JP2000278866A - 電力貯蔵型無停電電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は交流商用電源の負荷平準化に役立つ
無停電電源装置を提供する。 【解決手段】 充電オンオフ手段を充電オンオフ制御手
段により制御し、交流商用電源の夜間時間帯の電力を電
力貯蔵手段に充電しておき、交流商用電源の昼間時間帯
に電力貯蔵手段に貯蔵されている電力を負荷に供給する
ことにより交流商用電源の負荷平準化に寄与する。また
貯蔵電力検知手段により電力貯蔵手段の貯蔵電力量を検
知し、この貯蔵電力量が基準貯蔵電力量以下にならない
ように充電オンオフ制御手段により充電オンオフ手段を
制御し、無停電電電源装置の本来の目的である負荷の無
停電化も達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は交流商用電源の負
荷平準化に役立つ無停電電源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の無停電電源装置は大別すると常時
商用電力給電方式と常時インバータ給電方式とがある。
いずれも常時には交流商用電源から負荷に電力を供給す
ると共に、蓄電池等の電力貯蔵手段に電力を蓄えてお
き、交流商用電源が停電したときには電力貯蔵手段に蓄
えられた電力を負荷に供給することにより負荷の無停電
化を達成している。

【０００３】次に図を用いて従来の常時商用電源給電式
無停電電源装置と常時インバータ給電式無停電電源装置
について説明する。図９は従来の常時インバータ給電方
式無停電電源装置の構成を示す図であり、図１０は従来
の常時商用電源給電式無停電電源装置の構成を示す図で
ある。図において同一の部分については同一の符号を付
し、説明を省略する。

【０００４】図９において９０１は無停電電源装置の入
力となる交流商用電源、９０２は無停電電源装置の入力
端子、９０３は入力端子９０２より入力された交流商用
電源９０１を直流に変換する交直変換回路、９０５は直
流電力を貯蔵する蓄電池、９０４は蓄電池９０５を充電
する充電回路、９０６は直流電力を交流に変換する直交
変換回路、９０７は無停電電源装置の出力端子、９０８
は無停電電源装置の負荷、９０９は充電回路９０４を制
御する充電制御回路、９１０は蓄電池９０５の端子電圧
を測定する端子電圧測定回路、９１１は蓄電池９０５の
端子に流れる電流を測定する端子電流測定回路である。

【０００５】この図において交流商用電源９０１が正常
な時は、入力端子９０２から入力された交流商用電源９
０１は交直変換回路９０３により直流電力に変換され、
充電回路９０４に入力される。一方、端子電圧測定回路
９１０は蓄電池９０５の端子電圧を測定して、その測定
データを充電制御回路９０９に出力する。また端子電流
測定回路９１１は蓄電池９０５の端子電流を測定し、そ
の測定データを充電制御回路９０９に出力する。充電制
御回路９０９は端子電圧測定回路９１０および端子電流
測定回路９１１からの測定データを入力し、それらの測
定データとあらかじめ充電制御回路９０９の内部メモリ
に記憶されている蓄電池９０５を最適に充電する蓄電池
９０５の端子電圧値または充電電流値のデータとを比較
し、蓄電池９０５への充電があらかじめ充電制御回路９
０９の内部メモリに記憶されている蓄電池９０５の充電
パターンと同じになるように充電回路９０４を制御し、
蓄電池９０５を充電する。同時に充電回路９０４の出力
は直交変換回路９０６により無停電電源装置の負荷９０
８に供給するに適当な交流電力に変換され、出力端子９
０７を介して負荷９０８に供給される。

【０００６】上記の状態において交流商用電源９０１が
停電すると、蓄電池９０５への充電は停止し、蓄電池９
０５に蓄えられている電力が直交変換回路９０６により
負荷９０８に供給するに適当な交流電力に変換され、出
力端子９０７を介して負荷９０８に供給される。このよ
うにして負荷９０８には交流商用電源の停電に関わらず
安定した電力が供給される。

【０００７】次に従来の常時商用電源給電式無停電電源
装置について説明する。図１０において１０１は交流商
用電源９０１と直交変換回路９０６の出力とを切り替え
て無停電電源装置の負荷９０８に電力を供給する継電器
であり、１０１ａは継電器１０１の常時開接点、１０１
ｂは継電器１０１の常時閉接点、１０１ｃは継電器１０
１のコモン接点である。１０２は継電器１０１のオンオ
フを制御する切替制御回路である。１０３は交流商用電
源９０１の電圧を測定し、停電を検知する停電検知回路
である。

【０００８】この図において交流商用電源９０１が正常
な時は、継電器１０１のコモン接点１０１ｃは常時開接
点１０１ａに接続されており、負荷９０８には入力端子
９０２から入力された交流商用電源９０１が供給され
る。同時に入力端子９０２から入力された交流商用電源
９０１は交直変換手段９０３により直流電力に変換さ
れ、充電回路９０４に入力される。そして充電回路９０
４に入力された直流電力は充電制御回路９０９によって
制御される充電回路９０４によって、蓄電池９０５を充
電するに適当な直流電力に変換され、蓄電池９０５を充
電する。

【０００９】次に交流商用電源９０１が停電した場合に
ついて説明する。この場合、停電検知回路１０３によっ
て交流商用電源９０１の停電が検知されると、停電検知
回路１０３は停電信号を切替制御回路１０２に出力す
る。この停電信号によって切替制御回路１０２は継電器
１０１を瞬時に切り替える。この時、継電器１０１のコ
モン接点１０１ｃは常時閉接点１０１ｂに接続される。
そして蓄電池９０５に蓄えられていた直流電力が直交変
換回路９０６により負荷９０８に供給するに適当な交流
電力に変換され、継電器１０１および出力端子９０７を
介して負荷９０８に供給される。このようにして交流商
用電源９０１が停電しても、継電器１０１が切り替わる
時の瞬時停電の後、負荷９０８には電力が供給される。

【００１０】一方、図１１は交流商用電源９０１の平均
的な１日の負荷パターンの概念を示す図である。図にお
いて１１１は流れ込み式水力発電により供給される部
分、１１２は原子力発電により供給される部分、１１３
は火力発電により供給される部分、１１４は揚水式、貯
水池式および調整池式等の水力発電により供給される部
分を示す。

【００１１】図１１に示すように交流商用電源９０１は
昼間に負荷が増加し、夜間に減少するという特徴を持っ
ているが、交流商用電源９０１の設備は年間の最大負荷
を供給できるよう設備されるので、夜間の設備利用率は
昼間に比べて低くなる。

【００１２】また図１１に示すように１日の負荷需要
は、流れ込み式水力発電によって供給される部分１１１
や原子力発電で供給される部分１１２で負荷が一定なベ
ース部分が構成され、それ以外の負荷が変動する部分が
火力発電で供給される部分１１３および揚水式、貯水池
式および調整池式の水力発電で供給される部分１１４に
よって構成される。従って火力発電および揚水式、貯水
池式および調整池式等の水力発電は発電量を調整しなが
ら交流商用電源９０１に電力を供給しなければならな
い。そして特に火力発電の場合、発電量を上下すると発
電効率が下がるという特徴がある。そのため発電効率を
上げるためには、発電効率が最大となる負荷で連続して
運転をするのが好ましい。

【００１３】近年、上記の問題を解消するため交流商用
電源９０１の負荷平準化が要望されている。即ち夜間に
貯蔵された電力を昼間の負荷に供給し、昼間の最大電力
を低下し、交流商用電源の設備利用率を向上しようとす
るものである。また交流商用電源の負荷における火力発
電で供給される部分１１３および揚水式、貯水池式およ
び調整池式の水力発電で供給される部分１１４をより平
坦にし、火力発電および揚水式、貯水池式および調整池
式等の水力発電の発電効率を向上しようとするものであ
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記したように交流商
用電源は、昼間と夜間の負荷に較差があるため設備利用
率および発電効率が低下するという特徴を持っている。
そのため近年、交流商用電源の設備利用率および発電効
率の向上のために負荷平準化が要望されている。一方、
従来の無停電電源装置は電力の貯蔵機能を持ちながら交
流商用電源の負荷平準化の要望には全く考慮されていな
かった。本発明はこのような状況を考慮してなされたも
ので、無停電電源装置の本来の目的である負荷の無停電
化に加えて交流商用電源の電力を夜間に貯蔵しておき、
その貯蔵電力を昼間の負荷に供給する機能を持たせ、交
流商用電源の負荷平準化に役立つ無停電電源装置を提供
するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による常時インバータ給電式無停電電源装置
は、交流商用電源の電力を貯蔵する電力貯蔵手段と、前
記電力貯蔵手段を充電する充電手段と、前記電力貯蔵手
段への充電をオンオフする充電オンオフ手段と、前記充
電オンオフ手段を制御する充電オンオフ制御手段と、前
記電力貯蔵手段の貯蔵電力を交流電力に変換する直交変
換手段と、前記交流商用電源の昼間開始時刻と夜間開始
時刻と前記電力貯蔵手段の基準貯蔵電力量を設定する制
御データ入力手段と、前記電力貯蔵手段の貯蔵電力量を
検知する貯蔵電力検知手段を備えたことを特徴とするも
のである。

【００１６】通常、無停電電源装置は交流商用電源の電
力を電力貯蔵手段に貯蔵しておき、停電時には電力貯蔵
手段に貯蔵されていた電力を負荷に供給するので、交流
商用電源の電力を貯蔵する機能を持っていると言える。
発明者はこの点に着目し無停電電源装置の本来の目的で
ある無停電電源装置の負荷の無停電化に加えて、交流商
用電源の電力を夜間に貯蔵しておき、昼間にその電力を
無停電電源装置の負荷に供給することにより交流商用電
源の夜間電力を昼間にシフトし、交流商用電源の負荷平
準化に寄与できることに着目した。即ち充電オンオフ制
御手段によって制御データ入力手段で設定される交流商
用電源の夜間開始時刻または昼間開始時刻と現在時刻の
一致を判断する。そしてこの判断結果から夜間開始時刻
に充電オンオフ手段をオンし、交流商用電源の夜間電力
を充電手段により電力貯蔵手段に貯蔵する。また交流商
用電源の昼間開始時刻に充電オンオフ手段をオフし、電
力貯蔵手段への充電を停止し、電力貯蔵手段に貯蔵され
た直流電力を直交変換手段により交流電力に変換し、無
停電電源装置の負荷に供給する。これにより交流商用電
源の夜間電力を昼間にシフトできるので交流商用電源の
負荷平準化を達成できるのである。このように本発明に
よる無停電電源装置は、無停電電源装置の電力貯蔵機能
を交流商用電源の負荷平準化に利用するものである。

【００１７】充電オンオフ手段を交流商用電源の昼間時
間帯にオフし、電力貯蔵手段に蓄えられた電力を無停電
電源装置の負荷に供給する時、電力貯蔵手段に蓄えられ
た電力は徐々に放電し、減少する。電力貯蔵手段の電力
貯蔵容量は無停電電源装置の負荷の消費電力量に比べて
十分大きく設定するのが望ましいが、それが十分に大き
くない場合、電力貯蔵手段は過放電し劣化の原因とな
る。またさらに大きく過放電した場合には、無停電電源
装置の負荷に電力を供給できなくなり、無停電電源装置
の本来の目的である負荷の無停電化を満足できなくな
る。この様な欠点を克服するため本発明での無停電電源
装置は貯蔵電力検知手段によって検知される電力貯蔵手
段の貯蔵電力量と制御データ入力手段で設定される電力
貯蔵手段の基準貯蔵電力量とを比較し、電力貯蔵手段の
貯蔵電力量が基準貯蔵電力量以下にならないように、充
電オンオフ制御手段によって充電オンオフ手段を制御す
るようにしている。

【００１８】前記電力貯蔵手段は蓄電池からなり、前記
交直変換手段は交直変換回路からなり、前記充電手段は
ＰＷＭ制御される半導体スイッチング素子を含む充電回
路からなり、前記充電オンオフ手段は前記充電回路の電
圧調整機能からなり、前記直交変換手段は直交変換回路
からなり、前記貯蔵電力検知手段は前記蓄電池の端子電
圧値を測定する端子電圧測定回路からなり、前記制御デ
ータ入力手段は前記交流商用電源の夜間開始時刻と昼間
開始時刻のデータと前記蓄電池の基準貯蔵電力量に相当
する端子電圧値を設定する制御データ設定回路と、この
制御データ設定回路から入力されたデータを記憶する制
御データメモリ回路から構成され、前記充電オンオフ制
御手段は前記充電回路の半導体スイッチング素子を駆動
する半導体スイッチング素子駆動回路と、前記端子電圧
測定回路と前記制御データメモリ回路からのデータを入
力し、前記半導体スイッチング素子駆動回路を制御する
充電制御回路を備えるのが、容易に上記目的を達成する
ために望ましい。

【００１９】即ち、充電制御回路が制御データ設定回路
により設定された交流商用電源の夜間開始時刻と現在時
刻の一致を判定すると、充電制御回路は半導体スイッチ
ング素子駆動回路を介して充電回路の半導体スイッチン
グ素子をＰＷＭ制御する。そして交流商用電源の交流電
力は交直変換回路により直流電力に変換され、充電回路
によって蓄電池を最適に充電するように制御され、蓄電
池を充電する。同時に直交変換回路は充電回路の出力を
無停電電源装置の負荷に供給すべき交流電力に変換し、
無停電電源装置の負荷に供給する。

【００２０】このとき交流商用電源が停電すると蓄電池
の充電は停止し、蓄電池に貯蔵されている電力が直交変
換回路よって無停電電源装置の負荷に供給すべき交流電
力に変換されて、無停電電源装置の負荷に供給される。
停電が復旧した時には再び充電制御回路は蓄電池を最適
に充電するよう充電回路を制御し、蓄電池を充電する。
同時に直交変換回路は充電回路の出力を無停電電源装置
の負荷に供給すべき交流電力に変換し、無停電電源装置
の負荷に供給する。

【００２１】次に、充電制御回路が制御データ設定回路
によって設定された交流商用電源の昼間開始時刻と現在
時刻の一致を判定すると、充電制御回路は半導体スイッ
チング素子のＰＷＭ制御を停止する。それにより蓄電池
への充電は停止し、無停電電源装置の負荷には蓄電池に
貯蔵された電力が直交変換回路によって無停電電源装置
の負荷に供給すべき交流電力に変換され、無停電電源装
置の負荷に供給される。

【００２２】この時、蓄電池に蓄えられていた電力は無
停電電源装置の負荷によって消費されるので、蓄電池の
電圧は徐々に低下する。一方、蓄電池の端子電圧は端子
電圧測定回路により測定されており、充電制御回路によ
り制御データ設定回路によって設定された蓄電池の基準
端子電圧値と比較される。そして蓄電池の端子電圧値が
前記基準端子電圧値以下にならないよう半導体スイッチ
ング素子駆動回路を介して充電回路の半導体スイッチン
グ素子をＰＷＭ制御する。この時、直交変換回路は充電
回路の出力を無停電電源装置の負荷に供給すべき交流電
力に変換し、無停電電源装置の負荷に供給する。また前
記基準端子電圧値は蓄電池が無停電電源装置の負荷に、
規定時間、電力を供給できる基準貯蔵電力量を残してい
るときの電圧に設定されるので、蓄電池の貯蔵電力量は
基準貯蔵電力量以下にはならない。

【００２３】上記状態において交流商用電源が停電した
場合、蓄電池への充電は停止するが、蓄電池が規定時
間、無停電電源装置の負荷に電力を供給できる基準貯蔵
電力量を残しているので、この貯蔵電力が直交変換回路
によって無停電電源装置の負荷に供給すべき交流電力に
変換され、無停電電源装置の負荷に供給される。

【００２４】上記状態において交流商用電源が正常状態
に復帰すると、充電制御回路は、再び端子電圧測定回路
により測定される蓄電池の端子電圧値と前記基準端子電
圧値を比較し、蓄電池の端子電圧値が前記基準端子電圧
値以下にならないよう半導体スイッチング素子駆動回路
を介して充電回路の半導体スイッチング素子をＰＷＭ制
御する。

【００２５】また蓄電池は一般に小さな電流で長時間放
電した方が、大きな電流で短時間放電した場合より、多
くの電力量を放電出来るという特徴を持っている。従っ
て交流商用電源の昼間時間帯により多くの電力量を蓄電
池から無停電電源の負荷に供給するためには、一定電流
を交流商用電源の昼間時間帯の全時間に亘って放電させ
るのが望ましい。しかし無停電電源装置の負荷は時々刻
々変化するので、蓄電池のみで無停電電源装置の負荷の
電力を供給しようとすると、蓄電池の放電量は時々刻々
変化することになる。このため本発明の常時インバータ
給電式無停電電源装置では、前記蓄電池の端子電流を測
定する端子電流測定回路を備え、この端子電流測定回路
により蓄電池の放電電流を測定し、その測定データを前
記充電制御回路に入力し、制御データ設定回路によって
設定される放電電流値と比較し、この比較結果により前
記放電電流値を一定にするように、充電制御回路により
半導体スイッチング素子駆動回路を介して充電回路の半
導体スイッチング素子をＰＷＭ制御し、蓄電池から一定
の電力供給をした場合に不足する電力分を交流商用電源
から供給するようにして、蓄電池の効率を向上させるこ
ともできる。

【００２６】また本発明による常時商用電源給電式無停
電電源装置の場合、前記した本発明による常時インバー
タ給電式無停電電源装置と、前記直交変換手段の出力と
前記交流商用電源とを切り替えて前記無停電電源装置の
負荷に電力を供給する切替手段と、前記切替手段を制御
する切替制御手段と、前記交流商用電源の停電検知する
停電検知手段を備えることによって前記目的を達成でき
る。

【００２７】即ちこの場合交流商用電源の夜間開始時刻
になると充電オンオフ制御手段により切替手段を交流商
用電源側に切り替え、交流商用電源から無停電電源装置
の負荷に電力を供給すると共に、充電オンオフ手段をオ
ンして電力貯蔵手段を充電する。そして交流商用電源の
昼間開始時刻になると充電オンオフ制御手段により充電
オンオフ手段をオフして、電力貯蔵手段への充電を停止
すると共に切替手段を直交変換手段側に切り替えて、電
力貯蔵手段に貯蔵された電力を無停電電源装置の負荷に
供給する。交流商用電源が停電した場合は停電検知手段
により交流商用電源の停電を検知し、停電検知手段から
切替制御手段に停電信号が出力される。この停電信号に
より切替制御手段は瞬時に切替手段を直交変換手段側に
切り替えて、電力貯蔵手段に貯蔵された電力を無停電電
源装置の負荷に供給する。

【００２８】充電オンオフ手段を交流商用電源の昼間時
間帯にオフし、電力貯蔵手段に蓄えられた電力を無停電
電源装置の負荷に供給する時、電力貯蔵手段に蓄えられ
た電力は徐々に放電し、減少する。そのため貯蔵電力検
知手段によって検知される電力貯蔵手段の貯蔵電力量と
制御データ入力手段で設定される電力貯蔵手段の基準貯
蔵電力量とを比較し、電力貯蔵手段の貯蔵電力量が基準
貯蔵電力量以下にならないように、充電オンオフ制御手
段によって充電オンオフ手段を制御するようにしてい
る。

【００２９】前記電力貯蔵手段は蓄電池からなり、前記
交直変換手段は交直変換回路からなり、前記充電手段は
ＰＷＭ制御される半導体スイッチング素子を含む充電回
路からなり、前記充電オンオフ手段は前記交直変換回路
への入力をオンオフする半導体オンオフ素子からなり、
前記直交変換手段は直交変換回路からなり、前記貯蔵電
力検知手段は前記蓄電池の端子電圧を測定する端子電圧
測定回路からなり、前記制御データ入力手段は前記交流
商用電源の夜間開始時刻と昼間開始時刻のデータと前記
蓄電池の基準貯蔵電力量に相当する基準端子電圧値を設
定する制御データ設定回路と、この制御データ設定回路
から入力されたデータを記憶する制御データメモリ回路
から構成され、前記切替手段は継電器からなり、前記切
替制御手段は切替制御回路からなり、前記停電検知手段
は停電検知回路からなり、前記充電オンオフ制御手段は
前記半導体オンオフ素子を駆動する半導体オンオフ素子
駆動回路と、前記半導体スイッチング素子を駆動する半
導体スイッチング素子駆動回路と、前記端子電圧測定回
路と前記制御データメモリ回路からのデータを入力し、
前記半導体オンオフ素子駆動回路と前記半導体スイッチ
ング素子駆動回路と前記切替制御回路を制御する充電制
御回路を備えることが簡易に前記目的を達成するため望
ましい。

【００３０】即ち充電制御回路によって交流商用電源の
夜間開始時刻と現在時刻の一致が判定されると充電制御
回路は半導体オンオフ素子駆動回路を制御し、半導体オ
ンオフ素子をオンする。すると交流商用電源は交直変換
回路を介して充電回路に接続され、交流商用電源の交流
電力は交直変換回路により直流電力に変換され、充電回
路に入力される。充電回路に入力された直流電力は、充
電制御回路によって蓄電池を最適に充電するよう半導体
スイッチング素子駆動回路を介して制御される充電回路
によって蓄電池に貯蔵される。同時に、継電器は充電制
御回路によって切替制御回路を介してオンされ、交流商
用電源が無停電電源装置の負荷に供給される。

【００３１】このとき交流商用電源が停電すると停電検
知回路によって交流商用電源の停電が検知され、切替制
御回路によって継電器はオフされ、直交変換回路の出力
と無停電電源装置の負荷が接続される。一方、蓄電池へ
の充電は停止し、蓄電池に貯蔵されている電力が直交変
換回路によって無停電電源装置の負荷に供給すべき交流
電力に変換されて、継電器を介して無停電電源装置の負
荷に供給される。

【００３２】上記状態において停電が復旧した場合には
再び充電制御回路は蓄電池を最適に充電するよう充電回
路の半導体スイッチング素子をＰＷＭ制御し、蓄電池を
充電する。同時に交流商用電源の復旧が停電検知回路に
よって検知され、停電検知回路から切替制御回路に停電
復旧信号が出力される。この停電復旧信号により切替制
御回路は継電器をオンし、交流商用電源の電力を無停電
電源装置の負荷に供給する。

【００３３】次に、充電制御回路によって交流商用電源
の昼間開始時刻と現在時刻の一致が判定されると充電制
御回路はオンオフ駆動回路を制御し、半導体オンオフ素
子をオフする。すると交流商用電源と交直変換回路が切
り離され、蓄電池への充電は停止する。同時に、継電器
は充電制御回路によって切替制御回路を介してオフさ
れ、直交変換回路の出力が無停電電源装置の負荷に接続
される。そして蓄電池に貯蔵された電力は直交変換回路
によって無停電電源装置の負荷に供給すべき交流電力に
変換されて、継電器を介して無停電電源装置の負荷に供
給される。

【００３４】この時、蓄電池に蓄えられていた電力は無
停電電源装置の負荷によって消費されるので、その蓄電
池の端子電圧は徐々に低下する。一方、蓄電池の端子電
圧は端子電圧測定回路により測定され、充電制御回路に
より制御データ設定回路によって設定された蓄電池の基
準端子電圧値と比較される。そして充電制御回路は蓄電
池の端子電圧値が蓄電池の基準端子電圧値より低くなる
と、切替制御回路を介して継電器をオンし、交流商用電
源の電力を無停電電源装置の負荷に供給する。これによ
り蓄電池から無停電電源装置の負荷への電力の供給は停
止し、蓄電池には基準貯蔵電力量が残る。

【００３５】上記の状態で交流商用電源が停電した場
合、蓄電池には規定時間、無停電電源装置の負荷に電力
を供給できる基準貯蔵電力量が残っているので、この貯
蔵電力が直交変換回路によって無停電電源装置の負荷に
供給すべき交流電力に変換され、無停電電源装置の負荷
に供給される。

【００３６】上記の場合切替手段は継電器の場合である
が、これが半導体による切替装置であっても同様にして
上記目的を達成できる。

【００３７】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施例について図面
を用いて説明する。図において、同一の部分が二つ以上
あるものについては同一の符号を付し、説明を省略す
る。図１は第１実施例の常時インバータ給電式無停電電
源装置のブロック図である。図２は第１実施例の常時イ
ンバータ給電式無停電電源装置の回路構成を説明する回
路図である。図３はこの場合の制御系統を示すブロック
図である。図４は第１実施例の常時インバータ給電式無
停電電源装置の制御動作を説明するフローチャートであ
る。図５は後述する蓄電池９０５への充電の方法を説明
するフローチャートである。

【００３８】図１において交流商用電源９０１は無停電
電源装置の入力端子９０２を介して交直変換回路９０３
に接続される。交直変換回路９０３の出力は充電回路９
０４を介して蓄電池９０５の端子に接続されると共に直
交変換回路９０６の入力に接続される。そして直交変換
回路９０６の出力は無停電電源装置の出力端子９０７を
介して無停電電源装置の負荷９０８に接続される。

【００３９】一方、端子電圧測定回路９１０の入力は蓄
電池９０５の端子に接続され、蓄電池９０５の端子電圧
を測定し、測定結果を充電オンオフ制御手段１１に出力
する。端子電流測定回路９１１は蓄電池９０５の正極側
端子に挿入され、蓄電池９０５の充電電流および放電電
流を測定し、結果を充電オンオフ制御手段１１に出力す
る。

【００４０】また充電オンオフ制御手段１１は制御デー
タ入力手段１２と端子電圧測定回路９１０と端子電流測
定回路９１１の出力信号を入力し、充電回路９０４を制
御するように接続されている。

【００４１】次に図２によって第１実施例であるインバ
ータ給電式無停電電源装置の具体的な回路構成について
説明する。交直変換回路９０３は交流商用電源９０１の
交流電力を直流電力に変換する装置であり、交流商用電
源９０１にこの無停電電源装置内部で発生した電気ノイ
ズを流出させないためのフィルター回路２１と交流を整
流する整流回路２２と無停電電源装置から交流商用電源
９０１に流れ込む高調波電流を抑制し、且つこの無停電
電源装置に入力される交流商用電源９０１の交流電力の
力率を改善するとともに、整流回路２２の出力の直流電
力を昇圧する力率改善回路２３から構成される。

【００４２】充電回路９０４はスイッチング用のＩＧＢ
Ｔ２４を含み、スイッチング用ＩＧＢＴ２４のベースに
は充電オンオフ制御手段１１の出力が接続され、スイッ
チング用ＩＧＢＴ２４は充電オンオフ制御手段１１によ
って制御される。

【００４３】直交変換回路９０６は蓄電池９０５の端子
電圧を昇圧するための昇圧回路２５と、この昇圧回路２
５によって昇圧された直流電力を無停電電源装置の負荷
９０８に供給するに適当な交流電力に変換するためのイ
ンバータ回路２６から構成されている。

【００４４】次に図３によって第１実施例の制御機構の
構成について説明する。図において制御データ入力手段
１２は制御データ設定回路３１と制御データメモリ回路
３２からなり、蓄電池９０５の制御条件を設定し、充電
制御回路３３に出力する。

【００４５】制御データ設定回路３１は、年間を通じて
の交流商用電源の昼間と夜間の開始時刻と、蓄電池９０
５の充電条件データと放電電流値のデータを設定し、デ
ジタル信号に変換して制御データメモリ回路３２に出力
する回路である。この充電条件データは蓄電池９０５を
最適に充電するためのデータであり、バルク電圧値、バ
ルク電流値、吸収電圧値、吸収電流値、フロート電圧値
である。

【００４６】制御データメモリ回路３２は制御データ設
定回路３１で設定された蓄電池９０５の充電条件データ
および放電電流値のデータに対応したデジタル信号を記
憶し、充電制御回路３３に出力する。

【００４７】充電オンオフ制御手段１１は充電制御回路
３３とＩＧＢＴ駆動回路３４からなり、充電制御回路３
３は制御データメモリ回路３２と端子電圧測定回路９１
０と端子電流測定回路９１１からのデータを入力し、そ
れらのデータからＩＧＢＴ駆動回路３４を介して充電回
路９０４のスイッチング用ＩＧＢＴ２４を制御し、蓄電
池９０５への充電を制御する。

【００４８】次に上記構成での本発明の無停電電源装置
の動作について、図１から図３を用いて説明する。交流
商用電源９０１の電力はフィルタ回路２１を介して整流
回路２２に入力される。フィルタ回路２１は無停電電源
装置から交流商用電源９０１に流出する高周波成分を抑
制する。整流回路２２はフィルタ回路２１からの交流電
力を直流に変換し、力率改善回路２３に出力する。力率
改善回路２３は整流回路２２から入力された直流電力を
昇圧すると共に交流商用電源９０１から無停電電源装置
に流れ込む高調波電流を抑制し、且つ無停電電源装置に
入力される交流商用電源の交流電力の力率を改善し、充
電回路９０４に出力する。

【００４９】充電回路９０４は力率改善回路２３からの
直流電力を、蓄電池９０５を充電するに適当な電圧に変
換し、蓄電池９０５の端子に供給する。即ち充電回路９
０４の出力電圧はＰＷＭ制御によりスイッチング用ＩＧ
ＢＴ２４をオンする時間とオフする時間の比を変えるこ
とにより変化させることができ、蓄電池９０５の充電電
流を増やすときはＩＧＢＴ２４のオン時間を長くし、蓄
電池９０５の端子電圧を高くすればよい。蓄電池９０５
の充電電流を減らすときはＩＧＢＴ２４のオン時間を短
くし、蓄電池９０５の端子電圧を低くすればよい。この
ＩＧＢＴ２４のオン時間の制御はＩＧＢＴ駆動回路３４
を介して充電制御回路３３によって行われる。

【００５０】一方蓄電池９０５の端子電圧は昇圧回路２
５によって昇圧され、インバータ回路２６に入力され
る。インバータ回路２６は昇圧回路２５から入力された
直流電力を無停電電源装置の負荷９０８に供給するに適
当な交流電力に変換する。インバータ回路２６によって
変換された交流電力は無停電電源装置の出力端子９０７
を介して無停電電源装置の負荷９０８に供給される。

【００５１】次に上記のように構成された本実施例での
制御動作について図４と図５を用いて説明する。この場
合、無停電電源装置の運転を開始すると図４に示すフロ
ーチャートが実行される。

【００５２】まずステップ４１で、制御データ設定回路
３１により蓄電池９０５への充電のオンオフの時刻デー
タとして年間を通じての昼間と夜間の開始時刻を順次設
定し、制御データメモリ回路３２に記憶する。

【００５３】次にステップ４２で制御データ設定回路３
１により蓄電池９０５の充電条件データを設定し、制御
データメモリ回路３２に記憶する。

【００５４】次にステップ４３で制御データ設定回路３
１により蓄電池９０５の放電電流データを設定し、制御
データメモリ回路３２に記憶する。

【００５５】上記の設定動作が終了すると、無停電電源
装置は制御を開始する。制御開始と共に端子電圧測定回
路９１０は一定サンプリングタイム毎に蓄電池９０５の
端子電圧を測定し、測定値に対応したデジタル信号を充
電制御回路３３に出力する。端子電流測定回路９１１は
一定サンプリングタイム毎に蓄電池９０５の端子に流れ
る電流を測定し、測定値に対応したデジタル信号を充電
制御回路３３に出力する。また充電制御回路３３は内部
のカレンダータイマーによって計時される現在時刻と制
御データメモリ回路３２に記憶された時刻データの比較
を開始する。

【００５６】そして、次のステップ４４で充電制御回路
３３の内部信号である充電信号をオンにする。この充電
信号のオンにより充電制御回路３３は充電回路９０４の
制御動作を開始し、図５に示すフローチャートを実行す
る。

【００５７】即ち、まずステップ５１で端子電圧測定回
路９１０からの蓄電池９０５の端子電圧値に対応したデ
ジタル信号と制御データメモリ回路３２に記憶されてい
るバルク電圧値に対応したデジタル信号とを比較する。
ここで蓄電池９０５の端子電圧値がバルク電圧値より低
く、ＹＥＳと判断されると、ステップ５２に進む。この
時、充電制御回路３３は定電流バルク充電モードにな
り、端子電流測定回路９１１からの蓄電池９０５の充電
電流値に対応したデジタル信号と制御データメモリ回路
３２に記憶されているバルク電流値に対応したデジタル
信号とを比較し、それらが等しくなるようスイッチング
用ＩＧＢＴ２４のオン時間を調整する。このバルク電流
値は急速に蓄電池９０５を充電するときには大きく、ゆ
っくり充電するときには小さく設定される。

【００５８】ステップ５２でのＩＧＢＴ２４のオン時間
の調整が終わると、ステップ５１に返る。以後５１と５
２のステップを繰り返す。この間、蓄電池９０５の充電
電流はバルク電流値に制御される。この時、蓄電池９０
５の端子電圧値は徐々に上昇する。

【００５９】上記の状態において、蓄電池９０５の端子
電圧値がバルク電圧値より高くなると、ステップ５１で
ＮＯと判断されて、ステップ５３に進む。ステップ５３
で、充電制御回路３３は端子電流測定回路９１１からの
蓄電池９０５の充電電流値に対応したデジタル信号と制
御データメモリ回路３２に記憶されている吸収電流値に
対応したデジタル信号とを比較する。ここで蓄電池９０
５の充電電流値が吸収電流値より高く、ＹＥＳと判断さ
れるとステップ５４に進む。この時、充電制御回路３３
は定電圧吸収充電モードになり、端子電圧測定回路９１
０からの蓄電池９０５の端子電圧値に対応したデジタル
信号と制御データメモリ回路３２に記憶されている吸収
電圧値に対応したデジタル信号とを比較し、それらが等
しくなるようスイッチング用ＩＧＢＴ２４のオン時間を
調整する。この吸収電圧値はバルク電圧値より低く設定
される。

【００６０】ステップ５４でのＩＧＢＴ２４のオン時間
の調整が終わると、ステップ５３に返る。以後５３と５
４のステップを繰り返す。この間、蓄電池９０５の端子
電圧は吸収電圧値に制御される。この時、蓄電池９０５
の充電電流は徐々に減少する。

【００６１】上記の状態において、蓄電池９０５の充電
電流が吸収電流値より低くなると、ステップ５３でＮＯ
と判断されて、ステップ５５に進む。ステップ５５で、
充電制御回路３３はフロート充電モードになり、端子電
圧測定回路９１０からの蓄電池９０５の端子電圧値に対
応したデジタル信号と制御データメモリ回路３２に記憶
されているフロート電圧値に対応したデジタル信号とを
比較し、それらが等しくなるようスイッチング用ＩＧＢ
Ｔ２４のオン時間を調整する。

【００６２】ステップ５５でのＩＧＢＴ２４のオン時間
の調整が終わると、再び５５に返る。以後５５のステッ
プを繰り返す。この間、蓄電池９０５の端子電圧はフロ
ート電圧値に制御される。

【００６３】一方、充電制御回路３３に内蔵されるカレ
ンダータイマーの計時情報と制御データメモリ回路３２
に記憶された時刻データの比較も平行して行われる。ま
ずステップ４５で充電制御回路３３は内蔵されるカレン
ダータイマーの計時情報と制御データメモリ回路３２に
記憶された時刻データを比較し、現在時刻が昼間開始時
刻に一致したかを判断する。ここでＮＯと判断するとス
テップ４６に進む。ステップ４６では充電制御回路３３
は内蔵されるカレンダータイマーの計時情報と制御デー
タメモリ回路３２に記憶された時刻データを比較し、現
在時刻が夜間開始時刻に一致したかを判断する。そして
ここでもＮＯと判断すると、ステップ４５に帰る。そし
てステップ４５および４６での動作を繰り返す。この場
合、交流商用電源９０１から蓄電池９０５への図５のフ
ローチャートに従った充電と負荷９０８への電力の供給
が行なわれる。

【００６４】その後、充電制御回路３３に内蔵されるカ
レンダータイマーでの計時が進んで、現在時刻が制御デ
ータメモリ回路３２に記憶された時刻データにおける交
流商用電源９０１の夜間開始時刻と一致すると、ステッ
プ４６でＹＥＳを判断する。この場合、ステップ４７に
進み、充電制御回路３３の内部信号である充電信号はオ
ンになる。この充電信号のオンにより充電制御回路３３
は図５のフローチャートに従って蓄電池９０５を充電す
る。ステップ４７が終わるとステップ４５に帰り、以後
ステップ４５とステップ４６を繰り返す。この時、交流
商用電源９０１は蓄電池９０５への充電電力と負荷９０
８への電力の供給を行う。

【００６５】その後、さらに充電制御回路３３に内蔵さ
れるカレンダータイマーでの計時が進んで、現在時刻が
制御データメモリ回路３２に記憶されている時刻データ
における交流商用電源９０１の昼間開始時刻と一致する
と、ステップ４５でＹＥＳと判断しステップ４８に進
み、充電制御回路３３の内部信号の充電信号はオフす
る。この充電信号のオフにより充電制御回路３３は図５
のフローチャートに従ってステップ５６の定電流放電モ
ードとなる。そして端子電流測定回路９１１からの蓄電
池９０５の放電電流値に対応したデジタル信号と制御デ
ータメモリ回路３２に記憶されている放電電流値に対応
したデジタル信号とを比較し、それらが等しくなるよう
スイッチング用ＩＧＢＴ２４のオン時間を調整する。そ
してステップ５６が終わると再びステップ５６に帰り、
この動作を繰り返す。この時、蓄電池９０５の放電電流
は一定に保たれ、負荷９０８には蓄電池９０５からの一
定電流による電力と交流商用電源９０１からの電力が供
給される。

【００６６】上述したように本発明による無停電電源装
置の第１実施例である常時インバータ給電式無停電電源
装置では蓄電池の充電回路の電圧調整機能を蓄電池への
充電をオンオフする充電オンオフ手段と、蓄電池の放電
電流を一定に保つために用いている。即ち交流商用電源
の夜間時間帯に、この充電回路を制御して、蓄電池を最
適に充電する。そして交流商用電源の昼間時間帯には、
蓄電池の放電電流を端子電流測定回路によって測定し、
蓄電池の放電電流が一定になるように充電回路を制御
し、蓄電池への充電は押さえている。そしてこの場合、
畜電池には基準貯蔵電力量が残るように放電電流値が設
定されるので、交流商用電源が停電になっても規定時間
は蓄電池の貯蔵電力により無停電電源装置の負荷に電力
を供給できるようになっている。このようにして第１実
施例での常時インバータ給電式無停電電源装置は交流商
用電源の夜間電力を昼間電力にシフトすると共に、無停
電電源装置の本来の目的である無停電電源装置の負荷の
無停電化を達成している。

【００６７】図６は本発明による無停電電源装置の第２
実施例である常時商用電源給電式無停電電源装置のブロ
ック図である。この場合、無停電電源装置の入力端子９
０２と交直変換回路９０３の間に双方向サイリスタ６１
が挿入されている。そして直交変換回路９０６の出力に
は継電器１０１のｂ接点１０１ｂが接続され、継電器１
０１のａ接点１０１ａには交流商用電源９０１が接続さ
れ、継電器１０１のコモン接点１０１ｃには無停電電源
装置の負荷９０８が接続されている。また停電検知回路
１０３は交流商用電源９０１の電圧を測定し、交流商用
電源９０１の停電を検知し、結果を切替制御回路１０２
に出力する。切替制御回路１０２は充電オンオフ制御手
段６２からの継電器１０１のオンオフ信号と停電検知回
路１０３からの停電の検知信号を入力し、継電器１０１
をオンオフし、交流商用電源９０１と直交変換回路９０
６の出力を切り替えて負荷９０８に電力を供給する。ま
た充電オンオフ制御手段６２は制御データ入力手段１２
と端子電圧測定回路９１０と端子電流測定回路９１１の
出力信号を入力し、充電回路９０４と双方向サイリスタ
６１と切替制御回路１０２を制御するように接続されて
いる。

【００６８】次に図７によって第２実施例の制御機構の
構成について説明する。図において充電オンオフ制御手
段６２は充電制御回路７１とサイリスタゲート回路７２
とＩＧＢＴ駆動回路３４からなる。そして充電制御回路
７１は制御データメモリ回路３２と端子電圧測定回路９
１０と端子電流測定回路９１１からの信号を入力し、そ
れらの信号から蓄電池９０５の充電パターンが制御デー
タメモリ回路に記憶されている充電条件データと同じに
なるように、ＩＧＢＴ駆動回路３４を介して充電回路９
０４のスイッチング用ＩＧＢＴ２４を制御し、蓄電池９
０５への充電を制御する。また双方向サイリスタ６１の
オンオフを判断し、サイリスタゲート回路７２を介して
双方向サイリスタ６１をオンオフすると共に切替制御回
路１０２を介して継電器１０１のオンオフを行う。

【００６９】図８はこの場合の制御動作を説明するフロ
ーチャートである。図においてステップ４１で時刻デー
タが入力され、ステップ４２で充電データが入力された
後、ステップ８１で制御データ設定回路３１により蓄電
池９０５の端子電圧基準値を設定し、制御データメモリ
回路３２に記憶する。次にステップ８２で充電制御回路
７１は継電器１０１をオンし、継電器１０１のａ接点１
０１ａとコモン接点１００ｃが接続される。次にステッ
プ８３で充電制御回路７１からサイリスタゲート回路７
２へ双方向サイリスタ６１のオン信号が送られ、この信
号によりサイリスタゲート回路７２は双方向サイリスタ
６１をオンする。双方向サイリスタ６１がオンすると、
交流商用電源９０１は交直変換回路９０３に入力され、
直流電力に変換されて、充電回路９０４に入力される。
そして次のステップ４４で充電制御回路７１の内部信号
である充電信号がオンし、充電制御回路７１はＩＧＢＴ
駆動回路３４を介して図５に示すフローチャートに示す
制御により蓄電池９０５を充電する。この時、交流商用
電源９０１からは負荷９０８への電力と蓄電池９０５へ
の充電電力が供給される。

【００７０】一方、充電制御回路７１に内蔵されるカレ
ンダータイマーの計時情報と制御データメモリ回路３２
に記憶された時刻データの比較も平行して行われる。ま
ずステップ４５で充電制御回路７１に内蔵されるカレン
ダータイマーの計時情報と制御データメモリ回路３２に
記憶された時刻データを比較し、現在時刻が昼間開始時
刻に一致したかを判断する。ここでＮＯと判断するとス
テップ４６に進む。ステップ４６では充電制御回路７１
に内蔵されるカレンダータイマーの計時情報と制御デー
タメモリ回路３２に記憶された時刻データを比較し、現
在時刻が夜間開始時刻に一致したかを判断する。そして
ここでもＮＯと判断すると、ステップ８６に進む。

【００７１】ステップ８６では端子電圧測定回路９１０
から充電制御回路７１入力される蓄電池９０５の端子電
圧値に対応したデジタル信号と制御データメモリ回路３
２に記憶されている基準端子電圧値に対応したデジタル
信号との一致を判断し、ＹＥＳと判断した場合ステップ
８７に進む。

【００７２】ステップ８７では充電制御回路７１から切
替制御回路１０２に継電器１０１のオン信号が出力さ
れ、この信号により継電器１０１はオンする。この時、
交流商用電源９０１から負荷９０８への電力が供給さ
れ、蓄電池９０５に貯蔵された電力の負荷９０８への供
給は停止する。そして蓄電池９０５には基準貯蔵電力量
が保持される。

【００７３】一方ステップ８６でＮＯと判断した場合
は、ステップ４５に帰る。そしてステップ４５、４６お
よび８６での動作を繰り返す。この場合、双方向サイリ
スタ６１および継電器１０１はそれまでの状態を維持す
る。

【００７４】その後、充電制御回路７１に内蔵されるカ
レンダータイマーでの計時が進んで、現在時刻が制御デ
ータメモリ回路３２に記憶された時刻データにおける交
流商用電源９０１の夜間開始時刻と一致すると、ステッ
プ４６でＹＥＳを判断する。この場合、ステップ８４に
進み、充電制御回路７１は切替制御回路１０２へ継電器
１０１のオン信号を送る。この信号により切替制御回路
１０２は継電器１０１をオンする。そして次のステップ
８５で充電制御回路７１はサイリスタゲート回路７２を
介して双方向サイリスタ６１をオンし、次のステップ４
７で充電制御回路７１の内部信号である充電信号をオン
する、この信号により充電制御回路７１は図５のフロー
チャートに従って蓄電池９０５を充電する。この時、交
流商用電源９０１は蓄電池９０５への充電電力と無停電
電源装置の負荷９０８への電力の供給を行う。

【００７５】その後さらに充電制御回路７１に内蔵され
るカレンダータイマーの計時が進んで、現在時刻が制御
データメモリ回路３２に記憶されている時刻データにお
ける交流商用電源９０１の昼間開始時刻と一致すると、
ステップ４５でＹＥＳと判断され、ステップ８８に進
む。この時、充電制御回路７１はサイリスタゲート回路
７２に双方向サイリスタ６１のオフ信号を出力する。こ
のオフ信号によりサイリスタゲート回路７２は双方向サ
イリスタ６１をオフする。そして次のステップ８９で充
電制御回路７１は切替制御回路１０２へ継電器１０１の
オフ信号を出力する。このオフ信号により継電器１０１
はオフし、継電器１０１のｂ接点１０１ｂとコモン接点
１０１ｃが接続される。従ってこの場合、蓄電器９０５
への充電は停止し、蓄電池９０５に貯蔵されていた直流
電力が直交変換回路９０６により負荷９０８に供給する
に適当な交流電力に変換され、負荷９０８に供給され
る。ステップ８９が終わるとステップ４５に帰り、以後
上記の動作を繰り返す。

【００７６】以上に述べた本発明の第２実施例での常時
商用電源給電式無停電電源装置の継電器１０１は機械式
の継電器であったが、これに半導体による切替装置が適
用できることは言うまでもない。

【００７７】上述したように第２実施例での常時商用電
源給電式無停電電源装置では、充電オンオフ手段として
の双方向サイリスタが設けられていて、交流商用電源の
夜間時間帯に、この双方向サイリスタと継電器をオン
し、交流商用電源は蓄電池への充電電力と無停電電源装
置の負荷電力を供給し、交流商用電源の昼間時間帯に、
この双方向サイリスタと継電器をオフし、蓄電池に貯蔵
された電力を無停電電源装置の負荷に供給する。さらに
蓄電池の端子電圧を測定することにより蓄電池の貯蔵電
力量を監視し、その貯蔵電力量が一定値以下になると継
電器をオンし、交流商用電源から無停電電源装置の負荷
へ電力の供給を行い、蓄電池に基準貯蔵電力量が残るよ
うにしている。そして交流商用電源が停電になっても規
定時間は蓄電池の残存貯蔵電力量により無停電電源装置
の負荷に電力を供給できるようにしている。このように
して交流商用電源の夜間電力を昼間電力にシフトすると
共に、無停電電源装置の本来の目的である無停電電源装
置の負荷の無停電化を達成している。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の無停電電
源装置は交流商用電源が正常なときに電力貯蔵手段に電
力を貯蔵しておき、交流商用電源が停電した時に電力貯
蔵手段に貯蔵された電力により無停電電源装置の負荷に
電力を供給する形式の無停電電源装置において、制御デ
ータ入力手段から入力される交流商用電力の夜間時間に
充電オンオフ制御手段により充電オンオフ手段をオン
し、交流商用電源の電力を電力貯蔵手段に貯蔵してお
き、、制御データ入力手段から入力される交流商用電力
の昼間時間に充電オンオフ制御手段により充電オンオフ
手段をオフし、電力貯蔵手段に貯蔵された電力を無停電
電源装置の負荷に供給できるので、交流商用電源の負荷
平準化に役立つ。また電力貯蔵手段の電力貯蔵量を検知
する貯蔵電力検知手段を設け、電力貯蔵手段の貯蔵電力
量が基準電力量以下にならないようにしているので、交
流商用電源の昼間時間帯において電力貯蔵手段の貯蔵電
力量が基準貯蔵電力量以下になり、無停電電源装置の負
荷への電力の供給を交流商用電源に切り替えた後、交流
商用電源が停電しても、規定時間は電力貯蔵手段から無
停電電源装置の負荷へ電力の供給ができるので、無停電
電源装置としての機能も達成できる。

【００７９】また前記電力貯蔵手段を蓄電池としている
ので安価である。また前記充電オンオフ手段を充電回路
の電圧調整機能とした場合、機構が簡単で部品が少な
い。また本発明による常時インバータ給電式無停電電源
装置では前記蓄電池の端子電流を測定する端子電流測定
回路を備え、この端子電流測定回路により蓄電池の放電
電流を測定し、制御データ入力手段によって設定される
放電電流値と比較し、この比較結果により蓄電池の放電
電流を一定にするように、充電制御回路により半導体ス
イッチング素子駆動回路を介して充電回路を制御できる
ので、蓄電池の効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である常時インバータ給電
式無停電電源装置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１実施例である常時インバータ給電
式無停電電源装置の回路構成を示す回路図である。

【図３】本発明の第１実施例である常時インバータ給電
式無停電電源装置の制御部を示すブロック図である。

【図４】本発明の第１実施例の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図５】本発明の無停電電源装置での電力貯蔵手段への
充放電方法を説明するためのフローチャートである。

【図６】本発明の第２実施例である常時商用電源給電式
無停電電源装置の構成を示すブロック図である。

【図７】本発明の第２実施例である常時商用電源給電式
無停電電源装置の制御部を示すブロック図である。

【図８】本発明の第２実施例の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図９】従来の常時インバータ給電式無停電電源装置の
構成を示すブロック図である。

【図１０】従来の常時商用電源給電式無停電電源装置の
構成を示すブロック図である。

【図１１】交流商用電源の負荷の状態を説明するための
概念図である。

【符号の説明】

１１ 第１実施例における充電オンオフ制御手段 １２ 制御データ入力手段 ２１ フィルタ回路 ２２ 整流回路 ２３ 力率改善回路 ２４ ＩＧＢＴ ２５ 昇圧回路 ２６ インバータ回路 ３１ 制御データ設定回路 ３２ 制御データメモリ回路 ３３ 第１実施例での充電制御回路 ３４ ＩＧＢＴ駆動回路 ６１ 双方向サイリスタ ６２ 第２実施例での充電オンオフ手段 ７１ 第２実施例での充電制御回路 ７２ サイリスタゲート回路 ９０１ 交流商用電源 ９０２ 無停電電源装置の入力端子 ９０３ 交直変換回路 ９０４ 充電回路 ９０５ 蓄電池 ９０６ 直交変換回路 ９０７ 無停電電源装置の出力端子 ９０８ 無停電電源装置の負荷 ９０９ 従来の充電制御回路 ９１０ 端子電圧測定回路 ９１１ 端子電流測定回路 １０１ 継電器 １０１ａ 継電器のａ接点 １０１ｂ 継電器のｂ接点 １０１ｃ 継電器のコモン接点 １０２ 切替制御回路 １０３ 停電検知回路 １１１ 流れ込み式水力発電により供給される部分 １１２ 原子力発電により供給される部分 １１３ 火力発電により供給される部分 １１４ 揚水式、貯水池式、調整池式等の水力発電によ
り供給される部分

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流商用電源が正常な時に交流商用電源
   の電力を電力貯蔵手段に貯蔵しておき、交流商用電源が
   停電になった時に、前記電力貯蔵手段に貯蔵された電力
   を無停電電源装置の負荷に供給する無停電電源装置にお
   いて、前記交流商用電源の電力を貯蔵する電力貯蔵手段
   と、前記交流商用電力を直流に変換する交直変換手段
   と、前記電力貯蔵手段を充電する充電手段と、前記電力
   貯蔵手段への充電をオンオフする充電オンオフ手段と、
   前記充電オンオフ手段を制御する充電オンオフ制御手段
   と、前記電力貯蔵手段の貯蔵電力を交流電力に変換する
   直交変換手段と、前記交流商用電源の昼間開始時刻と夜
   間開始時刻と前記電力貯蔵手段の基準貯蔵電力量を設定
   する制御データ入力手段と、前記電力貯蔵手段の貯蔵電
   力を検知する貯蔵電力検知手段を備えたことを特徴とす
   る無停電電源装置。
2. 【請求項２】 前記電力貯蔵手段は蓄電池からなり、前
   記交直変換手段は交直変換回路からなり、前記充電手段
   はＰＷＭ制御される半導体スイッチング素子を含む充電
   回路からなり、前記充電オンオフ手段は前記充電回路の
   電圧調整機能からなり、前記直交変換手段は直交変換回
   路からなり、前記貯蔵電力検知手段は前記蓄電池の端子
   電圧を測定する端子電圧測定回路からなり、前記制御デ
   ータ入力手段は前記交流商用電源の夜間開始時刻と昼間
   開始時刻のデータと前記蓄電池の基準貯蔵電力量に相当
   する端子電圧値を設定する制御データ設定回路と、この
   制御データ設定回路から入力されたデータを記憶する制
   御データメモリ回路から構成され、前記充電オンオフ制
   御手段は前記半導体スイッチング素子を駆動する半導体
   スイッチング素子駆動回路と、前記端子電圧測定回路と
   前記制御データメモリ回路からのデータを入力し、前記
   半導体スイッチング素子駆動回路を制御する充電制御回
   路を備えたことを特徴とする請求項１に記載の無停電電
   源装置。
3. 【請求項３】 前記蓄電池の端子電流を測定する端子電
   流測定回路を備え、この端子電流測定回路の測定データ
   を前記充電制御回路に入力することを特徴とする請求項
   ２に記載の無停電電源装置。
4. 【請求項４】 前記直交変換手段の出力と前記交流商用
   電源とを切り替えて前記無停電電源装置の負荷に電力を
   供給する切替手段と、前記切替手段を制御する切替制御
   手段と、前記交流商用電源の停電を検知する停電検知手
   段を備えたことに特徴とする請求項１に記載の無停電電
   源装置。
5. 【請求項５】 前記電力貯蔵手段は蓄電池からなり、前
   記交直変換手段は交直変換回路からなり、前記充電手段
   はＰＷＭ制御される半導体スイッチング素子を含む充電
   回路からなり、前記充電オンオフ手段は前記交直変換回
   路への入力をオンオフする半導体オンオフ素子からな
   り、前記直交変換手段は直交変換回路からなり、前記貯
   蔵電力検知手段は前記蓄電池の端子電圧を測定する端子
   電圧測定回路からなり、前記制御データ入力手段は前記
   交流商用電源の夜間開始時刻と昼間開始時刻のデータと
   前記蓄電池の基準貯蔵電力量に相当する端子電圧値を設
   定する制御データ設定回路と、この制御データ設定回路
   から入力されたデータを記憶する制御データメモリ回路
   を備え、前記切替手段は継電器からなり、前記切替制御
   手段は切替制御回路からなり、前記停電検知手段は停電
   検知回路からなり、前記充電オンオフ制御手段は前記半
   導体オンオフ素子を駆動する半導体オンオフ素子駆動回
   路と、前記半導体スイッチング素子を駆動する半導体ス
   イッチング素子駆動回路と、前記端子電圧測定回路と前
   記制御データメモリ回路からのデータを入力し、前記半
   導体オンオフ素子駆動回路と前記半導体スイッチング素
   子駆動回路と前記切替制御回路を制御する充電制御回路
   とを備えたことを特徴とする請求項４に記載の無停電電
   源装置。
6. 【請求項６】 前記蓄電池の端子電流を測定する端子電
   流測定回路を備え、この端子電流測定回路の測定データ
   を前記充電制御回路に入力することを特徴とする請求項
   ５に記載の無停電電源装置。
7. 【請求項７】 前記切替手段は半導体による切替装置で
   あることを特徴とする請求項６に記載の無停電電源装
   置。