する電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、データセンタなどにおける電源装置は停電時に備え、無停電電源装置を設備している。この方式は、コンバータにより商用交流を直流に変換し、この直流により二次電池をフローテング充電しながら、インバータによりこの直流を交流に再変換し負荷に交流電力（電圧：１００Ｖ、２００Ｖなど）を供給している。
したがって、停電が発生しても二次電池から負荷に給電し、その間に発電機を起動させる。しかしながら、この方式では、コンバータとインバータにより電力損失が発生し効率が悪化する。
したがって、最近では、電力の効率的使用及び排出ＣＯ２削減の観点から負荷に交流電力を供給する方式から直流電力を供給する方式が検討されている。これは、負荷であるサーバなどの装置は元々直流で動作するものであるから、直流／交流変換せずに直接直流を供給し、電力効率を改善しようという考え方である。
さらに、サーバ内部の半導体素子を動作させる電圧は、処理速度の高速化、半導体素子で消費される電力削減及び消費電力に起因する発熱を抑えるため年々低下（１Ｖ程度）しており、低電圧直流（たとえば、直流１２Ｖ）で給電されるサーバが一般化している。
したがって、サーバ自体に従来技術の交流電力（電圧：１００Ｖ、２００Ｖなど）を給電する必要はない。ただし、サーバに給電する直前までの電流路は、ここで発生する電力損失を抑えるため高圧直流給電が好適である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２９１１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、コンバータにより交流電源を直流電源に変換し、この直流電源により二次電池をフローティング充電しながら負荷に直流電源を供給するものである。停電時は二次電池から負荷に電力を供給する。
特許文献１では、コンバータの出力をインバータを介しないで直接負荷に供給することで、インバータ損失を無くすとしている。しかしながら、常時コンバータを動作させ負荷に電力を供給するため、このコンバータ電力損失も大きい。
コンバータは単なる整流回路ではなく、出力電圧の安定化精度を高めるため制御回路を必要とし高価であり電力損失も大きい。
特許文献１では、コンバータの出力電圧を負荷要求電圧及び二次電池のフローティング充電電圧と一致させる必要があり、高精度な二次電池電圧管理のためのコンバータ電圧制御が必要であり、さらに高価となる。
【０００５】
以上の現状に鑑み本発明は、コンバータもインバータも必要としない電源システムを実現する。したがって、電力損失が極めて小さく価格も非常に廉価となる。また、停電時にも無瞬断（商用交流電源と二次電池電源の切り替えスイッチ無し）で負荷に電力を供給する。
さらに、データセンタなどで使用されるサーバにおいて、特に低圧大電流直流入力サーバに好適な電源を供給するシステムを実現する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を実現するべく本発明は以下の構成とする。
（１）請求項１に係る電源供給システムは、
外部の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
前記整流部の整流電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記二次電池群の出力電位は、該二次電池群の電位極性に順方向に直列接続された整流素子を介して前記整流部の電位出力端に印加されるべく構成され、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位を超えるとき、前記電位出力端における前記整流部からの出力電位を前記直流電圧変換装置に印加し、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位未満のとき、前記電位出力端における前記二次電池群の出力電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする。
（２）請求項２に係る電源供給システムは、
外部の第１の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第１整流部と、
外部の第２の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第２整流部と、
前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記二次電池群の出力電位は、該二次電池群の電位極性に順方向に直列接続された整流素子を介して前記第１整流部と前記第２整流部との前記合成整流電位が印加される電位出力端に印加されるべく構成され、
前記電位出力端における前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位が前記二次電池群の出力電位により該電位出力端に印加される電位を超えるとき、前記電位出力端における前記第１整流部と前記第２整流部との前記合成整流電位を前記直流電圧変換装置に印加し、
前記電位出力端における前記第１整流部と前記第２整流部との前記合成整流電位が前記二次電池群の出力電位により該電位出力端に印加される電位未満のとき、前記電位出力端における前記二次電池群の出力電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする。
（３）請求項３に係る電源供給システムは、
外部の単相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
前記整流部の電位出力端に並列接続された容量素子と、
前記電位出力端の整流電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記二次電池群の出力電位は該二次電池群の電位極性に順方向に直列接続された整流素子を介して前記電位出力端に印加されるべく構成され、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位を超えるとき、前記電位出力端における前記整流部からの出力電位を前記直流電圧変換装置に印加し、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位未満のとき、前記電位出力端における前記二次電池群の出力電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする。
（４）請求項４に係る電源供給システムは、
三相を超える外部の多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
前記整流部の整流電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記二次電池群の出力電位は該二次電池群の電位極性に順方向に直列接続された整流素子を介して前記整流部の電位出力端に印加されるべく構成され、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位を超えるとき、前記電位出力端における前記整流部からの出力電位を前記直流電圧変換装置に印加し、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位未満のとき、前記電位出力端における前記二次電池群の出力電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする。
（５）請求項５に係る電源供給システムは、
外部の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記整流部の電位出力端の電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする。
（６）請求項６に係る電源供給システムは、
外部の第１の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第１整流部と、
外部の第２の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第２整流部と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位が印加される電位出力端の電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする。
（７）請求項７に係る電源供給システムは、
外部の単相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
前記整流部の電位出力端に並列接続された容量素子と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記電位出力端の電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする。
（８）請求項８に係る電源供給システムは、
三相を超える外部の多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記整流部の電位出力端の電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする。
（９）請求項９に係る電源供給システムは、
外部の第１の三相を超える多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第１整流部と、
外部の第２の三相を超える多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第２整流部と、
前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記二次電池群の出力電位は該二次電池群の電位極性に順方向に直列接続された整流素子を介して前記第１整流部と前記第２整流部との前記合成整流電位が印加される電位出力端に印加されるべく構成され、
前記電位出力端における前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位が前記二次電池群の出力電位により該電位出力端に印加される電位を超えるとき、前記電位出力端における第１整流部と第２整流部との前記合成整流電位を前記直流電圧変換装置に印加し、
前記電位出力端における前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位が前記二次電池群の出力電位により該電位出力端に印加される電位未満のとき、前記電位出力端における前記二次電池群の出力電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする。
（１０）請求項１０に係る電源供給システムは、
外部の第１の三相を超える多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第１整流部と、
外部の第２の三相を超える多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第２整流部と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位が印加される電位出力端の電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする。
（１１）請求項１１に係る電源供給システムは、請求項１、３、４、５、７又は８のいずれかにおいて、
前記整流部に含まれる前記整流回路の整流素子にはインダクターを介して外部の交流が供給され整流するべく構成されていることを特徴とする。
（１２）請求項１２に係る電源供給システムは、請求項２、６、９又は１０のいずれかにおいて、
前記第１整流部及び前記第２整流部に含まれる前記整流回路の整流素子にはインダクターを介して外部の交流が給電され整流するべく構成されていることを特徴とする。
（１３）請求項１３に係る電源供給システムは、請求項１〜１２のいずれかにおいて、
前記電位出力端と前記二次電池群を接続する電流路間に力率補正装置を挿入することを特徴とする。
（１４）請求項１４に係る電源供給システムは、請求項１〜１３のいずれかにおいて、
前記直流電圧変換装置の出力電力は、突入電流防止装置を介して外部の負荷に電力を供給することを特徴とする。
（１５）請求項１５に係る電源供給システムは、請求項１〜１４のいずれかにおいて、
第１抵抗素子と第２抵抗素子をさらに備え
前記電位出力端、前記直流電圧変換装置の電位入力端又該電位出力端と該直流電圧変換装置の電位入力端を接続する電流路に前記第１抵抗素子と前記第２抵抗素子の直列接続回路が並列接続され、該第１抵抗素子と該第２抵抗素子の接続部が接地可能であることを特徴とする。
（１６）請求項１６に係る電源供給システムは、請求項１〜１５のいずれかにおいて、
第１過電圧保護素子と第２過電圧保護素子をさらに備え
前記電位出力端、前記直流電圧変換装置の電位入力端又該電位出力端と該直流電圧変換装置の電位入力端を接続する電流路に前記第１過電圧保護素子と前記第２過電圧保護素子の直列接続回路が並列接続され、該第１過電圧保護素子と該第２過電圧保護素子の接続部が接地されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
（Ａ−１）本発明の電源供給システムは、整流部が交流電圧を整流し脈流直流電位を出力する。
（Ａ−２）本発明の電源供給システムの構成において、この脈流直流電位を、直流／交流変換するインバータを通さず直接ＤＣ／ＤＣコンバータに入力し、該ＤＣ／ＤＣコンバータは、負荷の要求する電位を出力する。
（Ａ−３）このため、インバータにおいて消費される電力損失が無い。
（Ｂ−１）本発明の電源供給システムの構成において、絶縁型の降圧ＤＣ／ＤＣコンバータを使用することができる。
（Ｂ−２）上記脈流直流電位の脈流部分の中間電位を降圧ＤＣ／ＤＣコンバータに定格入力電位として設定することができる。
（Ｂ−３）上記のように設定した場合、該ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて電力損失が極めて小さい。
（Ｂ−４）したがって、非常に効率の良い電源供給システムを構成できる。
（Ｂ−５）絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータを使用しても、上記のインバータを使用しないので電源供給システムの効率が良くなる。
（Ｃ−１）本発明の電源供給システムの構成において、一般にＡＣ／ＤＣコンバータに備えられる整流部時の高調波抑制のためのＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）回路に、上記整流電流を通さないため、ＰＦＣ回路において消費される電力損失が無い。
（Ｄ−１）本発明の電源供給システムの主要構成において、ＰＦＣ回路を備えないが高調波は抑制される。
（Ｅ−１）本発明の電源供給システムの構成において、二次電池群を備える場合、交流電源の停電時や交流電源電位の異常低下に対しては、時間を要しないで、かつ、自動的に二次電池群の出力電位により上記ＤＣ／ＤＣコンバータに電源を供給する。
（Ｅ−２）したがって、負荷への電力供給は途絶えない。
（Ｆ−１）本発明の電源供給システムの構成において、二次電池群の充電は、一般の用法であるコンバータが出力する電位によるフローティング充電によって行なわれるものではないため、整流部の出力電位の変動の自由度は高い。
（Ｇ−１）本発明の電源供給システムの構成において、脈流直流電流を給電する電流路の両電極間に接続された第１抵抗素子と第２抵抗素子の直列接続回路における第１抵抗素子と第２抵抗素子の接続部が接地されているため、該直流電流を給電する電流路の電位が上昇する事象を抑制できる。
（Ｇ−２）この脈流直流電流を給電する電流路のいずれか一方が接地されても、該接地に起因する接地電流は、該第1抵抗素子又は該第２抵抗素子により制限され安全である。
（Ｈ−１）本発明の電源供給システムの構成において、脈流直流電流を給電する電流路の両電極間に接続された第１過電圧保護素子と第２過電圧保護素子の直列接続回路における第１過電圧保護素子と第２過電圧保護素子の接続部が接地されているため、該直流電流を給電する電流路に大きな電位が印加された場合でも、該直流電流を給電する電流路の電位が大きく上昇する事象を阻止する。
（Ｉ−１）本発明の電源供給システムの構成において、インダクターを介して整流部に存在する整流素子に給電することで、該整流素子を流れる電流と他整流部に存在する前記整流素子に並列接続された整流素子に流れる電流のバランスをとることができ、整流素子が破壊されない。
（Ｉ−２）したがって、単一交流電源から電源を供給される整流部は、単一整流出力端に複数並列接続されて、それぞれの整流部の整流出力電流を加算することが可能である。
（Ｉ−３）したがって、電力需要の増大に応じて、整流部を並列接続して増設でき、供給電力を増大できる。
（Ｉ−４）さらに、上記インダクターは、整流部において発生する可能性がある高調波を抑制でき、電源供給システムの回路の共振を抑制する効果がある。
（Ｊ−１）本発明の電源供給システムの構成において、ＰＦＣ回路を備え、さらに高調波を抑制することができるが、簡易な動作をするＰＦＣ回路を使用することで足りる。この簡易なＰＦＣ回路は、一般に備えられるＰＦＣ回路より消費される電力損失が少ない。
（Ｋ−１）本発明の電源供給システムの構成において、二次電池群を備える場合、二次電池群はダイオードを介して直流電流路に接続されており、整流部から出力する電位により充電されないため二次電池群の出力電位設定及び整流部の出力電位設定の自由度極めて高い。
（Ｋ−２）さらに、二次電池群を脈流直流電流路に並列接続する二次電池群の数に制限がない。
（Ｋ−３）すなわち、二次電池群を並列接続することにより電流容量を制限なく増設できるため、負荷の電力容量の増大に容易に追随可能である（交流電源停電対応）。
（Ｋ−４）従来技術による二次電池群をフローティング充電する回路では、二次電池群同士の横流が発生したり、二次電池の充電が不均一になるため、並列接続できる二次電池群数は最大でも３群である。
（Ｋ−５）なお、本発明では開示してはいないが、本発明の電源供給システムの構成においては、二次電池群の充電は、別に備える専用充電器で充電することができる自由度があり、二次電池寿命も延長される。
（Ｋ−６）さらに、二次電池群の充電は、別に備える専用充電器で充電することができるため、本発明電源供給システムに使用される整流部の出力電位の変動はラフでよい。
（Ｋ−７）従来技術による電源供給システムでは、二次電池をフローテング充電するので、コンバータに備えられるＤＣ／ＤＣコンバータの出力電位制御は高精度が要求される。したがって、高価なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】は、本発明による電源供給システムの第１の実施の形態を示すシステムの回路構成図である。
【図２】は、本発明による電源供給システムの第２の実施の形態を示すシステムの回路構成図である。
【図３】は、本発明による電源供給システムの第３の実施の形態を示すシステムの回路構成図である。
【図４】は、本発明による電源供給システムの第４の実施の形態を示すシステムの回路構成図である。
【図５】は、本発明による電源供給システムの降圧ＤＣ／ＤＣコンバータを使用した電位構成図である。
【図６】は、本発明による電源供給システムの第１〜第５の実施の形態及びその他の実施の形態に共通する回路の抜粋図である。
【図７】は、従来技術と本発明との対比図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（１）第１の実施の形態
（１−１）システムの回路構成
図１は、本発明による第１の実施の形態を示す電源供給システムの基本的回路構成図である。本発明に基本的に関係しない要素は割愛している。
三相交流電源を整流素子であるダイオードＤｒ１からＤｒ６で構成される三相ブリッジ整流回路に入力し、この三相ブリッジ整流回路で三相交流電流を全波整流し、６相電位波形の脈流直流電位を得るための三相ブリッジ整流回路を含む整流部Ｒｅｃｔ１が存在する。三相交流電源は本発明に含まれない外部の存在である。
なお、図１において、整流部Ｒｅｃｔ１に存在する整流回路は、全波整流するブリッジ整流回路の例を示したが、半波整流する半波整流回路でもよい。
【００１０】
整流部Ｒｅｃｔ１の電位出力端からの出力電位は、電源線Ｌｉｎｅ１及び電源線Ｌｉｎｅ２により直流電圧変換装置である複数のＤＣ／ＤＣコンバータ部Ｃｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に供給される。すなわち、この整流部Ｒｅｃｔ１の電位を出力する電位出力端から電源線Ｌｉｎｅ１及び電源線Ｌｉｎｅ２を通してＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に電力が供される。
【００１１】
ここで、電位出力端とは、整流部Ｒｅｃｔ１の整流素子であるそれぞれのダイオードのアノード、カソード間を言い、カソードに正極電位、アノードに負極電位が出力される。これは、整流部Ｒｅｃｔ２、整流部Ｒｅｃｔ３も同様であり、各整流部が並列接続されていても同様である。これは、他の実施の形態でも同様である。
【００１２】
図１の例では、電源線Ｌｉｎｅ１が正極であり、電源線Ｌｉｎｅ２が負極である。これを逆極性にしてもよい。
【００１３】
直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータ部Ｃｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は降圧専用であり、入力された高圧脈流直流電位を降圧して一定電位、たとえば１２Ｖを出力し、この出力電位を突入電流防止装置に入力し負荷に供給する構成である。
【００１４】
また、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）が存在し、これは、複数の二次電池が直列接続されて構成される二次電池群が複数並列接続された二次電池群Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１から構成される。
すなわち、二次電池群は、それぞれ、Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１であり、これらは二次電池が直列接続されたものであり、二次電池部Ｂａｔｔは、二次電池群が整流素子であるダイオードＤ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１を介して並列接続されたものである。
これは、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）とダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）を備える他の実施の形態を含み共通する事項である。
【００１５】
整流素子で構成されるダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）の整流素子のアノードのそれぞれは、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位に対して順方向となるように、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の正極のそれぞれに接続される。二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）は、該二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位が、整流部Ｒｅｃｔ１の出力電位と同一極性として印加されるよう、ダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）のカソードそれぞれを介して電源線Ｌｉｎｅ１、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の二次電池群Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１の負極はそれぞれ電源線Ｌｉｎｅ２間に並列接続される。
なお、ダイオード部Ｄは、それぞれ、ダイオードＤ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１から構成される。
【００１６】
整流部Ｒｅｃｔ１において、整流素子であるダイオードＤｒ１からＤｒ３のそれぞれのアノードは、ダイオードＤｒ４からＤｒ６のそれぞれのカソードに接続され、この接続部３点に三相交流電線が接続され、三相交流電源が入力される。ダイオードＤｒ１〜Ｄｒ３のカソードは、電源線Ｌｉｎｅ１に接続され、ダイオードＤｒ４〜Ｄｒ６のアノードは、電源線Ｌｉｎｅ２に接続される。
【００１７】
図１の例では、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）に接続されるダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）に存在するダイオードＤ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１のアノードは、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の二次電池の正極に接続され、カソードは電源線Ｌｉｎｅ１に接続される。二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の負極は、電源線Ｌｉｎｅ２に接続される。なお、ダイオードＤ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１は二次電池群Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１の負極側に接続してもよい。
【００１８】
二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の電位は、整流部Ｒｅｃｔ１から出力される脈流電位の下限値と同じか、または、三相交流電源電位の低下変動を考慮して低く設定しておく。これは、常時、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）を不要に放電させないためである。
【００１９】
二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）内に存在する二次電池群はｋ＋１群存在し、これらに接続されるダイオードはｊ＋１個存在し、二次電池群の数とダイオードの数は同一である。すなわち、ｊ＋１＝ｋ＋１。
直流電圧変換装置であるＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は、１からｎ＋１台まで存在する。
【００２０】
ここで、ダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の数を、それぞれｊ＋１、ｋ＋１、ｎ＋１と示したが一例（図１）であり、数を問題とはしていない。データセンタを構成する場合の例であり、並列接続することにより、負荷電力容量の増大に対応することを示している。これとともに二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）は三相交流電源の停電時に対応。ただし、ｊ＋１、ｋ＋１、ｎ＋１の「＋１」は負荷が要求する電力の予備である。ｊ、ｋ、ｎは負荷が要求する電力に見合った値であり、「＋１」を予備とすることで、これらの一部に故障が発生しても自動的に「＋１」が電源供給に参加する。
【００２１】
図１における整流部Ｒｅｃｔ１のブリッジ整流回路も、このブリッジ整流回路単位、すなわち、整流部Ｒｅｃｔ１単位で並列接続し、負荷の電力需要に応じて増設することにより電力容量を増すことができる。ただし、図４に示すように、これら整流回路のダイオードを並列接続する場合、それぞれのダイオードと直列にインダクターＬ１〜Ｌ６をそれぞれ挿入する必要がある。また負荷が要求する電力に見合った値に整流部Ｒｅｃｔ１単位に＋１（１整流部加算）することで予備としても使用できる。
【００２２】
図４の整流部Ｒｅｃｔ１において、ダイオードＤｒ１からＤｒ３のそれぞれのアノードは、ダイオードＤｒ４からＤｒ６のそれぞれのカソードに接続され、この接続部３点にそれぞれインダクターＬ１〜Ｌ３の一端が接続され、他端には三相交流電線が接続される。
同様に整流部Ｒｅｃｔ２において、ダイオードＤｒ７からＤｒ９のそれぞれのアノードは、ダイオードＤｒ１０からＤｒ１２のそれぞれのカソードに接続され、この接続部３点にそれぞれインダクターＬ４〜Ｌ６の一端が接続され、他端には三相交流電線が接続される。
【００２３】
図４において、インダクターＬ１〜Ｌ６なしで、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２を並列接続した場合、整流部Ｒｅｃｔ１に存在するダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６と整流部Ｒｅｃｔ２に存在するダイオードＤｒ７〜Ｄｒ１２が、それぞれ対応して並列接続され、各ダイオードの順方向電圧降下のバラツキにより、ダイオードの電流バランスが崩れ、一部のダイオードに電流が集中しダイオードが破壊される。したがって、インダクターＬ１〜Ｌ６を三相交流電源線と整流用ダイオードＤｒ間に直列接続し、ダイオードの電流バランスをとり、ダイオードの破壊を防止する。
さらには、インダクターＬ１〜Ｌ６は、高調波抑制効果、電源供給システム内の回路の共振を抑制する効果がある。
【００２４】
図４において、整流部Ｒｅｃｔ１の破線枠内のダイオードＤｒ１〜Ｄｒ３は、図４を正視して、左から順にＤｒ１、Ｄｒ２、Ｄｒ３と配列される。同様に、整流部Ｒｅｃｔ１の破線枠内のダイオードＤｒ４〜Ｄｒ６は、図４を正視して、左から順にＤｒ４、Ｄｒ５、Ｄｒ６と配列される。
【００２５】
整流部Ｒｅｃｔ２の破線枠内のダイオードＤｒ７〜Ｄｒ９、ダイオードＤｒ１０〜Ｄｒ１２も整流部Ｒｅｃｔ１と同様に配列される。
これらは図１及び図２も同様であり、Ｌ１〜Ｌ３、Ｌ４〜Ｌ６を挿入できる。
【００２６】
これらダイオードの並列接続の関係は、以下のとおりである。
整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードＤｒ１と整流部Ｒｅｃｔ２ダイオードＤｒ７が並列接続され、以下、ダイオードの並列接続については、これを一般式で表すと、ダイオードＤｒｕとダイオードＤｒｖが並列接続される。
ただし、ｕは１以上の整数であり、ｖは、ｖ＝ｕ＋６である。
【００２７】
整流部Ｒｅｃｔ１が並列接続されれば、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２は同一構成であるから、整流部Ｒｅｃｔｍ（ただし、ｍは、図３における整流部Ｒｅｃｔ３のｍ＝３を除く整数である。）として整流部は増設される。整流部の増設に伴いインダクターＬの数も１整流部に対し、３個増設される。
このようにダイオードが追加された場合、インダクターは、Ｌ１〜Ｌ（ｗ／２）、Ｌ（ｗ／２＋１）〜Ｌ（ｘ／２）の構成となる。
ｗ≧６、ｘ≧１２であり、６の倍数である。これらは、第１、第２、第４の実施の形態に共通である。
【００２８】
なお、特許請求の範囲で用いる「整流素子」及び「整流部の整流回路に使用される整流素子」は、明細書ではダイオードで説明している。ただし、明細書でいうダイオードは実施の形態の一例であり、２端子素子に限らず３端子の制御端付きの素子でもよく、制御端に電圧を印加／非印加することにより、整流作用／非整流作用を行なわせるものも含む。たとえば、ＦＥＴにより整流させるものも含む。ＦＥＴの方がＯＮ抵抗が少なく好適な場合がある。これは他の実施の形態でも同様。サイリスタによる場合も同様。
【００２９】
図６は、図１の電源線Ｌｉｎｅ１と電源線Ｌｉｎｅ２の間に、第１抵抗素子である抵抗素子Ｒ１と第２抵抗素子である抵抗素子Ｒ２の直列接続回路を並列接続し、抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の接続部を接地した回路を表す。この接地は、スイッチＳＷにより接地を解除できる。
【００３０】
また、図６は、上記抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の回路に、さらに追加的に第１過電圧保護素子であるバリスタＶａｒ１と第２過電圧保護素子であるバリスタＶａｒ２の直列接続回路を並列接続し、バリスタＶａｒ１とバリスタＶａｒ２の接続部を接地した回路も表す。図６は全実施の形態に共通して使用できる。
【００３１】
図１において、複数のＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の電力入力部（図示なし。図１を正視して、Ｃｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の上部。）は、正極電流路Ｌｉｎｅ１、負極電流路Ｌｉｎｅ２間に複数個接続されている。
直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の電力出力部（図示なし。図１を正視して、Ｃｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の下部。）は、電流容量の大きいバスラインＢ１（楕円形破線で図示。）に接続されている。
【００３２】
図１において、複数の突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）の電力入力部（図示なし。図１を正視して、Ｒｅｓ（１〜ｐ）の上部。）は、電流容量の大きいバスラインＢ２（楕円形破線で図示。）に接続されている。
図１において、複数の突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）の電力出力部（図示なし。図１を正視して、Ｒｅｓ（１〜ｐ）の下部。）は、負荷Ｌｏ（１〜ｑ）の電力入力部（図示なし。図１を正視して、Ｌｏ（１〜ｑ）の上部。）に接続されている。
これらの構成は、図１〜図４及び図７（Ｂ）に共通している。
【００３３】
直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）、突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）、負荷Ｌｏ（１〜ｑ）、バスラインＢ１、バスラインＢ２は１台のラック中に収容されている。ラックは複数用意されている。
整流部Ｒｅｃｔ１からラックまでは、高圧脈流直流電位で供給される。
これら、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）、突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）、負荷Ｌｏ（１〜ｑ）、バスラインＢ１、Ｂ２は、破線で囲まれたＣＲＬで示される。ＣＲＬはラックの内部と考えてもよい。他の実施の形態でも同様である。
【００３４】
＜従来技術と本発明との対比＞
図７の（Ｂ）は、本発明の電源供給システムにおける図１を模式的に表したものであり、図１のシステムの回路構成と同一である。図１の整流部Ｒｅｃｔ１、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）、ダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）、突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）のそれぞれが、図７の（Ｂ）の電源部（整流部（全波整流回路））、二次電池部、ダイオードＤ、高圧入力・低圧出力ＤＣ／ＤＣコンバータ、突入電流防止装置にそれぞれ対応する。
【００３５】
また、図６の抵抗素子Ｒ１及び抵抗素子Ｒ２による接地回路が、図７の（Ｂ）の抵抗素子Ｒ１及び抵抗素子Ｒ２の接地回路に対応する。図７の（Ｂ）に図６のＶａｒ１及びＶａｒ２による接地回路を備えることも好適である。
なお、通常は、図６及び図７の（Ｂ）の抵抗素子Ｒ１及び抵抗素子Ｒ２による接地回路に備えられたスイッチＳＷは閉じている。中点接地方式である。
【００３６】
図７の（Ａ）は、従来から構成されている直流４８Ｖ系の通信用電源に設備されているシステムである。図７の（Ａ）において、電源部（コンバータ）には少なくとも、全波整流回路、ＰＦＣ回路、ＤＣ／ＤＣコンバータが備えられる。
図７の（Ａ）の電源部のＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）回路は、該全波整流回路で発生する高調波を抑制するための必須要素であり省略不可能である。
【００３７】
また、後段に備えられる二次電池部の二次電池を精度の高い一定電位でフローティング充電するとともに、負荷定格入力電位の一定電位を発生させるために備えられるＤＣ／ＤＣコンバータも必須要素であり省略不可能である。したがって、図７の（Ａ）に示される高精度一定電位の出力電位波形Ａが、電源部（コンバータ）から出力される。
【００３８】
負荷定格入力電位には、±５％程度の変動許容値をもたせているため、電源部（コンバータ）に備えられるＤＣ／ＤＣコンバータの出力電位も本来この許容値を満たせば足りるところ、このＤＣ／ＤＣコンバータの出力を二次電池のフローテング充電と共有するが故に、このＤＣ／ＤＣコンバータの出力電位は、二次電池の寿命の観点から非常に高精度な充電用電位を要求される。鉛蓄電池の１セルあたりの電圧において、トリクル充電電圧は小数点以下第３位までの精度が必要である。
【００３９】
さらに、電流路と二次電池部を直接接続しているため、電源部（コンバータ）からの出力電位が少しでも二次電池部の出力電位より低下すると、二次電池部からの放電が発生し、むやみに二次電池の寿命を縮める。このような状態を放置すると、二次電池の放電能力が低下し、交流電源が停電したとき、二次電池が役立たない事態が発生する。
【００４０】
直流４８Ｖ系電源は、電流路の一方が接地されているため、電流路の他方が事故等により接地されたとき、電流路が短絡されて大電流が流れる。これでは、通信用負荷がダウンするばかりに留まらず、電源部（コンバータ）も故障し、かつ、火災の発生も起こり得る。すなわち、非常に危険な接地方法である。
なお、４８Ｖ系電源では、電流路の正極が接地されているのが通例であるが、本発明との比較において本質的な違いではない。
【００４１】
通常、整流回路の出力側に平滑コンデンサを接続すると大きな高調波が発生する。すなわち、平滑コンデンサには整流回路からの出力電圧が充電されているため、交流電圧がこの平滑コンデンサの電圧を超える部分のみにおいて整流回路に電流が流れる。この電流が高調波電流であり、高調波を発生させる。従来技術の電源部（コンバータ）には、平滑コンデンサが内蔵されている。したがって、図７の（Ａ）で示されるとおり、高調波抑制のためのＰＦＣ回路が必須となる。
【００４２】
ＰＦＣ回路は通常９０％程度の効率であり、ＰＦＣ回路を電力が通過することによって、１０％程度の電力が失われる。この電力の直接損失と、この電力の損失による発熱によって、データセンタなどにおける冷却用電力損失が副次的に発生する。
【００４３】
図７の（Ｂ）で示される本発明の電源供給システムでは、ＰＦＣ回路は本質的に不要である。これは、平滑コンデンサを使用しないためである。
ＤＣ／ＤＣコンバータの出力側には大容量の平滑コンデンサが接続されているが、該ＤＣ／ＤＣコンバータが降圧のためのスイッチング動作をしている場合、該平滑コンデンサの存在は外部からは電気的に観測されない。すなわち、該平滑コンデンサは、ＤＣ／ＤＣコンバータの入力側から見て容量性素子としての振る舞いをしない。したがって、平滑コンデンサが存在しない状態と同等である。したがって、本発明のシステムでは高調波が発生しないためＰＦＣ回路は不要である。
【００４４】
本発明のシステムではＰＦＣ回路が不要であるが、従来技術で必須であった事象を覆し、不要とすることは重要な技術革新であり意味のある発明である。
【００４５】
図７の（Ｂ）で示される本発明のシステムでは、電源部（整流部）において交流の全波整流波形をそのまま出力している。これが、出力電位波形Ｂにより示される。本発明において、二次電池部はダイオードＤを介して、電源部（整流部）の出力電位を伝送する電源線Ｌｉｎｅ１とＬｉｎｅ２との間に接続される。したがって、電源部（整流部）の出力電位が二次電池部の出力電位より高電位であっても、二次電池は充電されない。
【００４６】
逆に、交流電源の電圧変動により電源部（整流部）の出力電位が低下して、二次電池が頻繁に放電しないように、電源部（整流部）の出力電位を二次電池部の出力電位よりかなり高めに電源部（整流部）の出力電位を設定することができる。交流電源の停電時や交流電源が異常に低下したときのみ二次電池部の二次電池を放電させる。
ここで、電位は、電源線Ｌｉｎｅ２を基準とした電源線Ｌｉｎｅ１の電位を意味する。
【００４７】
二次電池部は、ダイオードＤを介して電源線Ｌｉｎｅ１、Ｌｉｎｅ２間に接続されるため、このダイオードＤと二次電池部のセットを並列接続する並列接続セットの数に制限がない。
【００４８】
従来技術であるダイオードＤを介さないで二次電池部を電源線Ｌｉｎｅ１、Ｌｉｎｅ２間に並列接続する方式では、二次電池部間に横流が発生したり充電が不均一になるため、二次電池部の並列接続部数は３部が限界である。したがって、負荷の電力容量が大きい場合、二次電池部１部あたりの二次電池容量を大きくしなければならない。
【００４９】
本発明では、ダイオードＤにより二次電池部間の横流が阻止され並列接続セット数に制限がない。よって、二次電池部１部あたりの二次電池容量を小さくして、負荷の電力容量の増大に応じてダイオードＤと二次電池部のセット数をいくらでも増設できるので、初期設備投資の負担が軽減される。
【００５０】
交流電源が停電し、二次電池部の二次電池が放電して、発電機からの電力供給が開始されたとき、又は、交流電源が復電（停電の回復）したとき、従来技術である図７の（Ａ）では、電源部（コンバータ）が負荷に給電するとともに、二次電池部の二次電池にも充電電流を供給する。これは、電源部（コンバータ）への過大な負担を強いることとなり、電源部（コンバータ）の電力容量を大きくして設備する必要がある。また、発電機も電力容量を大きくしなければならない。
【００５１】
本発明では、上記と同様なとき、図示しないが別に備える充電器で二次電池を充電できるため電源部（整流部）への負担は発生しない。また、発電機からの電力供給が開始されたとき、すぐに、発電機からの電力により、二次電池部の二次電池を充電する必要もなく、交流電源が復電したとき、この交流電源から充電することで足りるので発電機への負担もない。
【００５２】
従来技術のシステム構成では、負荷への給電時に二次電池に充電されることが回避し得ない。
なお、本発明である図７の（Ｂ）の構成では、二次電池専用充電器を使用して高精度のトリクル充電が可能であり、二次電池の寿命を延長できる。
【００５３】
図７の（Ｂ）において、電源部（整流部）の出力電位は、高圧入力・低圧出力ＤＣ／ＤＣコンバータにより降圧されて負荷に供給される。交流電源の停電時又は交流電源電圧の異常低下時には、二次電池部の出力電位は、ＤＣ／ＤＣコンバータにより降圧されて負荷に供給される。図７の（Ｂ）の出力電位波形Ｃは、これを示し、一定電位の負荷定格入力電圧を負荷に供給できる。
【００５４】
本発明のシステムでは、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電位により二次電池を充電しないため、該ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電位は高精度を要求されない。
【００５５】
図７の（Ｂ）において、抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の直列接続回路の両端が電源線Ｌｉｎｅ１、Ｌｉｎｅ２間に接続され、抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の接続部が接地されている。したがって、電源線Ｌｉｎｅ１及びＬｉｎｅ２の両電位が上昇しようとしても、この接地回路により電位上昇が抑制される。
【００５６】
また、電源線Ｌｉｎｅ１、Ｌｉｎｅ２のいずれか一方が事故等により接地されたとき、接地電流路は、抵抗素子Ｒ１又は抵抗素子Ｒ２を介するので微少電流しか流れない。すなわち、電源線Ｌｉｎｅ１が接地されたとき、Ｌｉｎｅ１→接地点→抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の接続部→抵抗素子Ｒ２→Ｌｉｎｅ２の経路の電流が流れるが、抵抗素子Ｒ２の抵抗により電流が制限される。また、電源線Ｌｉｎｅ２が接地されたとき、Ｌｉｎｅ２→接地点→抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の接続部→抵抗素子Ｒ１→Ｌｉｎｅ１の経路の電流が流れるが、抵抗素子Ｒ１の抵抗により電流が制限される。
【００５７】
したがって、人体が電源線Ｌｉｎｅ１又はＬｉｎｅ２に接触して感電したとしても、感電した事実を確認できる程度で、すぐに自己で接触を回避できるので人身事故は防止できる。
【００５８】
また、導電体（電線等）により接地されたとしても、微少電流が流れる程度であるため、負荷、電源部への影響は無く、さらに、火災などの発生はない。
図示しないが、この接地事象は別に備える漏電検出器により検出され、抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の接続部をスイッチＳＷにより、接地点から切り離すことにより、漏電を遮断することができる。
【００５９】
（１−２）システムの回路動作
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態である電源供給システムの回路動作を説明する。
【００６０】
整流部Ｒｅｃｔ１は、該整流部Ｒｅｃｔ１に入力された三相交流電源の電流を全波整流し、この整流部Ｒｅｃｔ１の電位を出力する電位出力端から６相波形の脈流直流電位を電源線Ｌｉｎｅ１、電源線Ｌｉｎｅ２間に出力する。
【００６１】
整流部Ｒｅｃｔ１に入力される三相交流電源電圧の実効値（以下、単に三相交流電源電圧とする。）をＶｉとし、電源線Ｌｉｎｅ２の電位を基準電位とした電源線Ｌｉｎｅ１の電位において、脈流部分の電位の上限値（波高値）をＶｈｉｇ、脈流部分の電位の下限値（波低値）をＶｌｏｗとすると、以下（１）、（２）式が成り立つ。
【００６２】
（１）Ｖｈｉｇ＝Ｖｉ×√２
（２）Ｖｌｏｗ＝Ｖｈｉｇ×ｓｉｎ６０°
【００６３】
以上の計算では、整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６の順方向電圧降下を無視している。他の実施の形態でも同様。）。この脈流直流電位が、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に入力され、該ＤＣ／ＤＣコンバータにより、降圧され、ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）から脈流なしの一定電位が出力される。この電力が、突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）を介して負荷Ｌｏ（１〜ｑ）に供給される。
【００６４】
たとえば、上限値Ｖｈｉｇと下限値Ｖｌｏｗの電位の中間電位（平均電位ではない。）をＶ０とすると式（３）が成り立つ。
（３）Ｖ０＝（Ｖｈｉｇ＋Ｖｌｏｗ）／２
【００６５】
ここで、図５を参照して、降圧を行なう直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）を使用した例を説明する。
図５は降圧専用（以下、降圧とする。）直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）を使用した場合の各部の電位関係を示す。なお、これらの電位は図１における電源線Ｌｉｎｅ２を基準とした電源線Ｌｉｎｅ１の電位である。
【００６６】
図５において、Ｖ０は整流部Ｒｅｃｔ１〜整流部Ｒｅｃｔ３のいずれかの出力電位の上限、下限の中間値であり、厳密には平均電位でもなく、実効値でもない。仮に、整流部の定格出力電位と称することにする。
整流部Ｒｅｃｔ１出力電位であるＶ１は、三相交流電源が正常の状態で変動する電位の上限値（脈流電位の波高値）、整流部Ｒｅｃｔ１出力電位であるＶ２は、三相交流電源が正常の状態で変動する電位の下限値（脈流電位の最低電位（波底値））を示す。上記の説明で使用した記号、Ｖｈｉｇ、Ｖｌｏｗは、以降の説明において、それぞれ、Ｖ１、Ｖ２とする。すなわち、Ｖ１＝Ｖｈｉｇ、Ｖ２＝Ｖｌｏｗである。
【００６７】
図５において、Ｖ０は整流部Ｒｅｃｔ１の変動する出力電位の中間的電位であり、Ｖ０＝（Ｖ１＋Ｖ２）／２である。
上記、Ｖ１〜Ｖ２間の電位変動は、整流部の整流によって発生する脈流による電位変動を含むが、これ以外に三相交流電源の供給源から発生する正常の範囲での電位変動も含む。
【００６８】
図５は、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）を使用した一例である。
ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は、降圧専用であるから、整流部Ｒｅｃｔ１の出力電位におけるＶ１、Ｖ２、Ｖ０及び二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）が出力する電位Ｖｂは、いずれも、負荷定格入力電位ＶＬｏより高電位に設定する。
【００６９】
すなわち、このＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は、整流部の出力電位又は二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位を常に降圧して負荷に負荷定格入力電位ＶＬｏを供給する。
一例として、負荷（特にインターネット通信用サーバ）定格入力電圧は低圧であり、１２Ｖ給電とすることができる。この程度の電圧がサーバにとって好適であるが、これに限定しない。
【００７０】
三相交流電源の停電時又は三相交流電源が異常に低下したとき、すなわち、Ｖ２＜Ｖｂのとき、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に入力され、ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位を降圧し、突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）に供給し、突入電流を抑制し、当該突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）は負荷に給電する。
【００７１】
以上、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）を使用する図５における電位関係は、Ｖ１＞Ｖ０＞Ｖ２＞Ｖｂ＞ＶＬｏとなる。
なお、上記、図５におけるＶ１〜Ｖ２間の電位変動は、整流部Ｒｅｃｔ１の整流によって発生する脈流による電位変動を含むが、これ以外に三相交流電源の供給源から発生する正常の範囲での電位変動も含む。
【００７２】
上記において説明した図５の電位構成は、他の実施の形態でも同様に適用される。
また、図５の説明において、三相交流電源を例としたが、図１〜図４における他の実施の形態で扱う図２の三相交流電源Ｙ（スター結線）と三相交流電源△（デルタ結線）の合成電源、図３の単相交流電源、図４の三相交流電源、図示しない多相交流電源の場合にも、この説明は適用できる。
ただし、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）を備えない他の実施の形態では、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂを考えない。
【００７３】
（１−Ａ）三相交流電源電圧が正常の場合
すなわち、図１のシステムを図５の電位配分により動作させる。一例として、図１における直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）が、効率９７％を有する絶縁型降圧ＤＣ／ＤＣコンバータである場合、このＤＣ／ＤＣコンバータを本発明のシステムに適用したときの該ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の電圧変換効率を求める。
【００７４】
電圧変換効率Ｅは次式で求められる。
Ｅ＝０．９７
Ｅによる場合、電力損失率は「１−０．９７＝０．０３」。数値０．０３は、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の効率が９７％である場合の電力損失率である。
【００７５】
二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂと三相交流電源電圧の関係を求める。
二次電池を常時において放電させないためには、図５において、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂを、整流部Ｒｅｃｔ１が出力する電位の下限値Ｖ２より低電位とする必要がある。三相交流電源電圧の実効値をＶｉとすると下限値Ｖ２は次式で表される。
【００７６】
Ｖ２＝√２Ｖｉ・ｓｉｎ６０°これは、前述の下式による。
（１）Ｖｈｉｇ＝Ｖｉ×√２。
（２）Ｖｌｏｗ＝Ｖｈｉｇ×ｓｉｎ６０°
また、整流部Ｒｅｃｔ１から出力される定格電位Ｖ０は、三相交流電源電圧の実効値をＶｉとすると次式で表される。
Ｖ０＝√２Ｖｉ（１＋ｓｉｎ６０°）／２
この式をＶｉの式に変形すると次式で表される。
Ｖｉ＝√２Ｖ０／（１＋ｓｉｎ６０°）
したがって、下限値Ｖ２は次式で表される。
Ｖ２＝２Ｖ０・ｓｉｎ６０°／（１＋ｓｉｎ６０°）
整流部の定格出力電位Ｖ０を一例として、３４０ＶとするとＶ２、Ｖｉは以下のとおりである。
Ｖ２＝３１６Ｖ、Ｖｉ＝２５８Ｖ
【００７７】
したがって、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、３００Ｖ程度以下とする。以上の計算において、整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）に接続されるダイオードＤ１〜Ｄｊの順方向電圧降下を無視している。
【００７８】
なお、三相交流電源電圧Ｖｉの脈流以外の変動を考慮すると、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位をもっと低い値に設定し、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）からの無用な放電を避ける。脈流以外の変動とは、三相交流電源電圧の正常な範囲において三相交流電源の供給源から発生する変動である。
【００７９】
（１−Ｂ）三相交流電源の電圧変動がある場合
三相交流電源電圧に、変動率±αがある場合、図５において、上限値Ｖ１は上昇し、下限値Ｖ２は下降する。これらを式で表すと以下のようになる。
Ｖ１＝√２Ｖｉ（１＋α）
Ｖ２＝√２Ｖｉ（１−α）ｓｉｎ６０°
三相交流電源電圧Ｖｉの変動率を５％とし、上記の式に目標とする電源線Ｌｉｎｅ１定格電位＝３４０Ｖ、α＝０．０５、Ｖｉ＝２５７．６７７Ｖ（≒２５８Ｖ）を代入すると、以下の値となる。
Ｖ１＝３８３Ｖ
Ｖ２＝３００Ｖ
【００８０】
したがって、三相交流電源電圧の正常電圧変動の範囲において、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、非放電の安全性を考慮し、２８０Ｖ程度に設定する。以上の計算において、整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）に接続されるダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）の電圧降下を無視している。
【００８１】
上記のような、通常発生し得る軽微な三相交流電源電圧変動においては、整流部Ｒｅｃｔ１が定格出力電位Ｖ０を発生させ、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）が放電しないように、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂと、整流部Ｒｅｃｔ１の出力電位の下限値Ｖ２を設定する。二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、２８０Ｖ程度の電位とするように二次電池の直列個数を決める必要がある。二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）が鉛蓄電池で構成されているの場合、１４０個程度の直列接続となる。
【００８２】
なお、上記において、三相交流電源電圧Ｖｉの電圧変動率αを±５％程度と想定したが、もっと大きな電圧変動でも、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）が負荷Ｌｏ（１〜ｑ）定格入力電位ＶＬ０を発生させるように設定し、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は上記の計算値より下げ、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）を放電させないようにする。これは、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の放電による寿命を縮めないためである。
一例として、整流部Ｒｅｃｔ１の定格出力電位Ｖ０は、Ｖ１とＶ２の算術平均とし、Ｖ０＝（Ｖ１＋Ｖ２）／２としている。
【００８３】
（１−Ｃ）三相交流電源が異常の場合
三相交流電源が停電したり、異常に低下した場合、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の電力で負荷を動作させる。図５において、Ｖ２＞Ｖｂの条件を満たさない場合、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）は放電する。
【００８４】
Ｖ２＞Ｖｂの条件を満たさない（Ｖ２＜Ｖｂ）場合、二次電池は放電し、無瞬断で二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の電力供給に切り替わる。このとき、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）に存在する二次電池群の電位は、図５において、電源線Ｌｉｎｅ１に電位Ｖｂを出力する。
【００８５】
図５において、Ｖｂ＞ＶＬｏであるから、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）により降圧されて突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）を介して負荷定格入力電位ＶＬｏを出力する。
【００８６】
図１では、二次電池を充電する機能は省略している。図１の回路では、二次電池は充電されない。このため、充電器を別途用意する必要はあるが、本発明の範囲外である。
三相交流を全波整流すると整流後の脈流下限値が比較的高いため、平滑コンデンサが不要であり、この平滑コンデンサへの突入電流が発生しない。
【００８７】
（２）第２の実施の形態
（２−１）システムの回路構成
図２は、本発明による第２の実施の形態を示す電源供給システムの基本的回路構成図で
ある。本発明に関係しない要素は割愛している。
スター結線三相交流電源（図２において三相交流電源：Ｙで表示）を入力し、整流素子
であるダイオードＤｒ１からＤｒ６で構成される三相ブリッジ整流回路で三相交流を全波整流し６相波形の脈流直流を得るための整流部Ｒｅｃｔ１が存在する。
【００８８】
また、デルタ結線三相交流電源（図２において三相交流電源：△で表示）を入力し、整流素子であるダイオードＤｒ７からＤｒ１２で構成される三相ブリッジ整流回路で三相交流を全波整流し、スター結線三相交流電源と位相が３０°相違する６相波形の脈流直流を得るための整流部Ｒｅｃｔ２が存在する。
【００８９】
整流部Ｒｅｃｔ１、Ｒｅｃｔ２のそれぞれの出力電位は、整流部Ｒｅｃｔ１、Ｒｅｃｔ２のそれぞれの整流電位出力部が並列接続された電位出力端から該出力電位の極性が同一となるよう構成される。
すなわち、スター結線三相交流電源からの第１整流部である整流部Ｒｅｃｔ１とデルタ結線三相交流電源からの第２整流部ある整流部Ｒｅｃｔ２との合成整流電位が電位出力端に出力される構成である。
この整流部Ｒｅｃｔ１、Ｒｅｃｔ２の電位を出力する電位出力端から電源線Ｌｉｎｅ１及び電源線Ｌｉｎｅ２を通してＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に電力が供される。
ここで、電位出力端とは、整流部Ｒｅｃｔ１の整流素子であるそれぞれのダイオードのアノード、カソード間を言い、カソードに正極電位、アノードに負極電位が出力される。これは、整流部Ｒｅｃｔ２、整流部Ｒｅｃｔ３も同様であり、各整流部が並列接続されていても同様である。これは、他の実施の形態でも同様である。
【００９０】
この、デルタ結線三相交流電源を全波整流するダイオードＤｒ７からＤｒ１２で構成される三相ブリッジ整流回路は、第１の実施の形態である図１にさらに追加された回路であり、この回路以外は、図１と同一であるため、図２においても図１と同一の符号を付して図１における説明を援用し重複する説明を割愛する。
三相交流電源Ｙ、△は、本発明に含まれない外部の存在である
【００９１】
。
整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２は、並列接続されるため、スター結線三相交流電源の電位とデルタ結線三相交流電源の電位は、ほぼ同一になるようにする。
なお、図２において、整流部Ｒｅｃｔ１及び整流部Ｒｅｃｔ２に存在する整流回路は、全波整流するブリッジ整流回路の例を示したが、半波整流する半波整流回路でもよい。
【００９２】
整流部Ｒｅｃｔ１及び整流部Ｒｅｃｔ２に存在する整流回路が、全波整流するブリッジ整流回路である場合、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２の並列接続回路は、１２相波形の脈流直流電位を出力し、整流部Ｒｅｃｔ１及び整流部Ｒｅｃｔ２に存在する整流回路が、半波整流する整流回路である場合、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２の並列接続回路は、６相波形の脈流直流電位を出力する。
【００９３】
整流部Ｒｅｃｔ１とＲｅｃｔ２は、並列接続されるため整流部Ｒｅｃｔ１とＲｅｃｔ２の出力電位は合成され、この合成出力電位は、電源線Ｌｉｎｅ１及び電源線Ｌｉｎｅ２により、第１の実施の形態と同様に直流電圧変換装置である複数のＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に供給される。
【００９４】
図２の例では、電源線Ｌｉｎｅ１が正極であり、電源線Ｌｉｎｅ２が負極である。この極性は逆であってもかまわない。
【００９５】
このＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は、降圧を専用に行なうＤＣ／ＤＣコンバータである。このＤＣ／ＤＣコンバータは入力された脈流直流電位を降圧して突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）に出力する。
【００９６】
これに入力された電力は突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）により負荷Ｌｏ（１〜ｑ）への突入電流を抑制し、突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）は出力電力を負荷Ｌｏ（１〜ｑ）に供給する構成である。
【００９７】
また、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）が存在し、これは、複数の二次電池が直列接続されて構成される二次電池群が複数並列接続された二次電池群Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１から構成される。
【００９８】
整流素子であるダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）に存在するダイオードＤ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１のそれぞれは、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位に対して順方向となるように、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）のそれぞれの二次電池に接続される。
二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）は、該二次電池群Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１の出力電位が、整流部Ｒｅｃｔ１の出力電位と同一極性として印加されるよう、ダイオードＤ１、Ｄ２〜Ｄｊを介して電源線Ｌｉｎｅ１、電源線ｌｉｎｅ２間に並列接続される。二次電池Ｂ１は、必要個数直列接続されたものを言い１つの群である。Ｂ２〜Ｂｋ＋１も同様に直列接続されたものを言い、他の実施の形態でも同様である。
【００９９】
整流部Ｒｅｃｔ１において、整流素子であるダイオードＤｒ１からＤｒ３のそれぞれのアノードは、ダイオードＤｒ４からＤｒ６のそれぞれのカソードに接続され、この接続部３点に三相交流電線が接続され、スター結線三相交流電源が入力される。ダイオードＤｒ１〜Ｄｒ３のカソードは、電源線Ｌｉｎｅ１に接続され、ダイオードＤｒ４〜Ｄｒ６のアノードは、電源線Ｌｉｎｅ２に接続される。
【０１００】
整流部Ｒｅｃｔ２において、整流素子であるダイオードＤｒ７からＤｒ９のそれぞれのアノードは、ダイオードＤｒ１０からＤｒ１２のそれぞれのカソードに接続され、この接続部３点に三相交流電線が接続され、デルタ結線三相交流電源が入力される。ダイオードＤｒ７からＤｒ９のカソードは、電源線Ｌｉｎｅ１に接続され、ダイオードＤｒ１０からＤｒ１２のアノードは、電源線Ｌｉｎｅ２に接続される。
【０１０１】
図２の例では、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）のそれぞれに接続される整流素子であるダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）のアノードは、二次電池群の二次電池の正極に接続され、カソードは電源線Ｌｉｎｅ１に接続される。二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）における二次電池群Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１の負極は、電源線Ｌｉｎｅ２に接続される。なお、ダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）は二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の負極側に接続してもよい。
【０１０２】
二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の電位は、整流部Ｒｅｃｔ１から出力される脈流電位の下限値と同じか、または、三相交流電源電圧の低下変動を考慮して低く設定しておく。これは、常時、二次電池を不要に放電させないためである。
二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）内に存在する二次電池群はｋ＋１群存在し、これらに接続されるダイオードはｊ＋１個存在し、二次電池群の数とダイオードの数は同一である。すなわち、ｋ＋１＝ｊ＋１。
ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は、１からｎ＋１台存在する。＋１は予備機として存在する。
【０１０３】
ここで、ダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）、ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に存在するそれぞれの数を、それぞれｊ＋１、ｋ＋１、ｎ＋１と示したが一例（図２）であり、数を問題とはしていない。データセンタを構成する場合の例であり、並列接続することにより、負荷電力容量の増大に対応（ｊ＋１、ｋ＋１は、三相交流電源の停電時対応）することを示している。
ｊ＋１、ｋ＋１、ｎ＋１のそれぞれの＋１は予備である。これら、ｊ、ｋ、ｎは、初期設備から、負荷電力容量の増大に対応して数を増やせる。
【０１０４】
図２において、整流部Ｒｅｃｔ１のブリッジ整流回路も、このブリッジ整流回路単位、すなわち、整流部Ｒｅｃｔ１単位で並列接続し、負荷の電力需要に応じて増設することにより電力容量を増すことができる。ただし、図４に示すように、これら整流回路のダイオードを並列接続する場合、それぞれのダイオードと直列にインダクターＬ１〜Ｌ６をそれぞれ挿入する必要がある。
【０１０５】
整流部Ｒｅｃｔ１において、ダイオードＤｒ１からＤｒ３のそれぞれのアノードは、ダイオードＤｒ４からＤｒ６のそれぞれのカソードに接続され、この接続部３点にそれぞれインダクターＬ１〜Ｌ３の一端が接続され、インダクターの他端には三相交流電線が接続される。
【０１０６】
図示しないが、三相電源：Ｙから電源を供給される上記と同様な構成の増設された整流部Ｒｅｃｔ１において、ダイオードＤｒ１からＤｒ３のそれぞれのアノードは、ダイオードＤｒ４からＤｒ６のそれぞれのカソードに接続され、この接続部３点にそれぞれインダクターＬ４〜Ｌ６の一端が接続され、インダクターの他端には三相交流電線が接続される。
【０１０７】
図示しないが、三相電源：△から電源を供給される整流部Ｒｅｃｔ２においても同様にダイオードＤｒ７からＤｒ９のアノード、ダイオードＤｒ１０からＤｒ１２のカソードのそれぞれの接続部にインダクターＬ７〜Ｌ９（図示なし）を介して三相電源線を接続する。
図示しないが、三相電源：△から電源を供給される上記と同様な構成の増設された整流部Ｒｅｃｔ２においても同様であり、インダクターはＬ１０〜Ｌ１２（図示なし）となる。
【０１０８】
図２においても、図４に示すインダクターＬ１〜Ｌ６なしで、整流部Ｒｅｃｔ１ともう１個の整流部Ｒｅｃｔ１を並列接続した場合、整流部Ｒｅｃｔ１に存在するダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６ともう１個の整流部Ｒｅｃｔ１に存在するダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６が、それぞれ対応して並列接続され、各ダイオードの順方向電圧降下のバラツキにより、ダイオードの電流バランスが崩れ、一部のダイオードに電流が集中しダイオードが破壊される。したがって、インダクターＬ１〜Ｌ６を三相交流電源線と整流用ダイオードＤｒ間に直列接続し、ダイオードの電流バランスをとり、ダイオードの破壊を防止する。
【０１０９】
さらには、インダクターＬ１〜Ｌ６は、高調波抑制効果、電源供給システム内の回路の共振を抑制する効果がある。
【０１１０】
これらダイオードの並列接続の関係は、以下のとおりである。
整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードＤｒ１と増設された整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードＤｒ１が並列接続される。
整流部Ｒｅｃｔ２のダイオードＤｒ７と増設された整流部Ｒｅｃｔ２のダイオードＤｒ７が並列接続される。
【０１１１】
整流部Ｒｅｃｔ１が並列接続されれば、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２は同一構成であるから、整流部Ｒｅｃｔｍ（ただし、ｍは、図３における整流部Ｒｅｃｔ３のｍ＝３を除く整数である。）として整流部は増設される。整流部の増設に伴いインダクターＬの数も１整流部に対し、３個増設される。
このようにダイオードが追加された場合、インダクターは、Ｌ１〜Ｌ（ｗ／２）、Ｌ（ｗ／２＋１）〜Ｌ（ｘ／２）の構成となる。
ｗ≧６、ｘ≧１２であり、６の倍数である。これらは、第１、第２、第４の実施の形態に共通である。
すなわち、１つの整流部Ｒｅｃｔ１又は整流部Ｒｅｃｔ２に対して、インダクターＬは３個必要である。図２においては、初期からインダクターＬは６個必要であるから、このような計算式となる。これは、他の実施の形態にも準用する。
【０１１２】
図２では、スター結線とデルタ結線の三相交流電源が並列接続されているが、第１の実施の形態で図４を参照して説明したとおり、スター結線内においてインダクターＬ１〜Ｌ６を接続し、デルタ結線内において同様のインダクターＬ１〜Ｌ６を接続する。
上記の説明において、図示しないが、図２においても整流部Ｒｅｃｔ１、整流部Ｒｅｃｔ２の増設は、図２と図４の組み合わせによりインダクターＬ１〜Ｌ６の増設を実施できる。
【０１１３】
図６は、図２の電源線Ｌｉｎｅ１と電源線Ｌｉｎｅ２の間に、第１抵抗素子である抵抗素子Ｒ１と第２抵抗素子である抵抗素子Ｒ２の直列接続回路を並列接続し、抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の接続部を接地した回路を表す。この接地は、スイッチＳＷにより接地し又は解除できる。
【０１１４】
また、図６は、上記抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の回路に、さらに追加的に第１過電圧保護素子であるバリスタＶａｒ１と第２過電圧保護素子であるバリスタＶａｒ２の直列接続回路を並列接続し、バリスタＶａｒ１とバリスタＶａｒ２の接続部を接地した回路も表す。
【０１１５】
なお、第２の実施の形態における「従来技術と本発明との対比」については、第１の実施の形態で説明した内容と同様である。
【０１１６】
（２−２）システムの回路動作
図２を参照して本発明による第２の実施の形態である電源供給システムの回路動作を説明する。
整流部Ｒｅｃｔ１及びＲｅｃｔ２は、Ｙ、△結線三相交流電源の電流を整流し、整流部Ｒｅｃｔ１、Ｒｅｃｔ２のそれぞれの出力電位は、整流部Ｒｅｃｔ１、Ｒｅｃｔ２のそれぞれの整流電位出力部が並列接続された電位出力端から電位が同一極性となるよう構成される。
【０１１７】
整流部Ｒｅｃｔ１、整流部Ｒｅｃｔ２が全波整流回路の場合、それぞれが６相脈流直流波形であり、整流部Ｒｅｃｔ１、Ｒｅｃｔ２からそれぞれ出力される脈流直流が３０°の位相差で合成され、１２相波形の脈流直流電位を電源線Ｌｉｎｅ１及びＬｉｎｅ２に出力される。
【０１１８】
すなわち、整流部Ｒｅｃｔ１、Ｒｅｃｔ２のそれぞれの出力電位は、整流部Ｒｅｃｔ１、Ｒｅｃｔ２のそれぞれの整流電位出力部が並列接続された電位出力端から１２相波形の脈流電位を電源線Ｌｉｎｅ１及びＬｉｎｅ２に出力する。
整流部Ｒｅｃｔ１とＲｅｃｔ２に存在する整流回路が半波整流回路である場合、整流部Ｒｅｃｔ１及びＲｅｃｔ２は、三相交流電源の電流を半波整流し、整流部Ｒｅｃｔ１及びＲｅｃｔ２からそれぞれ出力される３相波形の電位が６０°位相差で電位出力端で合成され、６相波形の脈流電位を電源線Ｌｉｎｅ１及びＬｉｎｅ２に出力する。
【０１１９】
以下、整流部Ｒｅｃｔ１とＲｅｃｔ２に存在する整流回路が全波整流回路である場合の例で説明する。
【０１２０】
整流部Ｒｅｃｔ１及び整流部Ｒｅｃｔ２に入力される三相交流電源電圧の実効値（以下、単に三相交流電源電圧とする。）をＶｉとし、電源線Ｌｉｎｅ２の電位を基準電位とした電源線Ｌｉｎｅ１の電位において、脈流部分の電位の上限値（波高値）をＶｈｉｇ、脈流部分の電位の下限値（波低値）Ｖｌｏｗとすると、以下（１）、（２）式が成り立つ。
【０１２１】
Ｖｉは、第１の実施の形態のとおり、Ｖｉ＝２５７．６７７Ｖとする。
（１）Ｖｈｉｇ＝Ｖｉ×√２
（２）Ｖｌｏｗ＝Ｖｈｉｇ×ｓｉｎ７５°
【０１２２】
以上の計算では、整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６の順方向電圧降下を無視している他の実施の形態でも同様。）。この脈流直流電位が、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に入力され、該ＤＣ／ＤＣコンバータにより降圧され、突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）の入力部に入力され脈流なしの一定電位が出力されて負荷Ｌｏ（１〜ｑ）に供給される。
【０１２３】
たとえば、降圧動作を行なう直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に、上限値Ｖｈｉｇと下限値Ｖｌｏｗの電位の中間電位（平均電位ではない。）を整流部Ｒｅｃｔ１及び整流部Ｒｅｃｔ２から出力される定格出力電位Ｖ０として設定すると、これがＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に入力される。式（３）が成り立つ。
（３）Ｖ０＝（Ｖｈｉｇ＋Ｖｌｏｗ）／２
【０１２４】
（２−Ａ）三相交流電源電圧が正常の場合
二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂと三相交流電源電圧の実効値Ｖｉとの関係を求める。以下、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２との合成整流電位を整流部Ｒｅｃｔ１２の出力（整流部Ｒｅｃｔ１２＝整流部Ｒｅｃｔ１＋整流部Ｒｅｃｔ２）とした場合、二次電池を常時において放電させないためには、図５において、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂを、整流部Ｒｅｃｔ１２が出力する電位の下限値Ｖ２より低電位とする必要がある。下限値Ｖ２は次式で表される。
【０１２５】
Ｖ２＝√２Ｖｉ・ｓｉｎ７５°
また、整流部Ｒｅｃｔ１２の定格出力電位Ｖ０は、三相交流電源電圧の実効値をＶｉとすると次式で表される。
Ｖ０＝√２Ｖｉ（１＋ｓｉｎ７５°）／２
この式をＶｉの式に変形すると次式で表される。
Ｖｉ＝√２Ｖ０／（１＋ｓｉｎ７５°）
したがって、下限値Ｖ２は次式で表される。
Ｖ２＝２Ｖ０・ｓｉｎ７５°／（１＋ｓｉｎ７５°）
【０１２６】
整流部Ｒｅｃｔ１２の定格出力電位Ｖ０を一例として、３４０ＶとするとＶ２は以下のとおりである。
Ｖ２＝３３４Ｖ
したがって、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、３００Ｖ程度とする。以上の計算において、整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）に接続されるダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）の電圧降下を無視している。
【０１２７】
なお、三相交流電源電圧Ｖｉの脈流以外の変動を考慮すると、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位をもっと低い値に設定し、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）からの無用な放電を避ける。脈流以外の変動とは、三相交流電源の供給源から発生する変動である。
【０１２８】
（２−Ｂ）三相交流電源の電圧変動がある場合
三相交流電源電圧に、変動率±αがある場合、図５において、上限値Ｖ１は上昇し、下限値Ｖ２は下降する。これらを式で表すと以下のようになる。
Ｖ１＝√２Ｖｉ（１＋α）
Ｖ２＝√２Ｖｉ（１−α）ｓｉｎ７５°
三相交流電源電圧Ｖｉの変動率を最大５％とし、上記の式に電源線Ｌｉｎｅ１の電位Ｖ０＝３４０Ｖ、α＝０．０５を代入すると、以下の値となる。
Ｖ１＝３８３Ｖ
Ｖ２＝３３４Ｖ
【０１２９】
したがって、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、３００Ｖ程度以下とすることが好ましい。以上の計算において、整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６、整流部Ｒｅｃｔ２のダイオードＤｒ７〜Ｄｒ１２、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）に接続されるダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）の電圧降下を無視している。
【０１３０】
本発明外の負荷は低圧（直流１２Ｖ程度で動作する前提があり、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、さらに低圧でも良さそうであるが、電源線Ｌｉｎｅ１及び電源線Ｌｉｎｅ２を流れる電流による電圧降下を考慮すると、上記Ｖ２の変動を勘案したうえなるべく高圧が好適である。これは、他の実施の形態でも同様である。
【０１３１】
上記のような、通常発生し得る軽微な電圧変動においては、整流部Ｒｅｃｔ１２が定格出力電位Ｖ０を発生させ、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）が放電しないように、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂと、整流部Ｒｅｃｔ１２の出力電位すなわち、合成整流電位の下限値Ｖ２を設定する。二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、３００Ｖよりも低い電位とするように二次電池の直列個数を決める必要がある。
【０１３２】
なお、上記において、三相交流電源電圧Ｖｉの電圧変動率αを±５％程度と想定したが、もっと大きな電圧変動でも、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）を放電させないように、さらに安全を考慮し、２８０Ｖ程度とすることが好適である。これは、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の寿命を縮めないためである。
【０１３３】
図５に示されるように、整流部Ｒｅｃｔ１２（前述のように、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２の並列接続回路とする。）の定格出力電位Ｖ０、整流部Ｒｅｃｔ１２の出力電位の上限値Ｖ１、下限値Ｖ２、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂの関係は、次式のとおりである。
Ｖ１＞Ｖ０＞Ｖ２＞Ｖｂ＞ＶＬｏ
【０１３４】
上式から、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）を放電させないための二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂ、三相交流電源電圧Ｖｉを求める。整流部Ｒｅｃｔ１２の出力電位Ｖ０が先に決まるから、Ｖｂ、ＶｉをＶ０で表される式で示す。ただし、δ１は、Ｖ２からＶｂを減じたＶ２とＶｂの差電位（δ１＝Ｖ２−Ｖｂ）とする。δ１は、常時において二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）をむやみに放電させないために設定すべき任意の値の電圧である。
Ｖ２＝Ｖｂ＋δ１
相交流電源電圧Ｖｉが決定し、三相交流電源Ｖｉに±αの電圧変動がある場合のＶｂは、
Ｖｂ＝√２Ｖｉ（１−α）ｓｉｎ７５°−δ１。
【０１３５】
（２−Ｃ）三相交流電源が異常の場合
三相交流電源が停電し又は異常に低下した場合、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の電力で負荷を動作させる。図５において、Ｖ２＞Ｖｂの条件を満たさない場合、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）は放電する。
【０１３６】
Ｖ２＞Ｖｂの条件を満たさない（Ｖ２＜Ｖｂ）場合、二次電池は放電し、無瞬断で二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の電力供給に切り替わる。このとき、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）に存在する二次電池群の電位は、図５において、Ｖｂ＞ＶＬｏであるから、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）により降圧されて、突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）を介して負荷定格入力電位ＶＬｏを出力する。
【０１３７】
図２では、二次電池を充電する機能は省略している。図２の回路では、二次電池は充電されない。このため、充電器を別途用意する必要はあるが、本発明の範囲外である。
三相交流を全波整流すると整流後の脈流下限値が高いため、平滑コンデンサが不要であり、この平滑コンデンサへの突入電流が発生しない。
【０１３８】
（３）第３の実施の形態
（３−１）システム構成
図３は、本発明による第３の実施の形態を示すシステム基本的回路構成図である。本発明に関係しない基本的要素は割愛している。
単相交流電源を整流素子であるダイオードＤｒ１３、Ｄｒ２３、Ｄｒ３３、Ｄｒ４３で構成される単相ブリッジ整流回路に入力し、この単相ブリッジ整流回路で単相交流電流を全波整流し、脈流直流を得るための整流部Ｒｅｃｔ３が存在する。単相交流電源は本発明に含まれない外部の存在である。
【０１３９】
図３の例では、整流部Ｒｅｃｔ３は全波整流回路であるが、単相交流を半波整流する半波整流回路で整流部Ｒｅｃｔ３を構成してもよい。
整流部Ｒｅｃｔ３の電位出力端からの出力電位は、電源線Ｌｉｎｅ１及び電源線Ｌｉｎｅ２により直流電圧変換装置である複数のＤＣ／ＤＣコンバータ部Ｃｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に供給される。
【０１４０】
図３の例では、電源線Ｌｉｎｅ１が正極であり、電源線Ｌｉｎｅ２が負極である。これを逆極性にしてもよい。
【０１４１】
整流部Ｒｅｃｔ３の電位出力端には、容量素子である平滑コンデンサＣが並列接続され、出力電位を平滑する。平滑後の脈流直流電位は、電源線Ｌｉｎｅ１及び電源線Ｌｉｎｅ２により直流電圧変換装置である複数のＤＣ／ＤＣコンバータ部Ｃｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に供給される。
【０１４２】
なお、図３において、単相交流を整流する整流回路を含む整流部Ｒｅｃｔ３及び平滑コンデンサＣ以外は、図１と同一であり、図３においても図１と同一の符号を付す。
Ｃｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は、降圧を専用に行なう直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）である。
降圧専用のＤＣ／ＤＣコンバータは入力された脈流直流電位を降圧して、突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）を介して一定電位を出力し、この出力電位は負荷Ｌｏ（１〜ｑ）に供給される構成である。
【０１４３】
また、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）が存在し、これは、複数の二次電池が直列接続されて構成される二次電池群が複数並列接続された二次電池群Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１から構成される。
整流素子であるダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）のそれぞれは、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位に対して順方向となるように、二次電池群Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１のそれぞれに接続される。二次電池群Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１は、該二次電池群Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１の出力電位が、整流部Ｒｅｃｔ３の出力電位と同一極性として印加されるよう、ダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）に存在するダイオードＤ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１を介して電源線Ｌｉｎｅ１、電源線ｌｉｎｅ２間に並列接続される。
【０１４４】
整流部Ｒｅｃｔ３において、整流素子であるダイオードＤｒ１３、Ｄｒ２３のそれぞれのアノードは、ダイオードＤｒ３３、Ｄｒ４３のそれぞれのカソードに接続され、この接続部２点に単相交流電線が接続され、単相交流電源が入力される。ダイオードＤｒ１３、Ｄｒ２３のカソードは、電源線Ｌｉｎｅ１に接続され、ダイオードＤｒ３３、Ｄｒ４３のアノードは、電源線Ｌｉｎｅ２に接続される。
【０１４５】
図３の例では、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）のそれぞれに接続されるダイオードＤ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１のアノードは、二次電池群の正極に接続され、カソードは電源線Ｌｉｎｅ１に接続される。二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の負極は、電源線Ｌｉｎｅ２に接続される。なお、ダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）は二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の負極側に接続してもよい。
【０１４６】
二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の電位は、整流部Ｒｅｃｔ３から出力されコンデンサＣにより平滑された脈流電位の下限値未満に設定しておく。これは、常時、二次電池を不要に放電させないためである。
二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）内に存在する二次電池群はｋ＋１群存在し、これらに接続されるダイオードはｊ＋１個存在し、二次電池群の数とダイオードの数は同一である。すなわち、ｋ＋１＝ｊ＋１。
【０１４７】
ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は、１からｎ＋１台存在する。
ここで、ダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）、ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に存在するそれぞれの数を、それぞれｊ＋１、ｋ＋１、ｎ＋１と示したが一例（図３）であり、数を問題とはしていない。データセンタを構成する場合の例であり、並列接続することにより、負荷電力容量の増大に対応（ｊ＋１、ｋ＋１は、単相交流電源の停電時対応）することを示している。
ｊ＋１、ｋ＋１、ｎ＋１のそれぞれの＋１は予備である。これら、ｊ、ｋ、ｎは、初期設備から、負荷電力容量の増大に対応して数を増やせる。
【０１４８】
整流部Ｒｅｃｔ３のブリッジ整流回路も、このブリッジ整流回路単位、すなわち、整流部Ｒｅｃｔ３単位で並列接続し、負荷の電力需要に応じて増設することにより電力容量を増すことができる。ただし、図４に示すように、これら整流回路のダイオードを並列接続する場合、それぞれのダイオードと直列にインダクターＬ１〜Ｌ６をそれぞれ挿入する必要がある。ただし、図４は、三相交流電源を使用した例であるから、単相交流を電源とする図３に適用する場合、インダクターＬは、一つの整流部Ｒｅｃｔ３あたり２個（インダクターＬ１、Ｌ２）となる。
【０１４９】
図４において、インダクターＬ１〜Ｌ６なしで、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２を並列接続した場合、整流部Ｒｅｃｔ１に存在するダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６と整流部Ｒｅｃｔ２に存在するダイオードＤｒ７〜Ｄｒ１２が、それぞれ対応して並列接続され、各ダイオードの順方向電圧降下のバラツキにより、ダイオードの電流バランスが崩れ、一部のダイオードに電流が集中しダイオードが破壊される。したがって、インダクターＬ１〜Ｌ６を三相交流電源線と整流用ダイオードＤｒ間に直列接続し、ダイオードの電流バランスをとり、ダイオードの破壊を防止する。
【０１５０】
さらには、インダクターＬ１〜Ｌ６は、高調波抑制効果、電源供給システム内の回路の共振を抑制する効果がある。
【０１５１】
図３において、これらダイオードＤｒの並列接続の関係は、以下のとおりである。
整流部Ｒｅｃｔ３にダイオードＤｒ１３、Ｄｒ２３、Ｄｒ３３、Ｄｒ４３を使用し、図示しないが、同様に増設整流部Ｒｅｃｔ３にダイオードＤｒ５３、Ｄｒ６３、Ｄｒ７３、Ｄｒ８３を使用し、以下、順次並列接続する場合、これを一般式で表すと、ダイオードＤｒｕ３とダイオードＤｒｖ３が並列接続される。
ただし、ｕは１以上の整数であり、ｖは、ｖ＝ｕ＋４である。
【０１５２】
整流部Ｒｅｃｔ３が並列接続されれば、整流部は増設される。整流部の増設に伴いインダクターＬの数も１整流部に対し、２個増設される。
この実施の形態では、整流部Ｒｅｃｔ３を１個につき２個のインダクターＬが必要であることを示す。
【０１５３】
図６は、図３の電源線Ｌｉｎｅ１と電源線Ｌｉｎｅ２の間に、第１抵抗素子である抵抗素子Ｒ１と第２抵抗素子である抵抗素子Ｒ２の直列接続回路を並列接続し、抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の接続部を接地した回路を表す。この接地は、スイッチＳＷにより接地を解除できる。
【０１５４】
また、図６は、上記抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の回路に、さらに追加的に第１過電圧保護素子であるバリスタＶａｒ１と第２過電圧保護素子であるバリスタＶａｒ２の直列接続回路を並列接続し、バリスタＶａｒ１とバリスタＶａｒ２の接続部を接地した回路も表す。
【０１５５】
（３−２）システムの回路動作
図３を参照して第３の実施の形態である電源供給システムの回路動作を説明する。
図３は、単相交流を全波整流する例を示したが、半波整流回路を使用することもできる。
以下の回路動作説明では、全波整流回路を使用した例で説明する。
整流部Ｒｅｃｔ３は、単相交流電源の電流を全波整流し、平滑コンデンサＣは、この出力電位を平滑する。平滑された脈流直流電位は、電源線Ｌｉｎｅ１及びＬｉｎｅ２に出力される。
【０１５６】
整流部Ｒｅｃｔ３に入力される単相交流電源電圧の実効値（以下、単に単相交流電源電圧とする。）をＶｉとし、電源線Ｌｉｎｅ２の電位を基準電位とした電源線Ｌｉｎｅ１の電位において、脈流部分の電位の上限値（波高値）をＶｈｉｇ、脈流部分の電位の下限値（波低値）Ｖｌｏｗとすると、以下（１）、（２）式が成り立つ。
（１）Ｖｈｉｇ＝Ｖｉ×√２
（２）Ｖｌｏｗ＝Ｖｈｉｇ×ＥＸＰ（−ｔ／ＣＲ）
以上の計算では、整流部Ｒｅｃｔ３のダイオードＤｒ１３〜Ｄｒ４３の順方向電圧降下を無視している他の実施の形態でも同様。
【０１５７】
この脈流直流電位が、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に入力され、降圧されて突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）を介して、脈流なしの一定電位が負荷Ｌｏ（１〜ｑ）に供給される。
【０１５８】
ここで、式（２）におけるＣは、平滑コンデンサＣの容量を表し、Ｒは、ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）を含めた負荷系全体の純抵抗値を表し、ｔは、平滑コンデンサＣの放電時間を表す。
【０１５９】
まず、Ｖｌｏｗ＝Ｖｈｉｇ×ＥＸＰ（−ｔ／ＣＲ）の値の電位と全波整流波形の上半波波形の電位が一致する時刻を計算する。したがって、ＥＸＰ（−ｔ／ＣＲ）＝ｓｉｎ（Ｘラジアン）の式を解く。
Ｖｌｏｗ＝Ｖｈｉｇ×ＥＸＰ（−ｔ／ＣＲ）において、時定数の１／８の時刻経過すなわち、ｔ／ＣＲ＝１／８での電位Ｖｌｏｗは、
Ｖｈｉｇ・ＥＸＰ（−１／８）＝Ｖｈｉｇ×０．８８２５。
【０１６０】
この電位は、三相６波整流におけるＶｈｉｇ×ｓｉｎ６０°相当するが、正確には、６１．９５°であり、このときとほぼ、入力交流の電位は入力交流正弦波が、Ｘ＝１．０８１２ラジアン、すなわち、脈流直流の波高値から電位が低下し次のサイクルによる充電が開始されるまでの時間、３．４４２ｍｓ経過時である。したがって、時定数は、（５ｍｓ＋３．４４２ｍｓ）×８＝６７．５４４ｍｓとなる。
【０１６１】
すなわち、ＣＲ＝６７．５４４×１０−３であればよい。なお、５ｍｓは正弦波の０ｒａｄからπ／２ｒａｄまでの時間。ただし、交流の周波数は５０Ｈｚとする。
負荷抵抗Ｒの値により、平滑コンデンサＣの容量Ｃを決める。たとえば、一つの整流部Ｒｅｃｔ３において供給する電力が１０ｋｗで、３４０Ｖ給電する場合、負荷抵抗Ｒは、１１．５６Ωであるから、平滑コンデンサＣの容量は、５．８４ｍＦとなる。
【０１６２】
ここで、ＥＸＰは指数関数である。なお、Ｖｈｉｇ１〜Ｖｌｏｗの変動幅が大きくてもかまわない場合は、平滑コンデンサＣの容量を小さくできる。
【０１６３】
以下、Ｘ＝１．０８１２ラジアンを６０°に近似し、負荷系全体の抵抗値Ｒ＝１１．５６、平滑コンデンサＣ＝５．８４ｍＦと仮定した場合の効率等の計算を行なう。
したがって、ＥＸＰ（−ｔ／ＣＲ）＝０．８６６（＝ｓｉｎ６０°）であり、
−ｔ／ＣＲ＝−０．１４３８４である。
ただし、Ｘ＝１．０８１２ラジアン、すなわち、６１．９５°の方が、６０°よりＶｌｏｗの電位が高く、ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の効率、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）を放電させない安全面からも好適である。
【０１６４】
たとえば、降圧動作を行なうＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）を使用した場合、上限値Ｖｈｉｇと下限値Ｖｌｏｗの電位の中間電位（平均電位ではない。）整流部Ｒｅｃｔ３を定格出力電位Ｖ０として設定すると、式（３）が成り立つ。
（３）ＶＬ＝（Ｖｈｉｇ＋Ｖｌｏｗ）／２
【０１６５】
（３−Ａ）単相交流電源電圧が正常の場合
本発明の電源供給システムの第３の実施の形態を図３及び図５を参照して説明する。
二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂと単相交流電源電圧の関係を求める。
【０１６６】
二次電池を常時において放電させないためには、図５において、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂを、整流部Ｒｅｃｔ３が出力する電位の下限値Ｖ２より低電位とする必要がある。下限値Ｖ２は次式で表される。
Ｖ２＝√２Ｖｉ・ＥＸＰ（−０．１４３８４）
単相交流電源電圧の実効値をＶｉとすると次式で表される。
Ｖ０＝√２Ｖｉ（１＋ＥＸＰ（−０．１４３８４））／２
この式をＶｉの式に変形すると次式で表される。
Ｖｉ＝√２Ｖ０／（１＋ＥＸＰ（−０．１４３８４））
したがって、下限値Ｖ２は次式で表される。
Ｖ２＝２ＶＬ・ＥＸＰ（−０．１４３８４）／（１＋ＥＸＰ（−０．１４３８４））
整流部Ｒｅｃｔ３の定格整流電位Ｖ０を、一例として３４０ＶとするとＶ２、Ｖｉは以下のとおりである。
Ｖ２＝３１６Ｖ、Ｖｉ＝２５７．６７７Ｖ
【０１６７】
したがって、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、３００Ｖ程度以下とする。以上の計算において、整流部Ｒｅｃｔ３のダイオードＤｒ１３〜Ｄｒ４３、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）に接続されるダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）の電圧降下を無視している。
【０１６８】
なお、単相交流電源電圧Ｖｉの脈流以外の変動を考慮すると、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位をもっと低い値に設定し、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）からの無用な放電を避ける。脈流以外の変動とは、単相交流電源の供給源から発生する変動である。
【０１６９】
（３−Ｂ）単相交流電源の電圧変動がある場合
単相交流電源電圧Ｖｉに、最大、±αの電圧変動率があるものとする。図５において、上限値Ｖ１は上昇し、下限値Ｖ２は下降する。これらを式で表すと以下のようになる。
Ｖ１＝√２Ｖｉ（１＋α）
Ｖ２＝√２Ｖｉ（１−α）ＥＸＰ（−０．１４３８４）
単相交流電源電圧Ｖｉの変動率を５％とし、上記の式に定格整流電位Ｖ０＝３４０Ｖ、α＝０．０５を代入すると、以下の値となる。
Ｖ１＝３８３Ｖ
Ｖ２＝３００Ｖ
【０１７０】
したがって、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、２８０Ｖ程度以下とする必要がある。以上の計算において、整流部Ｒｅｃｔ３のダイオードＤｒ１３〜Ｄｒ４３、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）に接続されるダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）の電圧降下を無視している。
【０１７１】
上記のような、通常発生し得る軽微な電圧変動においては、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）が負荷定格入力電位ＶＬｏを発生させ、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）が放電しないように、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂと、整流部Ｒｅｃｔ３の整流電位の下限値Ｖ２を設定する。二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位は、２８０Ｖよりも低い電位とするように二次電池の直列個数を決める必要がある。
【０１７２】
なお、上記において、単相交流電源電圧Ｖｉの電圧変動率αを±５％程度と想定したが、もっと大きな電圧変動でも、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）が負荷定格入力電位ＶＬｏを発生させ、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）を放電させないようにする。これは、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の寿命を縮めないためである。
【０１７３】
図５に示されるように、整流部Ｒｅｃｔ３の定格整流出力電位Ｖ０、整流部Ｒｅｃｔ３の整流出力電位の上限値Ｖ１、下限値Ｖ２、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂの関係は、次式のとおりである。
Ｖ１＞Ｖ０＞Ｖ２＞Ｖｂ＞ＶＬｏ
【０１７４】
上式から、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）を放電させないための二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の出力電位Ｖｂ、単相交流電源電圧Ｖｉを求める。負荷定格入力電位ＶＬが先に決まるから、Ｖｂ、ＶｉをＶＬで表される式で示す。
【０１７５】
ただし、δ１は、Ｖ２からＶｂを減じたＶ２とＶｂの差電位（δ１＝Ｖ２−Ｖｂ）とする。δ１は、常時において二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）をむやみに放電させないために設定すべき任意の値の電圧である。
【０１７６】
Ｖ２＝Ｖｂ＋δ１
Ｖ２＝√２Ｖｉ・ＥＸＰ（−０．１４３８４）
定格出力電位ＶＬが決まると、上式により単相交流電源電圧Ｖｉが決定し、下式に単相交流電源電圧Ｖｉを代入して、二次電池群電位Ｖｂが決定する。
Ｖｂ＝√２Ｖｉ・ＥＸＰ（−０．１４３８４）−δ１
Ｖ２＝Ｖｂ＋δ１
Ｖｂ＝√２Ｖｉ（１−α）ＥＸＰ（−０．１４３８４）−δ１
【０１７７】
（３−Ｃ）単相交流電源が異常の場合
単相交流電源が停電し又は異常に低下した場合、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の電力で負荷を動作させる。図５において、Ｖ２＞Ｖｂの条件を満たさない場合、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）は放電する。
【０１７８】
Ｖ２＞Ｖｂの条件を満たさない（Ｖ２＜Ｖｂ）場合、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）は放電し、無瞬断で二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）の電力供給に切り替わる。このとき、二次電池部Ｂａｔｔに存在する二次電池群Ｂの電位は、図５において、Ｖｂ＞ＶＬｏであるから、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）により降圧されて突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）を介して負荷Ｌｏ（１〜ｑ）に定格入力電位ＶＬｏを出力する。
【０１７９】
図３では、二次電池を充電する機能は省略している。図３の回路では、二次電池は充電されない。このため、充電器を別途用意する必要はあるが、本発明の範囲外である。
【０１８０】
（４）第４の実施の形態
（４−１）システムの回路構成
図４は、本発明による第４の実施の形態を示す電源供給システムの基本的回路構成図である。本発明に関係しない要素は割愛している。
三相交流電源を整流素子であるダイオードＤｒ１からＤｒ６で構成される三相ブリッジ整流回路に入力し、この三相ブリッジ整流回路で三相交流電流を全波整流し、６相電位波形の脈流直流電位を得るための三相ブリッジ整流回路を含む整流部Ｒｅｃｔ１が存在する。
【０１８１】
図４は、第１の実施の形態である図１の電源供給システムに、ダイオードＤｒ７〜Ｄｒ１２で構成される三相全波整流回路を含む整流部Ｒｅｃｔ２を付加し、整流部Ｒｅｃｔ１、Ｒｅｃｔ２のそれぞれの出力電位は、整流部Ｒｅｃｔ１、Ｒｅｃｔ２のそれぞれの整流電位出力部が並列接続された電位出力端において同相で合成する。
【０１８２】
これにより、整流部からの供給電力を増大させ、負荷電力容量の増大に対応するものである。この並列接続をするため、インダクターＬ１〜Ｌ６をさらに備える。
【０１８３】
整流部Ｒｅｃｔ１とＲｅｃｔ２の電位出力端において、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２の電位は、ほぼ同一とする。
三相交流電源は本発明に含まれない外部の存在である。
【０１８４】
なお、図４において、整流部Ｒｅｃｔ１に存在する整流回路は、全波整流するブリッジ整流回路の例を示したが、半波整流する半波整流回路でもよい。
整流部Ｒｅｃｔ１、整流部Ｒｅｃｔ２の電位出力端からの出力電位は、電源線Ｌｉｎｅ１及び電源線Ｌｉｎｅ２により直流電圧変換装置である複数のＤＣ／ＤＣコンバータ部Ｃｏｎｖ（１〜ｎ＋１）に供給される。
【０１８５】
図４の例では、電源線Ｌｉｎｅ１が正極であり、電源線Ｌｉｎｅ２が負極である。これを逆極性にしてもよい。
【０１８６】
図４における整流部Ｒｅｃｔ２及びインダクターＬ１〜Ｌ６は、第１の実施の形態である図１に追加された回路であり、この回路以外は、図１と同一であるため、図４においても図１と同一の符号を付し、図１と共通するシステムの回路構成の説明は、図１の説明を援用し重複を省略する。
また、整流部Ｒｅｃｔ２は、第２の実施の形態である図２のものと同一であるため、同一符号を付して、図２の説明を援用し重複する回路構成の説明は省略する。
【０１８７】
整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードの接続形態は、第１の実施の形態である図１において説明したとおりであるが、ダイオードＤｒ１からＤｒ３のそれぞれのアノードと、ダイオードＤｒ４からＤｒ６のそれぞれのカソードの接続部３点にインダクターＬ１〜Ｌ３の一端が接続され、このインダクターＬ１〜Ｌ３の他端は、三相交流電源線に接続され、三相交流電源が入力される。
【０１８８】
第４の実施の形態である図４において追加されている整流部Ｒｅｃｔ２において、ダイオードＤｒ７からＤｒ９のそれぞれのアノードは、ダイオードＤｒ１０からＤｒ１２のそれぞれのカソードに接続され、この接続部３点にインダクターＬ４〜Ｌ６の一端が接続され、このインダクターＬ４〜Ｌ６の他端は、三相交流電源線に接続され、三相交流電源が入力される。
【０１８９】
ダイオードＤｒ７からＤｒ９のカソードは、電源線Ｌｉｎｅ１に接続され、ダイオードＤｒ１０からＤｒ１２のアノードは、電源線Ｌｉｎｅ２に接続される。すなわち、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２は、並列接続される。
【０１９０】
図４において、インダクターＬ１〜Ｌ６なしで、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２を並列接続した場合、整流部Ｒｅｃｔ１に存在するダイオードＤｒ１〜Ｄｒ６と整流部Ｒｅｃｔ２に存在するダイオードＤｒ７〜Ｄｒ１２が、それぞれ対応して並列接続され、各ダイオードの順方向電圧降下のバラツキにより、ダイオードの電流バランスが崩れ、一部のダイオードに電流が集中しダイオードが破壊される。したがって、上記のとおりインダクターＬ１〜Ｌ６を三相交流電源線と整流用ダイオードＤｒ１〜Ｄｒ１２間に直列接続し、ダイオードＤｒ１〜Ｄｒ１２の電流バランスをとり、ダイオードＤｒ１〜Ｄｒ１２の破壊を防止する。
【０１９１】
さらには、インダクターＬ１〜Ｌ６は、高調波抑制効果、電源供給システム内の回路の共振を抑制する効果がある。
【０１９２】
これらダイオードの並列接続の関係は、以下のとおりである。
整流部Ｒｅｃｔ１のダイオードＤｒ１と整流部Ｒｅｃｔ２ダイオードＤｒ７が並列接続され、以下、ダイオードの並列接続については、これを一般式で表すと、ダイオードＤｒｕとダイオードＤｒｖが並列接続される。
ただし、ｕは１以上の整数であり、ｖは、ｖ＝ｕ＋６である。
整流部Ｒｅｃｔ１が並列接続されれば、整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２は同一構成であるから、整流部Ｒｅｃｔｍ（ただし、ｍは３を除く整数である。）として整流部は増設される。整流部の増設に伴いインダクターＬの数も１整流部に対し、３個増設される。
【０１９３】
図６は、図４の電源線Ｌｉｎｅ１と電源線Ｌｉｎｅ２の間に、第１抵抗素子である抵抗素子Ｒ１と第２抵抗素子である抵抗素子Ｒ２の直列接続回路を並列接続し、抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の接続部を接地した回路を表す。この接地は、スイッチＳＷにより接地を解除できる。
【０１９４】
また、図６は、上記抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の回路に、さらに追加的に第１過電圧保護素子であるバリスタＶａｒ１と第２過電圧保護素子であるバリスタＶａｒ２の直列接続回路を並列接続し、バリスタＶａｒ１とバリスタＶａｒ２の接続部を接地した回路も表す。
なお、第４の実施の形態における「従来技術と本発明との対比」については、第１の実施の形態で説明した内容と同様である。
【０１９５】
（４−２）システムの回路動作
第４の実施の形態において、ダイオードＤｒ１のアノードとダイオードＤｒ４のカソードの接続部にインダクターＬを介して三相交流電源が給電され（以下、ダイオードＤｒ２のアノードとダイオードＤｒ５のカソードの接続部にインダクターＬを介して三相交流電源が給電され、以下同様に続く。）、整流部Ｒｅｃｔ１とＲｅｃｔ２が並列接続されて電源供給システムの供給電力容量が増大した以外、第１の実施の形態である図１の回路動作との相違点はなく、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の効率、脈流直流電位の下限値Ｖ２の設定等の相違点もなく、第１の実施の形態である図１の回路動作を引用し、重複する説明を省略する。なお、整流部Ｒｅｃｔの並列接続個数には制限がない。
なお、第４の実施の形態は、第１の実施の形態の説明においても説明したので、これを援用し重複する説明は割愛する。
【０１９６】
（５）第５の実施の形態
（５−１）システムの回路構成
図示しないが、三相を超える多相交流電源を入力とし、多相交流整流回路を備えた電源供給システムを構成できる。これは、第１、第２及び第４の実施の形態である図１、図２及び図４に適用できる。
【０１９７】
たとえば、２４相交流電源を使用する場合、第１、第４の実施の形態である図１、図４において整流部Ｒｅｃｔ１、整流部Ｒｅｃｔ２のそれぞれは、１整流部あたり４８個の整流用ダイオードを備えた全波整流回路を含むことになる。
図４においては、図１において整流部Ｒｅｃｔ２を増設しているだけであるから、図１と同様の考え方を適用できる。
【０１９８】
第２の実施の形態である図２では、スター結線Ｙ、デルタ結線△の別系統三相交流電源の多相交流を整流するので整流部Ｒｅｃｔ１と整流部Ｒｅｃｔ２とで、合計９６個の整流用ダイオードを備えた全波整流回路を含むことになる。
なお、多相交流電源においても整流部Ｒｅｃｔ１〜整流部Ｒｅｃｔｎのように多数整流部を並列接続できる。
ただし、図４に示されるようにインダクターＬが相数分必要となる。
【０１９９】
電源供給システムの回路構成の相違する部分については、上記のとおりであり、これ以外の二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）、ダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）及び直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）、突入電流防止装置Ｒｅｓ（１〜ｐ）及び負荷Ｌｏ（１〜ｑ）の構成には相違がないため、第１〜第４の実施の形態における説明を援用し、重複する説明を省略する。
【０２００】
（５−２）システムの回路動作
システムの回路動作についても、第１、第２及び第４の実施の形態の説明と同様である。多相交流電源を使用するため、脈流直流電位の脈流部分が非常に小さくなり、ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の効率が極めて良くなることを除いて、回路動作は同様である。
したがって、第１、第２及び第４の実施の形態における回路動作の説明を援用し、重複する説明を省略する。
【０２０１】
（６）その他の実施の形態
第１〜第５の実施の形態において、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）及びダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）を除去した実施の形態がある（図示なし。）。以下、これについて説明する。
【０２０２】
（６−１）システムの回路構成
第１〜第４の実施の形態である図１〜図４、及び、図示しないが多相交流電源を入力とする多相交流整流回路を使用した第５の実施の形態のいずれの電源供給システム回路において、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）及びダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）を含まない回路構成である。
【０２０３】
システムの回路構成は、第１〜第４の実施の形態である図１〜図４において説明したとおりであり、第５の実施の形態においては、第１〜第４の実施の形態の説明を援用しているため、これらの説明を援用し、重複する説明を省略する。
【０２０４】
（６−２）システムの回路動作
第１〜第５の実施の形態において、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）及びダイオード部Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１）を備えないため、三相交流電源、単相交流電源又は多相交流電源が停電したときや、左記交流電源電圧が異常に低下したときも、二次電池部Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１）からの電力の供給が行なわれない。
【０２０５】
すなわち、上記交流電源の停電時は勿論であるが、左記交流電源が異常に低下し、直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）の入力電位が許容範囲を超えたとき、ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は、負荷定格入力電圧ＶＬｏを出力できないため負荷は動作しない。
【０２０６】
しかしながら、本発明の本実施の形態である電源供給システムは、上記の交流電源が停電しない限り、また、上記交流電源が異常に低下しない限り、従前説明した第１〜第５のシステムの回路動作と同一の動作を行ない負荷に電力を供給できるので有用な発明である。
このように、本実施の形態は、第１〜第５のシステムの回路動作と同一であるため、従前の説明を援用し、重複する説明を省略する。
【０２０７】
なお付記するに、すべての負荷において無停電動作を要求されるとは限らない。データセンタなどにおけるサーバなどの負荷は無停電動作が必須であるが、将来的に実現されるであろうオフィスビルでの直流給電方式（直流電圧変換装置ＤＣ／ＤＣコンバータＣｏｎｖ（１〜ｎ＋１）は、１２Ｖより高い電位出力を要求されることが考えられるが、これにも適用可能である。）において、オフィスの照明機器、ＯＡ機器などは、特別の需要がなければ停電が容認される。また、一般家庭においても直流給電方式が実現されることも考えられる。
【０２０８】
従前説明したとおり、直流給電方式は、交流給電方式に比較して効率的な電力の供給に優れる。
【０２０９】
したがって、直流給電されることで足りるのであればれば、無停電動作が要求されない負荷にまで、余分な初期投資と二次電池の管理を強いられる二次電池を設備することは、非経済的な行為である。経済的観点から本実施の形態も非常に優れた構成である。
【符号の説明】
【０２１０】
ＣＲＬ 直流電圧変換装置、突入電流防止装置、外部の負荷を備えた構成
Ｒｅｃｔ１〜Ｒｅｃｔ３ 整流部
Ｄｒ１〜Ｄｒ１２ 整流素子
Ｂａｔｔ（Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１） 二次電池部
Ｂ１、Ｂ２〜Ｂｋ＋１ 二次電池群
Ｄ（Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１） ダイオード部
Ｄ１、Ｄ２〜Ｄｊ＋１ 整流素子
Ｄｒ１３〜Ｄｒ４３ 整流素子
Ｃｏｎｖ（１〜ｎ＋１） 直流電圧変換装置
Ｒｅｓ（１〜ｐ） 突入電流防止装置
Ｌ１〜Ｌ６ インダクター
Ｌｉｎｅ１、Ｌｉｎｅ１２ 電流路（電源線）
Ｂ１、Ｂ２ バスライン
Ｃ 容量素子
Ｌｏ（１〜ｑ） 外部の負荷
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
前記整流部の整流電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記二次電池群の出力電位は、該二次電池群の電位極性に順方向に直列接続された整流素子を介して前記整流部の電位出力端に印加されるべく構成され、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位を超えるとき、前記電位出力端における前記整流部からの出力電位を前記直流電圧変換装置に印加し、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位未満のとき、前記電位出力端における前記二次電池群の出力電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする電源供給システム。
【請求項２】
外部の第１の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第１整流部と、
外部の第２の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第２整流部と、
前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記二次電池群の出力電位は、該二次電池群の電位極性に順方向に直列接続された整流素子を介して前記第１整流部と前記第２整流部との前記合成整流電位が印加される電位出力端に印加されるべく構成され、
前記電位出力端における前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位が前記二次電池群の出力電位により該電位出力端に印加される電位を超えるとき、前記電位出力端における前記第１整流部と前記第２整流部との前記合成整流電位を前記直流電圧変換装置に印加し、
前記電位出力端における前記第１整流部と前記第２整流部との前記合成整流電位が前記二次電池群の出力電位により該電位出力端に印加される電位未満のとき、前記電位出力端における前記二次電池群の出力電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする電源供給システム。
【請求項３】
外部の単相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
前記整流部の電位出力端に並列接続された容量素子と、
前記電位出力端の整流電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記二次電池群の出力電位は該二次電池群の電位極性に順方向に直列接続された整流素子を介して前記電位出力端に印加されるべく構成され、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位を超えるとき、前記電位出力端における前記整流部からの出力電位を前記直流電圧変換装置に印加し、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位未満のとき、前記電位出力端における前記二次電池群の出力電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする電源供給システム。
【請求項４】
三相を超える外部の多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
前記整流部の整流電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記二次電池群の出力電位は該二次電池群の電位極性に順方向に直列接続された整流素子を介して前記整流部の電位出力端に印加されるべく構成され、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位を超えるとき、前記電位出力端における前記整流部からの出力電位を前記直流電圧変換装置に印加し、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位未満のとき、前記電位出力端における前記二次電池群の出力電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする電源供給システム。
【請求項５】
外部の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記整流部の電位出力端の電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする電源供給システム。
【請求項６】
外部の第１の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第１整流部と、
外部の第２の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第２整流部と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位が印加される電位出力端の電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする電源供給システム。
【請求項７】
外部の単相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
前記整流部の電位出力端に並列接続された容量素子と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記電位出力端の電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする電源供給システム。
【請求項８】
三相を超える外部の多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記整流部の電位出力端の電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする電源供給システム。
【請求項９】
外部の第１の三相を超える多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第１整流部と、
外部の第２の三相を超える多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第２整流部と、
前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記二次電池群の出力電位は該二次電池群の電位極性に順方向に直列接続された整流素子を介して前記第１整流部と前記第２整流部との前記合成整流電位が印加される電位出力端に印加されるべく構成され、
前記電位出力端における前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位が前記二次電池群の出力電位により該電位出力端に印加される電位を超えるとき、前記電位出力端における第１整流部と第２整流部との前記合成整流電位を前記直流電圧変換装置に印加し、
前記電位出力端における前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位が前記二次電池群の出力電位により該電位出力端に印加される電位未満のとき、前記電位出力端における前記二次電池群の出力電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする電源供給システム。
【請求項１０】
外部の第１の三相を超える多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第１整流部と、
外部の第２の三相を超える多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第２整流部と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位が印加される電位出力端の電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする電源供給システム。
【請求項１１】
前記整流部に含まれる前記整流回路の整流素子にはインダクターを介して外部の交流が供給され整流するべく構成されていることを特徴とする請求項１、３、４、５、７又は８のいずれかに記載の電源供給システム。
【請求項１２】
前記第１整流部及び前記第２整流部に含まれる前記整流回路の整流素子にはインダクターを介して外部の交流が給電され整流するべく構成されていることを特徴とする請求項２、６、９又は１０のいずれかに記載の電源供給システム。
【請求項１３】
前記電位出力端と前記二次電池群を接続する電流路間に力率補正装置を挿入することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の電源供給システム。
【請求項１４】
前記直流電圧変換装置の出力電力は、突入電流防止装置を介して外部の負荷に電力を供給することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の電源供給システム。
【請求項１５】
第１抵抗素子と第２抵抗素子をさらに備え
前記電位出力端、前記直流電圧変換装置の電位入力端又該電位出力端と該直流電圧変換装置の電位入力端を接続する電流路に前記第１抵抗素子と前記第２抵抗素子の直列接続回路が並列接続され、該第１抵抗素子と該第２抵抗素子の接続部が接地可能であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の電源供給システム。
【請求項１６】
第１過電圧保護素子と第２過電圧保護素子をさらに備え
前記電位出力端、前記直流電圧変換装置の電位入力端又該電位出力端と該直流電圧変換装置の電位入力端を接続する電流路に前記第１過電圧保護素子と前記第２過電圧保護素子の直列接続回路が並列接続され、該第１過電圧保護素子と該第２過電圧保護素子の接続部が接地されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の電源供給システム。
【請求項１】
外部の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
前記整流部の整流電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記二次電池群の出力電位は、該二次電池群の電位極性に順方向に直列接続された整流素子を介して前記整流部の電位出力端に印加されるべく構成され、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位を超えるとき、前記電位出力端における前記整流部からの出力電位を前記直流電圧変換装置に印加し、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位未満のとき、前記電位出力端における前記二次電池群の出力電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする電源供給システム。
【請求項２】
外部の第１の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第１整流部と、
外部の第２の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第２整流部と、
前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記二次電池群の出力電位は、該二次電池群の電位極性に順方向に直列接続された整流素子を介して前記第１整流部と前記第２整流部との前記合成整流電位が印加される電位出力端に印加されるべく構成され、
前記電位出力端における前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位が前記二次電池群の出力電位により該電位出力端に印加される電位を超えるとき、前記電位出力端における前記第１整流部と前記第２整流部との前記合成整流電位を前記直流電圧変換装置に印加し、
前記電位出力端における前記第１整流部と前記第２整流部との前記合成整流電位が前記二次電池群の出力電位により該電位出力端に印加される電位未満のとき、前記電位出力端における前記二次電池群の出力電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする電源供給システム。
【請求項３】
外部の単相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
前記整流部の電位出力端に並列接続された容量素子と、
前記電位出力端の整流電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記二次電池群の出力電位は該二次電池群の電位極性に順方向に直列接続された整流素子を介して前記電位出力端に印加されるべく構成され、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位を超えるとき、前記電位出力端における前記整流部からの出力電位を前記直流電圧変換装置に印加し、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位未満のとき、前記電位出力端における前記二次電池群の出力電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする電源供給システム。
【請求項４】
三相を超える外部の多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
前記整流部の整流電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記二次電池群の出力電位は該二次電池群の電位極性に順方向に直列接続された整流素子を介して前記整流部の電位出力端に印加されるべく構成され、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位を超えるとき、前記電位出力端における前記整流部からの出力電位を前記直流電圧変換装置に印加し、
前記電位出力端における前記整流部からの出力電位が前記二次電池群の出力電位により前記電位出力端に印加される電位未満のとき、前記電位出力端における前記二次電池群の出力電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする電源供給システム。
【請求項５】
外部の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記整流部の電位出力端の電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする電源供給システム。
【請求項６】
外部の第１の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第１整流部と、
外部の第２の三相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第２整流部と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位が印加される電位出力端の電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする電源供給システム。
【請求項７】
外部の単相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
前記整流部の電位出力端に並列接続された容量素子と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記電位出力端の電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする電源供給システム。
【請求項８】
三相を超える外部の多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む整流部と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記整流部の電位出力端の電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする電源供給システム。
【請求項９】
外部の第１の三相を超える多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第１整流部と、
外部の第２の三相を超える多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第２整流部と、
前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位の下限値以下の電位を出力する複数の二次電池が直列接続された二次電池群と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記二次電池群の出力電位は該二次電池群の電位極性に順方向に直列接続された整流素子を介して前記第１整流部と前記第２整流部との前記合成整流電位が印加される電位出力端に印加されるべく構成され、
前記電位出力端における前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位が前記二次電池群の出力電位により該電位出力端に印加される電位を超えるとき、前記電位出力端における第１整流部と第２整流部との前記合成整流電位を前記直流電圧変換装置に印加し、
前記電位出力端における前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位が前記二次電池群の出力電位により該電位出力端に印加される電位未満のとき、前記電位出力端における前記二次電池群の出力電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする電源供給システム。
【請求項１０】
外部の第１の三相を超える多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第１整流部と、
外部の第２の三相を超える多相交流を全波整流し又は半波整流し整流電位を出力する整流回路を含む第２整流部と、
高圧直流電圧を低圧直流大電流に変換する直流電圧変換装置と、を備え、
前記第１整流部と前記第２整流部との合成整流電位が印加される電位出力端の電位を前記直流電圧変換装置に印加することを特徴とする電源供給システム。
【請求項１１】
前記整流部に含まれる前記整流回路の整流素子にはインダクターを介して外部の交流が供給され整流するべく構成されていることを特徴とする請求項１、３、４、５、７又は８のいずれかに記載の電源供給システム。
【請求項１２】
前記第１整流部及び前記第２整流部に含まれる前記整流回路の整流素子にはインダクターを介して外部の交流が給電され整流するべく構成されていることを特徴とする請求項２、６、９又は１０のいずれかに記載の電源供給システム。
【請求項１３】
前記電位出力端と前記二次電池群を接続する電流路間に力率補正装置を挿入することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の電源供給システム。
【請求項１４】
前記直流電圧変換装置の出力電力は、突入電流防止装置を介して外部の負荷に電力を供給することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の電源供給システム。
【請求項１５】
第１抵抗素子と第２抵抗素子をさらに備え
前記電位出力端、前記直流電圧変換装置の電位入力端又該電位出力端と該直流電圧変換装置の電位入力端を接続する電流路に前記第１抵抗素子と前記第２抵抗素子の直列接続回路が並列接続され、該第１抵抗素子と該第２抵抗素子の接続部が接地可能であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の電源供給システム。
【請求項１６】
第１過電圧保護素子と第２過電圧保護素子をさらに備え
前記電位出力端、前記直流電圧変換装置の電位入力端又該電位出力端と該直流電圧変換装置の電位入力端を接続する電流路に前記第１過電圧保護素子と前記第２過電圧保護素子の直列接続回路が並列接続され、該第１過電圧保護素子と該第２過電圧保護素子の接続部が接地されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の電源供給システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２１００７９（Ｐ２０１２−２１００７９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７４０９２（Ｐ２０１１−７４０９２）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（５０１４７０５４４）エヌ・ティ・ティ・データ先端技術株式会社 (29)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（５０１４７０５４４）エヌ・ティ・ティ・データ先端技術株式会社 (29)
【Ｆターム（参考）】
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