JP2000236678A - Power recovery system in aging test for power supply unit - Google Patents
Power recovery system in aging test for power supply unitInfo
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Abstract
Description
【０００１】［産業上の利用分野］本発明は、電機製品
にとって重要な構成要素である電池も含めた各種の電源
ユニット（以下、単に電源ユニットという）のエージン
グ試験において、電源ユニットの製品出荷の際に、商用
系統電源を使用して行われる製品検査のエージング試験
において、ダミー抵抗等の負荷を使用せずにエージング
試験を行い、試験で消費される電力をエネルギー変換し
商用系統電源側に返戻して回生し、電力の省エネルギー
を行う電源ユニットのエージング試験における電力回生
システムに関する。[0001] The present invention relates to an aging test of various power supply units (hereinafter, simply referred to as a power supply unit) including a battery, which is an important component of an electric product, and is used for shipping a product of the power supply unit. At the time of the aging test of product inspection performed using the commercial system power supply, the aging test is performed without using a load such as a dummy resistor, and the power consumed in the test is converted into energy and returned to the commercial system power supply side The present invention relates to a power regeneration system in an aging test of a power supply unit that regenerates power and saves power.
【０００２】［従来の技術］多くの電機機器は、その内
部に小型の電源ユニットを内蔵している。この電源ユニ
ットは、家庭に配線された１００Ｖの交流などの商用系
統電源から、電機機器内部の制御を行うのに必要な５
Ｖ、１２Ｖなどの低圧の直流電力に変換するためのもの
であり、一つの電機機器に少なくとも一つの電源ユニッ
トが対応することになるので、その総数は膨大な数にな
ります。電機製品にとって、電源ユニットは電力を供給
するための重要な構成要素であるため、高い信頼性が要
求される。そのため製品出荷の際には、図５に例示する
如く１００Ｖ／２００Ｖの商用系統電源１の定格電力に
より、被試験電源ユニツト２に２４時間などの長時間の
動作を継続させて行うエージング試験にかけるのが一般
的に行われている。2. Description of the Related Art Many electric appliances have a small power supply unit built therein. This power supply unit is a power supply unit that is connected to a household power supply such as a 100 V AC power supply and is used to control the inside of the electrical equipment.
This is for converting to low-voltage DC power such as V or 12V. Since at least one power supply unit corresponds to one electric device, the total number is enormous. A power supply unit is an important component for supplying electric power to electric products, and therefore, high reliability is required. Therefore, when the product is shipped, it is subjected to an aging test in which the power supply unit under test 2 is continuously operated for a long time, such as 24 hours, with the rated power of the commercial power supply 1 of 100 V / 200 V as illustrated in FIG. This is commonly done.
【０００３】この場合は図５に示す如く、電力エネルギ
ーをダミー抵抗や電子負荷などのダミー負荷１５を印加
する。例えば、ノートブックパソコンなどの電源は、７
０Ｗ前後の電源が一般的であるが、１０００台／日の生
産規模の場合は、約７０ｋｗ規模の大きな電力が、熱と
して消費されることになる。これは、１カ月、２２日稼
働で計算すると、３７０００ＫＷｈのエネルギーが消費
され、石油利用の発電所における１ＫＷ当りのＣＯ２排
出量は、０．３２２ｋｇ／ＫＷｈとなるので、消費エネ
ルギー３７０００ｋｗＨ×０．３２２ｋｇ／ＫＷｈ＝１
２０００ｋｇ（１２トン／月）が排出されることにな
る。In this case, as shown in FIG. 5, power energy is applied to a dummy load 15 such as a dummy resistor or an electronic load. For example, the power supply of a notebook computer is 7
A power supply of about 0 W is generally used, but in the case of a production scale of 1000 units / day, large power of about 70 kW is consumed as heat. If this is calculated on a 22-day operation for one month, 37000 KWh of energy will be consumed, and the CO 2 emission per 1 KW at a petroleum-based power plant will be 0.322 kg / KWh. 322 kg / KWh = 1
2000 kg (12 tons / month) will be discharged.
【０００４】［発明が解決しようとする課題］従来、電
源ユニットのエージング試験方法は、一般的に、定格負
荷に対応したダミー抵抗や電子負荷などのダミー負荷を
使用して行われ、その方法はエージング用のダミー負荷
へ流れていった電力は熱に変換され、熱として工場内部
へと発散されるので、エージング試験を行っている室内
の温度は上昇している。夏季には、エアコンにより強制
的に冷却するなどの処理を行っている場合は、更に無駄
なエネルギーを多く消費している。[0004] Conventionally, an aging test method for a power supply unit is generally performed using a dummy load such as a dummy resistor or an electronic load corresponding to a rated load. The power flowing to the aging dummy load is converted into heat and dissipated as heat into the factory, so the temperature in the room where the aging test is being performed is rising. In the summer, when processing such as forced cooling by an air conditioner is performed, more wasteful energy is consumed.
【０００５】［課題を解決するための手段］本発明は、
従来の間題点を解決して省エネルギーするために、ダミ
ー抵抗などの負荷を使用せずにエージング試験を行い、
かつ、エージングに使用される電力エネルギーを効率よ
く回収し、商用系統電源側に返戻して回生する電力回生
システムであり、ダミー負荷の代用となるパワーポット
と、静電気として貯えるパワープールと、回生交流電力
に変換する系統連系インバータにより構成される。[Means for Solving the Problems] The present invention provides:
To solve the conventional problems and save energy, an aging test was performed without using a load such as a dummy resistor.
In addition, it is a power regeneration system that efficiently recovers the power energy used for aging, returns it to the commercial system power supply, and regenerates it. It is composed of a grid-connected inverter that converts power.
【０００６】即ち、本発明は、各種の電源ユニットのエ
ージング試験において、商用系統電源に接続される複数
個の被試験電源ユニットの負荷側に、入力側にフイルタ
ー、出力側に整流器を有する絶縁トランスを設けＤＣ−
ＤＣコンバータートして構成され、ダミー負荷の代用と
なるパワーポットを接続し、その出力を、並列接続され
た複数のコンデンサーにより構成され、パワーポットが
吸い上げたエネルギーを合成して一時的に静電エネルギ
ーとして貯えるパワープールを入力し、その出力側に、
入力をパルス幅変調回路によりパルス変調して交流変換
し、パワープールに貯えられているエネルギー量を分析
して時間的に分割し、分割した電力をフイルター回路に
より高周波成分を除去して回生交流電力に変換する電力
回生用の系統連系インバータを接続し、系統連系インバ
ータの出力を商用系統電源に返戻して回生するシステム
である。That is, according to the present invention, in an aging test of various power supply units, an insulating transformer having a filter on an input side and a rectifier on an output side on a load side of a plurality of power supply units under test connected to a commercial system power supply. DC-
A power pot, which is configured as a DC converter, is used as a substitute for a dummy load, and its output is configured by a plurality of capacitors connected in parallel. Input a power pool that stores energy, and on the output side,
The input is pulse-modulated by a pulse width modulation circuit to perform AC conversion, the amount of energy stored in the power pool is analyzed and time-divided, and the divided power is filtered to remove high-frequency components by a regenerative AC power. This is a system in which a grid-connected inverter for power regeneration that converts power to a power is connected, and the output of the grid-connected inverter is returned to the commercial power system to regenerate power.
【０００７】［作用］図１により本発明の作用を説明す
る。電力回生システムによる電源エージングは、エネル
ギーを熱消費するのではなく、最終的に商用系統電源へ
返戻するために段階的なエネルギー変換を行うことで、
エージング試験の後のエネルギーを回生できる交流電源
として返戻する機能を実現する。従って、従来のダミー
抵抗を使用するエージング試験と異なり、エネルギー消
費は回生システムの変換効率にかかることになる。本発
明による回生システムは変換効率８０％以上を容易に実
現するのでダミー抵抗などと比べて電力消費は５分の１
の電気量となる。[Operation] The operation of the present invention will be described with reference to FIG. Power aging by regenerative power systems does not consume energy but instead uses a gradual energy conversion to return to the commercial grid power.
The function of returning the energy after the aging test as an AC power source that can regenerate is realized. Therefore, unlike the conventional aging test using a dummy resistor, the energy consumption depends on the conversion efficiency of the regenerative system. Since the regenerative system according to the present invention easily achieves a conversion efficiency of 80% or more, the power consumption is one-fifth as compared with a dummy resistor or the like.
Of electricity.
【０００８】本発明による電力回生システムは、３つの
ステップの作用により行われる。（ステップ１）は、検
査する商用系統電源との接続部分で、ダミー負荷の代わ
りになる電力を抽出するパワーポット３の作用であり、
パワーポット３はフイルター７、絶縁トランス８、整流
器９を構成要素とし、コントローラー（ＣＰＵ）、スイ
ッチング素子を有し検査電流値を設定する。（ステップ
２）は、パワーポット３が吸い上げたエネルギーをそれ
ぞれ合成し、一時的に静電エネルギーとして貯えるコン
デンサーを構成要素とするパワープール４の作用であ
る。（ステップ３）は、パワープール４に貯えられたエ
ネルギーをパルス幅変調回路１２により交流変換し、パ
ワープール４に貯えられているエネルギーを時間的に分
割し、分割した電力をフイルター回路１３を通して回生
交流電力に変換し、商用系統電源１へ返戻する回生機能
を有する系統連系インバータ５の作用であり、系統連系
インバータ５は保護機能と安全性を確保している。[0008] The power regeneration system according to the present invention is performed by the action of three steps. (Step 1) is an operation of the power pot 3 for extracting electric power instead of a dummy load at a connection portion with a commercial power supply to be inspected,
The power pot 3 includes a filter 7, an insulating transformer 8, and a rectifier 9, and has a controller (CPU) and a switching element to set an inspection current value. (Step 2) is an operation of the power pool 4 having a capacitor as a component, which combines the energy absorbed by the power pot 3 and temporarily stores the energy as electrostatic energy. (Step 3) In the step 3, the energy stored in the power pool 4 is converted into an alternating current by the pulse width modulation circuit 12, the energy stored in the power pool 4 is temporally divided, and the divided power is regenerated through the filter circuit 13. This is an operation of the grid-connected inverter 5 having a regenerative function of converting the power into AC power and returning the converted power to the commercial grid power supply 1. The grid-connected inverter 5 secures a protection function and safety.
【０００９】［実施例］本発明は図１のＡに示す如く、
被試験電源ユニット２に対応する数の複数のパワーポッ
ト３と、１個のパワープール４と１個の系統連系インバ
ータ５により構成される。パワーポット３は、ダミー負
荷の代りとなり、図２に示す如く、ＤＣ−ＤＣコンバー
タとして構成されていて、電源トランス８を有し、その
入力側にフイルター７、出力側に整流器９を設けてい
る。このパワーポット３は低電圧の電力を高電圧へ昇圧
し、検査電流値の設定を行うもので、検査する商用系統
電源１側からみると、等価抵抗が接続されているような
電流制御を行う機能を備えている。高性能のコントロー
ラー（ＣＰＵ）とスイッチング素子を有しており、検査
する商用系統電源１の仕様に合わせ、エージングの対象
となる商用系統電源１に対応させる。このパワーポット
３により約３５０Ｖの高電圧へと変換される。例えば、
小型電源用、直流用パワーポットＡは３，３Ｖ〜２０
Ｖ、６Ａ。交流用パワーポットＢ、ＵＰＳは１００Ｖ〜
２００Ｖ、などに設定する。[Embodiment] As shown in FIG.
It is composed of a plurality of power pots 3 corresponding to the number of power supply units under test 2, one power pool 4 and one system interconnection inverter 5. The power pot 3 serves as a substitute for a dummy load, and is configured as a DC-DC converter as shown in FIG. 2, has a power transformer 8, and has a filter 7 on an input side and a rectifier 9 on an output side. . The power pot 3 boosts a low voltage power to a high voltage and sets a test current value. When viewed from the side of the commercial system power supply 1 to be tested, the power pot 3 performs current control such that an equivalent resistance is connected. Has functions. It has a high-performance controller (CPU) and a switching element, and is adapted to the commercial system power supply 1 to be aged according to the specifications of the commercial system power supply 1 to be inspected. The power is converted into a high voltage of about 350 V by the power pot 3. For example,
Power pot A for small power supply and DC is 3.3V ~ 20
V, 6A. AC power pot B, UPS is 100V ~
200V, etc.
【００１０】パワープール４は図３に示す如く、並列接
続された複数のコンデンサー１０と放電モニター１１に
より構成し、パワーポット３が吸い上げたエネルギーを
それぞれ合成し、一時的に静電エネルギーとして貯える
ものである。このバワープール４は、２ＫＷ当り４５０
Ｖ耐圧で２０００μｆで構成し、例えば、２ＫＷを単位
とした場合、一つのパワープール４に対して１００Ｗの
パワーポット３を２０個接続することができる。As shown in FIG. 3, the power pool 4 is composed of a plurality of capacitors 10 connected in parallel and a discharge monitor 11, and combines the energy absorbed by the power pot 3 and temporarily stores it as electrostatic energy. It is. This power pool 4 is 450 per 2KW
In the case of a voltage withstand voltage of 2000 μf, for example, in units of 2 KW, 20 power pots 3 of 100 W can be connected to one power pool 4.
【００１１】電力回生用の系統連系インバータ５は、パ
ワープール４に貯えられているエネルギー量を分析し、
エネルギー量に対応した最適な電力量を回生電力とし
て、検査に仕様する商用系統電源１側へ返戻する連系、
逆潮流の交流変換を行うものであり、図４に示す如くパ
ルス幅変調回路１２とフイルター回路１３、保護開閉器
１４を備え、図１に示す如く操作リモコン６をも設ける
こともできる。電力回生の方法は、パワープール４から
の入力信号を電力用スイッチング素子により構成される
パルス幅変調回路１２へ送り、パワープール４の電力エ
ネルギーを時間的に分割し、分割された電力は、フイル
ター回路１３によって高周波成分（１７ＫＨｚ）を除去
して滑らかにし回生する交流電力へと変換する。系統連
系インバータ５により電流の歪み率３％以内の品質に保
った交流電力エネルギーは、保護開閉器１４を介して検
査電源の商用系統電源１側に返戻し回生して再利用す
る。The grid-connected inverter 5 for power regeneration analyzes the amount of energy stored in the power pool 4,
Interconnection that returns the optimal amount of power corresponding to the amount of energy as regenerative power to the commercial system power supply 1 specified for inspection;
It performs AC conversion of reverse power flow, and includes a pulse width modulation circuit 12, a filter circuit 13, and a protection switch 14 as shown in FIG. 4, and may also be provided with an operation remote controller 6 as shown in FIG. In the power regeneration method, an input signal from the power pool 4 is sent to a pulse width modulation circuit 12 composed of a power switching element, the power energy of the power pool 4 is temporally divided, and the divided power is filtered. The circuit 13 removes the high-frequency component (17 KHz) and converts it to smoothed and regenerated AC power. The AC power energy whose current distortion rate is kept within 3% by the grid interconnection inverter 5 is returned to the commercial power supply 1 side of the inspection power supply via the protection switch 14 to be regenerated and reused.
【００１２】［発明の効果］本発明は、電機製品に必要
な電源ユニットの出荷の際の製品検査に行うエージング
試験において、ダミー抵抗などのダミー負荷を使用せず
にエージング試験を行い、かつ、消費される電力を回収
し検査に使用する商用系統電源側に返戻させて再利用す
る電力回生システムである。本発明システムによるエネ
ルギー消費はシステムの変換効率に係るが、本発明は変
換効率８０％以上を達成することが容易であるから、エ
ージング試験の使用電力の８０％を回生して再利用する
ことができる。従って、ダミー抵抗や電子負荷などによ
るダミー負荷を使用する従来のエーシング試験と比べ
て、消費電力は５分の１の電力量となり、省エネルギ
ー、省資源、資源再利用に極めて有効である。According to the present invention, in an aging test performed for product inspection at the time of shipment of a power supply unit required for an electric product, an aging test is performed without using a dummy load such as a dummy resistor, and This is a power regeneration system that recovers consumed power, returns it to the commercial power supply used for inspection, and reuses it. The energy consumption by the system of the present invention relates to the conversion efficiency of the system. However, since the present invention can easily achieve the conversion efficiency of 80% or more, it is possible to regenerate and reuse 80% of the power used in the aging test. it can. Therefore, the power consumption is one-fifth that of a conventional aging test using a dummy load such as a dummy resistor or an electronic load, which is extremely effective for energy saving, resource saving, and resource recycling.
【図１】本発明に係る電力回生システムの実施例の回路
構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of an embodiment of a power regeneration system according to the present invention.
【図２】本発明の構成要素であるパワーポットの回路構
成概略図である。FIG. 2 is a schematic circuit diagram of a power pot which is a component of the present invention.
【図３】本発明の構成要素であるパワープールの回路構
成概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a circuit configuration of a power pool which is a component of the present invention.
【図４】本発明の構成要素である系統連系インバータの
回路構成概図である。FIG. 4 is a schematic circuit diagram of a grid-connected inverter which is a component of the present invention.
【図５】従来の電源ユニットのエージング試験を示すブ
ロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an aging test of a conventional power supply unit.
１ 商用系統電源 ２ 被試験電源ユニット ３ パワーポット ４ パワープール ５ 系統連系インバータ ６ 操作リモコン ７ フイルター ８ 絶縁トランス ９ 整流器 １０ コンデンサー １１ 放電モニター １２ パルス幅変調回路 １３ フイルター回路 １４ 保護開閉器 １５ ダミー抵抗又は電子負荷 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Commercial system power supply 2 Power supply unit under test 3 Power pot 4 Power pool 5 Grid connection inverter 6 Operation remote control 7 Filter 8 Insulation transformer 9 Rectifier 10 Capacitor 11 Discharge monitor 12 Pulse width modulation circuit 13 Filter circuit 14 Protective switch 15 Dummy resistor Or electronic load
Claims (1)
ジング試験において、商用系統電源に接続される被試験
電源ユニットの負荷側に、入力側にフイルター、出力側
に整流器を有する絶縁トランスを設けＤＣ−ＤＣコンバ
ータートして構成されダミー負荷の代用となるパワーポ
ットを接続し、その出力を、コンデンサーにより構成さ
れ、パワーポットが吸い上げたエネルギーを合成して一
時的に静電エネルギーとして貯えるパワープールに入力
し、その出力側に、入力をパルス幅変調回路によりパル
ス変調して交流変換し、パワープールに貯えられている
エネルギー量を分析して時間的に分割し、分割した電力
をフイルター回路により高周波成分を除去して回生交流
電力に変換する電力回生用の系統連系インバータを接続
し、系統連系インバータの出力を商用系統電源１に返戻
して回生することを特徴とする電源ユニットのエージン
グ試験における電力回生システム。In an aging test of various power supply units including a battery, an insulation transformer having a filter on an input side and a rectifier on an output side is provided on a load side of a power supply unit under test connected to a commercial system power supply. -Connect a power pot that is configured as a DC converter and substitutes for a dummy load, and the output is connected to a power pool that is configured with a capacitor and combines the energy absorbed by the power pot and temporarily stores it as electrostatic energy. At the output side, the input is pulse-modulated by a pulse width modulation circuit to perform AC conversion, the amount of energy stored in the power pool is analyzed and divided in time, and the divided power is converted to high frequency by a filter circuit. Connect a grid-connected inverter for power regeneration that removes components and converts it to regenerative AC power. A power regeneration system in an aging test of a power supply unit, wherein an output of a power supply is returned to the commercial system power supply 1 for regeneration.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11078260A JP2000236678A (en) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | Power recovery system in aging test for power supply unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11078260A JP2000236678A (en) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | Power recovery system in aging test for power supply unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000236678A true JP2000236678A (en) | 2000-08-29 |
Family
ID=13657027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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