JP2004032942A - 常時商用給電方式無停電電源装置の未充電二次電池の充電方法 - Google Patents
常時商用給電方式無停電電源装置の未充電二次電池の充電方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】未充電の二次電池を常時商用給電方式無停電電源装置に接続した場合でも、装置を複雑化や大形化せずに充電できるようにすることにある。
【解決手段】始動開始を指令すると所定の順序制御により、電力変換装置４の交流側に接続した交流スイッチ２の点弧位相制御によりその出力電圧が上昇し、電力変換装置４の直流側の平滑コンデンサ５を充電し、その電圧が所定値に達すれば二次電池７を平滑コンデンサ５に接続し、前記交流スイッチ２の出力側に交流負荷９を接続するが、未充電二次電池２１を設置の場合は、該未充電二次電池２１と前記平滑コンデンサ５とを接続する並列開閉器２２を別途に設け、該並列開閉器２２を閉路した後に前記始動開始指令を発令し、前記の順序制御により当該常時商用給電方式無停電電源装置の運転を開始させる。この交流スイッチ２の出力電圧は、未充電二次電池２１の充電特性に合致して上昇させる。
【選択図】 図１
【解決手段】始動開始を指令すると所定の順序制御により、電力変換装置４の交流側に接続した交流スイッチ２の点弧位相制御によりその出力電圧が上昇し、電力変換装置４の直流側の平滑コンデンサ５を充電し、その電圧が所定値に達すれば二次電池７を平滑コンデンサ５に接続し、前記交流スイッチ２の出力側に交流負荷９を接続するが、未充電二次電池２１を設置の場合は、該未充電二次電池２１と前記平滑コンデンサ５とを接続する並列開閉器２２を別途に設け、該並列開閉器２２を閉路した後に前記始動開始指令を発令し、前記の順序制御により当該常時商用給電方式無停電電源装置の運転を開始させる。この交流スイッチ２の出力電圧は、未充電二次電池２１の充電特性に合致して上昇させる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、既設の常時商用給電方式無停電電源装置を使って未充電の二次電池を充電する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は常時商用給電方式無停電電源装置の主回路構成の一般的な例を示した主回路接続図である。この図３において、交流電源１からの交流電力は、サイリスタなどの半導体スイッチ素子で構成する交流スイッチ２と負荷スイッチ８とを経て交流負荷９へ供給されるのであるが、交流スイッチ２を経由する交流電力は、これと同時に電力変換装置スイッチ３を経て電力変換装置４へも入力する。この電力変換装置４は交流電力を直流電力に変換する整流機能，あるいは直流電力を交流電力に変換するインバータ機能を有する。この電力変換装置４が出力する直流電力は、バッテリースイッチ６を介して二次電池７を充電する。なお、電力変換装置４の直流側には平滑コンデンサ５が接続されている。
【０００３】
ここで交流電源１が停電した場合は、電力変換装置４がインバータとして動作することで、二次電池７に蓄えている直流電力を交流電力に変換し、電力変換装置スイッチ３と負荷スイッチ８を経て交流負荷９へ交流電力を供給するから、交流負荷９は停電することなく、運転を継続することができる。
図４は図３で既述の一般的な常時商用給電方式無停電電源装置の始動手順を示したフローチャートであって、この図４では一般例フローチャート１０を一点鎖線で囲んで図示している。すなわちバッテリースイッチ６が開路（処理１１）していることと負荷スイッチ８が開路（処理１２）していることと電力変換装置スイッチ３が閉路（処理１３）していることを条件（論理積１８）にして、交流スイッチ２の点弧位相を制御（処理１４）してその出力電圧を上昇させることで、電力変換装置４の直流側に接続した平滑コンデンサ５を充電する。その結果、平滑コンデンサ５の電圧が所定値まで上昇したことを検出（判断１７）すれば、バッテリースイッチ６を閉路（処理１５）して平滑コンデンサ５に二次電池７を接続する。かくして常時商用給電方式無停電電源装置は運転状態となるから、負荷スイッチ８を閉路（処理１６）して交流負荷９への電力供給が開始となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
常時商用給電方式無停電電源装置の運転中は、二次電池７は浮動充電されていて、ほぼ定格電圧を維持しているから、当該常時商用給電方式無停電電源装置が運転を開始してバッテリースイッチ６を閉路するときの平滑コンデンサ５の電圧と二次電池７の電圧に大きな差異は無いから、ショックを生じることなくバッテリースイッチ６で両者を接続できる。
【０００５】
しかしながら二次電池７として未充電の二次電池を設置した場合に、図４に図示の一般例フローチャートに従って常時商用給電方式無停電電源装置を始動させると、バッテリースイッチ６を閉路した瞬間に平滑コンデンサ５から未充電二次電池に過大な突入電流が流れて、機器を破損させる恐れがある。そこで平滑コンデンサ５と未充電二次電池との間に突入電流を抑制するために複数段の限流抵抗を挿入すると共に、この限流抵抗を短絡するために複数の短絡スイッチも設けることになるし、これらの短絡スイッチを適切な時点で開閉させる制御回路も必要になるから、回路が複雑になると共に装置が大形化してしまう不都合がある。
【０００６】
そこでこの発明の目的は、未充電の二次電池を常時商用給電方式無停電電源装置に接続した場合でも、装置を複雑化や大形化せずに充電できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、この発明の常時商用給電方式無停電電源装置の未充電二次電池の充電方法は、
始動開始を指令すると所定の順序制御により、電力変換装置の交流側に接続した交流スイッチが点弧位相制御を開始してその出力電圧を上昇させて電力変換装置の直流側の平滑コンデンサを充電し、該平滑コンデンサの電圧が所定値に達すれば二次電池を平滑コンデンサに接続した後に前記交流スイッチの出力側に交流負荷を接続するが、未充電の二次電池を設置した場合は、この未充電二次電池と前記平滑コンデンサとを接続する並列開閉器を別途に設け、該並列開閉器を閉路した後に前記始動開始指令を発令し、前記の順序制御により当該常時商用給電方式無停電電源装置の運転を開始させる。
【０００８】
前記交流スイッチの出力電圧は、未充電二次電池の充電特性に合致して上昇させる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施例を表した主回路接続図であるが、図１に図示の実施例回路は、二次電池７の代わりに未充電二次電池２１を設置していることと、並列開閉器２２を追加していることが図３で既述の一般的な主回路接続図と異なる点であり、これ以外はすべて同じであるから、同じ部分の説明は省略する。
【００１０】
図２は図１に図示している実施例回路の動作を表したフローチャートであって、図４で既述の一般例フローチャート１０に処理２５〜２７と判断２８，２９を追加しているのが異なる点であるが、これ以外は図４と同じであるから、同じ部分の図示と説明は省略する。以下ではこれらの図１と図２により、本発明の内容を説明する。
【００１１】
図１に図示のように、本発明ではバッテリースイッチ６と並列に並列開閉器２２を設置しており、常時商用給電方式無停電電源装置を始動するのに先立ってこの並列開閉器２２を閉路（図２の処理２５と判断２７）することにより、平滑コンデンサ５と未充電二次電池２１とを接続する。このとき常時商用給電方式無停電電源装置は始動前であることから平滑コンデンサ５の電圧は零であるし、未充電二次電池２１の電圧は勿論零であるから、並列開閉器２２を閉路しても突入電流が流れる恐れは無い。
【００１２】
予め並列開閉器２２を閉路した後は、一般例フローチャート１０に従って当該常時商用給電方式無停電電源装置を始動すれば、平滑コンデンサ５と未充電二次電池２１とは同じ電圧で充電される。充電が完了すれば処理２７と判断２９により並列開閉器２２を開路する。なお未充電二次電池２１の充電特性に合わせた処理２６により交流スイッチ２の出力電圧を変化させる。
【００１３】
【発明の効果】
従来の常時商用給電方式無停電電源装置に未充電の二次電池を設置した場合は、突入電流を抑制するために複数段の限流抵抗とこれを短絡する複数の短絡用開閉器とを備えなる必要があるために、回路が複雑になると共に装置が大形化する不具合があった。これに対して本発明では、常時商用給電方式無停電電源装置の始動前に予め未充電二次電池を装置に接続するための並列開閉器を設け、この並列開閉器を閉路してから交流スイッチの点弧位相を制御して印加電圧を徐々に上昇させて未充電二次電池を充電するので、回路の複雑化と装置の大形化を回避しつつ過大な突入電流の発生を抑制できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を表した主回路接続図
【図２】図１に図示している実施例回路の動作を表したフローチャート
【図３】常時商用給電方式無停電電源装置の主回路構成の一般的な例を示した主回路接続図
【図４】図３で既述の一般的な常時商用給電方式無停電電源装置の始動手順を示したフローチャート
【符号の説明】
１ 交流電
２ 交流スイッチ
３ 電力変換装置スイッチ
４ 電力変換装置
５ 平滑コンデンサ
６ バッテリースイッチ
７ 二次電池
８ 負荷スイッチ
９ 交流負荷
１０ 一般例フローチャート
１１〜１６，２５〜２７ 処理
１７，２８，２９ 判断
１８ 論理積
２１ 未充電二次電池
２２ 並列開閉器
【発明の属する技術分野】
この発明は、既設の常時商用給電方式無停電電源装置を使って未充電の二次電池を充電する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は常時商用給電方式無停電電源装置の主回路構成の一般的な例を示した主回路接続図である。この図３において、交流電源１からの交流電力は、サイリスタなどの半導体スイッチ素子で構成する交流スイッチ２と負荷スイッチ８とを経て交流負荷９へ供給されるのであるが、交流スイッチ２を経由する交流電力は、これと同時に電力変換装置スイッチ３を経て電力変換装置４へも入力する。この電力変換装置４は交流電力を直流電力に変換する整流機能，あるいは直流電力を交流電力に変換するインバータ機能を有する。この電力変換装置４が出力する直流電力は、バッテリースイッチ６を介して二次電池７を充電する。なお、電力変換装置４の直流側には平滑コンデンサ５が接続されている。
【０００３】
ここで交流電源１が停電した場合は、電力変換装置４がインバータとして動作することで、二次電池７に蓄えている直流電力を交流電力に変換し、電力変換装置スイッチ３と負荷スイッチ８を経て交流負荷９へ交流電力を供給するから、交流負荷９は停電することなく、運転を継続することができる。
図４は図３で既述の一般的な常時商用給電方式無停電電源装置の始動手順を示したフローチャートであって、この図４では一般例フローチャート１０を一点鎖線で囲んで図示している。すなわちバッテリースイッチ６が開路（処理１１）していることと負荷スイッチ８が開路（処理１２）していることと電力変換装置スイッチ３が閉路（処理１３）していることを条件（論理積１８）にして、交流スイッチ２の点弧位相を制御（処理１４）してその出力電圧を上昇させることで、電力変換装置４の直流側に接続した平滑コンデンサ５を充電する。その結果、平滑コンデンサ５の電圧が所定値まで上昇したことを検出（判断１７）すれば、バッテリースイッチ６を閉路（処理１５）して平滑コンデンサ５に二次電池７を接続する。かくして常時商用給電方式無停電電源装置は運転状態となるから、負荷スイッチ８を閉路（処理１６）して交流負荷９への電力供給が開始となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
常時商用給電方式無停電電源装置の運転中は、二次電池７は浮動充電されていて、ほぼ定格電圧を維持しているから、当該常時商用給電方式無停電電源装置が運転を開始してバッテリースイッチ６を閉路するときの平滑コンデンサ５の電圧と二次電池７の電圧に大きな差異は無いから、ショックを生じることなくバッテリースイッチ６で両者を接続できる。
【０００５】
しかしながら二次電池７として未充電の二次電池を設置した場合に、図４に図示の一般例フローチャートに従って常時商用給電方式無停電電源装置を始動させると、バッテリースイッチ６を閉路した瞬間に平滑コンデンサ５から未充電二次電池に過大な突入電流が流れて、機器を破損させる恐れがある。そこで平滑コンデンサ５と未充電二次電池との間に突入電流を抑制するために複数段の限流抵抗を挿入すると共に、この限流抵抗を短絡するために複数の短絡スイッチも設けることになるし、これらの短絡スイッチを適切な時点で開閉させる制御回路も必要になるから、回路が複雑になると共に装置が大形化してしまう不都合がある。
【０００６】
そこでこの発明の目的は、未充電の二次電池を常時商用給電方式無停電電源装置に接続した場合でも、装置を複雑化や大形化せずに充電できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、この発明の常時商用給電方式無停電電源装置の未充電二次電池の充電方法は、
始動開始を指令すると所定の順序制御により、電力変換装置の交流側に接続した交流スイッチが点弧位相制御を開始してその出力電圧を上昇させて電力変換装置の直流側の平滑コンデンサを充電し、該平滑コンデンサの電圧が所定値に達すれば二次電池を平滑コンデンサに接続した後に前記交流スイッチの出力側に交流負荷を接続するが、未充電の二次電池を設置した場合は、この未充電二次電池と前記平滑コンデンサとを接続する並列開閉器を別途に設け、該並列開閉器を閉路した後に前記始動開始指令を発令し、前記の順序制御により当該常時商用給電方式無停電電源装置の運転を開始させる。
【０００８】
前記交流スイッチの出力電圧は、未充電二次電池の充電特性に合致して上昇させる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施例を表した主回路接続図であるが、図１に図示の実施例回路は、二次電池７の代わりに未充電二次電池２１を設置していることと、並列開閉器２２を追加していることが図３で既述の一般的な主回路接続図と異なる点であり、これ以外はすべて同じであるから、同じ部分の説明は省略する。
【００１０】
図２は図１に図示している実施例回路の動作を表したフローチャートであって、図４で既述の一般例フローチャート１０に処理２５〜２７と判断２８，２９を追加しているのが異なる点であるが、これ以外は図４と同じであるから、同じ部分の図示と説明は省略する。以下ではこれらの図１と図２により、本発明の内容を説明する。
【００１１】
図１に図示のように、本発明ではバッテリースイッチ６と並列に並列開閉器２２を設置しており、常時商用給電方式無停電電源装置を始動するのに先立ってこの並列開閉器２２を閉路（図２の処理２５と判断２７）することにより、平滑コンデンサ５と未充電二次電池２１とを接続する。このとき常時商用給電方式無停電電源装置は始動前であることから平滑コンデンサ５の電圧は零であるし、未充電二次電池２１の電圧は勿論零であるから、並列開閉器２２を閉路しても突入電流が流れる恐れは無い。
【００１２】
予め並列開閉器２２を閉路した後は、一般例フローチャート１０に従って当該常時商用給電方式無停電電源装置を始動すれば、平滑コンデンサ５と未充電二次電池２１とは同じ電圧で充電される。充電が完了すれば処理２７と判断２９により並列開閉器２２を開路する。なお未充電二次電池２１の充電特性に合わせた処理２６により交流スイッチ２の出力電圧を変化させる。
【００１３】
【発明の効果】
従来の常時商用給電方式無停電電源装置に未充電の二次電池を設置した場合は、突入電流を抑制するために複数段の限流抵抗とこれを短絡する複数の短絡用開閉器とを備えなる必要があるために、回路が複雑になると共に装置が大形化する不具合があった。これに対して本発明では、常時商用給電方式無停電電源装置の始動前に予め未充電二次電池を装置に接続するための並列開閉器を設け、この並列開閉器を閉路してから交流スイッチの点弧位相を制御して印加電圧を徐々に上昇させて未充電二次電池を充電するので、回路の複雑化と装置の大形化を回避しつつ過大な突入電流の発生を抑制できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を表した主回路接続図
【図２】図１に図示している実施例回路の動作を表したフローチャート
【図３】常時商用給電方式無停電電源装置の主回路構成の一般的な例を示した主回路接続図
【図４】図３で既述の一般的な常時商用給電方式無停電電源装置の始動手順を示したフローチャート
【符号の説明】
１ 交流電
２ 交流スイッチ
３ 電力変換装置スイッチ
４ 電力変換装置
５ 平滑コンデンサ
６ バッテリースイッチ
７ 二次電池
８ 負荷スイッチ
９ 交流負荷
１０ 一般例フローチャート
１１〜１６，２５〜２７ 処理
１７，２８，２９ 判断
１８ 論理積
２１ 未充電二次電池
２２ 並列開閉器
Claims (2)
- 始動開始指令の発令により、電力変換装置の交流側に接続した交流スイッチの点弧位相制御する段階と、この交流スイッチの出力電圧の上昇により前記電力変換装置直流側の平滑コンデンサを充電する段階と、該平滑コンデンサの電圧が所定値に達すれば二次電池を平滑コンデンサに接続する段階と、前記交流スイッチの出力側に交流負荷を接続する段階とでなる順序制御により運転を開始する常時商用給電方式無停電電源装置の運転方法において、
未充電の二次電池と前記平滑コンデンサとを接続する並列開閉器を別途に設け、該並列開閉器を閉路した後に前記始動開始指令を発令し、前記の順序制御により当該常時商用給電方式無停電電源装置の運転を開始することを特徴とする常時商用給電方式無停電電源装置の未充電二次電池の充電方法。 - 請求項１に記載の常時商用給電方式無停電電源装置の未充電二次電池の充電方法において、
前記交流スイッチの出力電圧は、未充電の二次電池の充電特性に合致して上昇させることを特徴とする常時商用給電方式無停電電源装置の未充電二次電池の充電方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002188174A JP2004032942A (ja) | 2002-06-27 | 2002-06-27 | 常時商用給電方式無停電電源装置の未充電二次電池の充電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002188174A JP2004032942A (ja) | 2002-06-27 | 2002-06-27 | 常時商用給電方式無停電電源装置の未充電二次電池の充電方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004032942A true JP2004032942A (ja) | 2004-01-29 |
Family
ID=31183001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002188174A Pending JP2004032942A (ja) | 2002-06-27 | 2002-06-27 | 常時商用給電方式無停電電源装置の未充電二次電池の充電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004032942A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012160904A1 (ja) * | 2011-05-24 | 2012-11-29 | シャープ株式会社 | 充電器 |
| CN109532518A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-29 | 西安交通大学 | 一种含两个单向直流变换器的复合电源及其控制方法 |
-
2002
- 2002-06-27 JP JP2002188174A patent/JP2004032942A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012160904A1 (ja) * | 2011-05-24 | 2012-11-29 | シャープ株式会社 | 充電器 |
| JP2012244868A (ja) * | 2011-05-24 | 2012-12-10 | Sharp Corp | 充電器 |
| CN109532518A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-29 | 西安交通大学 | 一种含两个单向直流变换器的复合电源及其控制方法 |
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