JPH04140018A - 無停電電源装置とその放電終止検出方法 - Google Patents
無停電電源装置とその放電終止検出方法Info
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- JPH04140018A JPH04140018A JP2262310A JP26231090A JPH04140018A JP H04140018 A JPH04140018 A JP H04140018A JP 2262310 A JP2262310 A JP 2262310A JP 26231090 A JP26231090 A JP 26231090A JP H04140018 A JPH04140018 A JP H04140018A
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- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要]
商用交流入力の停電特等ムこバッテリーから電力を供給
することにより動作を継続させるための無停tt電源装
置関し、 バッテリー漏れ電流の発生を防止し、かつハ。
することにより動作を継続させるための無停tt電源装
置関し、 バッテリー漏れ電流の発生を防止し、かつハ。
テリー電圧が高い場合にも放電終止電圧を確実に検出で
きる高倍転性・低コストの無停電電源装置を提供するこ
とを目的とし、 充放電可能なバッテリーと、該バッテリーを充電するた
めの定電流垂下特性を有する充電用電源を備え、該充電
用電源からダイオードを介して前記バッテリーに充電す
るようにした無停電N源装置において、停電時に前記ハ
・ンテリーの出力を前記充電用電源に供給する供給手段
と、該供給手段を介して供給される前記バッテリーの出
力により動作する前記充電用電源の出力が放電終止電圧
になったことを検出する検出手段とを具備したものであ
る。
きる高倍転性・低コストの無停電電源装置を提供するこ
とを目的とし、 充放電可能なバッテリーと、該バッテリーを充電するた
めの定電流垂下特性を有する充電用電源を備え、該充電
用電源からダイオードを介して前記バッテリーに充電す
るようにした無停電N源装置において、停電時に前記ハ
・ンテリーの出力を前記充電用電源に供給する供給手段
と、該供給手段を介して供給される前記バッテリーの出
力により動作する前記充電用電源の出力が放電終止電圧
になったことを検出する検出手段とを具備したものであ
る。
〔産業上の利用分野]
本発明は、商用交流入力の停電特等ムこバッテリーから
電力を供給することにより給電を継続させる無停電ii
電源装置関し、特に放電時のバッテリー電圧を検出する
手段の改良に関する。
電力を供給することにより給電を継続させる無停電ii
電源装置関し、特に放電時のバッテリー電圧を検出する
手段の改良に関する。
近年、様々な規模の電子計算機、パーソナルコンピュー
タ、ファクシミリなどの普及により商用電源の瞬断や停
電による被害が増大している。
タ、ファクシミリなどの普及により商用電源の瞬断や停
電による被害が増大している。
そこで、停電対策として無停電電源装置を使用すること
が多くなってきた。現実乙こ、ここ数年、無停ii を
源装置の市場は年率30%以上の勢いで伸びている。
が多くなってきた。現実乙こ、ここ数年、無停ii を
源装置の市場は年率30%以上の勢いで伸びている。
このような無停電電源装置を導入するにあたっては、該
無停電電源装置を装置外部に接続することが一般的であ
ったが、屈近では始めから装置に内蔵させ、商用電源の
瞬断や停電による被害を確実に防止しようとするものも
出現している。
無停電電源装置を装置外部に接続することが一般的であ
ったが、屈近では始めから装置に内蔵させ、商用電源の
瞬断や停電による被害を確実に防止しようとするものも
出現している。
無停電を源装置は、通常は、商用を源を負荷装置(1)
子計算機など)に適した電圧に変換して該負荷装置に供
給すると同時に、無停電tfi装置の内部に備えたバッ
テリーを充電しておき、停電が発生すると内部のバッテ
リーから電力を供給して給電を継続するようになってい
る。
子計算機など)に適した電圧に変換して該負荷装置に供
給すると同時に、無停電tfi装置の内部に備えたバッ
テリーを充電しておき、停電が発生すると内部のバッテ
リーから電力を供給して給電を継続するようになってい
る。
かかる目的に使用されるバッテリーは、充放電可能なパ
ンテリー(r二次電池Jと呼ばれる)であるが、放電に
よりバッテリー電圧がある規定値(放電終止電圧)以下
番こなるとバッテリーが劣化し、バッテリー寿命に影響
を与える場合がある。
ンテリー(r二次電池Jと呼ばれる)であるが、放電に
よりバッテリー電圧がある規定値(放電終止電圧)以下
番こなるとバッテリーが劣化し、バッテリー寿命に影響
を与える場合がある。
したがって、放電中のバッテリー電圧を監視し、放電に
よりバッテリー電圧が放電終止電圧まで低下した時、バ
ッテリーからの電力供給を停止する必要がある。
よりバッテリー電圧が放電終止電圧まで低下した時、バ
ッテリーからの電力供給を停止する必要がある。
第6図は従来の無停を電源装置の代表的な構成を示す図
である。
である。
図において、1はバッテリー、2は充電用電源、4aは
比較器、SWI、SW2はスイッチ、DID2はダイオ
ード、R1,R2は抵抗である。
比較器、SWI、SW2はスイッチ、DID2はダイオ
ード、R1,R2は抵抗である。
バッテリー1としては、充放電可能な二次電池が用いら
れている。
れている。
充電用を源2は、バッテリー1を充電するためのfi#
であり、例えばスイノチンダレギュレータ等により構成
される。
であり、例えばスイノチンダレギュレータ等により構成
される。
この充電用を源2は、第2図に示すような過電流垂下特
性を有する。
性を有する。
また、充電用量#2は、第3図に示すように、充電開始
直後であってバッテリー1がほとんど空の時は、大きな
充電電流が流れようとするため過電流垂下により定電流
充電を行い、ある程度充電が進むと充を電流が過電流垂
下点より下がるため定電圧充電を行う。
直後であってバッテリー1がほとんど空の時は、大きな
充電電流が流れようとするため過電流垂下により定電流
充電を行い、ある程度充電が進むと充を電流が過電流垂
下点より下がるため定電圧充電を行う。
比較器4aは、オペアンプで構成されるものでバッテリ
ー1の出力電圧を抵抗R1,R2で分圧した電圧と基!
1!電圧Vref とを比較し、抵抗R1R2により分
圧した電圧が基準電圧V refより小さくなった時に
、放電終止検出信号を出力するものである。
ー1の出力電圧を抵抗R1,R2で分圧した電圧と基!
1!電圧Vref とを比較し、抵抗R1R2により分
圧した電圧が基準電圧V refより小さくなった時に
、放電終止検出信号を出力するものである。
次に、上記構成の無停it を源装置の動作について説
明する。
明する。
通常時は、入出力端子Tから充電のための電力が供給さ
れる。この電力はダイオードD1に遮られて直接バッテ
リー1には供給されず、スイッチSW2を通して、バッ
テリー1の充電用it源2を動作させる。この充電用電
源2の出力電圧はダイオードD2を通してバッテリー1
に印加され、これによりバッテリー1の充電が行われる
。
れる。この電力はダイオードD1に遮られて直接バッテ
リー1には供給されず、スイッチSW2を通して、バッ
テリー1の充電用it源2を動作させる。この充電用電
源2の出力電圧はダイオードD2を通してバッテリー1
に印加され、これによりバッテリー1の充電が行われる
。
停電時は、入出力端子Tからの電力供給がなくなり、バ
ッテリー1からダイオードD1、スイッチSWI及び入
出力端子Tを通して放電が行われ、負荷に電力を供給す
る。このとき充電用電源2は動作する必要がないので、
スイッチSW2を開放するのが一般的である。また、ダ
イオードD2によりバッテリー1から充電用電源2へ電
流が流れることはない。
ッテリー1からダイオードD1、スイッチSWI及び入
出力端子Tを通して放電が行われ、負荷に電力を供給す
る。このとき充電用電源2は動作する必要がないので、
スイッチSW2を開放するのが一般的である。また、ダ
イオードD2によりバッテリー1から充電用電源2へ電
流が流れることはない。
放電終止電圧の検出は、バッテリー1の正極電圧を検出
することにより行われる。即ち、バッテリー1の出力電
圧を抵抗R1,R2で分圧して比較器4aに入力し、基
準電圧Vref と比較する。
することにより行われる。即ち、バッテリー1の出力電
圧を抵抗R1,R2で分圧して比較器4aに入力し、基
準電圧Vref と比較する。
バッテリー電圧が低下し放電終止電圧になると、比較器
4aの出力が反転し、放電終止検出信号が出力される。
4aの出力が反転し、放電終止検出信号が出力される。
これにより、スイッチSWIが切断されてバッテリー1
からの放電が停止され、過放電が防止されるようになっ
ている。
からの放電が停止され、過放電が防止されるようになっ
ている。
しかしながら、上記構成では、放電を停止した後や無停
itt源装置を使用していない場合であっても、抵抗R
1,R2を通して漏れ電流が流れることで僅かずつバッ
テリー1の放電が継続している。したがって、かかる状
態を長期間放置するとバッテリー電圧が放電終止電圧以
下となることは避けられない。
itt源装置を使用していない場合であっても、抵抗R
1,R2を通して漏れ電流が流れることで僅かずつバッ
テリー1の放電が継続している。したがって、かかる状
態を長期間放置するとバッテリー電圧が放電終止電圧以
下となることは避けられない。
抵抗R1,R2を数10OKΩ以上にすると漏れ電流は
減少するが、湿度やノイズ等の影響を受けやすくなり、
放電終止電圧の検出が困難になるので、漏れ電流を少な
くするには限度がある。
減少するが、湿度やノイズ等の影響を受けやすくなり、
放電終止電圧の検出が困難になるので、漏れ電流を少な
くするには限度がある。
このような従来装置の欠点を解消するものとして、第7
図に示すように、インピーダンス変換器5を用いてバッ
テリー電圧を検出するものがある。
図に示すように、インピーダンス変換器5を用いてバッ
テリー電圧を検出するものがある。
これは、バッテリ−1の出力電圧を、インピーダンス変
換器5を介在させて抵抗R1,R2に供給することを除
けば第4図で説明したものと同しである。
換器5を介在させて抵抗R1,R2に供給することを除
けば第4図で説明したものと同しである。
インピーダンス変換器5は高入力インピーダンス・低出
力インピーダンスという特性を有する回路であり、これ
によりバッテリー1からの漏れ電流を少なくすることが
できる。インピーダンス変換器5の具体的な例としては
、第8図に示すように、オペアンプをボルテージフォロ
ワ接続して用いる場合が多い。
力インピーダンスという特性を有する回路であり、これ
によりバッテリー1からの漏れ電流を少なくすることが
できる。インピーダンス変換器5の具体的な例としては
、第8図に示すように、オペアンプをボルテージフォロ
ワ接続して用いる場合が多い。
しかし、この場合、バッテリー電圧が高いとオペアンプ
の部品耐圧が不足し使用できないという問題がある。ま
た、その他のインピーダンス変換器を用いると、部品点
数が増えて信転性が低下するとともにコスト高になると
いう問題がある。
の部品耐圧が不足し使用できないという問題がある。ま
た、その他のインピーダンス変換器を用いると、部品点
数が増えて信転性が低下するとともにコスト高になると
いう問題がある。
このように、バッテリー電圧を抵抗で分圧して基準電圧
と比較することにより放電終止電圧を検出するものは、
放電を停止した後や無停電電源装置を使用していない場
合にバッテリー漏れ電流が発生し、放電が継続発生する
ことを避けられない。
と比較することにより放電終止電圧を検出するものは、
放電を停止した後や無停電電源装置を使用していない場
合にバッテリー漏れ電流が発生し、放電が継続発生する
ことを避けられない。
これを避けるために、インピーダンス変換器を介在させ
てバッテリー電圧を取り出し、これを抵抗で分圧して基
準電圧と比較することにより放電終止電圧を検出するも
のは、インピーダンス変換器の耐圧が低く、この耐圧を
高くできるインピーダンス変換器は部品点数が増加し、
信転性が低下するとともにコスト高になるという欠点が
あった。
てバッテリー電圧を取り出し、これを抵抗で分圧して基
準電圧と比較することにより放電終止電圧を検出するも
のは、インピーダンス変換器の耐圧が低く、この耐圧を
高くできるインピーダンス変換器は部品点数が増加し、
信転性が低下するとともにコスト高になるという欠点が
あった。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、バッテ
リー漏れ電流の発生を防止し、かつバッテリー電圧が高
い場合にも放電終止電圧を確実に検出できる高信鯨性・
低コストの無停電電源詰装置提供することを目的とする
。
リー漏れ電流の発生を防止し、かつバッテリー電圧が高
い場合にも放電終止電圧を確実に検出できる高信鯨性・
低コストの無停電電源詰装置提供することを目的とする
。
第1図は本発明を原理的に説明するための図である。即
ち、本発明の無停を電源装置は、上記目的を達成するた
めに、充放電可能なバッテリー1と、該バッテリー1を
充電するための定を洟垂下特性を有する充電用を源2を
備え、該充電用電源2からダイオードD2を介して前記
バッテリー1に充電するようにした無停電電源装置にお
いて、停電時に前記バッテリー1の出力を前記充電用電
源2に供給する供給手段3と、該供給手段3を介して供
給される前記バッテリー1の出力により動作する前記充
電用電源2の出力が放電終止電圧になったことを検出す
る検出手段4とを備えたものである。
ち、本発明の無停を電源装置は、上記目的を達成するた
めに、充放電可能なバッテリー1と、該バッテリー1を
充電するための定を洟垂下特性を有する充電用を源2を
備え、該充電用電源2からダイオードD2を介して前記
バッテリー1に充電するようにした無停電電源装置にお
いて、停電時に前記バッテリー1の出力を前記充電用電
源2に供給する供給手段3と、該供給手段3を介して供
給される前記バッテリー1の出力により動作する前記充
電用電源2の出力が放電終止電圧になったことを検出す
る検出手段4とを備えたものである。
通常時は、入出力端子Tから充電のために電力が供給さ
れる。この電力は供給手段3に設けられたダイオードD
1に遮られ、バッテリー1には直接供給されず、ハンテ
リー1の充電用量#2に供給される。これにより充電用
;源2が駆動される。
れる。この電力は供給手段3に設けられたダイオードD
1に遮られ、バッテリー1には直接供給されず、ハンテ
リー1の充電用量#2に供給される。これにより充電用
;源2が駆動される。
充電用量a2の出力電圧はダイオードD2を通してバッ
テリー1に印加され、これによりバッテリー1への充電
がおこなわれる。
テリー1に印加され、これによりバッテリー1への充電
がおこなわれる。
ここで、充電用’W f12は、第2図に示すように、
過電流垂下特性を有し、第3図に示すように、バッテリ
−1がほとんど空の時は、大きな充W ’W流が流れよ
うとするため過tfL垂下により定電流充電を行い、あ
る程廣充電が進むと充電電流が過電流垂下点より下がる
ため定電圧充電を行うようになっている。
過電流垂下特性を有し、第3図に示すように、バッテリ
−1がほとんど空の時は、大きな充W ’W流が流れよ
うとするため過tfL垂下により定電流充電を行い、あ
る程廣充電が進むと充電電流が過電流垂下点より下がる
ため定電圧充電を行うようになっている。
停電時は、入出力端子Tからの電力供給がなくなり、バ
ッテリ−1からの放電がダイオードD1及びスイッチS
WIを通して行われる。このとき、充電用電源2に至る
経路には電力供給を阻害するものはないので、充電用電
源2はバッテリー1の出力を受けて動作しつづけている
。
ッテリ−1からの放電がダイオードD1及びスイッチS
WIを通して行われる。このとき、充電用電源2に至る
経路には電力供給を阻害するものはないので、充電用電
源2はバッテリー1の出力を受けて動作しつづけている
。
なお、ダイオードD2によりバッテリー1から充電用を
源2へt流が流れ込むことはない。
源2へt流が流れ込むことはない。
放電中における放電終止電圧の検出は、充電用を源2の
出力電圧を、検出手段4を構成する抵抗R1,R2で分
圧して比較器4aに入力し、基準電圧Vref と比較
することムこより行われる。
出力電圧を、検出手段4を構成する抵抗R1,R2で分
圧して比較器4aに入力し、基準電圧Vref と比較
することムこより行われる。
停電が発生し、バッテリー1から負荷(入出力端子T)
及び充電用tfi2に電力が供給されると、充電用電源
2が動作を停止しないため、この充電用電源2からも負
荷へ電力供給が行われる。
及び充電用tfi2に電力が供給されると、充電用電源
2が動作を停止しないため、この充電用電源2からも負
荷へ電力供給が行われる。
この際、充電用を源2は、第2図に示すように、過電流
垂下特性を持つため、出力が垂下し「バッテリー電圧 十ダイオードD2の順方向電圧鋒下」 まで低下する。したがって、この電圧をR1,R2で分
圧し検出することでバッテリー電圧を監視することがで
きる。
垂下特性を持つため、出力が垂下し「バッテリー電圧 十ダイオードD2の順方向電圧鋒下」 まで低下する。したがって、この電圧をR1,R2で分
圧し検出することでバッテリー電圧を監視することがで
きる。
このような構成によれば、放電を停止した後や無停電電
源装置を使用していない場合には、ダイオードD2が充
電用電源方向への電流の流れを阻止するため、バッテリ
ー1の出力が抵抗R1,R2を通して漏洩することはな
く、長期間放置してもバッテリー電圧が放を終止電圧以
下となることはない。
源装置を使用していない場合には、ダイオードD2が充
電用電源方向への電流の流れを阻止するため、バッテリ
ー1の出力が抵抗R1,R2を通して漏洩することはな
く、長期間放置してもバッテリー電圧が放を終止電圧以
下となることはない。
また、インピーダンス変換器等を必要としないため、部
品点数が減少し、高信較性・低コストで実現できる。
品点数が減少し、高信較性・低コストで実現できる。
さらに、バッテリー電圧が高い場合でも、R1R2で分
圧することができるので、耐圧の低い素子を用いて放電
終止電圧を検出するための比較器を構成することができ
る。
圧することができるので、耐圧の低い素子を用いて放電
終止電圧を検出するための比較器を構成することができ
る。
[実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。
する。
第4図は、本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。図中、第1図に示したものと同−又は相当部分には
同一符号を付して説明する。
る。図中、第1図に示したものと同−又は相当部分には
同一符号を付して説明する。
図において、10は基板であり、この基板10の上に無
停電電源装置(UPS)を構成する各種ハードウェアが
搭載されるようになっている。
停電電源装置(UPS)を構成する各種ハードウェアが
搭載されるようになっている。
この基板10の端部には2つのコネクタCNICN2が
設けられている。
設けられている。
コネクタCNIは、第1図に示した入出力端子Tとして
用いられるものであって、「充電+31VJラインと「
0■」のラインが設けられている。
用いられるものであって、「充電+31VJラインと「
0■」のラインが設けられている。
「充電+31■」ラインは、通常時は外部から充電用の
直流電圧+31VDCが供給され、停電時はバッテリー
1から直流電圧+25〜+20VDCを出力する。
直流電圧+31VDCが供給され、停電時はバッテリー
1から直流電圧+25〜+20VDCを出力する。
コネクタCN2は、本無停電電源装置と他のユニットと
の間の各種制御信号を送受するものである。この制御信
号には、UPS有効信号、停電発生信号、アラーム信号
、放電終止信号等がある。
の間の各種制御信号を送受するものである。この制御信
号には、UPS有効信号、停電発生信号、アラーム信号
、放電終止信号等がある。
UPS有効信号は、外部ユニットから与えられる信号で
あり、本無停電電源装置を有効にすることを指示するも
のである。
あり、本無停電電源装置を有効にすることを指示するも
のである。
停電発生信号も外部装置から与えられる信号であり、停
電が発生した旨を本無停電電源装置に知らせるものであ
る。上記UPS有効信号が有意であり、且つ、この停電
発生信号が有意になったときにバッテリー1の電力が外
部に出力されることになる。
電が発生した旨を本無停電電源装置に知らせるものであ
る。上記UPS有効信号が有意であり、且つ、この停電
発生信号が有意になったときにバッテリー1の電力が外
部に出力されることになる。
アラーム信号は本無停電電源装置の異常を外部装置に知
らせるものであり、例えばバッテリー1から過電流が供
給されたときに出力されるものである。
らせるものであり、例えばバッテリー1から過電流が供
給されたときに出力されるものである。
放電終止信号は、本無停電電源装置のバッテリー1から
出力される電圧が放電終止電圧になったことを外部ユニ
ットに知らせる信号である。
出力される電圧が放電終止電圧になったことを外部ユニ
ットに知らせる信号である。
1はバッテリーであり、充放電可能な二次電池である。
このバッテリー1は、例えば、6vモノブロック×8個
(1モノブロツクは3セルより成る)で構成され、+2
5v〜+20Vの直流電圧を出力するものである。
(1モノブロツクは3セルより成る)で構成され、+2
5v〜+20Vの直流電圧を出力するものである。
2は充電用電源としての充電回路であり、バッテリー1
を充電するために用いられる。この充電回路2は、例え
ば外部からの+31VDCの電力を入力して内部の充電
回路を動作させるようになっている。
を充電するために用いられる。この充電回路2は、例え
ば外部からの+31VDCの電力を入力して内部の充電
回路を動作させるようになっている。
この充電回路2はリンギングチョークコンバータ(RC
I方式のスイッチングレギュレータであり、+31 V
DCが入力されたことにより動作を開始する。充電回路
2は、定電圧充電時は、+28.2VDC(2,35x
l 2セル)を出力する。また、通電流検出点(OCP
)は1〜2Aに設定されているので、これを越える充a
t流が流れるときは過電流垂下特性により出力電圧が低
下する。
I方式のスイッチングレギュレータであり、+31 V
DCが入力されたことにより動作を開始する。充電回路
2は、定電圧充電時は、+28.2VDC(2,35x
l 2セル)を出力する。また、通電流検出点(OCP
)は1〜2Aに設定されているので、これを越える充a
t流が流れるときは過電流垂下特性により出力電圧が低
下する。
抵抗R1,R2は、充電回路2から出力される充1)T
&圧を分圧するもので、これら抵抗R1及びR2の接続
点から取り出された電圧がバッテリー電圧検出回路4a
に供給されるようになっている。
&圧を分圧するもので、これら抵抗R1及びR2の接続
点から取り出された電圧がバッテリー電圧検出回路4a
に供給されるようになっている。
4aはバッテリー電圧検出回路であり、第1図に示した
ように、抵抗R1,R2で分圧された電圧を一方の入力
とし、図示しない基準電圧発生回路から発生される基準
電圧Vrefを他方の入力として、これらを比較するオ
ペアンプ(比較器)から構成される。このパンテリー電
圧検出回路4aは、バッテリー1の出力電圧を抵抗R1
,R2で分圧した電圧と基準電圧Vref とを比較し
、分圧した電圧が基準電圧Vrefより小さくなった時
に、放電終止検出信号を出力するものである。
ように、抵抗R1,R2で分圧された電圧を一方の入力
とし、図示しない基準電圧発生回路から発生される基準
電圧Vrefを他方の入力として、これらを比較するオ
ペアンプ(比較器)から構成される。このパンテリー電
圧検出回路4aは、バッテリー1の出力電圧を抵抗R1
,R2で分圧した電圧と基準電圧Vref とを比較し
、分圧した電圧が基準電圧Vrefより小さくなった時
に、放電終止検出信号を出力するものである。
そして、上記オペアンプの出力が放電終止信号として、
コネクタCN2を介して外部に出力されるようになって
いる。
コネクタCN2を介して外部に出力されるようになって
いる。
SWIは放電回路であり、例えばMOS−FET等の半
導体スイッチで構成される。この放電回路SWIは、U
PS有効信号及び停電発生信号の両信号が有意になるこ
とによりオン状態になるものである。この放電回路SW
Iがオン状態になることにより、バッテリー1からの放
電が開始されるようになっている。
導体スイッチで構成される。この放電回路SWIは、U
PS有効信号及び停電発生信号の両信号が有意になるこ
とによりオン状態になるものである。この放電回路SW
Iがオン状態になることにより、バッテリー1からの放
電が開始されるようになっている。
6はノンヒユーズブレーカ(NFB)であり、例えば5
0Aの電流が該回路に流れると自動的に電流を遮断する
ものである。
0Aの電流が該回路に流れると自動的に電流を遮断する
ものである。
7は異常検出回路であり、NFB6により回路が切断さ
れたことを検出してアラーム信号を出力するものである
。
れたことを検出してアラーム信号を出力するものである
。
次に上記構成の無停電電源装置の動作について説明する
。なお、以下の例では、UPS有効信号は予め有意にさ
れているものとする。
。なお、以下の例では、UPS有効信号は予め有意にさ
れているものとする。
通常時は、コネクタCNIから充電のために十3 ]
VDCの直流電力が供給される。この電力は、停電発生
信号が有意でなく、したがって放電回路SWIがオフ状
態になっているので、該放電回路SWIに遮られて直接
バッテリー1には供給されない、したがって、+31V
DCの直流電力は充電回路2のみに供給され、バッテリ
ー1の充電回路2を動作させる。
VDCの直流電力が供給される。この電力は、停電発生
信号が有意でなく、したがって放電回路SWIがオフ状
態になっているので、該放電回路SWIに遮られて直接
バッテリー1には供給されない、したがって、+31V
DCの直流電力は充電回路2のみに供給され、バッテリ
ー1の充電回路2を動作させる。
この充電回路2の出力はダイオードD2を通してバッテ
リー1に印加され、これによりパンテリーIへの充電が
行われる。
リー1に印加され、これによりパンテリーIへの充電が
行われる。
一方、停電が発生すると停電発生信号が有意になり、放
電回路SWIがオン状態になる。この際、コネクタCN
Iからの+31VDCの電力供給はなくなっており、バ
ッテリー1から放電回路SW1、コネクタCNIを通し
て放電が行われ、負荷及び充電回路2に電力を供給する
。なお、ダイオードD2によりパンテリー1から充電回
路2の出力端子へ電流が流れることはない。
電回路SWIがオン状態になる。この際、コネクタCN
Iからの+31VDCの電力供給はなくなっており、バ
ッテリー1から放電回路SW1、コネクタCNIを通し
て放電が行われ、負荷及び充電回路2に電力を供給する
。なお、ダイオードD2によりパンテリー1から充電回
路2の出力端子へ電流が流れることはない。
バッテリー2の出力を受けた充電回路2は動作を継続す
る。そして、その出力は、バッテリー電圧にダイオード
D2の順方向電圧陸上を加えた値となる。
る。そして、その出力は、バッテリー電圧にダイオード
D2の順方向電圧陸上を加えた値となる。
放電終止電圧の検出は、この充電回路2の出力を監視す
ることにより行われる。即ち、バッテリー1の出力電圧
を抵抗R1,R2で分圧してバッテリー電圧検出回路4
aに入力し、該回路4a内部で生成される基1!電圧V
ref と比較する。バッテリー電圧が低下し放電終止
電圧になると、バッテリー電圧検出回路4aはその旨を
示す放電終止検出信号を出力する。この放電終止検出信
号を受は取った外部装置は、UPS有効信号を無効にす
ることにより、放電回路SWIを開放する。これにより
、バッテリー1からの放電が停止され、電源の供給は停
止されることになる。
ることにより行われる。即ち、バッテリー1の出力電圧
を抵抗R1,R2で分圧してバッテリー電圧検出回路4
aに入力し、該回路4a内部で生成される基1!電圧V
ref と比較する。バッテリー電圧が低下し放電終止
電圧になると、バッテリー電圧検出回路4aはその旨を
示す放電終止検出信号を出力する。この放電終止検出信
号を受は取った外部装置は、UPS有効信号を無効にす
ることにより、放電回路SWIを開放する。これにより
、バッテリー1からの放電が停止され、電源の供給は停
止されることになる。
第5図は、本発明の応用例であり、電子計算機の停電対
策として内部に無停電電源装置を有する電子計算機の一
例を示している。
策として内部に無停電電源装置を有する電子計算機の一
例を示している。
図において、21はフィルタ、22はメインラインスイ
ッチ、23はプレレギュレータ(PDL1)、24は無
停電!#、装置(UPS)、25はDC−DCコンバー
タ、26はプリント板ユニット等、27は制御部である
。
ッチ、23はプレレギュレータ(PDL1)、24は無
停電!#、装置(UPS)、25はDC−DCコンバー
タ、26はプリント板ユニット等、27は制御部である
。
フィルタ21は商用電源100 VACをフィルタリン
グしてノイズ等を除去するものである。
グしてノイズ等を除去するものである。
ラインメインスイッチ22は、電子計’xm本体の電源
を投入するスイッチである。
を投入するスイッチである。
プレレギュレータ23は、商用tifiloOVACを
入力し、+31VDCの直流に変換して出力するもので
ある。この+31VDCの直流電力は無停電電源装置2
4及びDC−DCコンバータ25に供給されるようにな
っている。
入力し、+31VDCの直流に変換して出力するもので
ある。この+31VDCの直流電力は無停電電源装置2
4及びDC−DCコンバータ25に供給されるようにな
っている。
また、このプレレギュレータ23は停電検出機構(図示
しない)を有しており、停電を検出した場合は停電発生
信号を出力するようになっている。
しない)を有しており、停電を検出した場合は停電発生
信号を出力するようになっている。
この停電発生信号は無停at電源置24に供給されるよ
うになっている。
うになっている。
無停電電源装置24は上述したものと同しものであり、
ここでは説明を省略する。
ここでは説明を省略する。
DC−DCコンバータ26は、プレレギュレータ23が
出力する+31VDC又は無停電電源装置24が出力す
る+25 VDC〜+20VDCの直流を変換し、+5
VDC,+12VDC等の通常のロジック回路で使用す
る直流電圧を生成するものである。このDC−DCコン
バータ25の出力がプリント板ユニット等26に供給さ
れるようになっている。
出力する+31VDC又は無停電電源装置24が出力す
る+25 VDC〜+20VDCの直流を変換し、+5
VDC,+12VDC等の通常のロジック回路で使用す
る直流電圧を生成するものである。このDC−DCコン
バータ25の出力がプリント板ユニット等26に供給さ
れるようになっている。
プリント板ユニット等26は、電力を消費するロジック
回路、その他の負荷である。
回路、その他の負荷である。
制御部27は、電子計算機全体を制御するものであり、
この制御部27からはUPS有効信号が出力され、無停
tt電源置24に供給されるようになっている。また、
制御部27には、無停電電源装置24から放電終止信号
が供給されるようになっている。
この制御部27からはUPS有効信号が出力され、無停
tt電源置24に供給されるようになっている。また、
制御部27には、無停電電源装置24から放電終止信号
が供給されるようになっている。
次に、上記構成において、停電発生時の動作を主体に説
明する。
明する。
先ず、メインラインスイッチ22が投入されると、電子
計算機には、商用電fi100VAcが供給される。こ
れを−旦プレレギュレータ23によって+31 VDC
に変換して無停電電源装置24の入力として使用する。
計算機には、商用電fi100VAcが供給される。こ
れを−旦プレレギュレータ23によって+31 VDC
に変換して無停電電源装置24の入力として使用する。
一方、この電圧+31VDCは、DC−DCコンバータ
25に供給され、該DC−DCC−式−タ25により+
5V、 ±12V等の通常のロジック回路で使用する電
圧が生成され、負荷であるプリント板ユニット等26に
供給される。
25に供給され、該DC−DCC−式−タ25により+
5V、 ±12V等の通常のロジック回路で使用する電
圧が生成され、負荷であるプリント板ユニット等26に
供給される。
無停at源装W24は、上述したように、+31 VD
Cを入力として内部の充電回路を動作させる。UPS有
効信号、停電発生信号は、無体tt電源置24内の放電
回路SWIに接続され、制御部27からUPS有効信号
が来ているときに、プレレギュレータ23から停電発生
信号が来ることにより、つまり停電が発生することによ
り放電を開始する。
Cを入力として内部の充電回路を動作させる。UPS有
効信号、停電発生信号は、無体tt電源置24内の放電
回路SWIに接続され、制御部27からUPS有効信号
が来ているときに、プレレギュレータ23から停電発生
信号が来ることにより、つまり停電が発生することによ
り放電を開始する。
かかる状態でバッテリー電圧検出回路4aは充電回路2
の出力、即ちバッテリーで電圧を監視し、バッテリー電
圧が放電終止電圧以下となると、放電終止信号が制御部
27へ出力される。制御部27はこの信号を受は取ると
システムを正常に終了させた後、UPS有効信号を無効
にすることにより無停at電源置24内の放電回路SW
Iをオフ状態にして放電を停止させ、電源遮断にして全
ての動作を停止する。
の出力、即ちバッテリーで電圧を監視し、バッテリー電
圧が放電終止電圧以下となると、放電終止信号が制御部
27へ出力される。制御部27はこの信号を受は取ると
システムを正常に終了させた後、UPS有効信号を無効
にすることにより無停at電源置24内の放電回路SW
Iをオフ状態にして放電を停止させ、電源遮断にして全
ての動作を停止する。
以上詳述したようにこの発明によれば、バッテリー漏れ
t流の発生を防止し、かつバッテリー電圧が高い場合に
も放電終止電圧を確実に検出できる高倍転性・低コスト
の無停を電源装置を従供することができる。
t流の発生を防止し、かつバッテリー電圧が高い場合に
も放電終止電圧を確実に検出できる高倍転性・低コスト
の無停を電源装置を従供することができる。
第1図は本発明の原理説明図、
第2図は充電用電源の過電流垂下特性を説明するための
図、 第3図はハソテリー充電電流特性を説明するための図、 第4図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、 第5図は本発明の応用例の構成を示すブロック図、 第6図は従来の無停電電源装置の第1の例を示すブロッ
ク図、 第7図は従来の無停xits装置の第2の例を示すブロ
ック図、 第8図は第7図に示すインピーダンス変換器の一例を示
す図である。 図において、 1・・・バッテリー 2・・・充電用電源(充電回路)、 3・・・供給手段、 4・・・検出手段、 4a・・・比較器、 R1,R2・・・抵抗、 DI、D2・・・ダイオード、 SWI・・・スイッチ手段(放電回路)。 図中、同一符号は同−又は相当部を示す。 出願人 冨士通株式会社 7/−、。
図、 第3図はハソテリー充電電流特性を説明するための図、 第4図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、 第5図は本発明の応用例の構成を示すブロック図、 第6図は従来の無停電電源装置の第1の例を示すブロッ
ク図、 第7図は従来の無停xits装置の第2の例を示すブロ
ック図、 第8図は第7図に示すインピーダンス変換器の一例を示
す図である。 図において、 1・・・バッテリー 2・・・充電用電源(充電回路)、 3・・・供給手段、 4・・・検出手段、 4a・・・比較器、 R1,R2・・・抵抗、 DI、D2・・・ダイオード、 SWI・・・スイッチ手段(放電回路)。 図中、同一符号は同−又は相当部を示す。 出願人 冨士通株式会社 7/−、。
Claims (5)
- (1)充放電可能なバッテリー(1)と、該バッテリー
(1)を充電するための定電流垂下特性を有する充電用
電源(2)を備え、該充電用電源(2)からダイオード
(D2)を介して前記バッテリー(1)に充電するよう
にした無停電電源装置において、 停電時に前記バッテリー(1)の出力を前記充電用電源
(2)に供給する供給手段(3)と、 該供給手段(3)を介して供給される前記バッテリー(
1)の出力により動作する前記充電用電源(2)の出力
が放電終止電圧になったことを検出する検出手段(4)
と を具備したことを特徴とする無停電電源装置。 - (2)前記供給手段(3)は、前記バッテリー(1)に
直列に設けられたダイオード(D1)で構成されること
を特徴とする請求項1記載の無停電電源装置。 - (3)前記検出手段(4)は、前記充電用電源(2)の
出力電圧を分圧して比較器(4a)に供給し、該比較器
(4a)で基準電圧(Vref)と比較することにより
放電終止電圧を検出することを特徴とする請求項1記載
の無停電電源装置。 - (4)前記供給手段(3)は、前記バッテリー(1)に
直列に設けられたスイッチ手段(SW1)を有し、前記
検出手段(4)で放電停止電圧を検出した際に、該スイ
ッチ手段(SW1)を開放することを特徴とする請求項
1記載の無停電電源装置。 - (5)充放電可能なバッテリー(1)と、該バッテリー
(1)を充電するための定電流垂下特性を有する充電用
電源(2)を備え、該充電用電源(2)からダイオード
(D2)を介して前記バッテリー(1)に充電するよう
にした無停電電源装置において、 通常時は外部から供給される電力により動作する充電用
電源(2)により前記バッテリー(1)を充電し、停電
時は前記バッテリー(1)を放電して外部に出力すると
ともに前記充電用電源(2)に電力を供給し、このバッ
テリー(1)で駆動される充電用電源(2)の出力を基
準電圧(Vref)と比較することにより放電終止電圧
になったことを検出する無停電電源装置の放電終止検出
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2262310A JP2653235B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 無停電電源装置とその放電終止検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2262310A JP2653235B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 無停電電源装置とその放電終止検出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04140018A true JPH04140018A (ja) | 1992-05-14 |
JP2653235B2 JP2653235B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=17374008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2262310A Expired - Fee Related JP2653235B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 無停電電源装置とその放電終止検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2653235B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020100256A1 (ja) * | 2018-11-15 | 2020-05-22 | 株式会社東芝 | 充放電制御装置および直流電源システム |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6127440U (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-19 | 日本電池株式会社 | 浮動充電式直流電源装置 |
JPH0270241A (ja) * | 1988-09-02 | 1990-03-09 | Fuji Electric Co Ltd | 無停電電源装置 |
-
1990
- 1990-09-28 JP JP2262310A patent/JP2653235B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6127440U (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-19 | 日本電池株式会社 | 浮動充電式直流電源装置 |
JPH0270241A (ja) * | 1988-09-02 | 1990-03-09 | Fuji Electric Co Ltd | 無停電電源装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020100256A1 (ja) * | 2018-11-15 | 2020-05-22 | 株式会社東芝 | 充放電制御装置および直流電源システム |
JPWO2020100256A1 (ja) * | 2018-11-15 | 2021-09-02 | 株式会社東芝 | 充放電制御装置および直流電源システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2653235B2 (ja) | 1997-09-17 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |