JP2004147448A - Uninterruptible power supply and switch inpection method for uninterruptible power supply - Google Patents

Uninterruptible power supply and switch inpection method for uninterruptible power supply Download PDF

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金子　勝
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村井　保雅
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an uninterruptible power supply and a switch inspection method for the uninterruptible power supply capable of grasping that no failure exists in a relay switch. <P>SOLUTION: This uninterruptible power supply 10 includes a converter 21, a storage means 23, an inverter 22, and a bypass circuit 24. Further, the supply comprises a relay switch 15 for bypass in the bypass circuit 24, a relay switch 16 for the inverter between the inverter 22 and an output terminal 17. A first comparison means 20 for detecting a potential difference between terminals of an AC power supply 11, and a second comparison means 25 for which one end is connected between the inverter 22 and the relay switch 16 for the inverter and the other end is connected between one end of a load apparatus 30 and the commercial AC power supply 11 to detect the potential difference. Operation controls of the relay switches 15, 16 and the determination of the normal operation of the relay switch are implemented by a control/determination means 26 on the basis of the potential differences detected by the comparison means 20, 25. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無停電電源装置および無停電電源装置におけるスイッチ検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デバイスの一種として、瞬間的な電源電圧の低下（瞬断）や突然の停電の時に、商用電源からバッテリー電源に切り替えて電圧や電流の変動を最小に抑え、パソコンやコンピュータのデータが失われるのを防ぐための予備電源装置ともいえる無停電電源装置（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ　；ＵＰＳともいう。）がある。このＵＰＳにおいては、商用電源からの異常電力の負荷を防ぐ等の理由から、複数のスイッチが設けられている。通常、かかるスイッチとしては、サイリスタ等の半導体スイッチが用いられていて、この半導体スイッチに接続されている制御用コントローラからの電圧の印加により、該半導体スイッチのオン／オフを切り替える。
【０００３】
また、半導体スイッチの代わりに、リレースイッチを用いた構成も存在する。かかるリレースイッチを一部に用いた例としては、本出願人が既に出願を終えている特許文献１（特開２００２−１１２４７０号公報）記載のものがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１１２４７０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＵＰＳにおいてリレースイッチを用いた場合には、半導体スイッチと異なり、このリレースイッチは必ず劣化し、故障に至る。これは、リレースイッチが長期間のＵＰＳの運用に伴って、溶着や開放といった不具合を引き起こすことによる。このような不具合を防ぐ、といった観点からは、半導体スイッチを用いることが好ましい。しかしながら、半導体スイッチは、リレースイッチと比較して高価であり、コストが掛かる、という欠点を有している。
【０００６】
そこで、コスト的な観点から、リレースイッチを用いるＵＰＳが望まれているが、かかるリレースイッチを用いるに際して、故障が発生していないことを確実に把握でき、信頼性を担保することが望まれている。
【０００７】
本発明は、上記の事情に基づきなされたもので、その目的とするところは、使用に際して、リレースイッチに故障が発生していないことを把握することができる無停電電源装置、および無停電電源装置のスイッチ検査方法を提供しよう、とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明は、交流電源からの交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、このＡＣ／ＤＣコンバータからの直流電力で蓄電される蓄電手段と、この蓄電手段またはＡＣ／ＤＣコンバータからの直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣインバータと、交流電源からの交流電力をバイパスするバイパス回路と、を具備し、ＤＣ／ＡＣインバータまたはバイパス回路を経た交流電力を負荷機器に供給する無停電電源装置において、バイパス回路内に設けられているバイパス用リレースイッチと、ＤＣ／ＡＣインバータと出力端子の間に設けられているインバータ用リレースイッチと、入力される交流電源の電位差を入力部分で検出する第１の比較手段と、一端部がＤＣ／ＡＣインバータとインバータ用リレースイッチとの間に接続されると共に、他端部が負荷機器の他端部と商用交流電源の間に接続され、これらの端部の間における電位差を検出する第２の比較手段と、いずれのリレースイッチをも制御作動させることが可能であると共に、この制御作動の後に、第１の比較手段、および第２の比較手段で検出される電位差に基づいて、バイパス用リレースイッチおよびインバータ用リレースイッチが正常に作動するか否かを判断する制御／判断手段と、を具備することとしたものである。
【０００９】
このような構成とすることにより、バイパス用リレースイッチとインバータ用リレースイッチの両方を閉じることによって、商用交流電源が、バイパス回路（バイパス用リレースイッチ）、インバータ用リレースイッチを経て、第２の比較手段まで供給される。そして、この第２の比較手段で電位差を検出し、これと第１の比較手段で検出された電位差とに基づくことで、バイパス用リレースイッチおよびインバータ用リレースイッチが正常に作動するか否かを、制御／判断手段で判断することができる。
【００１０】
また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、第１の比較手段の一端部とＡＣ／ＤＣコンバータの間にコンバータ用リレースイッチが設けられると共に、第１の比較手段の他端部と負荷機器の間に負荷機器用リレースイッチが設けられ、コンバータ用リレースイッチおよび負荷機器用リレースイッチも制御／判断手段によって制御作動させられると共に正常に作動するか否かが判断されることとしたものである。
【００１１】
このような構成では、コンバータ用リレースイッチと負荷機器用リレースイッチの両方を併せて閉じることで、商用交流電源が、バイパス回路（バイパス用リレースイッチ）、インバータ用リレースイッチを経て、第２の比較手段まで供給される。そして、この第２の比較手段で電位差を検出することで、コンバータ用リレースイッチおよび負荷機器用リレースイッチが正常に作動するか否かも、制御／判断手段で判断することができる。
【００１２】
さらに、他の発明は、上述の発明に加えて更に、蓄電手段の両端の接続状態と、切り離し状態とを切り換え可能な切換リレースイッチが設けられ、この切換リレースイッチも制御／判断手段によって制御作動させられると共に正常に作動するか否かが判断されることとしたものである。この構成では、切換リレースイッチを閉じることで、商用交流電源が、バイパス回路（バイパス用リレースイッチ）、インバータ用リレースイッチを経て、第２の比較手段まで供給される。そして、この第２の比較手段で電位差を検出することで、切換リレースイッチが正常に作動するか否かも、制御／判断手段で判断することができる。
【００１３】
また、他の発明は、交流電源からの交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、このＡＣ／ＤＣコンバータからの直流電力で蓄電される蓄電手段と、この蓄電手段またはＡＣ／ＤＣコンバータからの直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣインバータと、交流電源からの交流電力をバイパスするバイパス回路と、を具備し、バイパス回路内、およびＤＣ／ＡＣインバータと出力端子の間に、それぞれバイパス用リレースイッチ、およびインバータ用リレースイッチが設けられている無停電電源装置のスイッチ検査方法において、バイパス用リレースイッチをオン作動させて閉じた状態とすると共に、インバータ用リレースイッチは初期の閉じた状態のままとする第１の作動工程と、バイパス用リレースイッチが作動したか否かを、交流電源の入力部分での電位差とＤＣ／ＡＣインバータの出力部分の電位差の検出によって判断する第１の判断工程と、バイパス用リレースイッチのオン作動を維持して閉じた状態とすると共に、インバータ用リレースイッチをオン作動させて開いた状態とする第２の作動工程と、インバータ用リレースイッチが作動したか否かを、電位差の検出によって判断する第２の判断工程と、を具備することとしたものである。
【００１４】
このようにすれば、第１の作動工程では、バイパス用リレースイッチを作動させ、電位差が生じた場合には、その作動が適切に為されたと、第１の判断工程で判断することができる。また、第２の作動工程では、インバータ用リレースイッチを作動させ、一定の電位差が生じない場合には、その作動が為されたと、第２の判断工程で判断する。このようにすることで、いずれのリレースイッチにおいても、オン作動の状況を検査することができる。
【００１５】
さらに、他の発明は、上述の発明に加えて更に、ＡＣ／ＤＣコンバータと無停電電源装置の入力端子の一端部の間にコンバータ用リレースイッチが設けられると共に、入力端子と負荷機器の間に負荷機器用リレースイッチが設けられ、第１の作動工程において、コンバータ用リレースイッチ、および負荷機器用リレースイッチをオン作動させると共に閉じた状態とし、第１の判断工程において、コンバータ用リレースイッチ、および負荷機器用リレースイッチが作動したか否かを、電位差の検出によって判断することとしたものである。
【００１６】
このようにすることで、第１の作動工程では、コンバータ用リレースイッチおよび負荷機器用リレースイッチを作動させ、電位差が生じた場合には、その作動が適切に為されたと、第１の判断工程で判断する。
【００１７】
また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、蓄電手段の両端の接続状態と、切り離し状態とを切り換え可能な切換リレースイッチが設けられ、第１の作動工程において、切換リレースイッチをオン作動させて閉じた状態とし、第１の判断工程において、切換リレースイッチが作動したか否かを、電位差の検出によって判断することとしたものである。このようにすることで、第１の作動工程では、切換リレースイッチを作動させ、電位差が生じた場合には、その作動が適切に為されたと、第１の判断工程で判断する。
【００１８】
さらに、他の発明は、交流電源からの交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、このＡＣ／ＤＣコンバータからの直流電力で蓄電される蓄電手段と、この蓄電手段またはＡＣ／ＤＣコンバータからの直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣインバータと、交流電源からの交流電力をバイパスするバイパス回路と、を具備し、バイパス回路内、およびＤＣ／ＡＣインバータと出力端子の間に、それぞれバイパス用リレースイッチ、およびインバータ用リレースイッチが設けられている無停電電源装置のスイッチ検査方法において、バイパス用リレースイッチをオン作動させて閉じた状態とすると共に、インバータ用リレースイッチは初期の閉じた状態とする初期作動工程と、初期作動工程における全てのリレースイッチが閉じた状態から、バイパス用リレースイッチまたはインバータ用リレースイッチのいずれか一方のリレースイッチのみを順次開いた状態に切り換え作動させる切換作動工程と、切換作動工程におけるいずれか一方のリレースイッチの切り換え作動の度毎に、切り換え作動されたリレースイッチが適切に作動したか否かを、ＤＣ／Ａｃインバータの出力部分の電位差の検出によって判断する判断工程と、を具備するものである。
【００１９】
このようにすることで、切換作動工程では、いずれか一方のリレースイッチのみを順次開いた状態にする。この状態で、電位差が生じた場合には、判断工程において、切り換えられたリレースイッチの作動が適切に為されたと判断される。
【００２０】
また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、ＡＣ／ＤＣコンバータと無停電電源装置の入力端子の一端部の間にコンバータ用リレースイッチが設けられると共に、入力端子と負荷機器の間に負荷機器用リレースイッチが設けられ、初期作動工程では、コンバータ用リレースイッチと負荷機器用リレースイッチもオン作動させて閉じた状態とし、切換工程では、コンバータ用リレースイッチと負荷機器用リレースイッチもいずれか一方のみが順次切り換え作動され、判断工程では、これらのリレースイッチのうち、いずれか一方のリレースイッチの切り換え作動の度毎に、切り換え作動されたリレースイッチが適切に作動したか否かを、電位差の検出によって判断されることとしたものである。
【００２１】
このようにすることで、コンバータ用リレースイッチおよび負荷機器用リレースイッチにおいても、切換作動工程では、いずれか一方のリレースイッチのみを順次開いた状態にする。この状態で、電位差が生じた場合には、判断工程において、切り換えられたリレースイッチの作動が適切に為されたと判断される。
【００２２】
さらに、他の発明は、上述の発明に加えて更に、蓄電手段の両端の接続状態と、切り離し状態とを切り換え可能な切換リレースイッチが設けられ、初期作動工程では、切換リレースイッチもオン作動させて閉じた状態とし、切換作動工程では、切換リレースイッチが切り換え作動され、判断工程では、この切換リレースイッチの切り換えの際に、切換リレースイッチが適切に作動したか否かを、電位差の検出によって判断されることとしたものである。
【００２３】
このようにすることで、切換リレースイッチにおいても、切換作動工程では、いずれか一方のリレースイッチのみを順次開いた状態にする。この状態で、電位差が生じた場合には、判断工程において、切り換えられたリレースイッチの作動が適切に為されたと判断される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について、図１から図３に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無停電電源装置１０について示す図である。無停電電源装置１０は、コンセント等の商用電力を供給する商用交流電源１１（以下、交流電源１１という。）に接続される。この交流電源１１のうち、その一端側１１ａには、コンバータ用リレースイッチとしての第１のリレースイッチ１２が接続され、またこの一端側１１ａは、第１のリレースイッチ１２に接続される手前で、第１の比較手段としての比較器２０の入力端子の一端側２０ａに接続されている。
【００２５】
同じく、交流電源１１の他端側１１ｂには、負荷機器用リレースイッチとしての第２のリレースイッチ１３が接続される。また交流電源１１の他端側１１ｂには、第２のリレースイッチ１３に接続される手前で、比較器２０の入力端子の他端側２０ｂに接続されている。ここで、比較器２０は、両方の入力端子２０ａ，２０ｂを介して、交流電源１１における電位差を検出するものである。また、比較器２０は、後述する制御用コントローラ２６に接続されていて、この電位差の検出によって、交流電源１１の電位差を、該制御用コントローラ２６で確認することを可能としている。なお、この比較器２０は、制御用コントローラ２６に内蔵させる構成としても良い。
【００２６】
また、第１のリレースイッチ１２および第２のリレースイッチ１３は、切換リレースイッチである第３のリレースイッチ１４に接続されている。ここで、第１のリレースイッチ１２は、第３のリレースイッチ１４の一方の接点１４ａに、第２のリレースイッチ１３は、他方の接点１４ｂに接続される。この第３のリレースイッチ１４は、オン時には接点１４ａ側と接続状態となり、第１のリレースイッチ１２のオン時には、交流電源１１の一端側１１ａが、ＡＣ／ＤＣコンバータ（以下、単にコンバータという。）２１に接続される状態となる。そして、交流電源１１の他端側１１ｂが、第２のリレースイッチ１３、後述するコンデンサ２３を介してコンバータ２１に接続されることで、このコンバータ２１によって、交流電力が直流電力に変換される。
【００２７】
なお、第３のリレースイッチ１４は、そのオフ時には、接点１４ｂと接続状態となり、後述するコンデンサ２３が短絡された状態となる。
【００２８】
また、コンバータ２１は、ＤＣ／ＡＣインバータ２２（以下、単にインバータ２２という。）に接続され、直流電力を再び交流電力に変換する。このインバータ２２は、出力端子１７の一端側１７ａに、インバータ用リレースイッチとしての第５のリレースイッチ１６を介して接続されている。なお、この出力端子の一端側１７ａ、および出力端子１７の他端側１７ｂには、例えばパーソナルコンピュータ等の負荷機器３０が接続される。また、出力端子１７の他端側１７ｂは、接点１４ｂおよび第２のリレースイッチ１３の他端と接続している。また、コンバータ２１とインバータ２２の間には、蓄電手段としてのコンデンサ２３および不図示のバッテリの一端側が接続されている。また、コンデンサ２３およびバッテリの他端側は、第２のリレースイッチ１３の他端に接続されている。
【００２９】
第３のリレースイッチ１４とコンバータ２１の間には、バイパス回路２４の一端側が接続されている。このバイパス回路２４内には、バイパス用リレースイッチとしての第４のリレースイッチ１５が設けられている。また、第５のリレースイッチ１６と出力端子の一端側１７ａ（負荷機器３０）の間には、バイパス回路２４の他端側が接続されている。また、インバータ２２と第５のリレースイッチ１６の間の部位には、第２の比較手段としての比較器２５の入力端子の一端側２５ａが接続されている。また、比較器２５の入力端子の他端側２５ｂは、第２のリレースイッチ１３の他端であって、出力端子１７の他端側１７ｂに接続されている。
【００３０】
なお、この比較器２５も、制御用コントローラ２６に接続されていて、電位差を検出することにより、後述するように各リレースイッチ１２〜１６の導通／非導通を制御用コントローラ２６で確認することを可能としている。また、この比較器２５も、制御用コントローラ２６に内蔵させる構成としても良い。
【００３１】
また、第１のリレースイッチ１２から第５のリレースイッチ１６の夫々は、制御／判断手段としての制御用コントローラ２６に接続されている。制御用コントローラ２６は、各リレースイッチ１２〜１６のオン／オフを制御することを可能としている。すなわち、制御用コントローラ２６は、各リレースイッチ１２〜１６に接続されて電流を流すことを可能としていると共に、各リレースイッチ１２〜１６を導通させるか否かを、内部のＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）またはマイコンに記憶されている制御プログラムにより制御することを可能としている。また、これらの代わりに、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を用いても良い。
【００３２】
ここで、夫々のリレースイッチ１２〜１６がオン作動された場合、第１のリレースイッチ１２は閉じた状態となり、第２のリレースイッチ１３も閉じた状態となり、第３のリレースイッチ１４は接点１４ａが接触状態（以下、この状態を閉じた状態という）となる。また、第４のリレースイッチ１５も閉じた状態となるが、第５のリレースイッチ１６は開いた状態となる。
【００３３】
また、コンバータ２１およびインバータ２２も、制御用コントローラ２６に接続され、電力変換が制御されている。
【００３４】
以上のような構成を有する無停電電源装置１０のスイッチ検査手順に関して、図２および図３に基づいて、以下に説明する。なお、図２における▲１▼〜▲５▼の数字は、第１から第５のリレースイッチ１２〜１６に夫々相当する。
【００３５】
まず、この無停電電源装置１０を交流電源１１に接続し（ステップＳ１）、使用を開始するに先立って、各リレースイッチ１２〜１６に溶着や開放といった不具合が起こっていないかを確認する。この場合、制御用コントローラ２６は、図２に示すように、各リレースイッチ１２〜１６に対して、第１のリレースイッチ１２、第２のリレースイッチ１３、第３のリレースイッチ１４、第４のリレースイッチ１５の夫々をオンにすると共に、第５のリレースイッチ１６のオフにし、閉じた状態を維持する制御指令を与え、全てのリレースイッチ１２〜１６を閉じた状態にする（第１の作動工程；ステップＳ２）。
【００３６】
すなわち、第１、第２、第４の各リレースイッチ１２，１３，１５は、正常に動作するならば、オン状態でスイッチが閉じた状態となり、第３のリレースイッチ１４は、オン状態で接点１４ａ側が接触状態となり、さらに、第５のリレースイッチ１６は、スイッチが閉じた状態となる。それにより、各リレースイッチ１２〜１６が正常に動作するならば、交流電源１１の一端側１１ａ、第１のリレースイッチ１２、第３のリレースイッチ１４、第４のリレースイッチ１５（バイパス回路２４）、第５のリレースイッチ１６、比較器２５の一端側２５ａ、比較器２５の他端側２５ｂ、第２のリレースイッチ１３、交流電源１１の他端側１１ｂとなる、閉回路が形成される。
【００３７】
かかる閉回路が形成されると、比較器２０，２５によって電位差を検出できることとなるが、その場合には、両比較器２０，２５の電位差は、ほぼ等しい（または一定値）になる。このため、これらの比較器２０，２５の電位差を制御用コントローラ２６で検出し（ステップＳ３）、この検出によって、第１〜第４のリレースイッチ１２〜１５が正常に動作するか否か（各リレースイッチ１２〜１５が閉じない異常が生じていないか否か）を判断・確認する（第１の判断工程；ステップＳ４）。以上のようにして、第１〜第４のリレースイッチ１２〜１５が、正常にオン作動することの検査が為される。
【００３８】
ステップＳ４が肯定的な場合には、続いて、図２に示すように、第５のリレースイッチ１６を、オフ（閉じた状態）からオン（開いた状態）に切り換える（第２の作動工程；ステップＳ５）。この場合は、第５のリレースイッチ１６が開放されることとなるので、両比較器２０，２５の電位差が異なる（または比較器２５に電位差が生じない）こととなる。このため、これらの比較器２５の電位差を制御用コントローラ２６で検出し（ステップＳ６）、この検出によって、第５のリレースイッチ１６が正常に動作するか否か（第５のリレースイッチ１６が開かない異常が生じていないか否か）を判断・確認する（第２の判断工程；ステップＳ７）。このようにして、第５のリレースイッチ１６が、正常にオン作動することを確認する。
【００３９】
なお、ステップＳ４、およびステップＳ７の確認において、異常が生じている場合には、例えば無停電電源装置１０に設けられている異常検出ランプ（不図示）を点灯させたり、負荷機器３０としてのパーソナルコンピュータにインストールされている無停電電源装置用のプログラムで異常検出メッセージの表示、といった手段により、外部（ユーザ）に異常を報知させる。この場合、無停電電源装置１０が使用不可能となる（起動しない）ようにしても良い。
【００４０】
ここで、無停電電源装置１０が使用不可能となる場合には、パーソナルコンピュータに異常検出メッセージを表示させることはできないが、この無停電電源装置１０が例えばＬＡＮ等のイントラネットに接続されている場合には、該イントラネットを管理するためのサーバに、上述のメッセージを表示させるようにしても良い。また、かかるステップＳ４、Ｓ７での異常検出の場合には、原則としてその後に行う動作や手順は全て中止することとなる。
【００４１】
このような構成を有する無停電電源装置１０、および上述の手順により実行される無停電電源装置１０におけるスイッチ検査方法によれば、上述のように、第１〜第４のリレースイッチ１２〜１５をオン作動させ、全てのリレースイッチ１２〜１６をまず閉じた状態とすることで、これら第１〜第４のリレースイッチ１２〜１５が作動するか否かを検査・確認することができる。この後に、第５のリレースイッチ１６を、オフ状態からオン作動させることにより、この第５のリレースイッチ１６が作動するか否かを検査・確認することができる。
【００４２】
このように、各リレースイッチ１２〜１６に対して、電流の導通の有無により作動チェックを行うことにより、簡便な方法で各リレースイッチ１２〜１６の作動チェックを行うことができる。また、かかる簡便な方法でも、無停電電源装置１０における重故障を未然に防止し、負荷機器３０に不具合を生じさせるのを未然防止することができる。
【００４３】
また、本実施の形態では、既にある制御用コントローラ２６を用いたソフト的な動作により、簡単に、各リレースイッチ１２〜１６の作動検査を行うことができる。そのため、かかるソフト的な動作によるスイッチ検査により、別途の部品を設けずに済み、コストが増加するのを抑えることができる。また、従来のような高価なサイリスタ等の半導体スイッチを用いずに、安価なリレースイッチ１２〜１６を用いることができ、しかも、かかる安価なリレースイッチ１２〜１６における信頼性を十分確保した上で、無停電電源装置１０を使用可能となる。
【００４４】
（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態について、図１、図４および図５に基づいて説明する。なお、この実施の形態において用いられる無停電電源装置１０は、上述の第１の実施の形態で述べられた構成と、同様の構成であり、図１に示されているものと、異なるところはない。また、図４の▲１▼〜▲５▼の数字は、図２の▲１▼〜▲５▼の数字の意味と同様である。以下、本実施の形態においては、無停電電源装置１０におけるスイッチ検査手順の第２の実施の形態に関して、図４および図５に基づいて説明する。
【００４５】
図３に示すように、本実施の形態においては、無停電電源装置１０の使用に先立って、上述の第１の実施の形態におけるステップＳ１、およびステップＳ２と同様のステップＳ１１、ステップＳ１２を実行する。すなわち、無停電電源装置１０を交流電源１１に接続する（ステップＳ１１）。次に、図２に示すように、制御用コントローラ２６は、各リレースイッチ１２〜１６に対して、第１のリレースイッチ１２、第２のリレースイッチ１３、第３のリレースイッチ１４、第４のリレースイッチ１５の夫々をオン作動させると共に、第５のリレースイッチ１６をオフにする制御指令を与え、全てのリレースイッチ１２〜１６が閉じた状態（第３のリレースイッチ１３においては、接点１４ａが接触状態）にする（初期作動工程；ステップＳ１２）。
【００４６】
そして、両比較器２０，２５の電位差を制御用コントローラ２６で検出し（ステップＳ１３）、この検出によって、全てのリレースイッチ１２〜１６が閉じた状態となっているか否か（各リレースイッチ１２〜１６が閉じない異常が生じていないか否か）を判断・確認する（ステップＳ１４）。
【００４７】
なお、この確認において、異常が生じている場合には、上述の第１の実施の形態で述べたように、例えば異常検出ランプの点灯、パーソナルコンピュータおよび管理用サーバでの異常検出メッセージの表示、といった手段により、外部（ユーザ）に異常を報知させる。また、かかる異常検出の場合には、原則として、以後の動作、手順は中止させる。
【００４８】
続いて、上述の各リレースイッチ１２〜１６の閉状態において、異常の検出がなかった場合には、制御用コントローラ２６は、各リレースイッチ１２〜１６に対して、これらのうちの１つのみを順次開放して、各リレースイッチ１２〜１６のスイッチ切り離し作動（開放動作）の作動確認のための制御指令を与える（切換作動工程；ステップＳ１５）。具体的には、図４に示すように、制御用コントローラ２６からの指令により、第１〜第４のリレースイッチ１２〜１５をオンにし、第５のリレースイッチ１６をオフ（スイッチが閉じている状態）にしている状態から、いずれか１つのリレースイッチ１２〜１６のオン／オフを、順次逆にする。
【００４９】
すなわち、制御用コントローラ２６は、第１のリレースイッチ１２から第５のリレースイッチ１６まで、順次１つのリレースイッチ１２〜１６のみが開いた状態にする。この場合、第１〜第４の夫々のリレースイッチ１２〜１５は、オン状態からオフ状態に切り換えられ、第５のリレースイッチ１６はオフ状態からオン状態に切り換えられることとなる。
【００５０】
ここで、制御用コントローラ２６においては、夫々の比較器２０，２５における電位差を検出する（ステップＳ１６）。この場合、いずれか１つのリレースイッチ１２〜１６のみが開放状態となることで、比較器２５においては比較器２０とほぼ同等（または比較器２５に電位差が生じない）の電位差が得られないこととなる。それにより、かかる電位差の検出によって、各リレースイッチ１２〜１６が正常に動作するか否か（各リレースイッチ１２〜１６が開かない異常が生じていないか否か）を判断・確認する（判断工程；ステップＳ１７）。
【００５１】
以上のような、各リレースイッチ１２〜１６の動作確認により、異常が生じていないと判断される場合には、無停電電源装置１０は問題なく使用可能となる。逆に、この確認において、異常が生じていると判断された場合には、上述の第１の実施の形態で述べたように、例えば異常検出ランプの点灯、パーソナルコンピュータおよび管理用サーバでの異常検出メッセージの表示、といった手段により、外部（ユーザ）に異常を報知させる。また、かかる異常検出の場合には、原則として、その後の動作、手順は中止させる。
【００５２】
このような構成を有する無停電電源装置１０、および上述の手順により実行される無停電電源装置１０におけるスイッチ検査方法によれば、初期作動工程により、第１〜第４のリレースイッチ１２〜１５をオン作動させ、全てのリレースイッチ１２〜１６を閉じた状態とすることで、これらのリレースイッチ１２〜１６が、全てのリレースイッチを、閉じた状態にすることができるか否か、まず、検査・確認することができる。
【００５３】
そして、かかる閉状態の確認の後に、第１〜第５のリレースイッチ１２〜１６の夫々を、１つずつ開いた状態（第１〜第４のリレースイッチ１２〜１５においては、オンからオフ、第５のリレースイッチ１６においてはオフからオン）とすることにより、個々のリレースイッチ１２〜１６が溶着等によって開放しない、という不具合が生じていないか否か、検査することができる。
【００５４】
すなわち、リレースイッチ１２〜１６が閉じたまま溶着していると、該リレースイッチ１２〜１６は開放しなくなり、正しい作動が為されず、無停電電源装置１０に故障が生じた状態となる。そして、かかる溶着状態で、無停電電源装置１０を使用することによって生ずる問題、すなわち、該無停電電源装置１０に一層の重故障を生じさせたり、負荷機器３０側に故障を生じさせてしまう等の問題を、未然に防止することができる。
【００５５】
なお、本実施の形態においても、上述の第１の実施の形態における場合と同様に、各リレースイッチ１２〜１６の１つずつが、閉じた状態から開いた状態にしてから、電流の導通の有無により作動チェックを行う。そのため、簡便な方法で各リレースイッチ１２〜１６の作動チェックを行うことができる。また、既にある制御用コントローラ２６を用いて、ソフト的な動作で各リレースイッチ１２〜１６の作動検査を行う。そのため、スイッチ検査のために、別途の部品を設けずに済み、コストが増加するのを抑えることができる。
【００５６】
以上、本発明の第１の実施の形態、および第２の実施の形態について述べたが、本発明は、これ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。
【００５７】
上述の実施の形態における無停電電源装置１０では、第１〜第５のリレースイッチ１２〜１６を設ける構成となっているが、これらのリレースイッチ１２〜１６のうち、第１および第２のリレースイッチ１２，１３を設けずに導通状態とし、第３のリレースイッチ１４を設けず接点１４ａ側に常に接続させた導通状態とし、第４のリレースイッチ１５、および第５のリレースイッチ１６のみを設ける構成としても良い。かかる構成としても、インバータ２２を通過した交流電力、およびバイパス回路２４を通過した交流電力を、負荷機器３０側に選択的に供給可能となる。
【００５８】
また、第４のリレースイッチ１５、および第５のリレースイッチ１６を設けると共に、第１〜第３のリレースイッチ１２〜１４の少なくとも１つを、選択的に設ける構成としても良い。また、第１〜第５のリレースイッチ１２〜１６のうち、少なくとも１つをリレースイッチとすると共に、他のスイッチを、半導体スイッチとする構成を採用しても良い。かかる場合でも、全てを半導体スイッチとしている場合よりも、コスト削減の効果を奏させることができる。
【００５９】
また、上述の実施の形態では、制御用コントローラ２６は、各リレースイッチ１２〜１６を制御する機能と、比較器２０，２５での電位差の検出結果に基づいて、各リレースイッチ１２〜１６が正常に作動しているか判断する機能とを、兼ね備えたものとなっているが、これらの機能毎に、別々の構成となるように分離しても良い。
【００６０】
また、リレースイッチを用いる他の装置に、本発明を適用しても良い。また、入力される交流電源としては、商用以外の他の交流電源を用いても良い。さらに、比較器２０を省き、単に入力確認（検知）手段を端子１１ａおよび／または端子１１ｂの部分に設けるようにしても良い。さらには、比較器２０も入力検知手段も設けず、比較器２５のみで、各リレースイッチ１２〜１６の動作を確認するようにしても良い。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、使用に際して、リレースイッチに故障が発生していないことを把握することができる。また、リレースイッチを用いることで、無停電電源装置におけるコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態、および第２の実施の形態に係る無停電電源装置の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ検査方法のスイッチ切換手順を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ検査方法における検査手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ検査方法のスイッチ切換手順を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ検査方法における検査手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…無停電電源装置
１１…交流電源（商用交流電源）
１２…第１のリレースイッチ（コンバータ用リレースイッチ）
１３…第２のリレースイッチ（負荷機器用リレースイッチ）
１４…第３のリレースイッチ（切換リレースイッチ）
１５…第４のリレースイッチ（バイパス用リレースイッチ）
１６…第５のリレースイッチ（インバータ用リレースイッチ）
２０…比較器（第１の比較手段）
２１…ＡＣ／ＤＣコンバータ（コンバータ）
２２…ＤＣ／ＡＣインバータ（インバータ）
２３…コンデンサ（蓄電手段）
２４…バイパス回路
２５…比較器（第２の比較手段）
２６…制御用コントローラ（制御／判断手段）
３０…負荷機器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an uninterruptible power supply and a switch inspection method in the uninterruptible power supply.
[0002]
[Prior art]
As a type of device, in the event of a momentary power supply voltage drop (sudden interruption) or sudden power outage, switching from commercial power to battery power minimizes fluctuations in voltage and current, resulting in loss of data on personal computers and computers. There is an uninterruptible power system (UPS) which can also be referred to as a standby power supply for preventing the problem. In this UPS, a plurality of switches are provided for reasons such as preventing a load of abnormal power from a commercial power supply. Usually, a semiconductor switch such as a thyristor is used as such a switch, and the semiconductor switch is turned on / off by application of a voltage from a control controller connected to the semiconductor switch.
[0003]
There is also a configuration using a relay switch instead of a semiconductor switch. An example in which such a relay switch is partially used is described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-112470), for which the applicant has already filed an application.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2002-112470 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when a relay switch is used in a UPS, unlike a semiconductor switch, the relay switch is always deteriorated and causes a failure. This is because the relay switch causes problems such as welding and opening with the operation of the UPS for a long time. From the viewpoint of preventing such a problem, it is preferable to use a semiconductor switch. However, semiconductor switches have the disadvantage that they are more expensive and costly than relay switches.
[0006]
Therefore, from the viewpoint of cost, a UPS using a relay switch is desired. However, when using such a relay switch, it is desired to ensure that no failure occurs and to ensure reliability. I have.
[0007]
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an uninterruptible power supply and an uninterruptible power supply that can grasp that a failure has not occurred in a relay switch during use. The present invention intends to provide a switch inspection method described above.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an AC / DC converter for converting AC power from an AC power supply into DC power, a power storage means for storing the DC power from the AC / DC converter, and a power storage means. Or a DC / AC inverter that converts DC power from an AC / DC converter into AC power, and a bypass circuit that bypasses AC power from an AC power supply, and converts AC power that has passed through the DC / AC inverter or bypass circuit. In an uninterruptible power supply for supplying load equipment, a bypass relay switch provided in a bypass circuit, an inverter relay switch provided between a DC / AC inverter and an output terminal, and an input AC power supply First comparing means for detecting the potential difference between the two at the input part, and a DC / AC inverter and an inverter relay at one end. A second comparing means connected between the other end of the load device and a commercial AC power supply, and a potential difference between these ends. The relay switch can also be controlled to operate, and after this control operation, the bypass relay switch and the inverter relay switch are controlled based on the potential difference detected by the first comparing means and the second comparing means. And a control / judgment means for judging whether or not operates normally.
[0009]
With such a configuration, by closing both the bypass relay switch and the inverter relay switch, the commercial AC power passes through the bypass circuit (bypass relay switch) and the inverter relay switch, and the second comparison is performed. Supply to the means. Then, the potential difference is detected by the second comparing means, and based on this and the potential difference detected by the first comparing means, it is determined whether the bypass relay switch and the inverter relay switch operate normally. , Control / judgment means.
[0010]
In another invention, in addition to the above-described invention, a converter relay switch is further provided between one end of the first comparing means and the AC / DC converter, and the other end of the first comparing means is connected to the other end of the first comparing means. A relay switch for the load device is provided between the load devices, and the relay switch for the converter and the relay switch for the load device are also controlled by the control / judgment means, and it is determined whether or not to operate normally. It is.
[0011]
In such a configuration, by closing both the relay switch for the converter and the relay switch for the load device together, the commercial AC power supply passes through the bypass circuit (bypass relay switch) and the relay switch for the inverter, and the second comparison is performed. Supply to the means. By detecting the potential difference by the second comparing means, the control / determining means can also determine whether the converter relay switch and the load device relay switch operate normally.
[0012]
According to another aspect of the present invention, in addition to the above-described aspect, a switching relay switch capable of switching between a connection state at both ends of the power storage means and a disconnection state is provided, and the switching relay switch is controlled by the control / judgment means. It is determined whether the operation is normal or not. In this configuration, when the switching relay switch is closed, the commercial AC power is supplied to the second comparison unit via the bypass circuit (bypass relay switch) and the inverter relay switch. Then, by detecting the potential difference by the second comparing means, the control / judging means can also judge whether or not the switching relay switch operates normally.
[0013]
Further, another invention relates to an AC / DC converter that converts AC power from an AC power supply into DC power, a power storage unit that stores power with the DC power from the AC / DC converter, and the power storage unit or the AC / DC converter. A DC / AC inverter for converting the DC power from the AC power into AC power, and a bypass circuit for bypassing the AC power from the AC power supply, respectively, in the bypass circuit and between the DC / AC inverter and the output terminal. In the switch inspection method for an uninterruptible power supply provided with a bypass relay switch and an inverter relay switch, the bypass relay switch is turned on and closed, and the inverter relay switch is initially closed. A first actuation step of keeping the state, and whether the bypass relay switch has been actuated A first judging step of judging by detecting a potential difference at an input portion of an AC power supply and a potential difference at an output portion of the DC / AC inverter; A second operation step of turning on the relay switch for turning on to open, and a second judgment step of judging whether or not the inverter relay switch has been operated by detecting a potential difference. It was done.
[0014]
With this configuration, in the first operation step, the bypass relay switch is operated, and when a potential difference occurs, it can be determined in the first determination step that the operation has been appropriately performed. Further, in the second operation step, the inverter relay switch is operated, and when a certain potential difference does not occur, it is determined in the second determination step that the operation has been performed. In this way, the ON state of each relay switch can be inspected.
[0015]
Further, in another invention, in addition to the above-described invention, a converter relay switch is provided between the AC / DC converter and one end of the input terminal of the uninterruptible power supply, and a relay switch is provided between the input terminal and the load device. A load device relay switch is provided, and in a first operation step, the converter relay switch and the load device relay switch are turned on and closed, and in the first determination step, the converter relay switch and Whether or not the load device relay switch has been activated is determined by detecting a potential difference.
[0016]
By doing so, in the first operating step, the relay switch for the converter and the relay switch for the load device are operated, and when a potential difference occurs, it is determined that the operation has been properly performed in the first determining step. To judge.
[0017]
Further, in another invention, in addition to the above-described invention, a switching relay switch capable of switching between a connection state at both ends of the power storage means and a disconnected state is provided, and in the first operation step, the switching relay switch is turned on. In the first determination step, it is determined whether or not the change-over relay switch has been activated by detecting a potential difference in the first determination step. In this manner, in the first operation step, the changeover relay switch is operated, and when a potential difference occurs, it is determined in the first determination step that the operation has been properly performed.
[0018]
Still another aspect of the present invention is an AC / DC converter for converting AC power from an AC power supply into DC power, a power storage means for storing the DC power from the AC / DC converter, and the power storage means or the AC / DC converter. A DC / AC inverter for converting the DC power from the AC power into AC power, and a bypass circuit for bypassing the AC power from the AC power supply, respectively, in the bypass circuit and between the DC / AC inverter and the output terminal. In the switch inspection method for an uninterruptible power supply provided with a bypass relay switch and an inverter relay switch, the bypass relay switch is turned on and closed, and the inverter relay switch is initially closed. Initial operation process to make the state and all the relay switches in the initial operation process are closed A switching operation step in which only one of the bypass relay switch and the inverter relay switch is sequentially switched to an open state from the state, and each time any one of the relay switches in the switching operation step is switched. And a determining step of determining whether or not the switched relay switch has been appropriately operated by detecting a potential difference of an output portion of the DC / Ac inverter.
[0019]
In this manner, in the switching operation step, only one of the relay switches is sequentially opened. If a potential difference occurs in this state, it is determined in the determining step that the switched relay switch has been appropriately operated.
[0020]
In another invention, in addition to the above-described invention, a converter relay switch is provided between the AC / DC converter and one end of the input terminal of the uninterruptible power supply, and a relay switch is provided between the input terminal and the load device. A relay switch for the load device is provided, and in the initial operation process, the relay switch for the converter and the relay switch for the load device are also turned on to be in a closed state, and in the switching process, both the relay switch for the converter and the relay switch for the load device are both turned on. Only one of these relay switches is sequentially switched, and in the determining step, each time one of the relay switches is switched, it is determined whether or not the switched relay switch is properly operated. This is to be determined by detecting a potential difference.
[0021]
With this configuration, in the switching operation step, only one of the relay switches for the converter and the relay switch for the load device is sequentially opened. If a potential difference occurs in this state, it is determined in the determining step that the switched relay switch has been appropriately operated.
[0022]
Further, in another invention, in addition to the above-described invention, a switching relay switch that can switch between a connection state at both ends of the power storage means and a disconnected state is provided, and in the initial operation step, the switching relay switch is also turned on. In the switching operation step, the switching relay switch is switched, and in the determination step, when the switching relay switch is switched, whether or not the switching relay switch has been appropriately operated is determined by detecting the potential difference. It is to be determined.
[0023]
In this manner, even in the switching relay switch, only one of the relay switches is sequentially opened in the switching operation step. If a potential difference occurs in this state, it is determined in the determining step that the switched relay switch has been appropriately operated.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating an uninterruptible power supply 10 according to a first embodiment of the present invention. The uninterruptible power supply 10 is connected to a commercial AC power supply 11 (hereinafter, referred to as AC power supply 11) that supplies commercial power such as an outlet. One end 11a of the AC power supply 11 is connected to a first relay switch 12 as a relay switch for a converter, and the one end 11a is connected to the first relay switch 12, It is connected to one end 20a of an input terminal of a comparator 20 as first comparing means.
[0025]
Similarly, a second relay switch 13 as a load device relay switch is connected to the other end 11b of the AC power supply 11. The other end 11 b of the AC power supply 11 is connected to the other end 20 b of the input terminal of the comparator 20 before being connected to the second relay switch 13. Here, the comparator 20 detects a potential difference in the AC power supply 11 via both the input terminals 20a and 20b. Further, the comparator 20 is connected to a control controller 26 described later, and by detecting this potential difference, the control controller 26 can confirm the potential difference of the AC power supply 11. The comparator 20 may be configured to be built in the controller 26 for control.
[0026]
Further, the first relay switch 12 and the second relay switch 13 are connected to a third relay switch 14 which is a switching relay switch. Here, the first relay switch 12 is connected to one contact 14a of the third relay switch 14, and the second relay switch 13 is connected to the other contact 14b. When the third relay switch 14 is turned on, the third relay switch 14 is connected to the contact 14a. When the first relay switch 12 is turned on, one end 11a of the AC power supply 11 is connected to an AC / DC converter (hereinafter simply referred to as a converter). 21. Then, the other end 11b of the AC power supply 11 is connected to the converter 21 via the second relay switch 13 and a capacitor 23 described later, so that the converter 21 converts the AC power into the DC power.
[0027]
When the third relay switch 14 is turned off, the third relay switch 14 is connected to the contact 14b, and a capacitor 23 described later is short-circuited.
[0028]
Converter 21 is connected to DC / AC inverter 22 (hereinafter simply referred to as inverter 22) and converts DC power to AC power again. The inverter 22 is connected to one end 17a of the output terminal 17 via a fifth relay switch 16 as an inverter relay switch. A load device 30 such as a personal computer is connected to one end 17a of the output terminal and the other end 17b of the output terminal 17, for example. The other end 17 b of the output terminal 17 is connected to the contact 14 b and the other end of the second relay switch 13. In addition, between the converter 21 and the inverter 22, a capacitor 23 as a power storage means and one end of a battery (not shown) are connected. The other ends of the capacitor 23 and the battery are connected to the other end of the second relay switch 13.
[0029]
One end of a bypass circuit 24 is connected between the third relay switch 14 and the converter 21. In the bypass circuit 24, a fourth relay switch 15 is provided as a bypass relay switch. The other end of the bypass circuit 24 is connected between the fifth relay switch 16 and one end 17a (load device 30) of the output terminal. Further, one end side 25a of an input terminal of a comparator 25 as a second comparing means is connected to a portion between the inverter 22 and the fifth relay switch 16. The other end 25 b of the input terminal of the comparator 25 is the other end of the second relay switch 13 and is connected to the other end 17 b of the output terminal 17.
[0030]
The comparator 25 is also connected to the control controller 26, and detects the potential difference so that the control controller 26 checks the conduction / non-conduction of each of the relay switches 12 to 16 as described later. It is possible. Further, the comparator 25 may be configured to be built in the controller 26 for control.
[0031]
In addition, each of the first to fifth relay switches 12 to 16 is connected to a control controller 26 as control / judgment means. The control controller 26 is capable of controlling on / off of each of the relay switches 12 to 16. That is, the control controller 26 is connected to each of the relay switches 12 to 16 to allow current to flow, and determines whether or not to conduct each of the relay switches 12 to 16 by reading an internal ROM (Read Only Memory). Alternatively, it can be controlled by a control program stored in a microcomputer. Instead of these, an MPU (Micro Processing Unit) or a DSP (Digital Signal Processor) may be used.
[0032]
Here, when each of the relay switches 12 to 16 is turned on, the first relay switch 12 is in a closed state, the second relay switch 13 is also in a closed state, and the third relay switch 14 is a contact 14a. Is in a contact state (hereinafter, this state is referred to as a closed state). Further, the fourth relay switch 15 is also closed, while the fifth relay switch 16 is open.
[0033]
Further, the converter 21 and the inverter 22 are also connected to the controller 26 for controlling power conversion.
[0034]
The switch inspection procedure of the uninterruptible power supply 10 having the above configuration will be described below with reference to FIGS. The numbers (1) to (5) in FIG. 2 correspond to the first to fifth relay switches 12 to 16, respectively.
[0035]
First, the uninterruptible power supply 10 is connected to the AC power supply 11 (step S1), and before starting to use, it is checked whether or not a trouble such as welding or opening has occurred in each of the relay switches 12 to 16. In this case, as shown in FIG. 2, the controller 26 controls the first relay switch 12, the second relay switch 13, the third relay switch 14, and the fourth Each of the relay switches 15 is turned on, the fifth relay switch 16 is turned off, a control command for maintaining the closed state is given, and all the relay switches 12 to 16 are closed (first operation). Step: Step S2).
[0036]
That is, if the first, second, and fourth relay switches 12, 13, and 15 operate normally, the switches are closed in the ON state, and the third relay switch 14 is closed in the ON state. The 14a side is in a contact state, and the fifth relay switch 16 is in a closed state. As a result, if each of the relay switches 12 to 16 operates normally, one end 11a of the AC power supply 11, the first relay switch 12, the third relay switch 14, and the fourth relay switch 15 (bypass circuit 24) , A fifth relay switch 16, one end 25a of the comparator 25, the other end 25b of the comparator 25, the second relay switch 13, and the other end 11b of the AC power supply 11 to form a closed circuit.
[0037]
When such a closed circuit is formed, the potential difference can be detected by the comparators 20 and 25. In this case, the potential difference between the comparators 20 and 25 becomes substantially equal (or a constant value). Therefore, the potential difference between the comparators 20 and 25 is detected by the control controller 26 (step S3), and based on this detection, it is determined whether the first to fourth relay switches 12 to 15 operate normally (see FIG. It is determined and confirmed whether or not there is an abnormality in which the relay switches 12 to 15 do not close (first determination step; step S4). As described above, the inspection that the first to fourth relay switches 12 to 15 are normally turned on is performed.
[0038]
When step S4 is affirmative, subsequently, as shown in FIG. 2, the fifth relay switch 16 is switched from off (closed state) to on (opened state) (second operation step; Step S5). In this case, since the fifth relay switch 16 is opened, the potential difference between the comparators 20 and 25 is different (or no potential difference occurs in the comparator 25). Therefore, the potential difference between these comparators 25 is detected by the control controller 26 (step S6), and based on this detection, whether the fifth relay switch 16 operates normally (the fifth relay switch 16 is opened) Is determined and confirmed (whether no abnormalities have occurred) (second determination step; step S7). In this way, it is confirmed that the fifth relay switch 16 is normally turned on.
[0039]
If an abnormality has occurred in the confirmation in steps S4 and S7, for example, an abnormality detection lamp (not shown) provided in the uninterruptible power supply 10 is turned on, or a personal device as the load device 30 is turned on. The external (user) is notified of the abnormality by means such as displaying an abnormality detection message using an uninterruptible power supply device program installed in the computer. In this case, the uninterruptible power supply 10 may be disabled (not activated).
[0040]
Here, when the uninterruptible power supply 10 becomes unusable, a personal computer cannot display an abnormality detection message, but when the uninterruptible power supply 10 is connected to an intranet such as a LAN, for example. Then, the above message may be displayed on a server for managing the intranet. In addition, in the case of the abnormality detection in steps S4 and S7, all operations and procedures performed thereafter are generally stopped.
[0041]
According to the uninterruptible power supply 10 having such a configuration and the switch inspection method in the uninterruptible power supply 10 executed according to the above-described procedure, as described above, the first to fourth relay switches 12 to 15 are provided. When the relay switch is turned on and all the relay switches 12 to 16 are first closed, it is possible to inspect / confirm whether the first to fourth relay switches 12 to 15 are operated. Thereafter, by turning on the fifth relay switch 16 from the off state, whether or not the fifth relay switch 16 is operated can be inspected and confirmed.
[0042]
As described above, the operation of each of the relay switches 12 to 16 is checked based on the presence or absence of the conduction of the current, so that the operation of each of the relay switches 12 to 16 can be checked by a simple method. In addition, even with such a simple method, it is possible to prevent a serious failure in the uninterruptible power supply device 10 from occurring, and prevent a problem in the load device 30 from occurring.
[0043]
Further, in the present embodiment, the operation inspection of each of the relay switches 12 to 16 can be easily performed by the software operation using the existing controller 26. Therefore, the switch inspection by such a software operation eliminates the need to provide a separate component, thereby suppressing an increase in cost. In addition, it is possible to use inexpensive relay switches 12 to 16 without using a semiconductor switch such as an expensive thyristor as in the related art, and to sufficiently secure the reliability of such inexpensive relay switches 12 to 16. , The uninterruptible power supply 10 can be used.
[0044]
(Second embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 4, and 5. FIG. The uninterruptible power supply 10 used in this embodiment has the same configuration as the configuration described in the first embodiment, and differs from the configuration shown in FIG. Absent. The numbers (1) to (5) in FIG. 4 have the same meanings as the numbers (1) to (5) in FIG. Hereinafter, in the present embodiment, a second embodiment of the switch inspection procedure in the uninterruptible power supply 10 will be described with reference to FIGS.
[0045]
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, prior to using the uninterruptible power supply 10, steps S11 and S12 similar to steps S1 and S2 in the above-described first embodiment are executed. I do. That is, the uninterruptible power supply 10 is connected to the AC power supply 11 (step S11). Next, as shown in FIG. 2, the controller 26 controls the first relay switch 12, the second relay switch 13, the third relay switch 14, and the fourth A control command to turn on each of the relay switches 15 and turn off the fifth relay switch 16 is given, and all the relay switches 12 to 16 are closed (in the third relay switch 13, the contact 14a is turned off). (Initial operation step; step S12).
[0046]
Then, the potential difference between the comparators 20 and 25 is detected by the control controller 26 (step S13), and based on this detection, it is determined whether or not all the relay switches 12 to 16 are in a closed state (each of the relay switches 12 to 25). 16 is checked or not (step S14).
[0047]
In this confirmation, if an abnormality has occurred, as described in the first embodiment, for example, lighting of the abnormality detection lamp, display of an abnormality detection message on the personal computer and the management server, By such means, the outside (user) is notified of the abnormality. In addition, in the case of such an abnormality detection, in principle, the subsequent operations and procedures are stopped.
[0048]
Subsequently, in the closed state of each of the relay switches 12 to 16 described above, if no abnormality is detected, the control controller 26 controls each of the relay switches 12 to 16 to control only one of them. The relay switches 12 to 16 are sequentially opened to give a control command for confirming the operation of the switch disconnection operation (opening operation) of each of the relay switches 12 to 16 (switching operation step; step S15). Specifically, as shown in FIG. 4, the first to fourth relay switches 12 to 15 are turned on and the fifth relay switch 16 is turned off (the switch is closed) in response to a command from the control controller 26. State), the on / off of any one of the relay switches 12 to 16 is sequentially reversed.
[0049]
That is, the control controller 26 sequentially sets only one of the relay switches 12 to 16 to the open state from the first relay switch 12 to the fifth relay switch 16. In this case, the first to fourth relay switches 12 to 15 are switched from the on state to the off state, and the fifth relay switch 16 is switched from the off state to the on state.
[0050]
Here, the control controller 26 detects a potential difference between the comparators 20 and 25 (step S16). In this case, since only one of the relay switches 12 to 16 is in the open state, the comparator 25 cannot obtain a potential difference substantially equal to the comparator 20 (or no potential difference occurs in the comparator 25). It becomes. Thereby, by detecting the potential difference, it is determined and confirmed whether or not each of the relay switches 12 to 16 operates normally (whether or not there is no abnormality in which each of the relay switches 12 to 16 does not open) (determination step). Step S17).
[0051]
When it is determined from the above operation checks of the relay switches 12 to 16 that no abnormality has occurred, the uninterruptible power supply 10 can be used without any problem. Conversely, if it is determined in this confirmation that an abnormality has occurred, as described in the first embodiment, for example, lighting of the abnormality detection lamp, abnormality in the personal computer and the management server are performed. An abnormality is notified to the outside (user) by means such as displaying a detection message. In addition, in the case of such an abnormality detection, in principle, the subsequent operations and procedures are stopped.
[0052]
According to the uninterruptible power supply 10 having such a configuration and the switch inspection method in the uninterruptible power supply 10 executed according to the above-described procedure, the first to fourth relay switches 12 to 15 are set in the initial operation process. First, it is checked whether or not these relay switches 12 to 16 can close all the relay switches by turning on and setting all the relay switches 12 to 16 to a closed state.・ Can be confirmed.
[0053]
After the confirmation of the closed state, each of the first to fifth relay switches 12 to 16 is opened one by one (in the first to fourth relay switches 12 to 15, from ON to OFF, By turning on the fifth relay switch 16 from off to on), it is possible to inspect whether or not there is a problem that the individual relay switches 12 to 16 do not open due to welding or the like.
[0054]
That is, if the relay switches 12 to 16 are welded in a closed state, the relay switches 12 to 16 will not be opened, the correct operation will not be performed, and the uninterruptible power supply 10 will be in a failure state. Then, a problem caused by using the uninterruptible power supply 10 in such a welded state, that is, causing a more serious failure in the uninterruptible power supply 10 or causing a failure on the load device 30 side, etc. Can be prevented beforehand.
[0055]
In this embodiment, as in the case of the above-described first embodiment, each of the relay switches 12 to 16 is changed from the closed state to the open state, and then the current conduction is stopped. An operation check is performed depending on the presence or absence. Therefore, the operation of each of the relay switches 12 to 16 can be checked by a simple method. Further, the operation of each of the relay switches 12 to 16 is inspected by a software operation using the existing controller 26. Therefore, it is not necessary to provide a separate component for the switch inspection, and it is possible to suppress an increase in cost.
[0056]
As described above, the first embodiment and the second embodiment of the present invention have been described. However, the present invention can be variously modified. Hereinafter, this will be described.
[0057]
The uninterruptible power supply 10 according to the above-described embodiment has a configuration in which the first to fifth relay switches 12 to 16 are provided, and among these relay switches 12 to 16, the first and second relay switches 12 to 16 are provided. The switches 12 and 13 are not provided, and the conductive state is provided. The third relay switch 14 is not provided, and the conductive state is always connected to the contact 14a. Only the fourth relay switch 15 and the fifth relay switch 16 are provided. It is good also as composition. Even with such a configuration, the AC power passing through the inverter 22 and the AC power passing through the bypass circuit 24 can be selectively supplied to the load device 30 side.
[0058]
In addition, the fourth relay switch 15 and the fifth relay switch 16 may be provided, and at least one of the first to third relay switches 12 to 14 may be selectively provided. In addition, a configuration may be adopted in which at least one of the first to fifth relay switches 12 to 16 is a relay switch and the other switches are semiconductor switches. Even in such a case, the effect of cost reduction can be achieved as compared with a case where all of the switches are semiconductor switches.
[0059]
Further, in the above-described embodiment, the controller 26 controls the relay switches 12 to 16 based on the function of controlling the relay switches 12 to 16 and the detection result of the potential difference by the comparators 20 and 25. Although it has a function of determining whether or not it is operating, these functions may be separated so as to have a separate configuration.
[0060]
Further, the present invention may be applied to other devices using a relay switch. As the input AC power supply, another AC power supply other than the commercial power supply may be used. Further, the comparator 20 may be omitted, and input confirmation (detection) means may be simply provided at the terminal 11a and / or the terminal 11b. Further, the operation of each of the relay switches 12 to 16 may be confirmed only by the comparator 25 without providing the comparator 20 and the input detecting means.
[0061]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when using, it can grasp | ascertain that a failure has not occurred in the relay switch. Also, by using a relay switch, the cost of the uninterruptible power supply can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an uninterruptible power supply according to a first embodiment and a second embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a switch switching procedure of the switch inspection method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing an inspection procedure in the switch inspection method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a switch switching procedure of a switch inspection method according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing an inspection procedure in a switch inspection method according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 uninterruptible power supply
11 AC power supply (commercial AC power supply)
12 First relay switch (relay switch for converter)
13 Second relay switch (relay switch for load device)
14. Third relay switch (switching relay switch)
15: Fourth relay switch (by-pass relay switch)
16: Fifth relay switch (relay switch for inverter)
20... Comparator (first comparing means)
21 AC / DC converter (converter)
22 DC / AC inverter (inverter)
23 ... Capacitor (power storage means)
24 ... Bypass circuit
25: comparator (second comparing means)
26 ... Controller (control / judgment means)
30 Load equipment

Claims (9)

交流電源からの交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、このＡＣ／ＤＣコンバータからの直流電力で蓄電される蓄電手段と、この蓄電手段または上記ＡＣ／ＤＣコンバータからの直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣインバータと、上記交流電源からの交流電力をバイパスするバイパス回路と、を具備し、上記ＤＣ／ＡＣインバータまたは上記バイパス回路を経た交流電力を負荷機器に供給する無停電電源装置において、
上記バイパス回路内に設けられているバイパス用リレースイッチと、
上記ＤＣ／ＡＣインバータと出力端子の間に設けられているインバータ用リレースイッチと、
入力される上記交流電源の電位差を入力部分で検出する第１の比較手段と、
一端部が上記ＤＣ／ＡＣインバータと上記インバータ用リレースイッチとの間に接続されると共に、他端部が上記負荷機器の他端部と上記商用交流電源の間に接続され、これらの端部の間における電位差を検出する第２の比較手段と、
上記いずれのリレースイッチをも制御作動させることが可能であると共に、この制御作動の後に、上記第１の比較手段、および上記第２の比較手段で検出される電位差に基づいて、上記バイパス用リレースイッチおよび上記インバータ用リレースイッチが正常に作動するか否かを判断する制御／判断手段と、
を具備することを特徴とする無停電電源装置。An AC / DC converter for converting AC power from an AC power supply into DC power, a power storage means for storing the DC power from the AC / DC converter, and a DC power from the power storage means or the AC / DC converter. An uninterruptible power supply, comprising: a DC / AC inverter for converting electric power; and a bypass circuit for bypassing the AC power from the AC power supply, and supplying AC power via the DC / AC inverter or the bypass circuit to load equipment. In the device,
A bypass relay switch provided in the bypass circuit;
An inverter relay switch provided between the DC / AC inverter and an output terminal;
First comparing means for detecting a potential difference of the input AC power at an input portion;
One end is connected between the DC / AC inverter and the inverter relay switch, and the other end is connected between the other end of the load device and the commercial AC power supply. Second comparing means for detecting a potential difference between
Any of the relay switches can be controlled to operate, and after the control operation, the bypass relay is controlled based on a potential difference detected by the first comparing means and the second comparing means. Control / judgment means for judging whether the switch and the inverter relay switch operate normally, and
An uninterruptible power supply comprising: 前記第１の比較手段の一端部と前記ＡＣ／ＤＣコンバータの間にコンバータ用リレースイッチが設けられると共に、前記第１の比較手段の他端部と前記負荷機器の間に負荷機器用リレースイッチが設けられ、上記コンバータ用リレースイッチおよび上記負荷機器用リレースイッチも前記制御／判断手段によって制御作動させられると共に正常に作動するか否かが判断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。A converter relay switch is provided between one end of the first comparing means and the AC / DC converter, and a load device relay switch is provided between the other end of the first comparing means and the load device. 2. The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein the relay switch for the converter and the relay switch for the load device are also controlled and operated by the control / judgment means, and whether or not they operate normally is determined. Power supply. 前記蓄電手段の両端の接続状態と、切り離し状態とを切り換え可能な切換リレースイッチが設けられ、この切換リレースイッチも前記制御／判断手段によって制御作動させられると共に正常に作動するか否かが判断されることを特徴とする請求項２記載の無停電電源装置。A switching relay switch capable of switching between a connection state and a disconnection state at both ends of the power storage means is provided. 3. The uninterruptible power supply according to claim 2, wherein: 交流電源からの交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、このＡＣ／ＤＣコンバータからの直流電力で蓄電される蓄電手段と、この蓄電手段または上記ＡＣ／ＤＣコンバータからの直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣインバータと、上記交流電源からの交流電力をバイパスするバイパス回路と、を具備し、上記バイパス回路内、および上記ＤＣ／ＡＣインバータと出力端子の間に、それぞれバイパス用リレースイッチ、およびインバータ用リレースイッチが設けられている無停電電源装置のスイッチ検査方法において、
上記バイパス用リレースイッチをオン作動させて閉じた状態とすると共に、上記インバータ用リレースイッチは初期の閉じた状態のままとする第１の作動工程と、
上記バイパス用リレースイッチが作動したか否かを、上記交流電源の入力部分での電位差と上記ＤＣ／ＡＣインバータの出力部分の電位差の検出によって判断する第１の判断工程と、
上記バイパス用リレースイッチのオン作動を維持して閉じた状態とすると共に、上記インバータ用リレースイッチをオン作動させて開いた状態とする第２の作動工程と、
上記インバータ用リレースイッチが作動したか否かを、上記電位差の検出によって判断する第２の判断工程と、
を具備することを特徴とする無停電電源装置のスイッチ検査方法。An AC / DC converter for converting AC power from an AC power supply into DC power, a power storage means for storing the DC power from the AC / DC converter, and a DC power from the power storage means or the AC / DC converter. A DC / AC inverter for converting electric power and a bypass circuit for bypassing the AC power from the AC power supply; a bypass relay in the bypass circuit and between the DC / AC inverter and an output terminal. Switch, and a switch inspection method of an uninterruptible power supply provided with an inverter relay switch,
A first operation step in which the bypass relay switch is turned on to be closed and the inverter relay switch is kept in an initial closed state;
A first determining step of determining whether the bypass relay switch has been activated by detecting a potential difference at an input portion of the AC power supply and a potential difference at an output portion of the DC / AC inverter;
A second operating step of maintaining the on-operation of the bypass relay switch to be in a closed state and of turning on the inverter relay switch to be in an open state;
A second determining step of determining whether or not the inverter relay switch has been activated by detecting the potential difference;
A method for inspecting a switch of an uninterruptible power supply, comprising: 前記ＡＣ／ＤＣコンバータと前記無停電電源装置の入力端子の一端部の間にコンバータ用リレースイッチが設けられると共に、上記入力端子と前記負荷機器の間に負荷機器用リレースイッチが設けられ、
前記第１の作動工程において、上記コンバータ用リレースイッチ、および上記負荷機器用リレースイッチをオン作動させると共に閉じた状態とし、
前記第１の判断工程において、上記コンバータ用リレースイッチ、および上記負荷機器用リレースイッチが作動したか否かを、前記電位差の検出によって判断することを特徴とする請求項４記載の無停電電源装置のスイッチ検査方法。A converter relay switch is provided between the AC / DC converter and one end of an input terminal of the uninterruptible power supply, and a load device relay switch is provided between the input terminal and the load device.
In the first operation step, the relay switch for the converter and the relay switch for the load device are turned on and closed.
5. The uninterruptible power supply according to claim 4, wherein in the first determining step, whether or not the converter relay switch and the load device relay switch are activated is determined by detecting the potential difference. 6. Switch inspection method. 前記蓄電手段の両端の接続状態と、切り離し状態とを切り換え可能な切換リレースイッチが設けられ、
前記第１の作動工程において、上記切換リレースイッチをオン作動させて閉じた状態とし、
前記第１の判断工程において、上記切換リレースイッチが作動したか否かを、前記電位差の検出によって判断することを特徴とする請求項５記載の無停電電源装置のスイッチ検査方法。A switching relay switch capable of switching between a connection state at both ends of the power storage means and a disconnected state is provided,
In the first operation step, the switching relay switch is turned on to be in a closed state,
6. The switch inspection method for an uninterruptible power supply according to claim 5, wherein in the first determining step, whether or not the switching relay switch has been operated is determined by detecting the potential difference. 交流電源からの交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、このＡＣ／ＤＣコンバータからの直流電力で蓄電される蓄電手段と、この蓄電手段または上記ＡＣ／ＤＣコンバータからの直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣインバータと、上記交流電源からの交流電力をバイパスするバイパス回路と、を具備し、上記バイパス回路内、および上記ＤＣ／ＡＣインバータと出力端子の間に、それぞれバイパス用リレースイッチ、およびインバータ用リレースイッチが設けられている無停電電源装置のスイッチ検査方法において、
上記バイパス用リレースイッチをオン作動させて閉じた状態とすると共に、上記インバータ用リレースイッチは初期の閉じた状態とする初期作動工程と、
上記初期作動工程における全てのリレースイッチが閉じた状態から、上記バイパス用リレースイッチまたは上記インバータ用リレースイッチのいずれか一方のリレースイッチのみを順次開いた状態に切り換え作動させる切換作動工程と、
上記切換作動工程におけるいずれか一方のリレースイッチの切り換え作動の度毎に、切り換え作動されたリレースイッチが適切に作動したか否かを、上記ＤＣ／Ａｃインバータの出力部分の電位差の検出によって判断する判断工程と、
を具備することを特徴とする無停電電源装置のスイッチ検査方法。An AC / DC converter for converting AC power from an AC power supply into DC power, a power storage means for storing the DC power from the AC / DC converter, and a DC power from the power storage means or the AC / DC converter. A DC / AC inverter for converting electric power and a bypass circuit for bypassing the AC power from the AC power supply; a bypass relay in the bypass circuit and between the DC / AC inverter and an output terminal. Switch, and a switch inspection method of an uninterruptible power supply provided with an inverter relay switch,
An initial operation step in which the bypass relay switch is turned on and closed by the on-state, and the inverter relay switch is initially closed.
A switching operation step of switching from a state in which all the relay switches in the initial operation step are closed to a state in which only one of the bypass relay switch and the inverter relay switch is sequentially opened, and
Each time one of the relay switches is switched in the switching operation step, it is determined whether the switched relay switch is properly operated by detecting the potential difference of the output portion of the DC / Ac inverter. The decision process,
A method for inspecting a switch of an uninterruptible power supply, comprising: 前記ＡＣ／ＤＣコンバータと前記無停電電源装置の入力端子の一端部の間にコンバータ用リレースイッチが設けられると共に、上記入力端子と前記負荷機器の間に負荷機器用リレースイッチが設けられ、
前記初期作動工程では、上記コンバータ用リレースイッチと上記負荷機器用リレースイッチもオン作動させて閉じた状態とし、
前記切換工程では、上記コンバータ用リレースイッチと上記負荷機器用リレースイッチもいずれか一方のみが順次切り換え作動され、
前記判断工程では、これらのリレースイッチのうち、いずれか一方のリレースイッチの切り換え作動の度毎に、切り換え作動されたリレースイッチが適切に作動したか否かを、前記電位差の検出によって判断されることを特徴とする請求項７記載の無停電電源装置のスイッチ検査方法。A converter relay switch is provided between the AC / DC converter and one end of an input terminal of the uninterruptible power supply, and a load device relay switch is provided between the input terminal and the load device.
In the initial operation step, the converter relay switch and the load device relay switch are also turned on and closed.
In the switching step, only one of the relay switch for the converter and the relay switch for the load device is sequentially switched and operated,
In the determining step, each time one of the relay switches is switched, whether or not the switched relay switch is properly operated is determined by detecting the potential difference. The method for inspecting a switch of an uninterruptible power supply according to claim 7, wherein: 前記蓄電手段の両端の接続状態と、切り離し状態とを切り換え可能な切換リレースイッチが設けられ、
前記初期作動工程では、上記切換リレースイッチもオン作動させて閉じた状態とし、
前記切換作動工程では、上記切換リレースイッチが切り換え作動され、
前記判断工程では、この切換リレースイッチの切り換えの際に、切換リレースイッチが適切に作動したか否かを、前記電位差の検出によって判断されることを特徴とする請求項８記載の無停電電源装置のスイッチ検査方法。A switching relay switch capable of switching between a connection state at both ends of the power storage means and a disconnected state is provided,
In the initial operation step, the switching relay switch is also turned on and closed.
In the switching operation step, the switching relay switch is switched, and
9. The uninterruptible power supply according to claim 8, wherein, at the time of switching the switching relay switch, whether or not the switching relay switch is appropriately operated is determined by detecting the potential difference. Switch inspection method.
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