JP2005245114A - Power supply backup apparatus - Google Patents

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JP2005245114A JP2004050764A JP2004050764A JP2005245114A JP 2005245114 A JP2005245114 A JP 2005245114A JP 2004050764 A JP2004050764 A JP 2004050764A JP 2004050764 A JP2004050764 A JP 2004050764A JP 2005245114 A JP2005245114 A JP 2005245114A
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Kimiaki Taniguchi
輝三彰 谷口
Toshiyuki Nakao
敏之 中尾
Masahiro Hamaogi
昌弘 濱荻
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a power supply backup apparatus for supplying DC power to devices and components, reduce its size, weight, cost and power loss, and enhance operational reliability. <P>SOLUTION: A power supply mechanism 9 without a storing function by a battery and a charging function of the battery and a power supply backup mechanism 10 with a charging/discharging function are divided. Each mechanism is connected to two commercial power supplies AC1, AC2 and supplied with AC power. An output terminal of each mechanism is connected to an input terminal of an apparatus circuit 4. When power is not interrupted, the power supply mechanism 9 supplies the DC power to the apparatus circuit 4 and the power supply backup mechanism 10 charges the battery and is prepared for power interruption. When power is interrupted, the power supply backup mechanism 10 discharges the battery and supplies the DC power indicated by arrows d, D since a function of the power supply mechanism 9 stops. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子機器装置、例えば情報処理装置などのように、商用の交流電源を供給されて動作する装置に接続される、バックアップ機能を備えた整流・蓄電装置に関するものである。   The present invention relates to a rectification / storage device having a backup function, which is connected to a device that operates by being supplied with a commercial AC power supply, such as an electronic device device, for example, an information processing device.

図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、それぞれこの種の装置の従来例を示すブロック図である。
図２（Ａ）の例では、商用電源（ＡＣ）から電源プラグ５を介して受電した交流電力を電源バックアップ装置２を介して電子機器装置内の電源機構３に送り込み、ＡＣ−ＤＣ部３ａ及びＤＣ−ＤＣ部３ｂを直列に経由して、例えば５Ｖ，１２Ｖの直流電力を装置回路４に供給している。
この図２に示した回路によると、予期しない商用電力の断絶（停電などの給電トラブル）を生じても電子機器装置の動作を容易に維持（バックアップ）することができるので、従来技術においては賞用されている標準回路の一つである。 FIGS. 2A and 2B are block diagrams showing conventional examples of this type of apparatus.
In the example of FIG. 2A, AC power received from a commercial power supply (AC) via a power plug 5 is sent to the power supply mechanism 3 in the electronic device device via the power backup device 2, and the AC-DC unit 3a and For example, DC power of 5 V and 12 V is supplied to the device circuit 4 via the DC-DC unit 3b in series.
According to the circuit shown in FIG. 2, the operation of the electronic device can be easily maintained (backed up) even if unexpected commercial power interruption (power supply trouble such as a power failure) occurs. This is one of the standard circuits used.

図２（Ｂ）も標準的な従来例の一つである。この（Ｂ）図の電源機構６は、前記（Ａ）図における電源機構３と類似の構成であるが、「ＡＣ−ＤＣ部６ａとＤＣ−ＤＣ部６ｂとの間」に、電源バックアップ機構Ａ７が電源部内接続されているか、もしくは、電源バックアップ機構Ｂ８が「ＤＣ−ＤＣ部６ｂの出力回路側」に接続されている。
商用電源が供給されている間に電源バックアップ機構内のバッテリ（図示省略）が充電され、予期しない商用電源の断絶（停電など）を生じても電子機器装置の動作を維持（バックアップ）できる。
特開平１０−２６２３４７号公報 FIG. 2B is also one of the standard conventional examples. The power supply mechanism 6 in FIG. (B) has a configuration similar to that of the power supply mechanism 3 in FIG. (A), but between the AC-DC unit 6a and the DC-DC unit 6b, the power supply backup mechanism A7. Are connected in the power supply unit, or the power backup mechanism B8 is connected to the “output circuit side of the DC-DC unit 6b”.
The battery (not shown) in the power backup mechanism is charged while the commercial power is being supplied, so that the operation of the electronic device can be maintained (backup) even if an unexpected commercial power interruption (such as a power failure) occurs.
JP-A-10-262347

図１及び図２にそれぞれ示した「バックアップ機能を有する電源装置」は、従来技術の分野において一応の完成に至った装置であって、現段階における実用に供されている。
しかしながら、電子機器技術の進歩発展は止まるところを知らず、電源装置に対する要請は更に高度なものになっている。
電源バックアップ装置に対する要望は、要するに、一層の小型軽量化、一層の信頼性向上、エネルギ効率の向上（電力損失の低減）、およびバッテリに対する充電時間の短縮である。
例えば図２（Ａ）の従来例において、停電時は電源バックアップ装置２のバッテリ（図示省略）から電力を供給しなければならないが、電源機構３のＡＣ−ＤＣ部３ａの効率を０．９と仮定し、ＤＣ−ＤＣ部３ｂの効率を０．９と仮定すると、該電源機構３全体としての効率は『０．９×０．９＝０．８１』となる。
これを逆算すると次のようになる。
停電時において電源バックアップ機構２が装置回路４の所要電力を供給するために必要な容量は、該装置回路４の電力消費量を１００Ｗとしたとき、
１００Ｗ÷０．８１＝１２３Ｗとなる。すなわち、電源バックアップ機構２は装置回路４の所要電力の１２３％の容量を必要とする。 The “power supply device having a backup function” shown in FIG. 1 and FIG. 2 is a device that has been completed in the field of the prior art and is in practical use at the present stage.
However, the progress and development of electronic device technology is not known to stop, and the demand for power supply devices has become more advanced.
In short, the demand for the power backup device is further reduction in size and weight, improvement in reliability, improvement in energy efficiency (reduction in power loss), and reduction in charging time for the battery.
For example, in the conventional example of FIG. 2A, power must be supplied from a battery (not shown) of the power backup device 2 at the time of a power failure, but the efficiency of the AC-DC unit 3a of the power supply mechanism 3 is 0.9. Assuming that the efficiency of the DC-DC unit 3b is 0.9, the efficiency of the power supply mechanism 3 as a whole is “0.9 × 0.9 = 0.81”.
This is calculated as follows.
The capacity necessary for the power supply backup mechanism 2 to supply the required power of the device circuit 4 at the time of a power failure is as follows:
100W ÷ 0.81 = 123W. In other words, the power backup mechanism 2 requires a capacity of 123% of the required power of the device circuit 4.

また、例えば図２（Ｂ）の従来例において、通常の作動時（停電していないとき）電源バックアップ機構Ａ７を充電しておかねばならない。このため電源機構６のＡＣ−ＤＣ部６ａは「装置回路４に対して供給すべき電力」に加えて「電源バックアップ機構Ａ７のバッテリ（図示省略）を充電するための直流電力」という＋αの電力を供給し得るよう、大容量に設計製作しなければならず、＋αに相当する分だけ大型・大重量・高コストとなる。   Further, for example, in the conventional example of FIG. 2B, the power backup mechanism A7 must be charged during normal operation (when there is no power failure). For this reason, the AC-DC unit 6a of the power supply mechanism 6 has + α power called “DC power for charging the battery (not shown) of the power supply backup mechanism A7” in addition to “power to be supplied to the device circuit 4”. Must be designed and manufactured with a large capacity so that a large amount, a large weight, and a high cost can be achieved.

本発明は上述の事情に鑑みて為されたものであって、その目的とする処は次のとおりである。すなわち、
例えば情報処理装置などのように、商用の交流電源を供給されて動作する装置回路に併設される、バックアップ機能を備えた整流・蓄電装置を改良して、小型軽量化、信頼性向上、エネルギ効率の向上（電力損失の低減）、充電時間の短縮を達成しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its intended processing is as follows. That is,
For example, by improving the rectifier and power storage device with a backup function that is attached to a device circuit that operates with a commercial AC power supply such as an information processing device, it is reduced in size and weight, improved in reliability, and energy efficient. Improvement (reduction of power loss) and shortening of charging time are to be achieved.

上記の目的を達成するために創作した本発明の基本的な原理を、その実施形態に対応する図１を参照して略述すると、
『停電していない状態において、装置回路４の所要直流電力を供給するために最低限必要な電源機構９』と、
『停電したとき装置回路４に対して所要直流電力を供給するためのバッテリと、その充電手段とを備えた電源バックアップ機構１０』と、
の２系列を設置し、
上記双方の機構それぞれに対して、商用電源（ＡＣ１，ＡＣ２）から給電するとともに、
上記双方の機構それぞれの出力端を、装置回路の入力端に接続する。 The basic principle of the present invention created to achieve the above object will be briefly described with reference to FIG. 1 corresponding to the embodiment.
“A power supply 9 that is the minimum necessary to supply the necessary DC power of the device circuit 4 in a state where there is no power failure”;
“A power backup mechanism 10 including a battery for supplying necessary DC power to the device circuit 4 when a power failure occurs, and a charging means thereof”;
2 series of
While supplying power from the commercial power supply (AC1, AC2) to each of the above mechanisms,
The output terminals of both mechanisms are connected to the input terminal of the device circuit.

請求項１に係る発明装置の構成は、（図１参照）商用の交流電源から電力の供給を受け、装置回路（４）に対して直流電力を供給する充電式の電源装置において、
一つの商用電源（ＡＣ１）から交流電力の供給を受けて直流電力を出力する、バッテリ機能を有しない電源機構（９）と、
商用電源（ＡＣ２）から給電されたエネルギーによってバッテリを充電し該バッテりに蓄電された電力によって直流電力を出力する、電源バックアップ機構（１０）とを具備しており、
上記電源機構の出力端と電源バックアップ機構の出力端とが相互に接続導通されて、前記装置回路の入力端に接続されるようになっていることを特徴とする。 The configuration of the inventive device according to claim 1 is a rechargeable power supply device that receives power from a commercial AC power source (see FIG. 1) and supplies DC power to the device circuit (4).
A power supply mechanism (9) having no battery function, which receives supply of AC power from one commercial power supply (AC1) and outputs DC power;
A power backup mechanism (10) for charging a battery with energy fed from a commercial power source (AC2) and outputting DC power with power stored in the battery;
The output terminal of the power supply mechanism and the output terminal of the power backup mechanism are connected to each other and connected to the input terminal of the device circuit.

以上に説明した請求項１の発明装置によると、
通常時（非停電時）には電源機構９が装置回路４に対して必要にして充分な直流電力供給を行なう。
この場合、上記電源機構９は「停電時にバックアップする役目」を負わされれていないので、余分な構成部材を設ける必要が無く、小形・軽量・低コストとなる上に、
余分な構成部材を有していないので、余分な電力損失を生じることなく、エネルギ効率が高い。
また、商用電源（ＡＣ１が停電しても電源バックアップ機構（１０）により装置回路に対して直流電力を給電することでバックアップが可能である。 According to the inventive device of claim 1 described above,
During normal times (when no power failure occurs), the power supply mechanism 9 supplies necessary DC power to the device circuit 4.
In this case, since the power supply mechanism 9 is not owed with "the role of backing up in the event of a power failure", there is no need to provide an extra component member, and the size, weight, and cost are reduced.
Since it does not have extra components, it is energy efficient without causing extra power loss.
Further, even if the AC1 is powered down, backup can be performed by supplying DC power to the apparatus circuit by the power backup mechanism (10).

請求項２に係る発明装置の構成は、前記請求項１の発明装置の構成要件に加えて、（図１参照）前記の電源機構（９）が、前記一つの商用電源（ＡＣ１）から交流電力を受けてこれを整流するＡＣ−ＤＣ部（９ａ）と、整流された電力を所望の形態の直流電力に変換するＤＣ−ＤＣ部（９ｂ）とが直列に接続された構造であることを特徴とする。   The configuration of the inventive device according to claim 2 is the same as that of the inventive device according to claim 1 (see FIG. 1), in which the power supply mechanism (9) receives AC power from the one commercial power supply (AC1). The AC-DC unit (9a) that receives and rectifies this and the DC-DC unit (9b) that converts the rectified power into direct current power in a desired form are connected in series. And

以上に説明した請求項２の発明装置によると、
商用電源ＡＣ１の給電を受けたＡＣ−ＤＣ部９ａは、従来技術におけるがごとく電源バックアップ装置を介せず、直接的に交流電力を整流してＤＣ−ＤＣ部９ｂに供給し、該ＤＣ−ＤＣ部９ｂはこれを所要の直流電力形態に変換して装置回路４に供給する。このように作動するので電力の無駄な損失を生じない。
非停電時における装置回路の給電は、この「ＡＣ−ＤＣ部９ａとＤＣ−ＤＣ部９ｂとから成る電源機構９」だけで遂行することができる。 According to the invention device of claim 2 described above,
The AC-DC unit 9a fed with the commercial power supply AC1 directly rectifies AC power and supplies it to the DC-DC unit 9b without using the power backup device as in the prior art. The unit 9b converts this into a required DC power form and supplies it to the device circuit 4. Since it operates in this way, there is no wasteful loss of power.
The power supply of the device circuit at the time of non-power failure can be performed only by the “power supply mechanism 9 including the AC-DC unit 9a and the DC-DC unit 9b”.

請求項３に係る発明装置の構成は、前記請求項１または請求項２の発明装置の構成要件に加えて、（図１参照）前記の電源バックアップ機構（１０）は、前記商用電源（ＡＣ２）から交流電力を受けてこれを整流する充電用ＡＣ−ＤＣ部（１０ａ）と、整流された直流電力を蓄電するバッテリと、該バッテリから放電された電力を所望の直流電力形態に変換する放電用ＤＣ−ＤＣ部（１０ｂ）とを備えていることを特徴とする。   The configuration of the invention device according to claim 3 is the same as that of the invention device according to claim 1 or claim 2 (see FIG. 1). The power backup mechanism (10) is connected to the commercial power source (AC2). AC-DC part (10a) for charge which receives and rectifies | straightens AC power from AC, the battery which stores the rectified DC power, and for discharge which converts the electric power discharged from the battery into a desired DC power form And a DC-DC unit (10b).

以上に説明した請求項３の発明装置によると、小形・軽量・低コストの機構で停電時のバックアップ機能をはたすことができる。
前述した請求項２の構成を適用すると、最少限度の構成部材によって、非停電時における装置回路に対する必要十分な給電を行なうことができる。さらに本請求項３を適用すると、最少限の構成部材によって、停電時における装置回路に対する給電を行なうことができる。
充電用ＡＣ−ＤＣ部１０ａは、非停電時に商用電源ＡＣ２から交流電力を与えられ、これを整流してバッテリを充電しておく。これにより、停電時にはバッテリの蓄電電力を放出させ、放電用ＤＣ−ＤＣ部１０ｂによって所要の直流電力形態に変換して装置回路４に供給することができる。
電源バックアップ機構１０の充電用ＡＣ−ＤＣ部１０ａは、電源機構９のＡＣ−ＤＣ部９ａの助けを借りずにバッテリの充電を行なうので、該電源機構９のＡＣ−ＤＣ部９ａは「非停電時における、装置回路４に対する電力供給」の役目だけを担えば足り、従来技術における電源機構のＡＣ−ＤＣ部（例えば図２（Ｂ）における符号６ａの部材）のように＋αの電力負担を要しない。 According to the invention device of claim 3 described above, a backup function at the time of power failure can be achieved by a small, light and low cost mechanism.
By applying the configuration of the second aspect described above, the necessary and sufficient power can be supplied to the device circuit at the time of non-power failure by the minimum number of components. Furthermore, when this claim 3 is applied, power can be supplied to the device circuit at the time of a power failure with the minimum number of components.
The AC-DC unit for charging 10a is supplied with AC power from the commercial power source AC2 at the time of non-power failure, and rectifies this to charge the battery. Thereby, at the time of a power failure, the stored electric power of the battery can be released, converted into a required DC power form by the discharge DC-DC unit 10b, and supplied to the device circuit 4.
The charging AC-DC unit 10a of the power supply backup mechanism 10 charges the battery without the assistance of the AC-DC unit 9a of the power supply mechanism 9, so that the AC-DC unit 9a of the power supply mechanism 9 is "non-power failure". It is only necessary to carry out the role of “power supply to the device circuit 4 at the time”, and a power burden of + α is required as in the AC-DC portion of the power supply mechanism in the prior art (for example, the member 6a in FIG. 2B). do not do.

請求項４に係る発明装置の構成は、前記請求項３の発明装置の構成要件に加えて、（図１参照）前記の電源バックアップ機構（１０）は、前記装置回路（４）および電源機構（９）と別個の筺体（１０ｃ）に収納したオプション部材として構成されていて、
このオプション部材を備えていなくても、通常時には商用電源（ＡＣ１）が電源機構（９）で整流され変換され、装置回路（４）に対して所要の電力が供給されるようになっており、
上記オプション部材を備えていれば、前記商用電源（ＡＣ１）が停電しても、前記バッテリの蓄電電力をエネルギー源として装置回路（４）に対する電力供給を継続し得るようになっていることを特徴とする。 The configuration of the inventive device according to claim 4 is the same as that of the inventive device according to claim 3 (see FIG. 1). The power backup mechanism (10) includes the device circuit (4) and the power supply mechanism ( 9) As an optional member housed in a separate housing (10c),
Even if this optional member is not provided, the commercial power supply (AC1) is normally rectified and converted by the power supply mechanism (9), and the required power is supplied to the device circuit (4).
If the optional member is provided, the power supply to the device circuit (4) can be continued using the stored power of the battery as an energy source even if the commercial power supply (AC1) is powered down. And

以上に説明した請求項４の発明装置によると、オプションの構成部分を取り除いた状態であっても、非停電時には装置回路が正常に動作する。
そして、上記の「オプションを除く構成部分」は、その電源機構９に余分なスペックを持たせる必要が無く、限界的に小形・軽量・低コストの機器となる。 According to the invention device of claim 4 described above, even when the optional components are removed, the device circuit operates normally when there is no power failure.
The above-mentioned “components excluding options” do not require the power supply mechanism 9 to have extra specifications, and are limited in size, weight, and cost.

請求項１の発明装置によると、（図１参照）通常時（非停電時）には電源機構９が装置回路４に対して必要にして充分な直流電力供給を行なう。
この場合、上記電源機構９は「停電時にバックアップする役目」を負わされれていないので、余分な構成部材を設ける必要が無く、小形・軽量・低コストとなる上に、
余分な構成部材を有していないので、余分な電力損失を生じることなく、エネルギ効率が高い。
また、商用電源(ＡＣ１)が停電しても電源バックアップ機構（１０）により装置回路に対して直流電力を供給することでバックアップが可能である。 According to the apparatus of the first aspect of the present invention (see FIG. 1), the power supply mechanism 9 supplies necessary DC power to the apparatus circuit 4 at normal time (non-power failure).
In this case, since the power supply mechanism 9 is not owed with "the role of backing up in the event of a power failure", there is no need to provide an extra component member, and the size, weight, and cost are reduced.
Since it does not have extra components, it is energy efficient without causing extra power loss.
In addition, even if the commercial power supply (AC1) fails, backup can be performed by supplying DC power to the device circuit by the power supply backup mechanism (10).

請求項２の発明装置によると、（図１参照）商用電源ＡＣ１の給電を受けたＡＣ−ＤＣ部９ａは、従来技術におけるがごとく電源バックアップ装置を介せず、直接的に交流電力を整流してＤＣ−ＤＣ部９ｂに供給し、該ＤＣ−ＤＣ部９ｂはこれを所要の直流電力形態に変換して装置回路４に供給する。このように作動するので電力の無駄な損失を生じない。
非停電時における装置回路の給電は、この「ＡＣ−ＤＣ部９ａとＤＣ−ＤＣ部９ｂとから成る電源機構９」だけで遂行することができる。 According to the second aspect of the invention, the AC-DC unit 9a fed with the commercial power supply AC1 (see FIG. 1) directly rectifies AC power without using a power backup device as in the prior art. Is supplied to the DC-DC unit 9b, which converts the DC-DC unit 9b into a required DC power form and supplies it to the device circuit 4. Since it operates in this way, there is no wasteful loss of power.
The power supply of the device circuit at the time of non-power failure can be performed only by the “power supply mechanism 9 including the AC-DC unit 9a and the DC-DC unit 9b”.

請求項３の発明装置によると、小形・軽量・低コストの機構で停電時のバックアップ機能をはたすことができる。
前述した請求項２の構成を適用すると、最少限度の構成部材によって、非停電時における装置回路に対する必要十分な給電を行なうことができる。さらに本請求項３を適用すると、最少限の構成部材によって、停電時における装置回路に対する給電を行なうことができる。
（図１参照）充電用ＡＣ−ＤＣ部１０ａは、非停電時に商用電源ＡＣ２から交流電力を与えられ、これを整流してバッテリを充電しておく。これにより、停電時にはバッテリの蓄電電力を放出させ、放電用ＤＣ−ＤＣ部１０ｂによって所要の直流電力形態に変換して装置回路４に供給することができる。
電源バックアップ機構１０の充電用ＡＣ−ＤＣ部１０ａは、電源機構９のＡＣ−ＤＣ部９ａから独立した機構でバッテリの充電を行なうから、該電源機構９のＡＣ−ＤＣ部９ａは「非停電時における、装置回路４に対する電力供給」の役目だけを担えば足り、従来技術における電源機構のＡＣ−ＤＣ部（例えば図２（Ｂ）における符号６ａの部材）のように＋αの電力負担を要しない。 According to the third aspect of the present invention, a backup function in the event of a power failure can be achieved with a small, light and low cost mechanism.
By applying the configuration of the second aspect described above, the necessary and sufficient power can be supplied to the device circuit at the time of non-power failure by the minimum number of components. Furthermore, when this claim 3 is applied, power can be supplied to the device circuit at the time of a power failure with the minimum number of components.
(See FIG. 1) Charging AC-DC unit 10a is supplied with AC power from commercial power supply AC2 at the time of non-power failure, and rectifies this to charge the battery. Thereby, at the time of a power failure, the stored electric power of the battery can be released, converted into a required DC power form by the discharge DC-DC unit 10b, and supplied to the device circuit 4.
Since the charging AC-DC unit 10a of the power supply backup mechanism 10 charges the battery by a mechanism independent of the AC-DC unit 9a of the power supply mechanism 9, the AC-DC unit 9a of the power supply mechanism 9 The power supply of the device circuit 4 is sufficient, and the power load of + α is not required unlike the AC-DC portion of the power supply mechanism in the prior art (for example, the member 6a in FIG. 2B). .

請求項４の発明装置によると、（図１参照）オプションの構成部分（電源バックアップ機構１０）を取り除いた状態であっても、非停電時には装置回路が正常に動作する。
そして、上記の「オプションを除く構成部分」は、その電源機構９に余分なスペックを持たせる必要が無く、限界的に小形・軽量・低コストの機器となる。 According to the fourth aspect of the present invention (see FIG. 1), even if the optional component (power backup mechanism 10) is removed, the apparatus circuit operates normally during a power outage.
The above-mentioned “components excluding options” do not require the power supply mechanism 9 to have extra specifications, and are limited in size, weight, and cost.

図１は、本発明に係る電源バックアップ装置の１実施形態を示すブロック図である。
電源機構９は、商用電源ＡＣ１から給電されており、電源バックアップ機構１０は商用電源ＡＣ２から給電されている。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a power backup apparatus according to the present invention.
The power supply mechanism 9 is supplied with power from the commercial power supply AC1, and the power backup mechanism 10 is supplied with power from the commercial power supply AC2.

電源機構９は、ＡＣ−ＤＣ部９ａとＤＣ−ＤＣ部９ｂとを直列に接続した構造であり、この電源機構９内部にはバッテリ機能を備えていない。
すなわち、該電源機構９は、装置回路４に対して所要の直流電力を供給するに足る必要最少限の部材で構成されている。
従って、この電源機構９は、「商用電源を供給されて、装置回路に直流給電する機能を備えた機器」としては最も小形・軽量・低コストの電源機構である。
この電源機構９の出力端は、装置回路４の入力端に接続されている。 The power supply mechanism 9 has a structure in which an AC-DC unit 9a and a DC-DC unit 9b are connected in series, and the power supply mechanism 9 does not have a battery function.
That is, the power supply mechanism 9 is composed of the minimum necessary members sufficient to supply required DC power to the device circuit 4.
Therefore, the power supply mechanism 9 is the most compact, lightweight, and low-cost power supply mechanism as “a device having a function of supplying commercial power and supplying DC power to the apparatus circuit”.
The output end of the power supply mechanism 9 is connected to the input end of the device circuit 4.

電源バックアップ機構１０は、充電用のＡＣ−ＤＣ部１０ａと放電用のＤＣ−ＤＣ部１０ｂとを直列に接続するとともに、その接続点ｅに対してバッテリを接続してある。
本実施形態においては、前記のバッテリとしてニッケル水素バッテリを用いたが、本発明を実施する場合、バッテリの種類は限定されない。
非停電時に、充電用のＡＣ−ＤＣ部１０ａは電源プラグ５を介して商用電源ＡＣ２の給電を受け、これを整流してバッテリを充電（矢印ｃ）する。充電が完了すればバッテリ充電電流（ｃ）は自動的にＯＦＦされる。このようにして、バッテリは自動的に充電状態を保たれる。
上記のように電源バックアップ機構１０の充電用ＡＣ−ＤＣ部１０ａと電源機構９のＡＣ-ＤＣ部９ａとが互いに独立した構成であるから、充電用ＡＣ−ＤＣ部１０ａを、電源機構９のＡＣ-ＤＣ部９ａと無関係に設計することができる。
すなわち、装置回路４が必要とする電力容量に基づいて、最適なバッテリの直列数を設定することができる。この直列数を増すとバッテリ電圧が高くなる代りに、矢印Ｄの放電電流が少なくなる。
放電電流が少ないと、例えば電源バックアップ機構１０と装置回路４とを接続する電線が細くて足り、コネクタを小形にできる。しかし、バッテリ電圧が高くなり過ぎると技術的に難しい問題も生じてくるので、ここに設計的な工夫が必要になる。
こうした事情であるから、先に述べたように、充電用ＡＣ−ＤＣ部１０ａを電源機構９のＡＣ-ＤＣ部９ａと無関係に設計することができるという効果の実用的な価値は多大である。 The power backup mechanism 10 has a charging AC-DC unit 10a and a discharging DC-DC unit 10b connected in series and a battery connected to the connection point e.
In the present embodiment, a nickel metal hydride battery is used as the battery. However, the type of the battery is not limited when the present invention is implemented.
During a non-power failure, the charging AC-DC unit 10a receives power from the commercial power supply AC2 through the power plug 5, and rectifies this to charge the battery (arrow c). When the charging is completed, the battery charging current (c) is automatically turned off. In this way, the battery is automatically charged.
Since the charging AC-DC unit 10a of the power backup mechanism 10 and the AC-DC unit 9a of the power supply mechanism 9 are independent from each other as described above, the charging AC-DC unit 10a is connected to the AC of the power supply mechanism 9. -It can be designed independently of the DC unit 9a.
That is, the optimum series number of batteries can be set based on the power capacity required by the device circuit 4. Increasing the series number reduces the discharge current of arrow D instead of increasing the battery voltage.
If the discharge current is small, for example, a thin wire is sufficient to connect the power backup mechanism 10 and the device circuit 4, and the connector can be made compact. However, if the battery voltage becomes too high, a technically difficult problem arises, so a design ingenuity is necessary here.
Under such circumstances, as described above, the practical value of the effect that the charging AC-DC unit 10a can be designed independently of the AC-DC unit 9a of the power supply mechanism 9 is great.

商用電源ＡＣ１が停電した場合はもちろん、商用電源ＡＣ１と商用電源ＡＣ２との両方が停電した場合であっても、電源バックアップ機構１０はバッテリを保有しているので、該バッテリから放電電流（矢印ｄ）を供給するとともに、放電用ＤＣ−ＤＣ部１０ｂによって所要の直流電力形態（例えばＤＣ１２ＶとＤＣ５Ｖ）に変換して、これを装置回路４に給電（矢印Ｄ）する。   Even if both the commercial power supply AC1 and the commercial power supply AC2 fail, as well as when the commercial power supply AC1 fails, the power backup mechanism 10 has a battery, so the discharge current (arrow d) ) And is converted into a required DC power form (for example, DC12V and DC5V) by the discharge DC-DC unit 10b, and this is fed to the device circuit 4 (arrow D).

本発明を実施する場合、電源バックアップ機構１０を別体に構成してオプションの機器とすることもできる。
電源バックアップ機構１０をオプションとした場合、このオプション機器を装着しておけば、図１を参照して以上に説明した実施形態の機能がそのとおり果たされる。
オプション（電源バックアップ機構１０）を装着していない状態においても、非停電時には、電源機構９だけで装置回路４を正常に動作させることができる。 When carrying out the present invention, the power backup mechanism 10 can be configured separately to be an optional device.
When the power backup mechanism 10 is an option, if this optional device is installed, the functions of the embodiment described above with reference to FIG.
Even in the state where the option (power backup mechanism 10) is not installed, the apparatus circuit 4 can be operated normally only by the power supply mechanism 9 when there is no power failure.

本発明を実施する場合、電源機構９のＡＣ-ＤＣ部９ａは，ＰＦＣ（Power Factor Controller）を必要としない。このため、製造コストが安い。   When the present invention is implemented, the AC-DC unit 9a of the power supply mechanism 9 does not require a PFC (Power Factor Controller). For this reason, the manufacturing cost is low.

さらに、潜在的な効果として、図１に示した接合部１１に電流バランスのインタフェース（「電源部９から装置回路４に流れる電流」と「電源バックアップ装置１０から装置回路４に流れる電流」とのバランスを取ることのできるインタフェース）を設けることによって活栓挿抜が可能になる。
すなわち、電源機構９が稼動中で装置回路４に給電しているときでも、電源バックアップ装置１０を接続したり取り外したりすることができるようになる。 Further, as a potential effect, there is a current balance interface (“current flowing from the power supply unit 9 to the device circuit 4” and “current flowing from the power supply backup device 10 to the device circuit 4”) in the junction 11 shown in FIG. It is possible to insert and remove the stopcock by providing a balanced interface.
That is, even when the power supply mechanism 9 is operating and supplying power to the device circuit 4, the power backup device 10 can be connected and disconnected.

また、商用電源ＡＣ１と商用電源ＡＣ２とが別系統から給電されるように構成しておけば、二重化電源機能になって信頼性が向上する。
この場合、充電しながら放電も可能な構造とするため、「バッテリから放電される電力」よりも「バッテリに充電される電力」の方が大きいように構成しておくことが望ましい。充電電力の方が小さければバッテリの充電量が次第に減少してゆくからである。
Further, if the commercial power supply AC1 and the commercial power supply AC2 are configured to be fed from different systems, a dual power supply function is achieved and reliability is improved.
In this case, it is desirable that the “power charged to the battery” be larger than the “power discharged from the battery” in order to make the structure capable of discharging while charging. This is because if the charge power is smaller, the charge amount of the battery gradually decreases.

本発明に係る電源バックアップ装置の１実施例を示すブロック図に、充放電を表す矢印を付記した図である。It is the figure which added the arrow showing charging / discharging to the block diagram which shows one Example of the power supply backup device which concerns on this invention. 電源バックアップ装置の従来例を示し、（Ａ）は電源バックアップ装置と電源機構とを直列に接続した例のブロック図、（Ｂ）は電源機構の側方に電源バックアップ機構を併設した例のブロック図である。A conventional example of a power backup device, (A) is a block diagram of an example in which a power backup device and a power supply mechanism are connected in series, and (B) is a block diagram of an example in which a power backup mechanism is provided on the side of the power supply mechanism. It is.

符号の説明Explanation of symbols

２…電源バックアップ機構
３…電源機構
３ａ…ＡＣ−ＤＣ部
３ｂ…ＤＣ−ＤＣ部
４…装置回路
５…電源プラグ
６…電源機構
６ａ…ＡＣ−ＤＣ部
６ｂ…ＤＣ−ＤＣ部
７…電源バックアップ機構Ａ
８…電源バックアップ機構Ｂ
９…電源機構
９ａ…ＡＣ−ＤＣ部
９ｂ…ＤＣ−ＤＣ部
１０…電源バックアップ機構
１０ａ…充電用ＡＣ−ＤＣ部
１０ｂ…放電用ＤＣ−ＤＣ部
１１…接合部
ＡＣ…商用交流電源
ＡＣ１…片方の商用交流電源
ＡＣ２…他方の商用交流電源
ｃ…バッテリの充電を表す矢印
ｄ…バッテリの放電を表す矢印
Ｄ…放電用ＤＣ−ＤＣ部で変換された電力の供給を表す矢印
ｅ…充電用ＡＣ−ＤＣ部と放電用ＤＣ−ＤＣとの接続点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Power supply backup mechanism 3 ... Power supply mechanism 3a ... AC-DC part 3b ... DC-DC part 4 ... Device circuit 5 ... Power plug 6 ... Power supply mechanism 6a ... AC-DC part
6b ... DC-DC part
7 ... Power backup mechanism A
8 ... Power backup mechanism B
9 ... Power supply
9a ... AC-DC part
9b DC-DC part
10 ... Power backup mechanism
10a ... AC-DC unit for charging
10b ... DC-DC part for discharge
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Joint part AC ... Commercial alternating current power supply AC1 ... One commercial alternating current power supply AC2 ... The other commercial alternating current power supply c ... The arrow showing charge of a battery
d: Arrow indicating battery discharge
D: Arrow representing supply of electric power converted by the DC-DC unit for discharge
e: Connection point between the charging AC-DC unit and the discharging DC-DC

Claims (4)

商用の交流電源から電力の供給を受け、装置回路（４）に対して直流電力を供給する充電式の電源装置において、
一つの商用電源（ＡＣ１）から交流電力の供給を受けて直流電力を出力する、バッテリ機能を有しない電源機構（９）と、
上記と異なる商用電源（ＡＣ２）から交流電力の供給を受けて内部のバッテリを充電し、そのバッテリに蓄電された電力により直流電力を出力する電源バックアップ機構（１０）とを具備しており、
上記電源機構の出力端と電源バックアップ機構の出力端とが相互に接続導通されて、前記装置回路の入力端に接続されるようになっていることを特徴とする、電源バックアップ装置。 In a rechargeable power supply device that receives power supply from a commercial AC power supply and supplies DC power to the device circuit (4),
A power supply mechanism (9) having no battery function, which receives supply of AC power from one commercial power supply (AC1) and outputs DC power;
A power supply backup mechanism (10) for receiving an AC power supply from a commercial power supply (AC2) different from the above to charge an internal battery and outputting DC power from the electric power stored in the battery;
The power backup apparatus, wherein the output end of the power supply mechanism and the output end of the power backup mechanism are connected to each other and connected to the input end of the apparatus circuit. 前記の電源機構（９）は、前記一つの商用電源（ＡＣ１）から交流電力を受けてこれを整流するＡＣ−ＤＣ部（９ａ）と、整流された電力を所望の形態の直流電力に変換するＤＣ−ＤＣ部（９ｂ）とが直列に接続された構造であることを特徴とする、請求項１に記載した電源バックアップ装置。   The power supply mechanism (9) receives AC power from the one commercial power supply (AC1) and rectifies the AC power, and converts the rectified power into DC power in a desired form. The power backup apparatus according to claim 1, wherein the DC-DC unit (9b) is connected in series. 前記の電源バックアップ機構（１０）は、前記もう一つの商用電源（ＡＣ２）から交流電力を受けてこれを整流する充電用ＡＣ−ＤＣ部（１０ａ）と、整流された直流電力を蓄電するバッテリと、該バッテリから放電された電力を所望の直流電力形態に変換する放電用ＤＣ−ＤＣ部（１０ｂ）とを備えていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載した電源バックアップ装置。   The power backup mechanism (10) includes a charging AC-DC unit (10a) that receives AC power from the other commercial power source (AC2) and rectifies the AC power, a battery that stores the rectified DC power, The power backup apparatus according to claim 1, further comprising: a discharge DC-DC unit (10 b) that converts electric power discharged from the battery into a desired DC power form. . 前記の電源バックアップ機構（１０）は、前記装置回路（４）および電源機構（９）と別個の筺体（１０ｃ）に収納したオプション部材として構成されていて、
このオプション部材を備えていなくても、通常時には商用電源（ＡＣ１）が電源機構（９）で整流され変換され、装置回路（４）に対して所要の電力が供給されるようになっており、
上記オプション部材を備えていれば、前記商用電源（ＡＣ１）が停電しても、前記バッテリの蓄電電力をエネルギー源として、装置回路（４）に対する電力供給を継続し得るようになっていることを特徴とする、請求項３に記載した電源バックアップ装置。
The power backup mechanism (10) is configured as an optional member housed in a housing (10c) separate from the device circuit (4) and the power supply mechanism (9).
Even if this optional member is not provided, the commercial power supply (AC1) is normally rectified and converted by the power supply mechanism (9), and the required power is supplied to the device circuit (4).
If the optional member is provided, even if the commercial power supply (AC1) fails, the power supply to the device circuit (4) can be continued using the stored power of the battery as an energy source. The power backup device according to claim 3, wherein the power backup device is a power backup device.
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