JP2005287174A - Uninterruptible power supply unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無停電電源装置に係り、特に内蔵されているバッテリ寿命の正確なチェックを行う無停電電源装置に関する。 The present invention relates to an uninterruptible power supply, and more particularly to an uninterruptible power supply that performs an accurate check of a built-in battery life.
従来より、コンピュータ等に用いられる無停電電源装置のバッテリ寿命は、使用年数と設置場所の温度とが加味されて推測され、その寿命に基づいてバッテリの交換が行われている。 Conventionally, the battery life of an uninterruptible power supply used in a computer or the like has been estimated taking into consideration the years of use and the temperature of the installation location, and the battery has been replaced based on the life.
ところで、無停電電源運用中は、常に停電に備えてバッテリが充電された状態に保たれる必要があるため、このような状態でバッテリのチェックを行うことはバッテリを長時間放電してその特性をモニタすることとなり、実施することは不可能である。 By the way, during uninterruptible power supply operation, it is necessary to always keep the battery charged in preparation for a power failure, so checking the battery in such a state discharges the battery for a long time and its characteristics It is impossible to implement this.
また、無停電電源の動作確認は、短時間だけバッテリ運転に切り替えて、バッテリ運転時の無停電電源装置の各部の正常又は異常の確認を行うものであり、やはりバッテリの寿命のチェックを実施することは不可能である。 In addition, the operation check of the uninterruptible power supply is to switch to battery operation for a short time and check the normality or abnormality of each part of the uninterruptible power supply during battery operation, and also check the battery life It is impossible.
よって、バッテリの寿命を正確にチェックできずに寿命を過ぎたバッテリを使用し続けると、停電発生時に充分な給電ができず、コンピュータ等の給電される側のシステムの運用に支障をきたすおそれがある。また、そのような事態を避けるために、寿命が来る前に余裕を持って早めにバッテリを交換するようにすると、まだ寿命に至らないバッテリが無駄になってしまう。 Therefore, if you continue to use a battery that has passed its life without being able to accurately check the life of the battery, there is a risk that sufficient power will not be supplied in the event of a power outage, which may hinder the operation of the system on the power supply side such as a computer. is there. In order to avoid such a situation, if the battery is replaced early with a margin before the end of its life, a battery that has not yet reached its end of life will be wasted.
このようなバッテリの寿命をチェックするものとして、特許文献1では、無停電電源装置に、切り換えスイッチや負荷装置を設け、バッテリ劣化診断時に切り換えスイッチを切り換えて、負荷装置でバッテリの放電時のバッテリ電圧を連続測定し、放電カーブを元に制御部でバッテリの劣化を判断するようにした無停電電源装置を提案している。 As a method for checking the life of such a battery, in Patent Document 1, a changeover switch or a load device is provided in an uninterruptible power supply device, and the changeover switch is switched at the time of battery deterioration diagnosis. We have proposed an uninterruptible power supply that continuously measures voltage and determines battery deterioration by the control unit based on the discharge curve.
また、特許文献2では、バッテリチェック制御信号により、バッテリ放電制御回路がバッテリの放電電流が一定となるように、コンバータ回路を制御し、一定電流で放電したときのバッテリ電圧の変化に基いて、バッテリチェック回路がバッテリの正常又は異常を判別するようにした無停電電源装置を提案している。
Further, in
ところが、特許文献1に示されたものでは、バッテリ劣化診断時に切り換えスイッチを切り換えて、負荷装置でバッテリの放電時のバッテリ電圧を連続測定するようになっているため、バッテリ劣化診断中あるいはバッテリ劣化診断直後に停電が発生すると、バッテリからの充分な給電ができず、コンピュータ等の給電される側のシステムの運用に支障をきたすおそれがある。 However, in the device disclosed in Patent Document 1, the changeover switch is switched at the time of battery deterioration diagnosis, and the battery voltage at the time of battery discharge is continuously measured by the load device. If a power failure occurs immediately after diagnosis, sufficient power cannot be supplied from the battery, which may hinder the operation of the system on the power supply side such as a computer.
また、特許文献2に示されたものでは、バッテリ放電制御回路がバッテリの放電電流が一定となるように、コンバータ回路を制御し、バッテリチェック回路がバッテリの正常又は異常を判別するようにしているため、特許文献1と同様に、バッテリの判別中あるいは判別直後に停電が発生すると、バッテリからの充分な給電ができず、コンピュータ等の給電される側のシステムの運用に支障をきたすおそれがある。
Moreover, in what was shown by
解決しようとする問題点は、バッテリの寿命のチェック中あるいはチェック直後に停電が発生すると、バッテリからの充分な給電ができず、コンピュータ等の給電される側のシステムの運用に支障をきたすおそれがあるという点である。 The problem to be solved is that if a power failure occurs during or immediately after checking the battery life, sufficient power cannot be supplied from the battery, which may hinder the operation of the system on the power supply side such as a computer. It is a point.
本発明の無停電電源装置は、停電発生時に給電する機能を有する無停電電源装置であって、複数のバッテリモジュールと、チェック実施時に、これらのバッテリモジュールの特性をモニタするモニタ手段と、前記モニタ手段に対し、前記複数のバッテリモジュールのモニタを順次行わせるとともに、前記モニタ手段からのモニタ結果と正常時のデータとを比較し、前記チェック実施されたバッテリモジュールの寿命を判断する制御手段とを備え、前記バッテリモジュールの寿命のチェック中あるいはチェック直後に停電が発生しても、他の前記バッテリモジュールからの充分な給電が行われるようにしたことを特徴とする。
また、交流入力からの交流電力を外部の負荷へ供給する電力供給手段と、前記バッテリモジュールへの充電を行う充電器と、前記バッテリモジュールのチェック実施時に使用される内部負荷と、前記複数のバッテリモジュールに対応して設けられた切替器とを有し、前記制御手段は、前記チェック実施時に、チェック対象となる前記バッテリモジュールのいずれかが前記内部負荷に接続されるように前記切替器のいずれかの切替制御を行い、他の前記バッテリモジュールは前記電力供給手段に接続されて停電発生時の給電待機状態となるように前記切替器のいずれかの切替制御を行うようにすることができる。
また、前記制御手段は、前記バッテリモジュールのいずれかが寿命であると判断した場合、そのバッテリモジュールの交換を促すようにすることができる。
本発明の無停電電源装置におけるバッテリモジュールのチェック方法は、停電発生時に給電する機能を有する無停電電源装置におけるバッテリモジュールのチェック方法であって、複数のバッテリモジュールの特性をモニタする工程と、
前記モニタを順次行わせるとともに、前記モニタの結果と正常時のデータとを比較し、前記チェック実施されたバッテリモジュールの寿命を判断する工程とを有し、前記バッテリモジュールの寿命のチェック中あるいはチェック直後に停電が発生しても、他の前記バッテリモジュールからの充分な給電が行われるようにしたことを特徴とする。
また、電力供給手段によって交流入力からの交流電力を外部の負荷へ供給する工程と、充電器により前記バッテリモジュールへの充電を行う工程と、前記チェック実施時に、チェック対象となる前記バッテリモジュールのいずれかを内部負荷に接続するように切替器のいずれかの切替制御を行う工程と、他の前記バッテリモジュールは前記電力供給手段に接続されて停電発生時の給電待機状態となるように前記切替器のいずれかの切替制御を行う工程とを有するようにすることができる。
また、前記バッテリモジュールのいずれかが寿命であると判断した場合、そのバッテリモジュールの交換を促す工程を有するようにすることができる。
本発明の無停電電源装置では、制御手段が、モニタ手段に対し、複数のバッテリモジュールの特性を順次モニタさせ、そのモニタ結果と正常時のデータとを比較し、チェック実施されたバッテリモジュールの寿命を判断するとともに、バッテリモジュールの寿命のチェック中あるいはチェック直後に停電が発生しても、他のバッテリモジュールからの充分な給電が行われるようにする。
An uninterruptible power supply of the present invention is an uninterruptible power supply having a function of supplying power when a power failure occurs, a plurality of battery modules, a monitor means for monitoring the characteristics of these battery modules when performing a check, and the monitor Control means for sequentially monitoring the plurality of battery modules, comparing the monitoring result from the monitoring means with normal data, and determining the lifetime of the checked battery module. In addition, even if a power failure occurs during the life check of the battery module or immediately after the check, sufficient power supply from the other battery module is performed.
Also, power supply means for supplying AC power from an AC input to an external load, a charger for charging the battery module, an internal load used when checking the battery module, and the plurality of batteries A switch provided corresponding to the module, and the control means is configured to detect any of the switches so that any of the battery modules to be checked is connected to the internal load when the check is performed. And the other battery module is connected to the power supply means and can perform any switching control of the switch so as to enter a power supply standby state when a power failure occurs.
In addition, when it is determined that any one of the battery modules has a life, the control unit can prompt the user to replace the battery module.
A method for checking a battery module in an uninterruptible power supply according to the present invention is a method for checking a battery module in an uninterruptible power supply having a function of supplying power when a power failure occurs, and monitoring the characteristics of a plurality of battery modules;
A step of sequentially performing the monitoring, comparing a result of the monitoring with normal data, and determining a lifetime of the battery module that has been checked, and checking or checking the lifetime of the battery module Even if a power failure occurs immediately after that, sufficient power is supplied from the other battery modules.
Further, any one of a step of supplying AC power from an AC input to an external load by a power supply means, a step of charging the battery module by a charger, and the battery module to be checked at the time of performing the check A step of performing switching control of any one of the switchers so as to connect the power supply to an internal load, and the switcher so that the other battery module is connected to the power supply means and enters a power supply standby state when a power failure occurs. A step of performing any one of the switching controls.
Further, when it is determined that any one of the battery modules has a lifetime, a step of prompting replacement of the battery module can be provided.
In the uninterruptible power supply of the present invention, the control means causes the monitor means to sequentially monitor the characteristics of the plurality of battery modules, compares the monitoring result with normal data, and checks the life of the battery module that has been checked. In addition, even if a power failure occurs during or shortly after checking the life of the battery module, sufficient power is supplied from other battery modules.
本発明の無停電電源装置は、制御手段が、モニタ手段に対し、複数のバッテリモジュールの特性を順次モニタさせ、そのモニタ結果と正常時のデータとを比較し、チェック実施されたバッテリモジュールの寿命を判断するようにし、バッテリモジュールの寿命のチェック中あるいはチェック直後に停電が発生しても、他のバッテリモジュールからの充分な給電が行われるようにしたので、コンピュータ等の給電される側のシステムの運用に支障をきたすことなく、バッテリモジュールの寿命のチェックを確実に実施することができる。 In the uninterruptible power supply of the present invention, the control means causes the monitor means to sequentially monitor the characteristics of the plurality of battery modules, compares the monitoring result with normal data, and checks the life of the battery module that has been checked. Even if a power failure occurs during or immediately after checking the life of the battery module, sufficient power is supplied from the other battery modules. The battery module life can be reliably checked without hindering the operation of the battery module.
本実施形態では、コンピュータ等に用いられる無停電電源装置に複数のバッテリモジュールを内蔵し、それぞれのバッテリモジュール毎に、順次、放電によるチェックを行うことにより、チェック中も停電への対処を可能としつつ、正確なバッテリの寿命のチェックが行えるようにした。 In this embodiment, a plurality of battery modules are built in an uninterruptible power supply used for computers and the like, and each battery module is sequentially checked by discharging, so that it is possible to cope with a power failure even during the check. However, the battery life can now be checked accurately.
図1は、本発明の無停電電源装置の一実施形態を示す図、図2は、図1の無停電電源装置におけるバッテリモジュールのチェック方法を説明するためのフローチャートである。 FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the uninterruptible power supply of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart for explaining a battery module check method in the uninterruptible power supply of FIG.
図1に示す無停電電源装置(以下、UPS装置という)は、インバータ/コンバータ部2、充電器4、UPS内部負荷5、コントローラ6、モニタ7、切替器8〜10、バッテリモジュール11〜13を備えている。
1 includes an inverter /
インバータ/コンバータ部2は、交流入力1からの交流電力を外部の負荷3へを供給する。インバータ/コンバータ部2は、UPS装置が常時インバータ給電型であればインバータ回路とコンバータ回路とが内蔵される。なお、インバータ/コンバータ部2は、常時インバータ給電型でなくてもよいことは勿論である。
The inverter /
充電器4は、バッテリモジュール11〜13への充電を行う。UPS内部負荷5は、バッテリモジュール11〜13のチェック実施時に使用される負荷である。なお、ここでのUPS内部負荷5は、バッテリモジュール11〜13のチェック専用としているが、そのUPS内部負荷5をUPS装置の他の内部負荷を代用させてもよい。
The
制御手段としてのコントローラ6は、切替器8〜10の切替動作を制御する。すなわち、通常動作時は、バッテリモジュール11〜13が充電器4に接続されて充電されるように、切替器8〜10の切替制御を行う。停電発生時には、バッテリモジュール11〜13からインバータ/コンバータ部2に給電が行われるように切替器8〜10の切替制御を行う。
The
バッテリモジュール11〜13のチェック実施時は、チェック対象となるバッテリモジュール11〜13のいずれかをUPS内部負荷5に接続させるように切替器8〜10の切替制御を行う。また、コントローラ6は、モニタ7からの観察結果のデータと正常時のデータとを比較し、バッテリモジュール11〜13が寿命か否かを判断する。寿命と判断した場合は、UPS装置本体のパネル等に表示したり、あるいはサーバ等に通報し、オペレータに寿命と判断したバッテリモジュール11〜13の交換を促す。
When the
モニタ手段としてのモニタ7は、チェック実施中のバッテリモジュール11〜13の特性である放電と電圧との関係を観察し、その観察結果(モニタ結果)のデータをコントローラ6へ送る。切替器8〜10は、バッテリモジュール11〜13に対応して設けられ、コントローラ6の制御によって、バッテリモジュール11〜13のいずれかをインバータ/コンバータ部2、充電器4、UPS内部負荷5に接続させるような切替を行う。
The monitor 7 as the monitoring means observes the relationship between the discharge and the voltage, which are the characteristics of the
バッテリモジュール11〜13は、UPS装置に複数内蔵され、停電発生時には交流入力1に代わり、インバータ/コンバータ部2へ給電する電源となるものである。バッテリモジュール11〜13の搭載数は仕様を満足するに必要な数よりも1個以上多く搭載されればよい。
A plurality of
次に、UPS装置におけるバッテリモジュール11〜13のチェック方法について説明する。
Next, a method for checking the
まず、通常動作時は、コントローラ6により、バッテリモジュール11〜13が充電器4に接続されて充電されるように、切替器8〜10の切替制御が行われる(ステップS1)。
First, during normal operation, the
停電発生時は、コントローラ6により、バッテリモジュール11〜13からインバータ/コンバータ部2に給電が行われるように切替器8〜10の切替制御が行われる(ステップS2)。
When a power failure occurs, the
バッテリモジュール11〜13のチェック実施時は、コントローラ6により、チェック対象となるバッテリモジュール11〜13のいずれかがUPS内部負荷5に接続されるように切替器8〜10の切替制御が行われる(ステップS3)。
When the
すなわち、たとえばバッテリモジュール11〜13が3個搭載されている場合、たとえばバッテリモジュール11がUPS内部負荷5に接続されるように切替器8の切替制御が行われる。この場合、バッテリモジュール12,13は、通常動作時と同じ状態となるように、切替器9,10の切替制御により、充電器4とインバータ/コンバータ部2とに接続され、停電発生時の給電待機状態とされる。
That is, for example, when three
ここで、チェック対象となるバッテリモジュール11がUPS内部負荷5に放電している間、モニタ7により、バッテリモジュール11の放電と電圧との関係が観察され(ステップS4)、その観察結果のデータがコントローラ6へ送られる。
Here, while the
そして、コントローラ6により、モニタ7からの観察結果のデータと正常時のデータとが比較され、バッテリモジュール11が寿命か否かが判断される(ステップS5)。寿命と判断された場合は、UPS装置本体のパネル等の表示やサーバ等への通報により、オペレータに寿命と判断したバッテリモジュール11の交換が促される(ステップS6)。
Then, the
一方、チェック対象となるバッテリモジュール11が正常である場合は、コントローラ6により、そのバッテリモジュール11が充電器4に接続されて充電されるように、切替器8の切替制御が行われる。
On the other hand, when the
以上のような同手順にて、コントローラ6により、他のバッテリモジュール12,13に対する寿命のチェックが順次行われる。
In the same procedure as described above, the
このように、本実施形態では、コントローラ6がモニタ7に対し、複数のバッテリモジュール11〜13の特性を順次モニタさせ、そのモニタ結果と正常時のデータとを比較し、チェック実施されたバッテリモジュール11〜13の寿命を判断するようにし、いずれかのバッテリモジュール11〜13の寿命のチェック中あるいはチェック直後に停電が発生しても、他のバッテリモジュール11〜13からの充分な給電が行われるようにしたので、コンピュータ等の給電される側のシステムの運用に支障をきたことなく、バッテリモジュール11〜13の寿命のチェックを確実に実施することができる。
As described above, in this embodiment, the
コンピュータに限らず、その周辺機器に接続されるUPS装置にも適用可能である。 The present invention can be applied not only to a computer but also to a UPS device connected to the peripheral device.
1 交流入力
2 インバータ/コンバータ部
3 負荷
4 充電器
5 UPS内部負荷
6 コントローラ
7 モニタ
8〜10 切替器
11〜13 バッテリモジュール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
複数のバッテリモジュールと、
チェック実施時に、これらのバッテリモジュールの特性をモニタするモニタ手段と、
前記モニタ手段に対し、前記複数のバッテリモジュールのモニタを順次行わせるとともに、前記モニタ手段からのモニタ結果と正常時のデータとを比較し、前記チェック実施されたバッテリモジュールの寿命を判断する制御手段とを備え、
前記バッテリモジュールの寿命のチェック中あるいはチェック直後に停電が発生しても、他の前記バッテリモジュールからの充分な給電が行われるようにしたことを特徴とする無停電電源装置。 An uninterruptible power supply with a function of supplying power when a power failure occurs,
Multiple battery modules;
Monitor means for monitoring the characteristics of these battery modules at the time of performing the check,
Control means for causing the monitoring means to sequentially monitor the plurality of battery modules, comparing the monitoring result from the monitoring means with normal data, and determining the life of the checked battery module. And
An uninterruptible power supply apparatus, wherein sufficient power is supplied from another battery module even if a power failure occurs during or immediately after checking the life of the battery module.
前記バッテリモジュールへの充電を行う充電器と、
前記バッテリモジュールのチェック実施時に使用される内部負荷と、
前記複数のバッテリモジュールに対応して設けられた切替器とを有し、
前記制御手段は、前記チェック実施時に、チェック対象となる前記バッテリモジュールのいずれかが前記内部負荷に接続されるように前記切替器のいずれかの切替制御を行い、他の前記バッテリモジュールは前記電力供給手段に接続されて停電発生時の給電待機状態となるように前記切替器のいずれかの切替制御を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の無停電電源装置。 Power supply means for supplying AC power from an AC input to an external load;
A charger for charging the battery module;
An internal load used when checking the battery module;
A switch provided corresponding to the plurality of battery modules,
The control unit performs switching control of one of the switch units so that any of the battery modules to be checked is connected to the internal load when the check is performed, and the other battery modules perform the power 2. The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein the switching control of any one of the switching units is performed so as to be in a power supply standby state when a power failure occurs by being connected to a supply unit.
複数のバッテリモジュールの特性をモニタする工程と、
前記モニタを順次行わせるとともに、前記モニタの結果と正常時のデータとを比較し、前記チェック実施されたバッテリモジュールの寿命を判断する工程とを有し、
前記バッテリモジュールの寿命のチェック中あるいはチェック直後に停電が発生しても、他の前記バッテリモジュールからの充分な給電が行われるようにしたことを特徴とする無停電電源装置におけるバッテリモジュールのチェック方法。 A method for checking a battery module in an uninterruptible power supply having a function of supplying power when a power failure occurs,
Monitoring the characteristics of the plurality of battery modules;
And sequentially performing the monitoring, comparing the result of the monitoring with normal data, and determining the life of the battery module that has been checked,
A method for checking a battery module in an uninterruptible power supply, wherein sufficient power is supplied from another battery module even if a power failure occurs during or immediately after checking the life of the battery module .
充電器により前記バッテリモジュールへの充電を行う工程と、
前記チェック実施時に、チェック対象となる前記バッテリモジュールのいずれかを内部負荷に接続するように切替器のいずれかの切替制御を行う工程と、
他の前記バッテリモジュールは前記電力供給手段に接続されて停電発生時の給電待機状態となるように前記切替器のいずれかの切替制御を行う工程とを有する
ことを特徴とする請求項4に記載の無停電電源装置におけるバッテリモジュールのチェック方法。 Supplying AC power from an AC input to an external load by a power supply means;
Charging the battery module with a charger;
When performing the check, performing any switching control of the switch so as to connect any of the battery modules to be checked to an internal load;
The other battery module is connected to the power supply means, and includes a step of performing switching control of any one of the switches so as to enter a power supply standby state when a power failure occurs. Battery module check method for uninterruptible power supply.
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