JP2008278666A - Uninterruptible power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無停電電源装置に関する。 The present invention relates to an uninterruptible power supply.
落雷による過電流、瞬間的な電源電圧の低下（瞬断）あるいは突然の停電による、パソコンやコンピュータ等の精密電子機器のデータの損失あるいは誤作動等を防ぐために、無停電電源装置（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ ： ＵＰＳ）が用いられている。無停電電源装置は、瞬断あるいは停電の発生時に、商用電源からバッテリ電源に切り替えることで、電圧や電流の変動を最小に抑えるデバイスである。さらに、一定時間を越える長時間の停電等の場合には、非常用発電機を併用するもしくは、安全にコンピュータを終了させる機能を併用するものが一般的である。したがって、データセンター用等の大型無停電電源装置から、家庭用パソコン用等の小型無停電電源装置まで広く用いられている。 An uninterruptible power system (Uninterruptible Power System) is used to prevent data loss or malfunction of precision electronic devices such as personal computers and computers due to overcurrents caused by lightning, instantaneous power supply voltage drop (instant interruption), or sudden power failure. : UPS) is used. An uninterruptible power supply is a device that minimizes voltage and current fluctuations by switching from a commercial power supply to a battery power supply in the event of a momentary interruption or a power outage. Furthermore, in the case of a power outage for a long time exceeding a certain time, it is common to use an emergency generator together or a function to safely terminate the computer. Therefore, it is widely used from a large uninterruptible power supply for data centers and the like to a small uninterruptible power supply for home personal computers.
無停電電源装置は、商用電源が正常な際に、商用電力を負荷へ供給する配電部分と、商用電源が停止もしくは周波数が乱れた際に、安定した電力を供給するための無停電電源部分に分けられる。したがって、商用電源が正常な場合には、商用電力を負荷機器に供給しながら、バッテリを充電する。しかし、商用電源が停止もしくは周波数が乱れた時には、半導体スイッチにより、高速に商用電源を回路的に切り離し、バッテリ電源に切りかえる。 The uninterruptible power supply has a distribution part that supplies commercial power to the load when the commercial power supply is normal, and an uninterruptible power supply part that supplies stable power when the commercial power supply stops or the frequency is disturbed. Divided. Therefore, when the commercial power supply is normal, the battery is charged while supplying the commercial power to the load device. However, when the commercial power supply is stopped or the frequency is disturbed, the commercial power supply is disconnected at high speed by the semiconductor switch and switched to the battery power supply.
一方、無停電電源装置には、バッテリ等の比較的短寿命である部品が含まれており、定期的に部品を交換および保守点検する必要がある。その際に、負荷のコンセントを抜くことなく、負荷装置を停止させずに各部品の交換をする必要がある。（たとえば、特許文献１参照。）
しかし、上述の方法には以下の問題がある。すなわち、短寿命な部品に関しては、負荷装置を停止させずに、交換できるような工夫がされているが、その他の部品が故障し、交換を要する場合には、従来どおり負荷装置を停止させる必要があるという問題である。 However, the above method has the following problems. In other words, it has been devised to replace the short-lived parts without stopping the load device, but if other parts fail and need to be replaced, the load device must be stopped as before. It is a problem that there is.
また、各部品を個別に取り外すために、各部品に付属する部品が増えるという問題もある。各部品が増えると、装置が大きくなる。 There is also a problem that the number of parts attached to each part increases because each part is removed individually. As each part increases, the device becomes larger.
そこで、本発明は、上記課題を解決すること、すなわち、故障等による部品交換時にも、負荷機器を停止することなく、部品を交換できる無停電電源装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an uninterruptible power supply that can replace the components without stopping the load device even when the components are replaced due to a failure or the like.
かかる目的を達成するため、負荷機器および商用電源が接続される配電ユニットと、その商用電源に異常が発生した際に、負荷機器に電力を供給するためのバックアップユニットと、を有する無停電電源装置において、配電ユニットとバックアップユニットとを接離可能に構成したことを特徴とする無停電電源装置としている。 In order to achieve such an object, an uninterruptible power supply apparatus having a power distribution unit to which a load device and a commercial power source are connected, and a backup unit for supplying power to the load device when an abnormality occurs in the commercial power source In the present invention, the uninterruptible power supply is characterized in that the power distribution unit and the backup unit can be connected and separated.
このような無停電電源装置を採用すると、負荷装置を停止することなくバックアップユニット内の部品を交換できる。つまり、バックアップユニットが配電ユニットに接続されていない場合にも、配電ユニットは、商用電力を負荷機器へ直接供給できる。また、負荷機器がコンピュータである場合、コンピュータに必要な電力量などが変化した際への対応として、より大容量のバッテリを搭載する希望に対して、バックアップユニットを交換することにより、容易に対応できる。 When such an uninterruptible power supply is employed, the components in the backup unit can be replaced without stopping the load device. That is, even when the backup unit is not connected to the power distribution unit, the power distribution unit can directly supply commercial power to the load device. In addition, when the load device is a computer, it can be easily handled by replacing the backup unit in response to the desire to install a larger capacity battery as a response to changes in the amount of power required for the computer. it can.
また、別の発明では、上述の発明に加え、配電ユニットは、商用電源に接続される入力端子と、負荷機器が接続される出力端子と、その出力端子に接続され、バックアップユニットが接離可能とされる第１のコネクタと、入力端子と出力端子との間に設けられるスイッチと、出力端子とスイッチとの間の電力線に沿って設けられる検出器と、を具備し、バックアップユニットは、第１のコネクタに接離可能な第２のコネクタと、第２のコネクタを介して出力端子に接続される電力変換回路と、電力変換回路からの直流電力にて蓄電される蓄電手段と、第１と第２のコネクタを介して検出器に接続される入力電圧判断部と、入力電圧判断部からの信号により、スイッチおよび電力変換回路の制御を行う給電制御部と、を具備し、蓄電手段からの直流電力は、電力変換回路により所定の直流あるいは交流電力に変換されて負荷機器に供給されるものとしている。 In another invention, in addition to the above-mentioned invention, the power distribution unit is connected to the input terminal connected to the commercial power supply, the output terminal connected to the load device, and the output terminal so that the backup unit can be connected and separated. A first connector, a switch provided between the input terminal and the output terminal, and a detector provided along a power line between the output terminal and the switch. A second connector that can be connected to and separated from the first connector; a power conversion circuit that is connected to the output terminal via the second connector; a power storage means that is charged with DC power from the power conversion circuit; And an input voltage determination unit connected to the detector via the second connector, and a power supply control unit that controls the switch and the power conversion circuit according to a signal from the input voltage determination unit. of Flow power is assumed to be supplied to the load device is converted to a predetermined DC or AC power by the power conversion circuit.
このような構成を採用すると、２つのコネクタの結合で、配電ユニットとバックアップユニットとを結合でき、結合と分離が容易となる。また、各種の信号の２つのコネクタを経由して行われるので、その信号線の結合分離が容易となる。 When such a configuration is adopted, the power distribution unit and the backup unit can be coupled by coupling the two connectors, and coupling and separation are facilitated. In addition, since it is performed through two connectors for various signals, the signal lines can be easily coupled and separated.
また、別の発明では、上述の発明に加え、入力電圧判断部は、第１と第２のコネクタを介して検出器からの信号を含み、入力電圧の異常を検出したときに、給電制御部に異常である旨の信号を伝え、給電制御部は、入力電圧判断部からの信号により、スイッチおよび電力変換回路を制御している。 In another invention, in addition to the above-described invention, the input voltage determination unit includes a signal from the detector via the first and second connectors, and detects an abnormality in the input voltage. The power supply control unit controls the switch and the power conversion circuit based on the signal from the input voltage determination unit.
このような着脱可能な無停電電源装置を採用すると、電力異常が発生した際に、高速で商用電源からバッテリ電源に切り替えることが可能となる。 When such a detachable uninterruptible power supply is employed, it is possible to switch from a commercial power supply to a battery power supply at high speed when a power abnormality occurs.
また、別の発明では、上述の発明に加え、配電ユニットは、商用電源に接続される入力端子と、負荷機器が接続される出力端子と、出力端子に接続され、バックアップユニットが接続可能とされる第１のコネクタと、入力端子に接続されるバイパス回路と、出力端子に接続され、第１のコネクタとバイパス回路への接続を切り替える入力切替スイッチと、出力端子からの電力線に沿って設けられる検出器と、を具備し、バックアップユニットは、第１のコネクタに接続可能な第２のコネクタと、この第２のコネクタを介して入力端子に接続される第１の電力変換回路と、第１の電力変換回路からの直流電力にて蓄電される蓄電手段と、蓄電手段に接続されると共に第１の電力変換回路と上記第１と第２のコネクタを介して前記出力端子との間に設けられる第２の電力変換回路と、検出器に第１と第２のコネクタを介して接続される入力電圧判断部と、入力電圧判断部からの信号により、第１の電力変換回路および上記第２の電力変換回路の制御を行う給電制御部と、を具備し、蓄電手段または第１の電力変換回路からの直流電力は、第２の電力変換回路により、所定の直流あるいは交流電力に変換されて負荷機器に供給され、バックアップユニットを配電ユニットから取り外す際には、入力切替スイッチが上記第１のコネクタへの接続から上記バイパス回路への接続に切り換わるものとしている。
In another invention, in addition to the above-described invention, the power distribution unit is connected to an input terminal connected to a commercial power source, an output terminal connected to a load device, and an output terminal, so that a backup unit can be connected. A first connector, a bypass circuit connected to the input terminal, an input changeover switch connected to the output terminal and switching the connection to the first connector and the bypass circuit, and a power line from the output terminal A backup unit comprising: a second connector connectable to the first connector; a first power conversion circuit connected to the input terminal via the second connector; Storage means for storing power with DC power from the power conversion circuit, and connected to the storage means and between the first power conversion circuit and the output terminal via the first and second connectors. A second power conversion circuit provided; an input voltage determination unit connected to the detector via the first and second connectors; and a signal from the input voltage determination unit, the first power conversion circuit and the first power conversion circuit A power supply control unit for controlling the
このような着脱可能な無停電電源装置を採用すると、高品質でより安定した電力を負荷機器に供給できる。それは、商用電力を、２つの電力変換回路にて整流された交流にできるためである。また、商用電源から蓄電手段の電源に切り替える際に、スイッチ等を切り替える必要がないので、電力の瞬断時間が短いという利点もある。 By adopting such a detachable uninterruptible power supply, high-quality and more stable power can be supplied to the load equipment. This is because commercial power can be converted into alternating current rectified by two power conversion circuits. In addition, when switching from the commercial power source to the power source of the power storage means, it is not necessary to switch a switch or the like.
また、別の発明は、上述の各発明に加え、配電ユニットは、前記バックアップユニットを接続しない状態のとき、テーブルタップとして使用できるものとしている。このような着脱可能な無停電電源装置を採用すると、無停電電源装置としての機能が必要なくなった際にも、配電ユニットは、バックアップユニットなしの状態で、テーブルタップとして用いることができる。このため普段は、テーブルタップとして利用するが、電力の不安定な場所へ外出する際には、停電等に備えてバックアップユニット結合させるという使用方法も可能となる。 Further, in another invention, in addition to the above-described inventions, the power distribution unit can be used as a table tap when the backup unit is not connected. When such a detachable uninterruptible power supply is employed, the power distribution unit can be used as a table tap without a backup unit even when the function as the uninterruptible power supply is not necessary. For this reason, it is usually used as a table tap. However, when going out to a place where power is unstable, it is possible to use a backup unit connected in preparation for a power failure or the like.
本発明によれば、故障等による部品交換時にも、負荷機器を停止することなく、部品を交換できる無停電電源装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the uninterruptible power supply device which can replace components, without stopping a load apparatus also at the time of component replacement by failure etc. can be provided.
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について、図１および図２に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無停電電源装置１について示す図である。図２は、本発明の第１の実施の形態に係る無停電電源装置１が、異常を検出した際の制御指令についてのフローチャートである。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a diagram showing the
無停電電源装置１は、コンセントを介して商用交流電源２に接続される。無停電電源装置１は、配電ユニット１０とバックアップユニット２０の２つを有する。その配電ユニット１０と、バックアップユニット２０との間は、プラグあるいはジャック等のコネクタ３ａ、３ｂにより接続される。ここでは、コネクタ３ａが第１のコネクタとなり、コネクタ３ｂが第２のコネクタとなる。
The
配電ユニット１０は、入力端子１１、スイッチ１２、１つまたは複数の出力端子１３、検出コイル１４、およびバックアップユニット２０に接続するためのコネクタ３ａを備える。出力端子１３には、例えばパーソナルコンピュータ等の負荷機器４が接続される。
The
さらに、入力端子１１からスイッチ１２までの電力線に沿って、検出器としての検出コイル１４が設置される。検出コイル１４は、商用交流電源２から供給される交流電力の異常を検出するために設けられる。また、検出コイル１４は、コネクタ３ａ、３ｂを介して、バックアップユニット２０が具備する入力電圧判断部２３（詳細は後述）に接続されている。
Further, a detection coil 14 as a detector is installed along the power line from the input terminal 11 to the switch 12. The detection coil 14 is provided to detect an abnormality in the AC power supplied from the commercial
バックアップユニット２０は、電力変換回路２１、蓄電手段としてのバッテリ電源２２、入力電圧判断部２３、給電制御部２４、タイマ２５、および配電ユニット１０に接続するためのコネクタ３ｂを備える。また、配電ユニット１０の入力端子１１および出力端子１３は、電力変換回路２１にコネクタ３ｂを介して接続されている。さらに、電力変換回路２１は、バッテリ電源２２にも接続されている。
The
電力変換回路２１は、給電制御部２４の指示に基づき作動する。たとえば、交流電力を所定の直流電力、直流電力を任意の周波数の交流電力、あるいは直流電力を任意の電圧の直流電力等に変換するために用いられるデバイスである。バッテリ電源２２は、停電時などに負荷機器４へ電力を供給するため、電力を貯蔵するデバイスである。したがって、商用交流電源２に異常がない場合には、直流電力にて充電され、商用交流電源２が供給されない状態では、直流電力を電力変換回路２１へ供給することができる。入力電圧判断部２３は、検出コイル１４にて入力電力の異常を検出すると、給電制御部２４に信号を送信する役割を有する。給電制御部２４は、無停電電源装置１の制御を行うＣＰＵとされていることが好ましい。この給電制御部２４は、入力電圧判断部２３からの信号により、電力変換回路２１およびスイッチ１２の制御を行う。また、タイマ２５からの停止命令信号に基づき、各負荷機器４に指令を行う役割も有する。タイマ２５は、長時間の停電等の際に、バッテリ電源２２が電力を供給できる時間以内で、負荷機器４を安全に終了するために、カウントを行い、所定の時間を経過すると、負荷４を停止するための停止命令信号等を給電制御部２４に送信する役割を有する。
The
次に、無停電電源装置１の動作について説明する。なお、最初に供給される交流電力に異常がない場合を説明し、その後、供給される交流電力に異常が生じた場合について図２を参照しながら説明する。
Next, the operation of the
商用電源としての商用交流電源２から供給される交流電力は、入力端子１１を通じて、無停電電源装置１へ供給される。また、商用交流電源２から供給される交流電力に異常がない場合は、入力端子１１に接続されるスイッチ１３は、閉じた状態となる。従って、商用交流電源２から供給される交流電力は、入力端子１１、およびスイッチ１２を経て、出力端子１３に供給される。これにより、負荷機器４が動作可能となる。
AC power supplied from a commercial
スイッチ１２としては、半導体スイッチあるいはリレースイッチ等が好適に用いられる。特に、サイリスタ等の半導体スイッチは、長寿命かつ低駆動入力であるため、好適に用いられる。スイッチ１２は、給電制御部２４からの制御により、スイッチ１２の閉／開を切り替える。
As the switch 12, a semiconductor switch or a relay switch is preferably used. In particular, a semiconductor switch such as a thyristor is preferably used because of its long life and low drive input. The switch 12 switches between closing and opening of the switch 12 under the control of the power
また、商用交流電源２は、出力端子１３へ交流電力を供給しながら、コネクタ３ａ、３ｂを通じて、バックアップユニット２０内の電力変換回路２１へも交流電力を供給する。電力変換回路２１は、交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータおよび直流電流を交流電流に変換するＤＣ／ＡＣインバータとして、制御指示に従い作動する。
The commercial
商用交流電力２が正常である場合には、商用交流電源２からの交流電力は、電力変換回路２１を介して直流電力に変換される。その直流電力は、蓄電手段としてのコンデンサ、キャパシタあるいは二次電池等からなるバッテリ電源２２を充電する。
When the
商用交流電源２から供給される交流電力に異常が生じた場合には、まず、検出コイル１４を介して、入力電圧判断部２５にて入力電圧の異常が検出される（図２のステップＳ１）。すると、入力電圧判断部２５より、給電制御部２４へ信号が送られる。すると、給電制御部２４は、負荷機器４への電力供給を商用交流電源２からバッテリ電源２２に切り替える（ステップＳ２）。商用交流電源２からバッテリ電源２２に切り替えるには、給電制御部２４が、スイッチ１２を開き、さらに、電力変換回路２１が、バッテリ電源２２からの直流電力を、交流電力に変換する作業を開始する。したがって、商用交流電源２は、遮断され、バッテリ電源２２から負荷機器４に交流電力が供給される。
When an abnormality occurs in the AC power supplied from the commercial
また、給電制御部２４が負荷機器４への電力供給を、商用交流電源２からバッテリ電源２２に切り替えると、タイマ２５は、カウントを開始する。タイマ２５は、バッテリ電源２２により電力を供給できる時間内に、負荷機器４の動作を安全に終了させるために、所定の待機時間をカウントする。したがって、タイマ２５は、所定の待機時間に達したか否かを判定し、その待機時間内に商用交流電源２が復旧したかを判定する（ステップＳ３）。商用交流電源２が復旧していないと判定した時は、給電制御部２４に停止命令信号を出力する。すると、停止命令信号を受けた給電制御部２７は、無線あるいは有線の通信手段（不図示）により、負荷機器４を安全に終了するよう指示する（ステップＳ４）。その結果、負荷機器４は停止する。一方、タイマ２５はカウントを継続し、バックアップユニット２０からの供給電力が所定電圧以下になる危機が生ずる確率が高くなる時間に達すると、すなわち、負荷機器４の終了に必要な時間以上の所定の時間が経過すると、無停電電源装置１を、停止させる（ステップＳ５）。
When the power
所定の待機時間内に商用交流電源２が復旧した場合には、復旧した入力電圧が、検出コイル１４を介して入力電圧判断部２３にて確認される。すると、給電制御部２４は、ステプＳ３の判定において肯定的（Ｙｅｓ）な判定をし、バッテリ電源２２から商用交流電源２に切り替えるように指示する。具体的には、スイッチ１２を閉じると共に、電力変換回路２１が交流電力を直流電力に変換するように指示する（ステップＳ６）。なお、所定の待機時間内に商用交流電源２が回復した場合、および無停電電源装置１が停止した場合、タイマ２５は、リセットされる。
When the commercial
次にバックアップユニット２０の修理などのため、配電ユニット１０とバックアップユニット２０とを分離する場合について説明する。図３は、配電ユニット１０とバックアップユニット２０とを分離した状態を示す。
Next, a case where the
配電ユニット１０の出力端子１３に、負荷機器４のコンセントが接続されスイッチ１２が閉じられたままの状態のときに、バックアップユニット２０を、配電ユニット１０から分離するとする。配電ユニット１０とバックアップユニット２０とを分離するために、コネクタ３ａ、３ｂが解離されると、入力電圧判断部２３から給電制御部２４に両ユニット１０、２０が分離した旨の信号が送られる。すると、給電制御部２４は、電力変換回路２１の動作を停止させ、バックアップユニット２０の機能を停止させる。
Assume that the
上述の手順で分離された配電ユニット１０は、スイッチ１２が閉じられたままであるので、商用交流電源１１が供給され続けている。したがって、バックアップユニット２０を取り外しても、配電ユニット１０から、負荷機器４への電力供給は可能であり、配電ユニット１０は、いわゆるテーブルタップとして使用できる。
Since the switch 12 remains closed, the commercial AC power supply 11 continues to be supplied to the
バックアップユニット２０から出力端子１３へ電力が供給されている状態で、両ユニット１０、２０が分離されると、分離された旨の信号を入力電圧判断部２３から受け取った給電制御部２４は、電力変換回路２１の動作を停止させると共に、バックアップユニット２０の機能を停止させる。スイッチ１２は、閉じたままとしてもよいが、両ユニット１０、２０が分離されると、スイッチ１２が閉じるような制御を行うのが好ましい。また、バックアップユニット２０から電力を供給している状態の際は、バックアップユニット２０の表示部（図示省略）に分離しないようにする注意メッセージを表示するのが好ましい。
When both
分離されている配電ユニット１０とバックアップユニット２０とを結合する際には、コネクタ３ａ、３ｂを結合させる。すると、コネクタ３ａ、３ｂのその結合を、入力電圧判断部２３が確認する。そして入力電圧判断部２３は、給電制御部２４に両ユニット１０、２０を結合した旨の信号を送信する。その信号を受信した給電制御部２４は、まず、電力変換回路２１にて交流電力を直流電力に変換するように指示する。なお、スイッチ１２が開いている状態で、両ユニット１０、２０が結合されたときは、給電制御部２４は、まずスイッチ１２を閉じる動作をさせる。バッテリ電源２２は電力変換回路２１にて変換された直流電力にて充電される。
When the separated
（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態について、図４に基づいて説明する。図４は、第２の実施の形態に係る無停電電源装置１Ａの構造を示す回路図である。なお、各図において、第１の実施の形態と同一要素には、同一符号を付して重複する説明を省略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a circuit diagram showing the structure of the uninterruptible power supply 1A according to the second embodiment. In each figure, the same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
配電ユニット１０Ａは、入力端子１１、第１のスイッチ１５、１つまたは複数の出力端子１３、検出コイル１４、バイパス回路１６、第２のスイッチ１７、およびバックアップユニット２０Ａに接続するためのコネクタ３ａを備える。出力端子１３には、例えばパーソナルコンピュータ等の負荷機器４が接続される。
The power distribution unit 10A includes an input terminal 11, a first switch 15, one or more output terminals 13, a detection coil 14, a
第２のスイッチ１７は、ＤＣ／ＡＣインバータ２１ｂ側の接点１７ａと、バイパス回路１６側の接点１７ｂに接続することができる。バックアップユニット２０Ａが配電ユニット１０Ａに接続されている間は、第２のスイッチ１７はＤＣ／ＡＣインバータ２１側の接点１７ａに接続され、出力端子１３とＤＣ／ＡＣインバータ２１とを接続している。
The
バックアップユニット２０Ａは、第１の電力変換回路として、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１ａ、第２の電力変換回路としてＤＣ／ＡＣインバータ２１ｂ、蓄電手段としてのバッテリ電源２２、入力電圧判断部２３、給電制御部２４、タイマ２５、および配電ユニット１０Ａに接続するためのコネクタ３ｂを備える。また、配電ユニット１０Ａの入力端子１１および出力端子１３は、電力変換回路２１にコネクタ３ｂを介して接続されている。さらに、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１ａは、ＤＣ／ＡＣインバータ２１ｂおよびバッテリ電源２２にも接続されている。
The backup unit 20A includes an AC / DC converter 21a as a first power conversion circuit, a DC / AC inverter 21b as a second power conversion circuit, a
第２の実施の形態の場合には、まず、商用交流電力２は、入力端子１１、第１のスイッチ１５そして、コネクタ３ａ、３ｂを通り、バックアップユニット２０ＡのＡＣ／ＤＣコンバータ２１ａに供給される。そして、交流電力は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１ａを介して、直流電力に変換され、その直流電力にて、バッテリ電源２２は、充電される。また、バッテリ電源２２またはＡＣ／ＤＣコンバータ２１ａから供給される直流電力は、ＤＣ／ＡＣインバータ２１ｂを介して、交流電力に変換される。その交流電力は、コネクタ３ｂ、３ａ、第２のスイッチ１７を通って配電ユニット１０Ａが有する出力端子１３から、負荷機器４に供給される。
In the case of the second embodiment, first, the
第２の実施の形態において、商用交流電力２に異常が発生した場合には、検出コイル１４を介して、入力電圧判断部２３が異常を確認する。そして、入力電圧判断部２３から異常が生じた旨の信号を受信した給電制御部２４は、負荷機器４への電力供給を、バッテリ電源２２に切り替える。具体的には、第１のスイッチ１５を開き、第２のスイッチ１７の接続を接点１７ａ側に維持する。給電制御部２４は、さらに、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１ａを停止する。これらの動作により、商用交流電源２は、負荷機器４との接続が遮断される。そして、負荷機器４のバッテリ電源２２からの給電を開始する。バッテリ電源２２からの直流電力は、ＤＣ／ＡＣインバータ２１ｂによって、交流電力に変換される。そしてその交流電力は、コネクタ３ｂ、３ａ、第２のスイッチ１７を通って配電ユニット１０Ａが有する出力端子１３へ供給され、負荷機器４に供給される。
In the second embodiment, when an abnormality occurs in the
第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、商用交流電源２からバッテリ電源２２への切り替えと同時に、タイマ２５がカウントを開始する。そして所定の待機時間に達すると、停止命令信号を給電制御部２４に出力する。すると、停止命令信号を受けた給電制御部２４は、無線あるいは有線の通信手段（不図示）により、負荷機器４を安全に終了するよう指示する。そして、終了指示から負荷機器４の終了に必要な時間以上の所定時間が経過すると、無停電電源装置１Ａは、停止する。
Also in the second embodiment, the
所定の待機時間内に商用交流電源２が復旧した場合には、復旧した入力電圧が、検出コイル１４を介して入力電圧判断部２３にて確認される。すると、給電制御部２４は、バッテリ電源２２から商用交流電源２に切り替えるように指示する。具体的には、第２のスイッチ１７の接続を、接点１７ａ側から接点１７ｂ側に切り換えることにより、負荷機器４の電力供給を商用交流電源２からとする。また、第１のスイッチ１５を閉じることにより、バックアップユニット２０Ａに商用交流電源２を接続し、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１ａを作動させて、交流電力を直流電力に変換するように指示する。そして、バッテリ電源２２に蓄電される。なお、所定の待機時間内に電源が回復した場合、および無停電電源装置１Ａが停止した場合、タイマ２５は、リセットされる。
When the commercial
また、商用交流電源２からの電力供給がバックアップユニット２０Ａ、第２のスイッチ１７を介して負荷機器４側に供給されている状態で、配電ユニット１０Ａとバックアップユニット２０Ａとを分離すると、入力電圧判断部２３が、コネクタ３ａ、３ｂの分離を確認する。すると、入力電圧判断部２３から両ユニット１０Ａ、２０Ａが分離した旨の信号を受信する給電制御部２４は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１ａとＤＣ／ＡＣインバータ２１ｂを停止する。一方、両ユニット１０Ａ、２０Ａが分離されることにより、第２のスイッチ１７を強制的にＯＮにさせていた信号の信号論理が変化する。そして、第２のスイッチ１７をＤＣ／ＡＣインバータ２１ｂ側の接点１７ａから、バイパス回路１５側の接点１７ｂに接続する。すると、商用交流電源２から交流電力を負荷機器４に直接供給できる。
When the power supply from the commercial
また、バックアップユニット２０Ａで生成した電力を、負荷機器４へ供給している状態の時に、両ユニット１０Ａ、２０Ａを分離すると、入力電圧判断部２３が、その分離を確認し、両ユニット１０Ａ、２０Ａが分離した旨の信号を入力電圧判断部２３から給電制御部２４に送信する。すると、給電制御部２４は、ＤＣ／ＡＣインバータ２１ｂを停止させる。なお、第２のスイッチ１７は、接点１７ａ側を維持したままとしてもよいが、上述と同様に接点１７ｂ側に切り換えても良い。
Further, when the power generated by the backup unit 20A is being supplied to the
また、配電ユニット１０Ａとバックアップユニット２０Ａとを結合する際には、コネクタ３ａ、３ｂを結合する。すると、入力電圧判断部２３が給電制御部２４に両ユニット１０Ａ、２０Ａが結合した旨の信号を送る。その信号を受信した給電信号部２４は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１ａ、ＤＣ／ＡＣインバータ２１ｂを作動させる。そして、第２のスイッチ１７を接点１７ｂから接点１７ａへ切り替えることにより、無停電電源装置１Ａは、本来の機能を行うようになる。なお、バッテリ電源２２から電力を供給している状態の時には、バックアップユニット２０Ａの表示部（図示省略）に、バックアップユニット２０Ａを分離しないように、注意を促す注意メッセージを表示させるのが好ましい。
Further, when the power distribution unit 10A and the backup unit 20A are coupled, the
第２の実施の形態にかかる無停電電源装置１Ａは、ＤＣ／ＡＣインバータ２１ｂを介して負荷機器４へ電力を供給するので、品質の良い安定した交流電力を常時供給できる。したがって、精密機器等あるいは、電力供給の不安定な地域にて好適に用いられる。それに対して、第１の実施の形態にかかる無停電電源装置１は、商用交流電源２に異常のない際には、電力変換回路２１を通さずに負荷機器４に電力を供給する。したがって、第２の実施の形態のように常にＤＣ／ＡＣインバータ２１ｂを通している場合に比べ、電力供給における電力損失が小さいという利点がある。
Since the uninterruptible power supply 1A according to the second embodiment supplies power to the
以上、本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態について述べたが、本発明は、これらの実施の形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。 The first embodiment and the second embodiment of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made.
たとえば、第１の実施の形態においては、ＡＣ／ＤＣコンバータおよびＤＣ／ＡＣインバータとして制御指示に従い切り替えられる電力変換回路２１を用いているが、ＡＣ／ＤＣコンバータとＤＣ／ＡＣインバータとを別々に設けて、スイッチ等で制御するものでもよい。
For example, in the first embodiment, the
また、コネクタ３ａ、３ｂとしては、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）を使用した接続としたり、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を利用した接続とする等、各種のコネクタを利用できる。また、電力線用のコネクタと、信号線用のコネクタを計４個のコネクタで接離可能とするようにしても良い。さらには、コネクタ式ではなく、配線接合方式としてもよい。たとえば、電線で接続することにより、配電ユニット部分とバックアップユニット部分を別の場所に置けるようにしてもよい。
As the
また、第２の実施の形態において、第１のスイッチ１５は、正常時にバックアップユニット２０Ａから電力を供給するのではなく、バイパス回路１６を利用して直接、出力端子１３へ電力を供給する際に、この第１のスイッチ１５を開くようにしている。しかし、この第１のスイッチ１５は、なくてもよい。その場合には、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１ａを停止することにより、商用交流電力２を遮断できる。
In the second embodiment, the first switch 15 does not supply power from the
また、本実施の形態では、負荷機器４に、交流電力を供給しているが、直流電力を供給することもできる。たとえば、第２の実施の形態において、ＤＣ／ＡＣインバータ２１ｂの代わりに、ＤＣ／ＤＣコンバータを設けることで、直流電力を効率よく供給できる。
Moreover, in this Embodiment, although alternating current power is supplied to the
また、バッテリ電源２２に充電あるいはバッテリ電源２２から負荷機器４に給電している間には、バックアップユニット２０、２０Ａと配電ユニット１０、１０Ａとの間に電圧が印加されている。そのような、電圧が印加されている状態でコネクタ３ａ、３ｂの着脱を行うと、作業者が感電する恐れがある。したがって、バックアップユニット２０、２０Ａ側に電力が供給されている状態、およびバックアップユニット２０、２０Ａが、配電ユニット１０、１０Ａに電力が供給されている状態では、バックアップユニット２０、２０Ａの着脱を制限するために、ロック機構あるいは、着脱の際に強制的にバッテリ電源２２への充電およびバッテリ電源２２からの給電を停止するための遮断スイッチ等を設けても良い。ロック機構および遮断スイッチにより、感電を防止し、交換の際の安全性を高めることができる。なお、このロック機構は、電源異常にてバックアップユニット２０、２０Ａから配電ユニット１０、１０Ａ側に電力を供給しているときのみ動作するようにしても良い。
In addition, a voltage is applied between the
また、入力電圧の異常を検出するためには、検出コイル１４に限らず、入力電源の変化を検出できるデバイスであれば、あらゆるデバイスを用いることができる。さらに、第１の実施の形態において、商用交流電源２からの商用交流電力の乱れおよびノイズを低減するために、フィルターを用いても良い。
Further, in order to detect an abnormality in the input voltage, not only the detection coil 14 but any device that can detect a change in the input power supply can be used. Furthermore, in the first embodiment, a filter may be used in order to reduce the disturbance and noise of the commercial AC power from the commercial
１、１Ａ…無停電電源装置
２…商用交流電源（商用電源）
３ａ、３ｂ…コネクタ
４…負荷機器
１０、１０Ａ…配電ユニット
１１…入力端子
１２…スイッチ
１３…出力端子
１４…検出コイル（検出器）
２０、２０Ａ…バックアップユニット
２１…電力変換回路
２２…バッテリ電源（蓄電手段）
２３…入力電圧判断部
２４…給電制御部
２５…タイマ
1, 1A ...
3a, 3b ...
20, 20A ...
23 ... Input
Claims (5)
当該商用電源に異常が発生した際に、上記負荷機器に電力を供給するためのバックアップユニットと、を有する無停電電源装置において、上記配電ユニットと上記バックアップユニットとを接離可能に構成したことを特徴とする無停電電源装置。 A power distribution unit to which load equipment and commercial power are connected;
In an uninterruptible power supply device having a backup unit for supplying power to the load device when an abnormality occurs in the commercial power supply, the power distribution unit and the backup unit are configured to be connectable and separable. Uninterruptible power supply.
前記商用電源に接続される入力端子と、
前記負荷機器が接続される出力端子と、
前記出力端子に接続され、前記バックアップユニットが接離可能とされる第１のコネクタと、
前記入力端子と前記出力端子との間に設けられるスイッチと、
前記出力端子と前記スイッチとの間の電力線に沿って設けられる検出器と、を具備し、
前記バックアップユニットは、
前記第１のコネクタに接離可能な第２のコネクタと、
この第２のコネクタを介して前記出力端子に接続される電力変換回路と、
前記電力変換回路からの直流電力にて蓄電される蓄電手段と、
前記第１と第２のコネクタを介して前記検出器に接続される入力電圧判断部と、
上記入力電圧判断部からの信号により、前記スイッチおよび上記電力変換回路の制御を行う給電制御部と、を具備し、
上記蓄電手段からの直流電力は、上記電力変換回路により所定の直流あるいは交流電力に変換されて前記負荷機器に供給されることを特徴とする、請求項１に記載の無停電電源装置。 The power distribution unit
An input terminal connected to the commercial power supply;
An output terminal to which the load device is connected;
A first connector connected to the output terminal, wherein the backup unit can be contacted and separated;
A switch provided between the input terminal and the output terminal;
A detector provided along a power line between the output terminal and the switch,
The backup unit is
A second connector capable of contacting and separating from the first connector;
A power conversion circuit connected to the output terminal via the second connector;
Power storage means for storing the DC power from the power conversion circuit;
An input voltage determination unit connected to the detector via the first and second connectors;
A power supply control unit that controls the switch and the power conversion circuit according to a signal from the input voltage determination unit;
2. The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein the DC power from the power storage unit is converted into predetermined DC or AC power by the power conversion circuit and supplied to the load device.
前記給電制御部は、前記入力電圧判断部からの上記信号により、前記スイッチおよび前記電力変換回路を制御することを特徴とする請求項1または２に記載の無停電電源装置。 The input voltage determination unit receives a signal from the detector via the first and second connectors and, when detecting an abnormality in the input voltage, transmits a signal indicating an abnormality to the power supply control unit. ,
The uninterruptible power supply according to claim 1 or 2, wherein the power supply control unit controls the switch and the power conversion circuit according to the signal from the input voltage determination unit.
前記商用電源に接続される入力端子と、
前記負荷機器が接続される出力端子と、
前記出力端子に接続され、前記バックアップユニットが接続可能とされる第１のコネクタと、
前記入力端子に接続されるバイパス回路と、
前記出力端子に接続され、上記第１のコネクタと上記バイパス回路への接続を切り替える入力切替スイッチと、
前記出力端子からの電力線に沿って設けられる検出器と、を具備し、
前記バックアップユニットは、
前記第１のコネクタに接離可能な第２のコネクタと、
この第２のコネクタを介して前記入力端子に接続される第１の電力変換回路と、
上記第１の電力変換回路からの直流電力にて蓄電される蓄電手段と、
上記蓄電手段に接続されると共に上記第１の電力変換回路と上記第１と第２のコネクタを介して前記出力端子との間に設けられる第２の電力変換回路と、
上記検出器に上記第１と第２のコネクタを介して接続される入力電圧判断部と、
上記入力電圧判断部からの信号により、上記第１の電力変換回路および上記第２の電力変換回路の制御を行う給電制御部と、を具備し、
上記蓄電手段または上記第１の電力変換回路からの直流電力は、上記第２の電力変換回路により、所定の直流あるいは交流電力に変換されて前記負荷機器に供給され、
前記バックアップユニットを前記配電ユニットから取り外す際には、上記入力切替スイッチが上記第１のコネクタへの接続から上記バイパス回路への接続に切り替わることを特徴とする請求項１に記載の無停電電源装置。 The power distribution unit
An input terminal connected to the commercial power supply;
An output terminal to which the load device is connected;
A first connector connected to the output terminal and to which the backup unit is connectable;
A bypass circuit connected to the input terminal;
An input changeover switch that is connected to the output terminal and switches the connection to the first connector and the bypass circuit;
A detector provided along a power line from the output terminal,
The backup unit is
A second connector capable of contacting and separating from the first connector;
A first power conversion circuit connected to the input terminal via the second connector;
Power storage means for storing with DC power from the first power conversion circuit;
A second power conversion circuit connected to the power storage means and provided between the first power conversion circuit and the output terminal via the first and second connectors;
An input voltage determination unit connected to the detector via the first and second connectors;
A power supply control unit that controls the first power conversion circuit and the second power conversion circuit according to a signal from the input voltage determination unit;
DC power from the power storage means or the first power conversion circuit is converted into predetermined DC or AC power by the second power conversion circuit and supplied to the load device,
2. The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein when the backup unit is detached from the power distribution unit, the input changeover switch is switched from connection to the first connector to connection to the bypass circuit. .
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010284060A (en) * | 2009-06-08 | 2010-12-16 | Daiwa House Industry Co Ltd | Portable power supply system with emergency power supply function |
| JP2011053875A (en) * | 2009-09-01 | 2011-03-17 | Nec Corp | Disk array apparatus |
| JP2012165558A (en) * | 2011-02-07 | 2012-08-30 | Nishimu Electronics Industries Co Ltd | Uninterruptible power supply apparatus |
| JP2015082878A (en) * | 2013-10-22 | 2015-04-27 | 日本電気株式会社 | Power storage device, power storage system, and method of controlling power storage device |
| CN106300647A (en) * | 2016-10-18 | 2017-01-04 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | A kind of adaptive switched method of supplying power to of outdoor test instrument |
| JP2020102965A (en) * | 2018-12-21 | 2020-07-02 | 株式会社Ihi | Power supply device, power conditioner, and power unit |
-
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010284060A (en) * | 2009-06-08 | 2010-12-16 | Daiwa House Industry Co Ltd | Portable power supply system with emergency power supply function |
| JP2011053875A (en) * | 2009-09-01 | 2011-03-17 | Nec Corp | Disk array apparatus |
| US8572422B2 (en) | 2009-09-01 | 2013-10-29 | Nec Corporation | Disk array apparatus including insertion/extraction detection function of the connector |
| JP2012165558A (en) * | 2011-02-07 | 2012-08-30 | Nishimu Electronics Industries Co Ltd | Uninterruptible power supply apparatus |
| JP2015082878A (en) * | 2013-10-22 | 2015-04-27 | 日本電気株式会社 | Power storage device, power storage system, and method of controlling power storage device |
| CN106300647A (en) * | 2016-10-18 | 2017-01-04 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | A kind of adaptive switched method of supplying power to of outdoor test instrument |
| CN106300647B (en) * | 2016-10-18 | 2023-06-16 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | Self-switching power supply method for outdoor tester |
| JP2020102965A (en) * | 2018-12-21 | 2020-07-02 | 株式会社Ihi | Power supply device, power conditioner, and power unit |
| JP7172572B2 (en) | 2018-12-21 | 2022-11-16 | 株式会社Ihi | Power supply, power conditioner and power supply |
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