JP2001103679A - Emergency power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、非常用電源装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an emergency power supply.
【０００２】[0002]
【従来の技術】商用電源に停電が発生したときの対策と
して、バッテリを内蔵する無停電電源装置の使用が最近
普及している。しかしながら、バッテリの容量には限り
があるため、長時間におよぶ停電には対応できないとい
う問題点がある。すなわち、無停電電源装置に内蔵され
ているバッテリの容量を超える電力量を負荷に供給する
ことはできない。そこで、無停電電源装置の入力側に、
商用電源と発電機とを切り換える切換スイッチを設け
て、バッテリからの給電が停止する前に、発電機を起動
させる手法が用いられている。2. Description of the Related Art The use of an uninterruptible power supply with a built-in battery has recently become widespread as a countermeasure against a power failure in a commercial power supply. However, since the capacity of the battery is limited, there is a problem that it cannot cope with a long-term power failure. That is, it is impossible to supply a load with an amount of power exceeding the capacity of the battery built in the uninterruptible power supply. Therefore, on the input side of the uninterruptible power supply,
A method of providing a changeover switch for switching between a commercial power supply and a generator and activating the generator before power supply from the battery is stopped is used.
【０００３】図２は、従来から使用されている非常用電
源装置のブロック図である。すなわち、充電器4、バッ
テリ5、インバータ6、停電検出回路7及びUPSスイッチ8
より構成される無停電電源装置13と発電機11とで構成さ
れており、通常運転時には商用電源10を切換スイッチ12
とＵＰＳスイッチ8を介して負荷9に供給するとともに、
充電器4でバッテリ5を充電し、停電直後には前記バッテ
リ5からの電力をインバータ6で交流電力とし、ＵＰＳス
イッチ8を介して負荷9に供給する。そして、発電機11を
作動させて、一定時間が経過して発電機11からの出力電
圧が安定した後に、切換スイッチ12とＵＰＳスイッチ8
とを切り換えて、発電機11からの出力電力を負荷9に供
給する非常用電源装置である。FIG. 2 is a block diagram of a conventional emergency power supply. That is, the charger 4, the battery 5, the inverter 6, the power failure detection circuit 7, and the UPS switch 8
A commercial power supply 10 during normal operation.
And to the load 9 via the UPS switch 8,
The battery 5 is charged by the charger 4, and immediately after the power failure, the power from the battery 5 is converted into AC power by the inverter 6 and supplied to the load 9 via the UPS switch 8. Then, after the generator 11 is operated and the output voltage from the generator 11 is stabilized after a certain period of time, the changeover switch 12 and the UPS switch 8
And an emergency power supply for supplying the output power from the generator 11 to the load 9.
【０００４】以下、従来の非常用電源装置の動作状況
を、より詳細に説明する。停電検出回路7は、商用電源1
0の電圧を監視する装置である。ＵＰＳスイッチ8は、商
用電源10の電圧が90V〜110Vの範囲の場合は商用電源10
の電力をそのまま負荷9に供給する。一方、商用電源10
の電圧が90V以下又は110V以上の場合には、ＵＰＳスイ
ッチ8は、商用電源10からの給電を停止し、バッテリ5か
らの直流電力をインバータ6で交流に変換して負荷9に供
給する。[0004] Hereinafter, the operation status of the conventional emergency power supply device will be described in more detail. The power failure detection circuit 7 is
This is a device that monitors 0 voltage. When the voltage of the commercial power supply 10 is in the range of 90 V to 110 V, the UPS switch 8
Is supplied to the load 9 as it is. On the other hand, commercial power 10
When the voltage is 90 V or less or 110 V or more, the UPS switch 8 stops the power supply from the commercial power supply 10, converts the DC power from the battery 5 into AC by the inverter 6, and supplies the AC to the load 9.
【０００５】無停電電源装置の入力部は、商用電源10と
発電機11とを切換スイッチ12を介して切り換えられる。
なお、通常は、切換スイッチ12は商用電源10側に接続さ
れている。一方、商用電源10が停電した場合には、商用
電源10の電圧が90V以下の場合と同様にＵＰＳスイッチ8
を切り換えて、バッテリ5から負荷9への給電を行う。そ
の後、手動または自動で発電機11を起動した後、切換ス
イッチ12を発電機11側に切り換える。この状態になる
と、停電検出回路7は商用電源10が復電したものと判断
する。そして、負荷9への給電は、ＵＰＳスイッチ8によ
って、バッテリ5から発電機11へと切り換える。[0005] The input section of the uninterruptible power supply is switched between a commercial power supply 10 and a generator 11 via a changeover switch 12.
Normally, the changeover switch 12 is connected to the commercial power supply 10 side. On the other hand, when the commercial power source 10 is out of power, the UPS switch 8 is turned on in the same manner as when the commercial power source 10 voltage is 90 V or less.
To supply power from the battery 5 to the load 9. Then, after the generator 11 is started manually or automatically, the changeover switch 12 is switched to the generator 11 side. In this state, the power failure detection circuit 7 determines that the commercial power supply 10 has been restored. Then, the power supply to the load 9 is switched from the battery 5 to the generator 11 by the UPS switch 8.
【０００６】しかしながら、発電機11からの出力波形に
歪みが大きい場合には、停電検出回路7が誤って停電と
判断してしまい、バッテリ5からの給電に切り換わる場
合が多く認められた。したがって、バッテリ5の放電回
数が多くなるために、寿命が短くなり、その交換にコス
トがかかるという問題点があった。However, when the output waveform from the generator 11 has a large distortion, the power failure detection circuit 7 erroneously determines that the power failure has occurred, and the power supply is switched to the power supply from the battery 5 in many cases. Therefore, there is a problem in that the number of discharges of the battery 5 is increased, so that the life is shortened and the replacement thereof is costly.
【０００７】また、このような方式を用いるには、発電
機11からの電力をそのまま負荷9に供給する必要がある
ため、発電機11からの出力周波数は50Hz（または60Hz）
の安定した出力にしなければならない。したがって、周
波数安定性の高い発電機11が必要となるため、発電機11
のコストが高くなり、その結果、非常用電源装置のコス
トが高くなるという問題点があった。In order to use such a system, it is necessary to supply the power from the generator 11 to the load 9 as it is, so that the output frequency from the generator 11 is 50 Hz (or 60 Hz).
The output must be stable. Therefore, a generator 11 having high frequency stability is required.
However, there is a problem that the cost of the emergency power supply increases.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、安価
で、バッテリの寿命が長い、非常用電源装置を提供する
ものである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an emergency power supply which is inexpensive and has a long battery life.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第一の発明では、充電器、バッテリ、ダイオード、
インバータ、停電検出回路及びUPSスイッチを含んで構
成される無停電電源装置と発電機とで構成され、通常運
転時には商用電源を負荷に供給するとともに前記充電器
で前記バッテリを充電し、停電直後には前記バッテリか
らの電力を前記インバータで交流電力に変換し、該交流
電力を負荷に供給した後に、前記発電機を作動させ、該
発電機からの電力を負荷に供給する非常用電源装置にお
いて、前記発電機からの交流電力を整流して直流電力と
し、該直流電力を前記インバータに供給して交流電力と
し、該交流電力を前記UPSスイッチを介して前記負荷に
供給することを特徴としている。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, in a first invention, a charger, a battery, a diode,
An uninterruptible power supply including an inverter, a power failure detection circuit and a UPS switch, and a generator.In normal operation, commercial power is supplied to the load, and the battery is charged by the charger. Converts the power from the battery into AC power by the inverter, supplies the AC power to the load, and then operates the generator to supply the power from the generator to the load. AC power from the generator is rectified into DC power, the DC power is supplied to the inverter to generate AC power, and the AC power is supplied to the load via the UPS switch.
【００１０】第二の発明では、前記発電機は、停電時に
おいてバッテリにより起動するものであることを特徴と
し、第三の発明では、前記直流電力の電圧は、前記バッ
テリの電圧よりも高いことを特徴とし、第四の発明で
は、前記発電機が高周波発電機であることを特徴として
いる。According to a second aspect of the present invention, the generator is started by a battery at the time of a power failure. In the third aspect, the voltage of the DC power is higher than the voltage of the battery. In the fourth invention, the generator is a high-frequency generator.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】図１は、本発明を用いた非常用電
源装置のブロック図である。すなわち、整流回路1、充
電器4、バッテリ5、ダイオード2、コンデンサ3、インバ
ータ6、停電検出回路7及びUPSスイッチ8を含んで構成さ
れる無停電電源装置13と、発電機11とで構成される。通
常運転時には商用電源10を負荷9に供給するとともに、
充電器4によってバッテリ5を充電する。FIG. 1 is a block diagram of an emergency power supply using the present invention. That is, the generator 11 includes the uninterruptible power supply 13 including the rectifier circuit 1, the charger 4, the battery 5, the diode 2, the capacitor 3, the inverter 6, the power failure detection circuit 7, and the UPS switch 8, and the generator 11. You. During normal operation, the commercial power supply 10 is supplied to the load 9,
The battery 4 is charged by the charger 4.
【００１２】停電直後にはバッテリ5からの電力をイン
バータ6で交流電力に変換し、該交流電力を負荷9に供給
するとともに、発電機11に設置したセルモータ（図な
し）を回して、発電機11を起動させる。そして、一定時
間が経過して発電機11からの出力電圧が安定すると、発
電機11からの電力を整流回路1に供給して直流電力と
し、該直流電力をインバータ6で交流電力に変換し、該
交流電力をUPSスイッチ8を介して、負荷9に供給するも
のである。また、バッテリ5とインバータ6の間にはダイ
オード2が接続され、電流の逆流防止をするようにし
た。Immediately after the power failure, the power from the battery 5 is converted into AC power by the inverter 6, the AC power is supplied to the load 9, and a cell motor (not shown) installed in the generator 11 is turned to Start 11 When the output voltage from the generator 11 stabilizes after a certain period of time, the power from the generator 11 is supplied to the rectifier circuit 1 to be DC power, and the DC power is converted into AC power by the inverter 6, The AC power is supplied to the load 9 via the UPS switch 8. A diode 2 is connected between the battery 5 and the inverter 6 to prevent a current from flowing backward.
【００１３】以下、本発明の非常用電源装置の動作状況
を詳細に説明する。停電検出回路7は商用電源10の電圧
を監視する装置である。商用電源10の電圧が90V〜110V
の範囲の場合には、商用電源10の交流電力は、ＵＰＳス
イッチ8を介して、そのまま負荷9に供給する。一方、商
用電源10の電圧が90V以下又は110V以上になった場合に
は、停電検出回路7はＵＰＳスイッチ8を切り換えて、商
用電源10からの給電を停止するとともに、インバータ6
を作動させ、バッテリ5からの直流電力をインバータ6で
交流電力に変換して負荷9に供給する。The operation of the emergency power supply according to the present invention will now be described in detail. The power failure detection circuit 7 is a device that monitors the voltage of the commercial power supply 10. Voltage of commercial power supply 10 is 90V ~ 110V
In this case, the AC power of the commercial power supply 10 is supplied to the load 9 via the UPS switch 8 as it is. On the other hand, when the voltage of the commercial power supply 10 becomes 90 V or less or 110 V or more, the power failure detection circuit 7 switches the UPS switch 8 to stop the power supply from the commercial power supply 10 and the inverter 6
The DC power from the battery 5 is converted into AC power by the inverter 6 and supplied to the load 9.
【００１４】本実施例では、鉛蓄電池を用いたバッテリ
5の電圧を約192V（2V * 96セル）とした。そして、整流
回路１からの直流電圧を約200Vとし、バッテリ2の電圧
よりも高い電圧を供給するようにして、バッテリ5の放
電を防止するようにした。停電が発生すると、前述した
ように最初はバッテリ5からの給電が行われるが、その
後は、発電機11を自動で起動させて運転して電力を供給
するようにした。今回、発電機11として、400Hzの高周
波発電機を用いた。In this embodiment, a battery using a lead storage battery is used.
The voltage of 5 was set to about 192V (2V * 96 cells). Then, the DC voltage from the rectifier circuit 1 was set to about 200 V, and a voltage higher than the voltage of the battery 2 was supplied to prevent the battery 5 from discharging. When a power failure occurs, power is initially supplied from the battery 5 as described above, but thereafter, the generator 11 is automatically started and operated to supply power. This time, a 400 Hz high frequency generator was used as the generator 11.
【００１５】発電機11の交流電力は、整流回路1と電解
コンデンサ3により直流に変換され、ダイオード2とイン
バータ6との間、すなわち、インバータ6の入力側に接続
される。本発明では負荷9への電力の供給は、インバー
タ6の出力を用いている。したがって、発電機11からの
電圧波形は必ずしも、きれいな正弦波である必要はな
く、また、商用電源のように50Hz（または60Hz）の周波
数である必要もない。すなわち、本発明では整流回路１
及びコンデンサ3を通して一旦直流に整流した後、イン
バータ6を用いて50Hz（または60Hz）の正弦波に変換し
て負荷9に供給しているためである。したがって、比較
的安価な高周波発電機でも使用が可能である。上記した
ように、本発明を用いると、従来品に比べてバッテリ5
の放電回数や放電量を少なくできるため、バッテリ5の
寿命を長くすることができる。The AC power of the generator 11 is converted to DC by the rectifier circuit 1 and the electrolytic capacitor 3, and is connected between the diode 2 and the inverter 6, that is, to the input side of the inverter 6. In the present invention, the power supply to the load 9 uses the output of the inverter 6. Therefore, the voltage waveform from the generator 11 does not necessarily need to be a clean sine wave, nor does it need to have a frequency of 50 Hz (or 60 Hz) like a commercial power supply. That is, in the present invention, the rectifier circuit 1
This is because the DC voltage is once rectified through the capacitor 3 and then converted into a 50 Hz (or 60 Hz) sine wave using the inverter 6 and supplied to the load 9. Therefore, a relatively inexpensive high-frequency generator can be used. As described above, when the present invention is used, the battery 5
Since the number of times and amount of discharge of the battery 5 can be reduced, the life of the battery 5 can be extended.
【００１６】[0016]
【発明の効果】上述したように本発明を用いると、比較
的安価な高周波発電機でも使用が可能であるため、非常
用電源装置のコストを低くできることや、バッテリから
の放電回数を少なくできるため、バッテリの寿命を長く
できる点で優れている。As described above, when the present invention is used, a relatively inexpensive high-frequency generator can be used, so that the cost of the emergency power supply can be reduced and the number of times of discharging from the battery can be reduced. The advantage is that the battery life can be extended.
【図１】本発明の無停電電源装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an uninterruptible power supply according to the present invention.
【図２】従来の無停電電源装置のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a conventional uninterruptible power supply.
１：整流回路、 ２：ダイオード、 ３：電解コンデン
サ、 ４：充電器 ５：バッテリ、 ６：インバータ、 ７：停電検出回
路、 ８：UPSスイッチ ９：負荷、 １０：商用電源、 １１：発電機、 １
２：切換スイッチ １３：無停電電源装置1: Rectifier circuit, 2: Diode, 3: Electrolytic capacitor, 4: Charger 5: Battery, 6: Inverter, 7: Power failure detection circuit, 8: UPS switch 9: Load, 10: Commercial power supply, 11: Generator, 1
2: Changeover switch 13: Uninterruptible power supply
Claims (4)
タ、停電検出回路及びUPSスイッチを含んで構成される
無停電電源装置と発電機とで構成され、通常運転時には
商用電源を負荷に供給するとともに前記充電器で前記バ
ッテリを充電し、停電直後には前記バッテリからの電力
を前記インバータで交流電力に変換し、該交流電力を負
荷に供給した後に、前記発電機を作動させ、該発電機か
らの電力を負荷に供給する非常用電源装置において、前
記発電機からの交流電力を整流して直流電力とし、該直
流電力を前記インバータに供給して交流電力とし、該交
流電力を前記UPSスイッチを介して前記負荷に供給する
ことを特徴とする非常用電源装置。1. An uninterruptible power supply including a charger, a battery, a diode, an inverter, a power failure detection circuit and a UPS switch, and a generator. During normal operation, commercial power is supplied to a load. Charge the battery with a charger, convert the power from the battery into AC power by the inverter immediately after a power failure, supply the AC power to the load, and then operate the generator to In an emergency power supply device for supplying power to a load, the AC power from the generator is rectified into DC power, the DC power is supplied to the inverter to be AC power, and the AC power is supplied through the UPS switch. An emergency power supply device for supplying power to the load.
より起動するものであることを特徴とする請求項１記載
の非常用電源装置。2. The emergency power supply according to claim 1, wherein said generator is started by a battery at the time of a power failure.
圧よりも高いことを特徴とする請求項１又は２記載の非
常用電源装置。3. The emergency power supply according to claim 1, wherein a voltage of the DC power is higher than a voltage of the battery.
徴とする請求項１、２又は３記載の非常用電源装置。4. The emergency power supply according to claim 1, wherein said generator is a high-frequency generator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27435699A JP2001103679A (en) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | Emergency power supply device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27435699A JP2001103679A (en) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | Emergency power supply device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001103679A true JP2001103679A (en) | 2001-04-13 |
Family
ID=17540526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27435699A Abandoned JP2001103679A (en) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | Emergency power supply device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Legal Events
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| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040119 |
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| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20050221 |