JP4223423B2 - 無停電電源装置、加入者側装置および通信システム - Google Patents
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Description
このバックアップ用バッテリの未接続状態の確認方法は、バックアップ用バッテリが接続されている場合には、商用電源の投入時にそのバックアップ用バッテリに電流が流れ、充電回路の出力電圧に電圧降下が発生することから、電圧検出回路による検出電圧が所定の閾値未満の場合にバックアップ用バッテリの接続状態であると判定するものである。また、バックアップ用バッテリが接続されていない場合には、商用電源の投入時であっても充電回路の出力電圧に電圧降下が発生しないことから、電圧検出回路による検出電圧が所定の閾値以上の場合にバックアップ用バッテリの未接続状態であると判定するものである(例えば、特許文献1参照)。
従って、電源投入時にバックアップ用バッテリの接続状態を確認できても、通常運転中に保守点検等でバックアップ用バッテリを交換した場合には、その接続状態を確認することはできず、未接続状態になっていた場合には商用電源に停電が発生してもその商用電源のバックアップを行うことができないなどの課題があった。
図1はこの発明の実施の形態1による光ファイバ通信システムを示すブロック図であり、この発明の無停電電源装置の適用例を示したものである。
図において、宅内装置(加入者側装置)1は、光ファイバ(通信経路)5を通じて局側装置4に対して通信する通信部(通信手段、負荷)2と、その通信部2に所定の直流電圧を供給する電源部3とから構成されるものである。交流/直流変換部6は、商用電源ACを直流電圧に変換して電源部3に供給するものである。また、バッテリ(蓄電手段)7は、電源部3に取り付け取り外し自在にされ、商用電源ACの停電時にその電源の代わりに通信部2への電源を供給するものである。
この宅内装置1は、バッテリ7の未接続状態でも商用電源ACが供給されていれば動作可能であり、また、バッテリ7が電源部3に未接続である場合には、その未接続状態を電源部3が検出し、通信部2から光ファイバ5を通じて局側装置4に対して未接続警報を通信するものである。
電源部3において、直流/直流変換部(直流電圧変換手段)11は、絶縁型のスイッチング方式のDC/DCコンバータにより構成され、交流/直流変換部6から供給される−48Vdcの直流電圧を、例えば17Vdc等の直流電圧に変換するものである。ダイオード12は、直流/直流変換部11の出力側に接続され、商用電源ACの停電時にバッテリ7から通信部2に電源を供給することになるが、その電流の逆流を防止するものである。また、直流/直流変換部13は、絶縁型のスイッチング方式のDC/DCコンバータにより構成され、直流/直流変換部11からダイオード12を介して供給される直流電圧を、例えば3.3Vdc、5Vdc、30Vdc等の直流電圧に変換して通信部2に供給するものである。
充電回路部(充電手段)14は、絶縁型の3端子レギュレータにより構成され、直流/直流変換部11から供給される直流電圧を、接続されたバッテリ7に例えば13.5Vdcの定電圧で充電するものである。なお、この充電回路部14は、フォトカプラの入力により3端子レギュレータをオンオフ制御することにより充電および充電停止を制御可能に構成されたものである。電圧監視回路部(電圧監視手段)15は、電源電圧監視用ICにより構成され、充電回路部14およびバッテリ7間の電圧を検出するものである。より具体的には、充電回路部14の出力部の電圧を検出するものである。
ダイオード17は、バッテリ7および直流/直流変換部13の入力間に接続され、電流の逆流を防止するものである。
なお、この実施の形態1では、図2に示すように、バッテリ7を、電源部3に対して外出しに設置するように構成したものである。
図3はこの発明の実施の形態1による無停電電源装置の動作を示すフローチャート、図4はこの発明の実施の形態1による無停電電源装置の動作を示すタイミングチャートである。
図1から図3において、商用電源ACが交流/直流変換部6を通じて電源部3に投入された場合(ステップST1)、直流/直流変換部11、ダイオード12、直流/直流変換部13を通じて通信部2に所定の直流電圧が供給され、通信部2は動作可能になる。制御部16では、直流/直流変換部13の出力電圧5Vdcを使用したPLDを用いてその電源投入を認識し、一旦、バッテリ7の未接続状態であると初期設定する(ステップST2)。さらに、充電回路部14のフォトカプラをオフに制御し、充電回路部14からバッテリ7への充電を停止させる(ステップST3)と共に、その充電停止時に電圧監視回路部15によって検出される電圧を入力し(ステップST4)、その検出電圧と予め設定された閾値Vthとを比較する(ステップST5)。この検出電圧が閾値Vth以下の場合にバッテリ7の未接続状態であると判定する。
これは、電源投入時においては、バッテリ7に前回の通常運転時における充電電圧が残っており、電源部3にバッテリ7が接続状態であるならば、閾値Vth以上の充電電圧が検出されるからである。また、新たなバッテリ7を接続してから電源投入する場合においても、通常、新たなバッテリ7を十分に充電された状態にしてから接続されることから、電源部3に新たなバッテリ7が接続状態であるならば、閾値Vth以上の充電電圧が検出される。
この未接続状態の判定は、通信部2に伝送され、通信部2から光ファイバ5を通じて局側装置4に対して未接続警報として通信される。
ここで、商用電源ACからの給電が継続される通常運転中では、制御部16による充電回路部14のフォトカプラのオンおよびオフの制御により、充電回路部14からバッテリ7への充電を周期的に停止させ(ステップST7)、その充電停止時に電圧監視回路部15によって検出される電圧を入力し、その検出電圧と予め設定された閾値Vthとを比較する(ステップST8)。上記同様、検出電圧が閾値Vth以下の場合にバッテリ7の未接続状態であると判定し(ステップST2)、この未接続状態の判定は、通信部2に伝送され、通信部2から光ファイバ5を通じて局側装置4に対して未接続警報として通信される。
一方、通常運転中の検出電圧が閾値Vthを超える場合にバッテリ7の接続状態であると判定する。
図4はその時の充電回路部14の出力電圧と、充電回路部14の出力部の電圧とを示したものである。電圧監視回路部15では、充電回路部14からバッテリ7への充電停止時に、充電回路部14の出力部の電圧を監視していることから、充電回路部14から出力される充電電圧を検出することなく、バッテリ7の充電電圧を監視することができ、閾値Vth以下であるか否かによりバッテリ7の未接続状態または接続状態を判定することができる。
また、バッテリ7が電源部3に未接続状態である場合には、その未接続状態を未接続警報として、通信部2から光ファイバ5を通じて局側装置4に対して通信することができる宅内装置1および光ファイバ通信システムが得られる。
さらに、バッテリ7を、電源部3に外出しに設置するように構成したことにより、バッテリ7の交換等の保守管理を容易にすることができる。また、電源部3の入力としては、直流/直流変換部11の−48Vdc入力となるので、電話局に設置する場合に有効に設置することができる。
図5はこの発明の実施の形態2による無停電電源装置を示すブロック図であり、電源部3に、商用電源ACを直流電圧に変換して直流/直流変換部11に供給する交流/直流変換部(交流直流電圧変換手段)6を取り込んだものである。その他の構成については図2と同等である。
このように、交流/直流変換部6を、電源部3の内部に取り込むように構成したことにより、交流/直流変換部6を含めた全体の構成を小型化することができる。また、電源部3の入力としては、商用電源ACを用いることができ、汎用性を高めることができる。
図6はこの発明の実施の形態3による無停電電源装置を示すブロック図であり、電源部3に、さらにバッテリ7を取り込んだものである。その他の構成については図5と同等である。
このように、交流/直流変換部6およびバッテリ7を、電源部3の内部に取り込むように構成したことにより、交流/直流変換部6およびバッテリ7を含めた全体の構成を小型化することができる。また、電源部3の入力としては、商用電源ACを用いることができ、汎用性を高めることができる。
Claims (6)
- 電源電圧を変圧して所定の直流電圧を負荷に供給する直流電圧変換手段と、
取り付け取り外し自在にされ、電源停電時にその電源の代わりに上記負荷への電源を供給する蓄電手段と、
上記直流電圧変換手段から発生される直流電圧を上記蓄電手段に供給する充電手段と、
上記充電手段の上記蓄電手段への出力部の電圧を検出する電圧監視手段と、
上記直流電圧変換手段への電源電圧の投入を検出し、その投入検出時に、上記充電手段から上記蓄電手段への充電を停止させると共に、上記直流電圧変換手段への電源電圧の給電が継続的される通常運転中に、上記充電手段から上記蓄電手段への充電を間欠的に停止させ、それら充電停止時に上記電圧監視手段によって検出される電圧が予め設定された閾値以下の場合に上記蓄電手段の未接続状態であると判定する制御手段とを備えた無停電電源装置。 - 蓄電手段は、当該無停電電源装置に外出しに設置されることを特徴とする請求項1記載の無停電電源装置。
- 交流の商用電源を直流電圧に変換して直流電圧変換手段に供給する交流直流電圧変換手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の無停電電源装置。
- 交流の商用電源を直流電圧に変換して直流電圧変換手段に供給する交流直流電圧変換手段を備え、
蓄電手段は、当該無停電電源装置の内部に取り込むように設置されることを特徴とする請求項1記載の無停電電源装置。 - 通信手段に所定の直流電圧を供給する無停電電源装置を備え、
上記無停電電源装置は、
電源電圧を変圧して所定の直流電圧を上記通信手段に供給する直流電圧変換手段と、
取り付け取り外し自在にされ、電源停電時にその電源の代わりに上記通信手段への電源を供給する蓄電手段と、
上記直流電圧変換手段から発生される直流電圧を上記蓄電手段に供給する充電手段と、
上記充電手段の上記蓄電手段への出力部の電圧を検出する電圧監視手段と、
上記直流電圧変換手段への電源電圧の投入を検出し、その投入検出時に、上記充電手段から上記蓄電手段への充電を停止させると共に、上記直流電圧変換手段への電源電圧の給電が継続的される通常運転中に、上記充電手段から上記蓄電手段への充電を間欠的に停止させ、それら充電停止時に上記電圧監視手段によって検出される電圧が予め設定された閾値以下の場合に上記蓄電手段の未接続状態であると判定する制御手段とを備え、
上記通信手段は、上記制御手段が上記蓄電手段の未接続状態であると判定した場合に、外部に未接続警報を通信することを特徴とする加入者側装置。 - 通信経路を通じて局側装置に対して通信する加入者側装置を備え、
上記加入者側装置は、通信手段に所定の直流電圧を供給する無停電電源装置を備え、
上記無停電電源装置は、
電源電圧を変圧して所定の直流電圧を上記通信手段に供給する直流電圧変換手段と、
取り付け取り外し自在にされ、電源停電時にその電源の代わりに上記通信手段への電源を供給する蓄電手段と、
上記直流電圧変換手段から発生される直流電圧を上記蓄電手段に供給する充電手段と、
上記充電手段の上記蓄電手段への出力部の電圧を検出する電圧監視手段と、
上記直流電圧変換手段への電源電圧の投入を検出し、その投入検出時に、上記充電手段から上記蓄電手段への充電を停止させると共に、上記直流電圧変換手段への電源電圧の給電が継続的される通常運転中に、上記充電手段から上記蓄電手段への充電を間欠的に停止させ、それら充電停止時に上記電圧監視手段によって検出される電圧が予め設定された閾値以下の場合に上記蓄電手段の未接続状態であると判定する制御手段とを備え、
上記加入者側装置の上記通信手段は、上記制御手段が上記蓄電手段の未接続状態であると判定した場合に、上記局側装置に上記通信経路を通じて未接続警報を通信することを特徴とする通信システム。
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