JP2005124268A - Power supply and backup power supply system - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an uninterruptible power supply easily. <P>SOLUTION: The power supply 2 comprises DC voltage lines 24 and 25 for connecting a first power converting circuit 23 and a second power converting circuit 27 and being applied with a DC voltage, and DC voltage input terminals 30 and 31 being connected with the DC voltage lines 24 and 25. A backup power supply system 1 comprising the power supply 2 and a DC voltage output unit 3 is also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、交流電源と負荷機器との間に接続される電源装置およびバックアップ電源システムに関する。   The present invention relates to a power supply device and a backup power supply system connected between an AC power supply and a load device.

特許文献１には、多出力型スイッチング電源が開示されている。この多出力型スイッチング電源は、一次側コイルと該コイルの入力側に設けられたスイッチング素子とを有する一次側回路と、一次側回路の一次側コイルと結合してトランスを構成する二次側コイルをそれぞれ有する少なくとも２つの二次側回路と、を有する。そして、多出力型スイッチング電源では、一次側コイルに接続されるスイッチング素子をスイッチング制御することで、各二次側コイルに電圧を発生し、この電圧を出力している。   Patent Document 1 discloses a multi-output switching power supply. This multi-output type switching power supply includes a primary side circuit having a primary side coil and a switching element provided on the input side of the coil, and a secondary side coil that is combined with the primary side coil of the primary side circuit to constitute a transformer. Each having at least two secondary circuits. In the multi-output type switching power supply, the switching element connected to the primary side coil is subjected to switching control, thereby generating a voltage in each secondary side coil and outputting this voltage.

特開２００３−８８１２２号公報（発明の詳細な説明、図面）JP 2003-88122 A (Detailed description of the invention, drawings)

このように交流電源と負荷機器との間に接続されるスイッチング電源装置などの電源装置において、それが負荷機器へ供給する電力の無停電電源化を図ろうとする場合、その電源装置を、それとは別の無停電電源化された電源装置、たとえば無停電電源装置などへ置き換えなければならない。   Thus, in a power supply device such as a switching power supply device connected between an AC power supply and a load device, when trying to make the power supplied to the load device an uninterruptible power supply, the power supply device is It must be replaced with another uninterruptible power supply such as an uninterruptible power supply.

そのため、従来において電源装置を無停電電源化しようとする場合には、無停電電源化された電源装置を新たに購入する必要があるため、多くのコストがかかってしまう。   For this reason, in the past, when trying to change the power supply device to an uninterruptible power supply, it is necessary to purchase a new power supply device that has been converted to an uninterruptible power supply, resulting in a large cost.

しかも、従来において実際に電源装置を無停電電源化された電源装置へ置き換えようとする場合、その置き換える新たな電源装置が交流電源からの交流電圧を負荷機器に適した電圧へ変換することができるか否かを確認しなければならず、交換を決めてから実際の交換を完了するまでに多くの時間や労力がかかってしまう。また、場合によっては、置き換えを検討していた電源装置が負荷機器に適さないため、置き換え自体ができなくなってしまう場合もありえる。   In addition, when the power supply device is actually replaced with an uninterruptible power supply device in the past, the new power supply device can replace the AC voltage from the AC power source with a voltage suitable for the load device. It takes a lot of time and effort to complete the actual exchange after deciding the exchange. Further, in some cases, the power supply device that has been considered for replacement is not suitable for the load device, so that the replacement itself may not be possible.

本発明は、以上の課題に鑑みなれさたものであり、スイッチング電源装置などの無停電電源化を容易に図ることができる電源装置およびバックアップ電源システムを得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to obtain a power supply device and a backup power supply system that can easily achieve an uninterruptible power supply such as a switching power supply device.

本発明に係る電源装置は、交流電圧が入力される交流電圧外部入力端子と、交流電圧外部入力端子に入力される交流電圧を直流電圧へ変換する第一電力変換回路または整流回路と、直流電圧を第三の電圧へ変換する第二電力変換回路と、第三の電圧を出力する外部出力端子と、第一電力変換回路または整流回路と第二電力変換回路とを接続し、直流電圧が印加される直流電圧配線と、直流電圧配線に接続されるとともに別体の直流電源を接続可能な直流電圧外部入力端子と、を有するものである。   A power supply apparatus according to the present invention includes an AC voltage external input terminal to which an AC voltage is input, a first power conversion circuit or rectifier circuit that converts an AC voltage input to the AC voltage external input terminal into a DC voltage, and a DC voltage. The second power conversion circuit that converts the voltage to the third voltage, the external output terminal that outputs the third voltage, the first power conversion circuit or the rectifier circuit, and the second power conversion circuit are connected, and a DC voltage is applied. And a DC voltage external input terminal that is connected to the DC voltage wiring and can be connected to a separate DC power source.

本発明に係るバックアップ電源システムは、上述した発明に係る電源装置と、直流電圧外部出力端子から直流電圧を出力する直流電圧出力装置と、を有し、直流電圧外部出力端子は、電源装置の直流電圧外部入力端子に接続されるものである。   A backup power supply system according to the present invention includes the power supply device according to the above-described invention and a DC voltage output device that outputs a DC voltage from a DC voltage external output terminal, and the DC voltage external output terminal is a direct current of the power supply device. It is connected to the voltage external input terminal.

本発明に係るバックアップ電源システムは、上述した発明の構成に加えて、電源装置、直流電圧出力装置、および、電源装置と直流電圧出力装置とを結ぶ線路の中のいずれかに、電源装置から直流電圧出力装置への電流の導通を防止する逆流防止素子を有するものである。   In addition to the configuration of the above-described invention, the backup power supply system according to the present invention includes a power supply device, a DC voltage output device, and a line connecting the power supply device and the DC voltage output device to the DC power supply. A backflow prevention element for preventing conduction of current to the voltage output device is provided.

本発明では、スイッチング電源装置などの無停電電源化を容易に図ることができる。   In the present invention, an uninterruptible power supply such as a switching power supply device can be easily achieved.

以下、本発明の実施の形態に係る電源装置およびバックアップ電源システム１を、図面に基づいて説明する。電源装置は、スイッチング電源モジュール２を例として説明する。   Hereinafter, a power supply device and a backup power supply system 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The power supply apparatus will be described taking the switching power supply module 2 as an example.

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るバックアップ電源システム１を示す斜視図である。図２は、図１のバックアップ電源システム１の回路構成を示す回路図である。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a perspective view showing a backup power supply system 1 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the backup power supply system 1 of FIG.

バックアップ電源システム１は、電源装置としてのスイッチング電源モジュール２と、直流電圧出力装置としてのバッテリコンバータモジュール３と、バッテリモジュール４と、を有する。   The backup power supply system 1 includes a switching power supply module 2 as a power supply device, a battery converter module 3 as a DC voltage output device, and a battery module 4.

スイッチング電源モジュール２は、略長方体形状の筐体１１を有する。バッテリコンバータモジュール３は、略長方体形状の筐体１２を有する。バッテリモジュール４は、略長方体形状の筐体１３を有する。これら３つの筐体１１，１２，１３は、同一サイズに形成されていてもよいが、別々のサイズに形成されていてもよい。また、３つの筐体１１，１２，１３は、別々に設置されてもよいが、たとえば、一対の取付金具によって一箇所にまとめて設置されてもよい。   The switching power supply module 2 includes a substantially rectangular housing 11. The battery converter module 3 has a substantially rectangular housing 12. The battery module 4 has a substantially rectangular housing 13. These three casings 11, 12, and 13 may be formed in the same size, but may be formed in different sizes. Moreover, although the three housings 11, 12, and 13 may be installed separately, for example, they may be installed together in one place with a pair of mounting brackets.

スイッチング電源モジュール２は、一対の交流電圧外部入力端子２１，２２を有する。一対の交流電圧外部入力端子２１，２２は、スイッチング電源モジュール２の筐体１１の１つの側面に設けられる。また、一対の交流電圧外部入力端子２１，２２は、メスコネクタとして筐体１１の背面（すなわち、電源ケーブルがある面）に設けられている。これにより、一対の交流電圧外部入力端子２１，２２に不用意に手が触れにくくなる。一対の交流電圧外部入力端子２１，２２の間には、電源ケーブルを介して商用交流電源などの交流電源５が接続される。交流電源５は、一対の交流電圧外部入力端子２１，２２に、交流電圧を印加する。   The switching power supply module 2 has a pair of AC voltage external input terminals 21 and 22. The pair of AC voltage external input terminals 21 and 22 are provided on one side surface of the casing 11 of the switching power supply module 2. Moreover, a pair of AC voltage external input terminals 21 and 22 are provided on the back surface of the housing 11 (that is, the surface on which the power cable is provided) as a female connector. Thereby, it becomes difficult to touch a pair of AC voltage external input terminals 21 and 22 carelessly. An AC power source 5 such as a commercial AC power source is connected between the pair of AC voltage external input terminals 21 and 22 via a power cable. The AC power supply 5 applies an AC voltage to the pair of AC voltage external input terminals 21 and 22.

一対の交流電圧外部入力端子２１，２２は、第一電力変換回路としてのＡＣ／ＤＣコンバータ２３に接続される。ＡＣ／ＤＣコンバータ２３は、ダイオードブリッジ回路６１と、高調波抑制回路とからなり、高調波抑制回路は、コイル６２と、スイッチング素子６３と、ダイオード６４と、を有する。ダイオードブリッジ回路６１は、４つのダイオード６４をブリッジ接続したものであり、ダイオードブリッジ回路６１に入力される交流電圧を整流した直流電圧を出力する。そして、一対の交流電圧外部入力端子２１，２２は、ダイオードブリッジ回路６１の入力側に接続される。ダイオードブリッジ回路６１の出力側には、コイル６２とスイッチング素子６３とで構成される直列回路が接続される。ダイオード６４のアノードは、コイル６２とスイッチング素子６３との接続点に接続される。ダイオード６４のカソードは、一対の直流電圧配線２４，２５の中の一方の直流電圧配線２４に接続される。スイッチング素子６３とダイオードブリッジ回路６１の接続点は、他方の直流電圧配線２５に接続される。直流電圧配線２４と直流電圧配線２５との間には、コンデンサ２６が接続される。（ここでは、高調波抑制回路としてのＡＣ／ＤＣコンバータ２３を例示しているが、ダイオードブリッジ回路６１のみで構成される整流回路などを替わりに用いてもよい。）   The pair of AC voltage external input terminals 21 and 22 are connected to an AC / DC converter 23 as a first power conversion circuit. The AC / DC converter 23 includes a diode bridge circuit 61 and a harmonic suppression circuit, and the harmonic suppression circuit includes a coil 62, a switching element 63, and a diode 64. The diode bridge circuit 61 is formed by bridge-connecting four diodes 64 and outputs a DC voltage obtained by rectifying an AC voltage input to the diode bridge circuit 61. The pair of AC voltage external input terminals 21 and 22 are connected to the input side of the diode bridge circuit 61. A series circuit including a coil 62 and a switching element 63 is connected to the output side of the diode bridge circuit 61. The anode of the diode 64 is connected to the connection point between the coil 62 and the switching element 63. The cathode of the diode 64 is connected to one DC voltage wiring 24 of the pair of DC voltage wirings 24 and 25. A connection point between the switching element 63 and the diode bridge circuit 61 is connected to the other DC voltage wiring 25. A capacitor 26 is connected between the DC voltage wiring 24 and the DC voltage wiring 25. (Here, the AC / DC converter 23 as a harmonic suppression circuit is illustrated, but a rectifier circuit composed only of the diode bridge circuit 61 or the like may be used instead.)

一対の直流電圧配線２４，２５は、第二電力変換回路としてのメインコンバータ２７に接続される。メインコンバータ２７は、ＤＣ／ＤＣコンバータであって、トランス８１と、一対のスイッチング素子８２，８３と、一対の入力側ダイオード８４，８５と、２つの出力側ダイオード８６，８７と、コイル８７と、コンデンサ８８と、を有する。トランス８１は、一次側コイル８１ａと、二次側コイル８１ｂとを有する。一対のスイッチング素子８２，８３は、一次側コイル８１ａの両端にそれぞれ接続され、この一対のスイッチング素子８２，８３および一次側コイル８１ａで構成される直列回路に、一対の直流電圧配線２４，２５がそれぞれ接続される。各スイッチング素子８２，８３には、並列に入力側ダイオード８４，８５が接続される。二次側コイル８１ｂの一端には、出力側ダイオード８６のアノードが接続される。二次側コイル８１ｂの他端には、出力側ダイオード８７のアノードが接続される。出力側ダイオード８６のカソードおよび出力側ダイオード８７のカソードは、コイル８８の一端に接続される。コイル８８の他端は、コンデンサ８９の一端に接続される。コンデンサ８９の他端は、二次側コイル８１ｂの他端に接続される。（メインコンバータ２７は、カスケードフォワード方式のものの例である。）   The pair of DC voltage wirings 24 and 25 are connected to a main converter 27 as a second power conversion circuit. The main converter 27 is a DC / DC converter, and includes a transformer 81, a pair of switching elements 82 and 83, a pair of input side diodes 84 and 85, two output side diodes 86 and 87, a coil 87, And a capacitor 88. The transformer 81 includes a primary side coil 81a and a secondary side coil 81b. The pair of switching elements 82 and 83 are respectively connected to both ends of the primary side coil 81a, and a pair of DC voltage wirings 24 and 25 are connected to a series circuit composed of the pair of switching elements 82 and 83 and the primary side coil 81a. Each is connected. Input-side diodes 84 and 85 are connected to the switching elements 82 and 83 in parallel. The anode of the output side diode 86 is connected to one end of the secondary side coil 81b. The anode of the output side diode 87 is connected to the other end of the secondary side coil 81b. The cathode of the output side diode 86 and the cathode of the output side diode 87 are connected to one end of the coil 88. The other end of the coil 88 is connected to one end of the capacitor 89. The other end of the capacitor 89 is connected to the other end of the secondary coil 81b. (Main converter 27 is an example of a cascade forward type.)

メインコンバータ２７は、一対の外部出力端子２８，２９に接続される。具体的には、コンデンサ８９の一端が一対の外部出力端子２８，２９の中の一方の外部出力端子２８に接続され、コンデンサ８７の他端が他方の外部出力端子２９に接続される。一対の外部出力端子２８，２９の間には、負荷機器６が接続される。   The main converter 27 is connected to a pair of external output terminals 28 and 29. Specifically, one end of the capacitor 89 is connected to one of the pair of external output terminals 28 and 29, and the other end of the capacitor 87 is connected to the other external output terminal 29. The load device 6 is connected between the pair of external output terminals 28 and 29.

この一対の外部出力端子２８，２９は、スイッチング電源モジュール２の筐体１１の１つの面に設けられる。この一対の外部出力端子２８，２９が設けられる面は、一対の交流電圧外部入力端子２１，２２が設けられる面と同一の面であっても、それ以外のたとえば一対の交流電圧外部入力端子２１，２２が設けられる面とは反対側の面であってもよい。また、一対の外部出力端子２８，２９は、メスコネクタとして設けられる。   The pair of external output terminals 28 and 29 are provided on one surface of the casing 11 of the switching power supply module 2. Even if the surface on which the pair of external output terminals 28 and 29 are provided is the same surface as the surface on which the pair of AC voltage external input terminals 21 and 22 is provided, for example, another pair of AC voltage external input terminals 21 is provided. , 22 may be the surface opposite to the surface on which 22 is provided. The pair of external output terminals 28 and 29 are provided as female connectors.

また、スイッチング電源モジュール２は、一対の直流電圧外部入力端子３０，３１を有する。その中の一方の直流電圧外部入力端子３０は、直流電圧配線２４に接続される。他方の直流電圧外部入力端子３１は、直流電圧配線２５に接続される。   Further, the switching power supply module 2 has a pair of DC voltage external input terminals 30 and 31. One of the DC voltage external input terminals 30 is connected to the DC voltage wiring 24. The other DC voltage external input terminal 31 is connected to the DC voltage wiring 25.

この一対の直流電圧外部入力端子３０，３１は、スイッチング電源モジュール２の筐体１１の１つの側面に設けられる。この一対の直流電圧外部入力端子３０，３１が設けられる側面は、一対の交流電圧外部入力端子２１，２２が設けられる面あるいは一対の外部出力端子２８，２９が設けられる面と同一の面であっても、それ以外のたとえば一対の交流電圧外部入力端子２１，２２が設けられる面とは反対側の面であってもよい。特に、一対の直流電圧外部入力端子３０，３１と、一対の交流電圧外部入力端子２１，２２と、一対の外部出力端子２８，２９とを１つの面に設けることで、スイッチング電源モジュール２の筐体１１の面を他の目的、たとえば各種のインジケータや操作パネルの配設に利用することができる。逆に、一対の直流電圧外部入力端子３０，３１と、一対の交流電圧外部入力端子２１，２２と、一対の外部出力端子２８，２９とを別々の面に設けることで、たとえば交流電源を誤って一対の直流電圧外部入力端子３０，３１に接続してしまうなどの接続間違えの発生を抑制することができる。また、一対の直流電圧外部入力端子３０，３１は、メスコネクタとして筐体の面に設けられている。   The pair of DC voltage external input terminals 30 and 31 are provided on one side surface of the casing 11 of the switching power supply module 2. The side surface on which the pair of DC voltage external input terminals 30 and 31 are provided is the same surface as the surface on which the pair of AC voltage external input terminals 21 and 22 is provided or the surface on which the pair of external output terminals 28 and 29 are provided. Alternatively, the other surface, for example, may be a surface opposite to the surface on which the pair of AC voltage external input terminals 21 and 22 are provided. In particular, by providing a pair of DC voltage external input terminals 30 and 31, a pair of AC voltage external input terminals 21 and 22, and a pair of external output terminals 28 and 29 on one surface, the housing of the switching power supply module 2 is provided. The surface of the body 11 can be used for other purposes, for example, various indicators and operation panels. Conversely, by providing a pair of DC voltage external input terminals 30 and 31, a pair of AC voltage external input terminals 21 and 22, and a pair of external output terminals 28 and 29 on different surfaces, for example, an AC power supply may be mistaken. Thus, it is possible to suppress the occurrence of a connection error such as connection to the pair of DC voltage external input terminals 30 and 31. The pair of DC voltage external input terminals 30 and 31 are provided on the surface of the housing as female connectors.

バッテリモジュール４は、一対のバッテリ出力端子４２，４３と、バッテリ４１と、を有する。バッテリ４１は、直流電圧である蓄電電圧を出力する。このようなバッテリ４１としては、たとえば、再充電可能なリチウムバッテリ、鉛バッテリ、ニッケル系バッテリ、コンデンサなどがある。一対のバッテリ出力端子４２，４３の一方のバッテリ出力端子４２は、バッテリ４１のプラス端子に接続される。他方のバッテリ出力端子４３は、バッテリ４１のマイナス端子に接続される。   The battery module 4 includes a pair of battery output terminals 42 and 43 and a battery 41. The battery 41 outputs a stored voltage that is a DC voltage. Examples of such a battery 41 include a rechargeable lithium battery, a lead battery, a nickel-based battery, and a capacitor. One battery output terminal 42 of the pair of battery output terminals 42 and 43 is connected to the plus terminal of the battery 41. The other battery output terminal 43 is connected to the negative terminal of the battery 41.

バッテリコンバータモジュール３は、一対のバッテリ入力端子４４，４５を有する。一対のバッテリ入力端子４４，４５は、バッテリコンバータモジュール３の筐体１２の１つの面に設けられる。また、一対のバッテリ入力端子４４，４５は、メスコネクタとして設けられている。一対のバッテリ入力端子４４，４５は、バッテリモジュール４の一対のバッテリ出力端子４２，４３に接続される。   The battery converter module 3 has a pair of battery input terminals 44 and 45. The pair of battery input terminals 44 and 45 are provided on one surface of the casing 12 of the battery converter module 3. The pair of battery input terminals 44 and 45 are provided as female connectors. The pair of battery input terminals 44 and 45 are connected to the pair of battery output terminals 42 and 43 of the battery module 4.

一対のバッテリ入力端子４４，４５の中の一方のバッテリ入力端子４４は、バッテリ逆流防止ダイオード４６のアノードに接続される。   One battery input terminal 44 of the pair of battery input terminals 44 and 45 is connected to the anode of the battery backflow prevention diode 46.

バッテリ逆流防止ダイオード４６のカソードおよびバッテリ入力端子４５は、バッテリコンバータ４７に接続される。バッテリコンバータ４７は、トランス７１と、２つのスイッチング素子７２，７３と、逆流防止素子としての２つのダイオード７４，７５と、検出器７６と、パルス生成回路７７と、を有する。トランス７１は、一次側コイル７１ａと、一次側中間タップ７１ｂと、二次側コイル７１ｃと、二次側中間タップ７１ｄと、を有する。一次側中間タップ７１ｂは、一次側コイル７１ａの途中に接続される。二次側中間タップ７１ｄは、二次側コイル７１ｃの途中に接続される。（バッテリコンバータ４７は、プッシュプル型のものの例である。）   The cathode of the battery backflow prevention diode 46 and the battery input terminal 45 are connected to the battery converter 47. The battery converter 47 includes a transformer 71, two switching elements 72 and 73, two diodes 74 and 75 as backflow prevention elements, a detector 76, and a pulse generation circuit 77. The transformer 71 includes a primary coil 71a, a primary intermediate tap 71b, a secondary coil 71c, and a secondary intermediate tap 71d. The primary intermediate tap 71b is connected in the middle of the primary coil 71a. The secondary intermediate tap 71d is connected in the middle of the secondary coil 71c. (Battery converter 47 is an example of a push-pull type.)

一次側中間タップ７１ｂには、バッテリ逆流防止ダイオード４６のカソードが接続される。一次側コイル７１ａの一端には、２つのスイッチング素子７２，７３の中の一方のスイッチング素子７２の一端が接続される。一次側コイル７１ａの他端には、他方のスイッチング素子７３の一端が接続される。スイッチング素子７２の他端およびスイッチング素子７３の他端は、バッテリ入力端子４５に接続される。二次側コイル７１ｃの一端には、ダイオード７４のアノードが接続される。二次側コイル７１ｃの他端には、ダイオード７５のアノードが接続される。   The cathode of the battery backflow prevention diode 46 is connected to the primary side intermediate tap 71b. One end of one of the two switching elements 72 and 73 is connected to one end of the primary coil 71a. One end of the other switching element 73 is connected to the other end of the primary coil 71a. The other end of the switching element 72 and the other end of the switching element 73 are connected to the battery input terminal 45. The anode of the diode 74 is connected to one end of the secondary coil 71c. The anode of the diode 75 is connected to the other end of the secondary coil 71c.

バッテリコンバータ４７のダイオード７４のカソードおよびダイオード７５のカソードは、一対の直流電圧外部出力端子４８，４９の中の正側の直流電圧外部出力端子４８に接続される。バッテリコンバータ４７の二次側中間タップ７１ｄは、負側の直流電圧外部出力端子４９に接続される。一対の直流電圧外部出力端子４８，４９は、バッテリコンバータモジュール３の筐体１２の１つの面に設けられる。また、一対の直流電圧外部出力端子４８，４９は、メスコネクタとして設けられている。   The cathode of the diode 74 and the cathode of the diode 75 of the battery converter 47 are connected to the positive DC voltage external output terminal 48 of the pair of DC voltage external output terminals 48 and 49. The secondary side intermediate tap 71 d of the battery converter 47 is connected to the negative side DC voltage external output terminal 49. The pair of DC voltage external output terminals 48 and 49 are provided on one surface of the casing 12 of the battery converter module 3. The pair of DC voltage external output terminals 48 and 49 are provided as female connectors.

検出器７６は、一対の直流電圧外部出力端子４８，４９の電位差を検出する。パルス生成回路７７は、この検出された電位差が所定の電位差より低くなると、２つのスイッチング素子７２，７３へ交互にスイッチングパルスを出力する。   The detector 76 detects a potential difference between the pair of DC voltage external output terminals 48 and 49. The pulse generation circuit 77 alternately outputs switching pulses to the two switching elements 72 and 73 when the detected potential difference becomes lower than a predetermined potential difference.

また、バッテリコンバータモジュール３は、一対の交流電圧外部入力端子５０，５１を有する。一対の交流電圧外部入力端子５０，５１の間には、電源ケーブルを介して交流電源５が接続される。この一対の交流電圧外部入力端子５０，５１は、交流電源５とは別の交流電源に接続されていてもよい。   Further, the battery converter module 3 has a pair of AC voltage external input terminals 50 and 51. An AC power supply 5 is connected between the pair of AC voltage external input terminals 50 and 51 via a power cable. The pair of AC voltage external input terminals 50 and 51 may be connected to an AC power supply different from the AC power supply 5.

一対の交流電圧外部入力端子５０，５１は、チャージャ５２に接続される。チャージャ５２は、一対のバッテリ入力端子４４，４５に接続され、バッテリ４１の電圧が低くなると、バッテリ４１を充電する。   The pair of AC voltage external input terminals 50 and 51 are connected to the charger 52. The charger 52 is connected to a pair of battery input terminals 44 and 45, and charges the battery 41 when the voltage of the battery 41 decreases.

次に、以上の構成を有するバックアップ電源システム１の動作を説明する。   Next, the operation of the backup power supply system 1 having the above configuration will be described.

まず、スイッチング電源モジュール２の一対の直流電圧外部入力端子３０，３１は、バッテリコンバータモジュール３の一対の直流電圧外部出力端子４８，４９とケーブルにて接続される。バッテリコンバータモジュール３の一対のバッテリ入力端子４４，４５は、バッテリモジュール４の一対のバッテリ出力端子４２，４３とケーブルにて接続される。なお、ケーブルを使用せずに、端子同士が直接に接続されるようにしてもよい。このような接続状態の下、各モジュールが以下のように動作する。   First, the pair of DC voltage external input terminals 30 and 31 of the switching power supply module 2 are connected to the pair of DC voltage external output terminals 48 and 49 of the battery converter module 3 by cables. The pair of battery input terminals 44 and 45 of the battery converter module 3 are connected to the pair of battery output terminals 42 and 43 of the battery module 4 by cables. Note that the terminals may be directly connected without using a cable. Under such a connection state, each module operates as follows.

交流電源５からの交流電圧がスイッチング電源モジュール２の一対の交流電圧外部入力端子２１，２２に印加されると、ＡＣ／ＤＣコンバータ２３のダイオードブリッジ回路６１は、この交流電圧を整流した高調波を含む直流電圧を出力し、高調波抑制回路は、スイッチング素子６３のスイッチング動作によってコイル６２に電圧を発生する。ダイオードブリッジ回路６１の出力電圧に、このコイル６２に励起された電圧を加算した電圧は、ダイオード６４を介してコンデンサ２６に印加され、コンデンサ２６は、この加算電圧に充電される。   When an AC voltage from the AC power supply 5 is applied to the pair of AC voltage external input terminals 21 and 22 of the switching power supply module 2, the diode bridge circuit 61 of the AC / DC converter 23 generates harmonics rectified from the AC voltage. The harmonic suppression circuit generates a voltage in the coil 62 by the switching operation of the switching element 63. A voltage obtained by adding the voltage excited by the coil 62 to the output voltage of the diode bridge circuit 61 is applied to the capacitor 26 via the diode 64, and the capacitor 26 is charged to this added voltage.

メインコンバータ２７では、一対のスイッチング素子８２，８３が同相でスイッチング動作することでトランス８１の二次側コイル８１ｂに電圧を発生し、コイル８８およびコンデンサ８９で構成されるローパスフィルタ回路がこの二次側コイル８１ｂに発生する電圧の高周波成分を除去する。これにより、メインコンバータ２７から一対の外部出力端子２８，２９へ、脈動していない安定した電圧が出力される。一対の外部出力端子２８，２９の間に接続される負荷機器６は、この脈動していない安定した電圧により供給される直流電力で動作する。   In the main converter 27, the pair of switching elements 82 and 83 perform a switching operation in the same phase to generate a voltage in the secondary side coil 81b of the transformer 81, and a low-pass filter circuit constituted by the coil 88 and the capacitor 89 is the secondary side. The high frequency component of the voltage generated in the side coil 81b is removed. As a result, a stable voltage that does not pulsate is output from the main converter 27 to the pair of external output terminals 28 and 29. The load device 6 connected between the pair of external output terminals 28 and 29 operates with DC power supplied by the stable voltage not pulsating.

以上の交流電圧に基づく負荷機器６への電力供給がスイッチング電源モジュール２においてなされる一方で、バッテリモジュール４は、その一対のバッテリ出力端子４２，４３からバッテリ４１の蓄電電圧を出力する。このバッテリ４１の蓄電電圧は、バッテリコンバータモジュール３の一対のバッテリ入力端子４４，４５およびバッテリ逆流防止ダイオード４６を介して、バッテリコンバータ４７に入力される。   While power is supplied to the load device 6 based on the AC voltage in the switching power supply module 2, the battery module 4 outputs the stored voltage of the battery 41 from the pair of battery output terminals 42 and 43. The stored voltage of the battery 41 is input to the battery converter 47 via the pair of battery input terminals 44 and 45 and the battery backflow prevention diode 46 of the battery converter module 3.

バッテリコンバータ４７の検出器７６は、直流電圧外部出力端子４８，４９を介して一対の直流電圧配線２４，２５の電位差を検出する。そして、交流電圧に基づく負荷機器６への電力供給がスイッチング電源モジュール２においてなされている状態では、一対の直流電圧配線２４，２５の電位差は所定の電位差より低くなっていないので、バッテリコンバータ４７のパルス生成回路７７は、スイッチングパルスを出力しない。その結果、スイッチング電源モジュール２において交流電源５からの電力に基づき負荷機器６へ電力が供給されている状態では、バッテリコンバータ４７から電圧は出力されない。   The detector 76 of the battery converter 47 detects the potential difference between the pair of DC voltage wires 24 and 25 via the DC voltage external output terminals 48 and 49. In the state where power is supplied to the load device 6 based on the AC voltage in the switching power supply module 2, the potential difference between the pair of DC voltage wires 24 and 25 is not lower than the predetermined potential difference. The pulse generation circuit 77 does not output a switching pulse. As a result, in the state where power is supplied to the load device 6 based on the power from the AC power supply 5 in the switching power supply module 2, no voltage is output from the battery converter 47.

しかしながら、交流電源５に停電などが発生し、スイッチング電源モジュール２の一対の交流電圧外部入力端子２１，２２に交流電圧が印加されなくなると、ＡＣ／ＤＣコンバータ２３から電圧が出力されなくなり、コンデンサ２６の充電電圧は、負荷機器６の電力消費にしたがって低下する。   However, when a power failure or the like occurs in the AC power supply 5 and no AC voltage is applied to the pair of AC voltage external input terminals 21 and 22 of the switching power supply module 2, no voltage is output from the AC / DC converter 23, and the capacitor 26 , The charging voltage decreases according to the power consumption of the load device 6.

スイッチング電源モジュール２のコンデンサ２６の充電電圧が低下すると、バッテリコンバータ４７の検出器７６が検出する電位差も低下する。そして、バッテリコンバータ４７のパルス生成回路７７は、検出器７６により検出された電位差が所定の電位差より低くなっていると判断し、スイッチングパルスの出力を開始する。このスイッチングパルスによって、２つのスイッチング素子７２，７３は、交互にオン状態に制御される。スイッチング素子７２，７３がオン状態になると、バッテリ４１の蓄電電圧がトランス７１の一次側コイル７１ａに印加され、これによりトランス７１の二次側コイル７１ｃに電圧が発生する。二次側コイル７１ｃに発生した電圧は、ダイオード７４あるいはダイオード７５を介して、一対の直流電圧外部出力端子４８，４９に印加される。一対の直流電圧外部出力端子４８，４９に印加された電圧は、スイッチング電源モジュール２の一対の直流電圧外部入力端子３０，３１を介して、一対の直流電圧配線２４，２５へ出力される。これにより、コンデンサ２６は、充電される。   When the charging voltage of the capacitor 26 of the switching power supply module 2 decreases, the potential difference detected by the detector 76 of the battery converter 47 also decreases. Then, the pulse generation circuit 77 of the battery converter 47 determines that the potential difference detected by the detector 76 is lower than the predetermined potential difference, and starts outputting switching pulses. By this switching pulse, the two switching elements 72 and 73 are alternately controlled to be in an on state. When the switching elements 72 and 73 are turned on, the stored voltage of the battery 41 is applied to the primary coil 71a of the transformer 71, thereby generating a voltage in the secondary coil 71c of the transformer 71. The voltage generated in the secondary coil 71 c is applied to the pair of DC voltage external output terminals 48 and 49 via the diode 74 or the diode 75. The voltages applied to the pair of DC voltage external output terminals 48 and 49 are output to the pair of DC voltage wirings 24 and 25 via the pair of DC voltage external input terminals 30 and 31 of the switching power supply module 2. Thereby, the capacitor 26 is charged.

コンデンサ２６が充電されて、一対の直流電圧配線２４，２５の電位差が所定の電位差より高くなると、パルス生成回路７７からのスイッチングパルスの出力が停止し、その結果として、バッテリコンバータ４７からの直流電圧出力が停止する。その後、負荷機器６の電力消費などによって再びスイッチング電源モジュール２のコンデンサ２６の充電電圧が低下すると、バッテリコンバータ４７の検出器７６がこの低下を検出し、バッテリコンバータ４７から、バッテリ４１の蓄電電圧に基づく電圧が出力される。これにより、コンデンサ２６の充電電圧は、所定の電位差に維持されるように制御される。   When the capacitor 26 is charged and the potential difference between the pair of DC voltage wires 24 and 25 becomes higher than a predetermined potential difference, the output of the switching pulse from the pulse generation circuit 77 is stopped, and as a result, the DC voltage from the battery converter 47 is stopped. Output stops. Thereafter, when the charging voltage of the capacitor 26 of the switching power supply module 2 decreases again due to power consumption of the load device 6 or the like, the detector 76 of the battery converter 47 detects this decrease, and the stored voltage of the battery 41 from the battery converter 47 is detected. Based on the output voltage. Thereby, the charging voltage of the capacitor 26 is controlled to be maintained at a predetermined potential difference.

なお、パルス生成回路７７は、スイッチングパルスの出力を開始したら、所定の期間にわたってスイッチングパルスを出力するようにしてもよい。このようなパルス生成回路７７の動作であっても、コンデンサ２６の充電電圧を、所定の電位差に維持されるように制御することができる。   Note that the pulse generation circuit 77 may output the switching pulse for a predetermined period after the output of the switching pulse is started. Even in such an operation of the pulse generation circuit 77, the charging voltage of the capacitor 26 can be controlled to be maintained at a predetermined potential difference.

以上のように、この実施の形態１に係るスイッチング電源モジュール２は、交流電圧が入力される一対の交流電圧外部入力端子２１，２２と、一対の交流電圧外部入力端子２１，２２に入力される交流電圧を直流電圧へ変換するＡＣ／ＤＣコンバータ２３と、直流電圧を他の直流電圧へ変換するメインコンバータ２７と、他の直流電圧を出力する一対の外部出力端子２８，２９と、ＡＣ／ＤＣコンバータ２３とメインコンバータ２７とを接続し、直流電圧が印加される一対の直流電圧配線２４，２５と、を有する。したがって、上述のようにモジュール２，３，４を接続した場合には、バックアップ電源システムとして機能し、モジュール３，４を外した場合には、バッテリコンバータモジュール３およびバッテリモジュール４無しにスイッチング電源モジュール２単体で、一般のスイッチング電源装置と同様に使用することができる。   As described above, the switching power supply module 2 according to the first embodiment is input to the pair of AC voltage external input terminals 21 and 22 and the pair of AC voltage external input terminals 21 and 22 to which an AC voltage is input. AC / DC converter 23 for converting AC voltage to DC voltage, main converter 27 for converting DC voltage to other DC voltage, a pair of external output terminals 28 and 29 for outputting other DC voltage, and AC / DC The converter 23 and the main converter 27 are connected, and a pair of DC voltage wirings 24 and 25 to which a DC voltage is applied are provided. Therefore, when the modules 2, 3 and 4 are connected as described above, it functions as a backup power supply system, and when the modules 3 and 4 are removed, the switching power supply module without the battery converter module 3 and the battery module 4 is provided. Two units can be used in the same manner as a general switching power supply device.

また、この実施の形態１に係るバックアップ電源システム１では、スイッチング電源モジュール２が、一対の直流電圧配線２４，２５に接続される一対の直流電圧外部入力端子３０，３１を有するとともに、この一対の直流電圧外部入力端子３０，３１に、スイッチング電源モジュール２とは別体に形成されるバッテリコンバータモジュール３を接続する。そして、バッテリコンバータモジュール３が出力する直流電圧は、メインコンバータ２７によって他の直流電圧へ変換され、一対の外部出力端子２８，２９から負荷機器６へ出力される。したがって、スイッチング電源モジュール２の一対の直流電圧外部入力端子３０，３１に、直流電圧を出力するバッテリコンバータモジュール３およびバッテリモジュール４を接続するだけで、スイッチング電源モジュール２自体を置き換えることなく容易に無停電電源化を図ることができる。   In the backup power supply system 1 according to the first embodiment, the switching power supply module 2 has a pair of DC voltage external input terminals 30 and 31 connected to the pair of DC voltage wirings 24 and 25, and A battery converter module 3 formed separately from the switching power supply module 2 is connected to the DC voltage external input terminals 30 and 31. The DC voltage output from the battery converter module 3 is converted into another DC voltage by the main converter 27 and output from the pair of external output terminals 28 and 29 to the load device 6. Therefore, simply connecting the battery converter module 3 and the battery module 4 that output a DC voltage to the pair of DC voltage external input terminals 30 and 31 of the switching power supply module 2 can be easily performed without replacing the switching power supply module 2 itself. Power outage can be achieved.

しかも、スイッチング電源モジュール２とバッテリコンバータモジュール３とは直流電圧で接続されるので、これらを交流電圧で接続する場合に比べて、接続の際に電気的に求められる接続条件は少なく且つ緩い。たとえば、スイッチング電源モジュール２の入力電圧とバッテリコンバータモジュール３の出力電圧とが適合すれば、基本的には組み合わせて利用することができる。そのため、スイッチング電源モジュール２自体を置き換えることなく容易に変更することができ、しかも、バッテリコンバータモジュール３の替わりに各種の直流電圧出力装置を利用することが可能である。   Moreover, since the switching power supply module 2 and the battery converter module 3 are connected with a DC voltage, the connection conditions electrically required for connection are fewer and looser than when these are connected with an AC voltage. For example, if the input voltage of the switching power supply module 2 and the output voltage of the battery converter module 3 are compatible, it can basically be used in combination. Therefore, the switching power supply module 2 itself can be easily changed without replacement, and various DC voltage output devices can be used in place of the battery converter module 3.

また、バッテリコンバータモジュール３のバッテリコンバータ４７は、一対の直流電圧外部出力端子４８，４９の電位差を検出し、この電位差が所定の電圧以下であると直流電圧を出力する。したがって、スイッチング電源モジュール２とバッテリコンバータモジュール３との間で直流電圧の出力を制御するための制御信号や検出信号を入出力する必要は無い。   The battery converter 47 of the battery converter module 3 detects a potential difference between the pair of DC voltage external output terminals 48 and 49, and outputs a DC voltage when the potential difference is equal to or less than a predetermined voltage. Therefore, there is no need to input / output a control signal or a detection signal for controlling the output of the DC voltage between the switching power supply module 2 and the battery converter module 3.

その結果、スイッチング電源モジュール２と、バッテリコンバータモジュール３とは、それぞれが独立して別々に設計して供給することができるので、たとえば、有害な鉛蓄電池などを他の電池を利用した直流電圧出力装置などに置き換えることも容易に実施することができ、時代の要求に合わせたシステム構成が可能となる。   As a result, the switching power supply module 2 and the battery converter module 3 can be independently designed and supplied independently, so that, for example, a harmful lead-acid battery or the like is used to output DC voltage using another battery. Replacement with a device or the like can be easily performed, and a system configuration that meets the needs of the times can be realized.

さらに、この実施の形態１に係るバックアップ電源システム１では、バッテリコンバータモジュール３に、スイッチング電源モジュール２からバッテリコンバータモジュール３への電流の導通を防止する２つのダイオード７４，７５が接続されている。したがって、バッテリコンバータモジュール３では一対の直流電圧外部出力端子４８，４９から電流が流入しなくなる。そのため、たとえば複数のバッテリコンバータモジュール３や、バッテリコンバータモジュール３と直流電圧を出力する他の直流電圧出力装置とを、スイッチング電源モジュール２の一対の直流電圧外部入力端子３０，３１に共通に接続したとしても、あるいは一対の直流電圧外部入力端子３０，３１を複数組設けて、複数の直流電圧出力装置をそれぞれ接続するようにしても、それぞれのバッテリコンバータモジュール３および直流電圧出力装置は、直流電圧を出力することが可能となる。これにより、バックアップ電源の冗長化を図ることができ、防災システムなどのバックアップ電源システム１としても利用することができる。   Furthermore, in the backup power supply system 1 according to the first embodiment, the battery converter module 3 is connected with two diodes 74 and 75 that prevent conduction of current from the switching power supply module 2 to the battery converter module 3. Therefore, in the battery converter module 3, no current flows from the pair of DC voltage external output terminals 48 and 49. Therefore, for example, a plurality of battery converter modules 3 and other DC voltage output devices that output DC voltage and the battery converter module 3 are commonly connected to a pair of DC voltage external input terminals 30 and 31 of the switching power supply module 2. Alternatively, even if a plurality of pairs of DC voltage external input terminals 30 and 31 are provided and a plurality of DC voltage output devices are connected to each other, the respective battery converter module 3 and DC voltage output device Can be output. Thereby, redundancy of a backup power supply can be achieved and it can utilize also as backup power supply systems 1, such as a disaster prevention system.

実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２に係るバックアップ電源システム１の回路構成を示す回路図である。このバックアップ電源システム１は、実施の形態１と同様、スイッチング電源モジュール２と、バッテリコンバータモジュール３と、バッテリモジュール４と、を有する。ただし、スイッチング電源モジュール２およびバッテリコンバータモジュール３は以下のように変更される。図３において、実施の形態１と同一の機能を有する構成要素は、実施の形態１の同名の構成要素と同一の符号を付してその説明を省略する。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the backup power supply system 1 according to Embodiment 2 of the present invention. This backup power supply system 1 includes a switching power supply module 2, a battery converter module 3, and a battery module 4, as in the first embodiment. However, the switching power supply module 2 and the battery converter module 3 are changed as follows. 3, components having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the components having the same names in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

スイッチング電源モジュール２の直流電圧外部入力端子３０は、逆流防止素子としてのダイオード９１のアノードに接続される。ダイオード９１のカソードは、直流電圧配線２４に接続される。   The DC voltage external input terminal 30 of the switching power supply module 2 is connected to the anode of a diode 91 as a backflow prevention element. The cathode of the diode 91 is connected to the DC voltage wiring 24.

また、スイッチング電源モジュール２は、さらに、検出器９２を有する。検出器９２は、一対の直流電圧配線２４，２５の電位差を検出する。検出器９２は、検出電圧外部出力端子９３に接続される。検出電圧外部出力端子９３は、一対の直流電圧外部入力端子３０，３１とともに、スイッチング電源モジュール２の筐体１１の１つの面に設けられる。   The switching power supply module 2 further includes a detector 92. The detector 92 detects a potential difference between the pair of DC voltage wirings 24 and 25. The detector 92 is connected to the detection voltage external output terminal 93. The detection voltage external output terminal 93 is provided on one surface of the casing 11 of the switching power supply module 2 together with the pair of DC voltage external input terminals 30 and 31.

バッテリコンバータモジュール３は、さらに、検出電圧外部入力端子９４を有する。検出電圧外部入力端子９４は、一対の直流電圧外部出力端子４８，４９とともに、バッテリコンバータモジュール３の筐体１２の１つの面に設けられる。パルス生成回路７７は、この検出電圧外部入力端子９４から入力される電位差が所定の電位差より低くなると、２つのスイッチング素子６３へ交互にスイッチングパルスを出力する。   The battery converter module 3 further has a detection voltage external input terminal 94. The detection voltage external input terminal 94 is provided on one surface of the casing 12 of the battery converter module 3 together with the pair of DC voltage external output terminals 48 and 49. The pulse generating circuit 77 alternately outputs switching pulses to the two switching elements 63 when the potential difference input from the detection voltage external input terminal 94 becomes lower than a predetermined potential difference.

次に、以上の構成を有するバックアップ電源システム１の動作を説明する。   Next, the operation of the backup power supply system 1 having the above configuration will be described.

スイッチング電源モジュール２の検出電圧外部出力端子９３は、バッテリコンバータモジュール３の検出電圧外部入力端子９４と接続する。   The detection voltage external output terminal 93 of the switching power supply module 2 is connected to the detection voltage external input terminal 94 of the battery converter module 3.

検出器９２は、一対の直流電圧配線２４，２５の電位差を検出する。交流電源５から所望の交流電圧が出力されている状態では、スイッチング電源モジュール２のＡＣ／ＤＣコンバータ２３は直流電圧を出力している。そのため、一対の直流電圧配線２４，２５の間には所定の電位差より大きい直流電圧が発生しており、パルス生成回路７７は、スイッチングパルスを出力しない。その結果、スイッチング電源モジュール２において、交流電源５からの電力に基づき負荷機器６へ電力が供給されている状態では、バッテリコンバータ４７から電圧は出力されない。   The detector 92 detects a potential difference between the pair of DC voltage wirings 24 and 25. In a state where a desired AC voltage is output from the AC power supply 5, the AC / DC converter 23 of the switching power supply module 2 outputs a DC voltage. Therefore, a DC voltage larger than a predetermined potential difference is generated between the pair of DC voltage wirings 24 and 25, and the pulse generation circuit 77 does not output a switching pulse. As a result, in the switching power supply module 2, no voltage is output from the battery converter 47 when power is supplied to the load device 6 based on the power from the AC power supply 5.

交流電源５に停電などが発生して、コンデンサ２６の充電電圧が負荷機器６の電力消費などにしたがって低下し、検出器９２の検出する電位差が所定の電位差よりも低くなると、バッテリコンバータ４７のパルス生成回路７７は、スイッチングパルスの出力を開始する。このスイッチングパルスによってバッテリコンバータ４７の二次側コイル７１ｃに電圧が発生し、この電圧が一対の直流電圧外部出力端子４８，４９、一対の直流電圧外部入力端子３０，３１およびダイオード９１を介して、一対の直流電圧配線２４，２５に印加される。コンデンサ２６は、この電圧で充電される。   When a power failure or the like occurs in the AC power supply 5 and the charging voltage of the capacitor 26 decreases according to the power consumption of the load device 6 or the like, and the potential difference detected by the detector 92 becomes lower than a predetermined potential difference, the pulse of the battery converter 47 The generation circuit 77 starts outputting a switching pulse. This switching pulse generates a voltage in the secondary coil 71c of the battery converter 47, and this voltage is passed through a pair of DC voltage external output terminals 48 and 49, a pair of DC voltage external input terminals 30 and 31, and a diode 91. The voltage is applied to the pair of DC voltage wires 24 and 25. The capacitor 26 is charged with this voltage.

これ以外の構成要素の動作は、実施の形態１での同名の構成部材の動作と同じであり、その説明を省略する。   The operations of the other constituent elements are the same as those of the constituent members having the same names in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

以上のように、この実施の形態２に係るバックアップ電源システム１では、スイッチング電源モジュール２に、スイッチング電源モジュール２からバッテリコンバータモジュール３への電流の導通を防止するダイオード９１が接続されている。これにより、直流電圧配線２４から直流電圧外部入力端子３０へ電流が流れなくなる。そのため、スイッチング電源モジュール２からバッテリコンバータモジュール３へ電流が逆流せず、安全性が向上する。   As described above, in the backup power supply system 1 according to the second embodiment, the diode 91 that prevents conduction of current from the switching power supply module 2 to the battery converter module 3 is connected to the switching power supply module 2. As a result, no current flows from the DC voltage wiring 24 to the DC voltage external input terminal 30. Therefore, current does not flow backward from the switching power supply module 2 to the battery converter module 3, and safety is improved.

なお、図４に示すように、一方の直流電圧外部入力端子３０は、トランス８１の一次側コイル８１ａの中間タップに接続してもよい。この場合には、バッテリコンバータモジュール３の出力電圧が一対の直流電圧配線２４，２５に必要な電位差よりも低くても（、つまりバッテリコンバータモジュール３の昇圧率が低くても）、この一対の直流電圧配線２４，２５をその所望の電位差にすることができる。たとえば、ＡＣ／ＤＣコンバータ２３が３６０Ｖを出力するような場合においては、４８Ｖを出力するバッテリユニット４に、４８Ｖを３６０Ｖへ昇圧するバッテリコンバータモジュール３を組み合わせればよいが、このようなバッテリコンバータモジュール３は、１２Ｖを出力するバッテリユニットと組み合わせて、先のＡＣ／ＤＣコンバータ２３と共に使用することはできない。これに対して、一方の直流電圧外部入力端子３０がトランス８１の一次側コイル８１ａの中間タップに接続されていれば、１２Ｖを出力するバッテリユニットと先のバッテリコンバータモジュール３とを組み合わせて、先のＡＣ／ＤＣコンバータ２３と共に使用することが可能となる。その結果、システム設計の自由度を増すことができる。   As shown in FIG. 4, one DC voltage external input terminal 30 may be connected to an intermediate tap of the primary side coil 81 a of the transformer 81. In this case, even if the output voltage of the battery converter module 3 is lower than the potential difference required for the pair of DC voltage wires 24 and 25 (that is, even if the boosting rate of the battery converter module 3 is low), the pair of DC voltages The voltage wirings 24 and 25 can be set to the desired potential difference. For example, when the AC / DC converter 23 outputs 360V, the battery converter module 3 that boosts 48V to 360V may be combined with the battery unit 4 that outputs 48V. 3 cannot be used together with the previous AC / DC converter 23 in combination with a battery unit that outputs 12V. On the other hand, if one DC voltage external input terminal 30 is connected to the intermediate tap of the primary side coil 81a of the transformer 81, the battery unit that outputs 12V and the previous battery converter module 3 are combined, The AC / DC converter 23 can be used. As a result, the degree of freedom in system design can be increased.

また、図５に示すように、チャージャ５２は、一対の直流電圧外部出力端子４８，４９に接続され、この一対の直流電圧外部出力端子４８，４９から供給される電力にてバッテリ４１を充電するようにしてもよい。これにより、バッテリコンバータモジュール３の外部接続端子の数を減らすことができる。   Further, as shown in FIG. 5, the charger 52 is connected to a pair of DC voltage external output terminals 48 and 49 and charges the battery 41 with electric power supplied from the pair of DC voltage external output terminals 48 and 49. You may do it. Thereby, the number of external connection terminals of the battery converter module 3 can be reduced.

以上の各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変形、変更が可能である。   Each of the above embodiments is an example of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications and changes can be made.

たとえば、上記各実施の形態では、スイッチング電源モジュール２、バッテリコンバータモジュール３およびバッテリモジュール４は、略長方体形状の筐体１１，１２，１３をそれぞれに有する。この他にもたとえば、１９インチラックなどの内部にバックアップ電源システム１が配設される場合などにあっては、スイッチング電源モジュール２、バッテリコンバータモジュール３およびバッテリモジュール４のそれぞれの筐体は、平板形状の所謂オープンケースに形成されていてもよい。   For example, in each of the above-described embodiments, the switching power supply module 2, the battery converter module 3, and the battery module 4 have substantially rectangular housings 11, 12, and 13, respectively. In addition to this, for example, when the backup power supply system 1 is disposed in a 19-inch rack or the like, the casings of the switching power supply module 2, the battery converter module 3, and the battery module 4 are flat plates. You may form in what is called an open case.

上記各実施の形態では、スイッチング電源モジュール２のメインコンバータ２７は、１つの二次側コイル８１ｂを有する。この他にもたとえば、メインコンバータ２７は、複数の二次側コイルを有し、この二次側コイル毎に二次側コイルと同じ組数の外部出力端子を設けるようにしてもよい。これにより、たとえばスイッチング電源モジュール２を、コンピュータのマザーボードに複数の直流電圧を供給するたとえばＡＴＸ規格に準拠した電源装置として形成し利用することができる。   In each of the above embodiments, the main converter 27 of the switching power supply module 2 has one secondary coil 81b. In addition to this, for example, the main converter 27 may include a plurality of secondary coils, and the same number of external output terminals as the secondary coils may be provided for each secondary coil. Thus, for example, the switching power supply module 2 can be formed and used as a power supply device that conforms to, for example, the ATX standard and supplies a plurality of DC voltages to the motherboard of the computer.

上記各実施の形態では、バッテリコンバータモジュール３およびバッテリモジュール４で、スイッチング電源モジュール２へ直流電圧を供給している。この他にもたとえば、エンジンジェネレータ、太陽光発電装置などの直流電圧を出力することができる直流電圧出力装置から、スイッチング電源モジュール２へ直流電圧を供給するようにしてもよい。   In each of the above embodiments, the DC voltage is supplied to the switching power supply module 2 by the battery converter module 3 and the battery module 4. In addition, for example, a DC voltage may be supplied to the switching power supply module 2 from a DC voltage output device that can output a DC voltage, such as an engine generator or a solar power generation device.

上記各実施の形態では、一対の交流電圧外部入力端子２１，２２にＡＣ／ＤＣコンバータ２３が接続されている。この他にもたとえば、一対の交流電圧外部入力端子２１，２２に、整流回路を接続してもよい。   In the above embodiments, the AC / DC converter 23 is connected to the pair of AC voltage external input terminals 21 and 22. In addition, for example, a rectifier circuit may be connected to the pair of AC voltage external input terminals 21 and 22.

上記各実施の形態では、スイッチング電源モジュール２にダイオード９１を設けたり、、バッテリコンバータモジュール３に２つのダイオード７４，７５を設けたりしている。この他にもたとえば、スイッチング電源モジュール２とバッテリコンバータモジュール３とを結ぶ線路にダイオードを設けても、スイッチング電源モジュール２からバッテリコンバータモジュール３への電流の導通を防止することができる。   In each of the above embodiments, the switching power supply module 2 is provided with the diode 91, or the battery converter module 3 is provided with the two diodes 74 and 75. In addition to this, for example, even if a diode is provided on the line connecting the switching power supply module 2 and the battery converter module 3, current conduction from the switching power supply module 2 to the battery converter module 3 can be prevented.

上記各実施の形態では、一対の直流電圧配線２４，２５の後段に、直流電圧を出力するメインコンバータ２７が接続されている。この他にもたとえば、一対の直流電圧配線２４，２５の後段に、交流電圧を出力するインバータを接続してもよい。これにより、スイッチング電源モジュール２を、インバータ電源モジュールとして利用することができ、バックアップ電源システム１を、無停電電源装置として利用することができる。   In each of the above embodiments, the main converter 27 that outputs a DC voltage is connected to the subsequent stage of the pair of DC voltage wires 24 and 25. In addition, for example, an inverter that outputs an AC voltage may be connected to the subsequent stage of the pair of DC voltage wirings 24 and 25. Thereby, the switching power supply module 2 can be used as an inverter power supply module, and the backup power supply system 1 can be used as an uninterruptible power supply.

図１は、本発明の実施の形態１に係るバックアップ電源システムを示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a backup power supply system according to Embodiment 1 of the present invention. 図２は、図１のバックアップ電源システムの回路構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the backup power supply system of FIG. 図３は、本発明の実施の形態２に係るバックアップ電源システムの回路構成を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the backup power supply system according to Embodiment 2 of the present invention. 図４は、本発明の実施の形態２に係るバックアップ電源システムの第一の変形例の回路構成を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a first modification of the backup power supply system according to Embodiment 2 of the present invention. 図５は、本発明の実施の形態２に係るバックアップ電源システムの第二の変形例の回路構成を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a second modification of the backup power supply system according to Embodiment 2 of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ バックアップ電源システム
２ スイッチング電源モジュール（電源装置）
３ バッテリコンバータモジュール（直流電圧出力装置）
２１，２２ 交流電圧外部入力端子
２３ ＡＣ／ＤＣコンバータ（第一電力変換回路）
２４，２５ 直流電圧配線
２７ インバータ（第二電力変換回路）
２８，２９ 外部出力端子
３０，３１ 直流電圧外部入力端子
４８，４９ 直流電圧外部出力端子
７４，７５ ダイオード（逆流防止素子）
９１ ダイオード（逆流防止素子） 1 Backup power supply system 2 Switching power supply module (power supply)
3 Battery converter module (DC voltage output device)
21, 22 AC voltage external input terminal 23 AC / DC converter (first power conversion circuit)
24, 25 DC voltage wiring 27 Inverter (second power conversion circuit)
28, 29 External output terminal 30, 31 DC voltage external input terminal 48, 49 DC voltage external output terminal 74, 75 Diode (backflow prevention element)
91 Diode (Backflow prevention element)

Claims (3)

交流電圧が入力される交流電圧外部入力端子と、
上記交流電圧外部入力端子に入力される上記交流電圧を直流電圧へ変換する第一電力変換回路または整流回路と、
上記直流電圧を第三の電圧へ変換する第二電力変換回路と、
上記第三の電圧を出力する外部出力端子と、
上記第一電力変換回路または整流回路と上記第二電力変換回路とを接続し、上記直流電圧が印加される直流電圧配線と、
上記直流電圧配線に接続されるとともに別体の直流電源を接続可能な直流電圧外部入力端子と、
を有することを特徴とする電源装置。 AC voltage external input terminal to which AC voltage is input,
A first power converter circuit or a rectifier circuit that converts the AC voltage input to the AC voltage external input terminal into a DC voltage;
A second power conversion circuit for converting the DC voltage to a third voltage;
An external output terminal for outputting the third voltage;
Connecting the first power conversion circuit or rectifier circuit and the second power conversion circuit, the DC voltage wiring to which the DC voltage is applied;
A DC voltage external input terminal connected to the DC voltage wiring and connectable to a separate DC power source;
A power supply device comprising: 請求項１記載の前記電源装置と、
上記直流電圧外部出力端子から直流電圧を出力する直流電圧出力装置と、
を有し、
上記直流電圧外部出力端子は、前記電源装置の前記直流電圧外部入力端子に接続されることを特徴とするバックアップ電源システム。 The power supply device according to claim 1;
A DC voltage output device that outputs a DC voltage from the DC voltage external output terminal;
Have
The backup power supply system, wherein the DC voltage external output terminal is connected to the DC voltage external input terminal of the power supply device. 前記電源装置、前記直流電圧出力装置、および、前記電源装置と前記直流電圧出力装置とを結ぶ線路の中のいずれかに、前記電源装置から前記直流電圧出力装置への電流の導通を防止する逆流防止素子を有することを特徴とする請求項２記載のバックアップ電源システム。   Backflow that prevents conduction of current from the power supply device to the DC voltage output device in any one of the power supply device, the DC voltage output device, and a line connecting the power supply device and the DC voltage output device The backup power supply system according to claim 2, further comprising a prevention element.

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