JP2009095073A

JP2009095073A - 無停電電源装置

Info

Publication number: JP2009095073A
Application number: JP2007260632A
Authority: JP
Inventors: Norihisa Haga; 則久芳賀
Original assignee: TDK Lambda Corp
Current assignee: TDK Lambda Corp
Priority date: 2007-10-04
Filing date: 2007-10-04
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2027-10-04
Also published as: JP5194690B2

Abstract

【課題】緊急地震速報を利用して地震への対策を向上させること。
【解決手段】緊急地震速報を受信する手段１と、この受信する手段１が緊急地震速報を受信したときには停電が発生したか否かに係わらず自家発電を開始する手段２とを備える。さらに、自家発電を開始する手段２が自家発電を開始してから所定時間経過後に停電が発生しないときには自家発電を停止する手段２を備えることが望ましい。また、緊急地震速報を受信したことを表示または記録する手段３、５あるいは緊急地震速報を受信した後、停電または電力供給路の切替えが発生した場合にはその旨を表示または記録する手段３、５などを備えることが望ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、停電発生時に電力を供給する無停電電源装置に関する。

停電時に電源を供給する無停電電源装置が広く利用されている。特に、コンピュータ・システムにおいて停電時にバックアップ用の電源を設けることはもはや必要不可欠である。なお、以下では、表記の簡略化のために無停電電源装置をＵＰＳ(Uninterruptible Power Supply)と表記する。

ＵＰＳにはバックアップする規模に応じて様々な機種が用意されている。大型の機種ではバッテリによる電源供給の他に、エンジンを運転して自家発電を行うことにより電源供給ができる機種も用意されている（特許文献１参照）。

特開２００５−２４５１９０号公報

エンジンを運転して自家発電を行うことにより電源供給するＵＰＳでは、エンジンを始動してからエンジンの回転速度が安定し、電源周波数が所定の値となるまでに多少の時間を要する。したがって、停電が発生した直後には蓄電池に蓄えられた電力のみにより電源供給を行うこととなり、自家発電を用いることはできないという問題がある。

ここで、停電が発生する主な要因を考えてみると、送電設備等の故障や事故あるいは落雷や地震などの天災が挙げられる。この中で、地震に着目してみると、２００７年１０月からは緊急地震速報が一般向けにも速報されることになっており、これを利用することにより地震による停電を予め予想することが可能となる。

ここで緊急地震速報とは、地震の発生直後に、震源に近い震度計で捉えた観測データを解析して震源や地震の規模（マグニチュード）を直ちに推定し、これに基づいて主震動（主要動）の到着時刻や震度を推定し、可能な限り素早く知らせられる情報のことをいう。

本発明は、このような背景の下に行われたものであって、緊急地震速報を利用することで、地震への対策を向上させたＵＰＳを提供することを目的とする。

本発明は、緊急地震速報を受信する手段と、この受信する手段が緊急地震速報を受信したときには停電が発生したか否かに係わらず自家発電を開始する手段と、を備えたことを特徴とするＵＰＳである。

このように、緊急地震速報によって自家発電を始動するようにすれば、実際に地震による停電が発生した時点で既に自家発電に用いるエンジンを安定した運転状態に保つことができ、停電直後に安定した電源を供給することができる。

さらに、自家発電を開始する手段が自家発電を開始してから所定時間経過後に停電が発生しないときには自家発電を停止する手段を備えることが望ましい。このように構成すると、停電が発生しなかったときには自家発電によるエネルギ消費を抑制することができる。

また、別の本発明は、緊急地震速報を受信する手段と、この受信する手段が緊急地震速報を受信したときにはその速報を表示または記録する手段と、を備えたことを特徴とするＵＰＳである。

緊急地震速報によってＵＰＳが起動してもその後、停電が発生しない場合もある。そのような場合に、ＵＰＳの管理者がＵＰＳが起動した原因を知る際に速報の表示または記録は有用である。

さらに、緊急地震速報を受信した後、停電または電力供給路の切替えが発生した場合に、その旨を表示または記録する手段を備えることが望ましい。

特に、電力供給路の切替えが行われたことによって停電を免れた場合にも電源周波数が変動することによってＵＰＳが起動するが、このような場合には、電力供給路の切替えに伴う瞬間的な停電は発生するものの、人が認識できる程度の時間にわたる停電は発生していないため、ＵＰＳの管理者はＵＰＳが起動した原因がわからない。このような場合に、電力供給路の切替えによって電源周波数の変動が発生した旨を表示または記録することは管理者がＵＰＳの起動の原因を知る上できわめて有用である。

本発明によれば、地震による停電などに素早く対応可能なＵＰＳを実現することができる。

（第一実施例）
本発明の第一実施例のＵＰＳ６を図１から図４を参照して説明する。図１は、第一実施例のＵＰＳ６の構成を示す図である。

第一実施例のＵＰＳ６は、気象庁から速報される緊急地震速報を受信する手段である緊急地震速報受信部１と、この緊急地震速報受信部１が緊急地震速報を受信したときには停電が発生したか否かに係わらず自家発電を開始する手段である自家発電始動指示部２と、を備える。なお、ＵＰＳ機能部４は、従来のＵＰＳ機能を備える機能ブロックである。

図２は、自家発電始動指示部２の動作を示すフローチャートである。自家発電始動指示部２は、緊急地震速報受信部１からの緊急地震速報の通知を監視し（ステップＳ１）、緊急地震速報の受信が有れば（ステップＳ２のＹｅｓ）、ＵＰＳ機能部４に対して自家発電始動指示を行う（ステップＳ３）。

ＵＰＳ機能部４が自家発電用エンジン４０を用いた自家発電を行う場合に、緊急地震速報によって自家発電用エンジン４０を始動するようにすれば、実際に地震による停電が発生した時点で既に自家発電用エンジン４０を安定した運転状態に保つことができ、停電直後に安定した電源を供給することができる。

その後、所定時間が経過しても停電が発生しなかった場合には（ステップＳ４のＮｏ）、自家発電を停止する手段でもある自家発電始動指示部２は、ＵＰＳ機能部４に対して自家発電停止指示を行う（ステップＳ５）。また、所定時間経過後に停電が発生した場合には（ステップＳ４のＹｅｓ）、自家発電を継続し（ステップＳ６）、その後、停電が復旧したら（ステップＳ７のＹｅｓ）、ステップＳ５に行き自家発電始動指示部２は自家発電停止指示を行う。

このとき緊急地震速報を表示する手段である表示部３には「緊急地震速報受信」と表示される。また、表示部３には詳細情報ボタンが画面上に設けられており、表示部３は操作入力部も兼ねている。ユーザが詳細情報ボタンに触れると図３または図４に示すような詳細情報の表示が行われる。

図３の例では、緊急地震速報受信部１が２時１４分に緊急地震速報を受信し、自家発電始動指示部２がＵＰＳ機能部４に対して自家発電始動指示を出していることがわかる。２時１５分にはＵＰＳ機能部４が停電を検出して電源供給が開始されていることがわかる。その後、２時２０分になると停電が復旧し、ＵＰＳ機能部４は電源供給を停止していることがわかる。

図４の例では、緊急地震速報受信部１が２時１４分に緊急地震速報を受信し、自家発電始動指示部２がＵＰＳ機能部４に対して自家発電始動指示を出していることがわかる。ところが２時１９分になっても停電が検出されず、自家発電始動指示部２はＵＰＳ機能部４に対して自家発電停止指示を出していることがわかる。

この詳細情報は、緊急地震速報を記録する手段である詳細情報記憶部５に記録されており、ユーザは、表示部３の詳細情報ボタンを操作して過去の詳細情報を表示部３に表示させることができる。

なお、図１では、自家発電用エンジン４０をＵＰＳ機能部４の内部に設けたが、自家発電用エンジン４０はＵＰＳ６と別体で構成し、ＵＰＳ機能部４が遠隔制御してもよい。

（第二実施例）
本発明の第二実施例を図５および図６を参照して説明する。図５は、第二実施例のＵＳＰ機能部４および表示部３の構成および動作を説明するための図である。図６は、第二実施例の停電監視部４１の動作を示すフローチャートである。なお、第二実施例の説明に当っては、第一実施例と同機能を有する部分には第一実施例と同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。

ＵＰＳ機能部４は、図５に示すように、自家発電用エンジン４０、停電監視部４１、コンバータ４２、インバータ４３、バッテリ４４、ＵＰＳ制御部４５を備える。第二実施例では、自家発電用エンジン４０は必須の構成要素ではなく、第二実施例は、管理者が把握し難いＵＰＳ６の起動原因の解析を容易にする表示部３に関する実施例である。

ここで、第一実施例にも共通するＵＰＳ機能部４について簡単に説明する。停電監視部４１が停電または周波数異常あるいは電圧異常を検出すると、その旨をＵＰＳ制御部４５に伝達し、ＵＰＳ制御部４５は、自家発電用エンジン４０を始動する。なお、緊急地震速報受信部１が緊急地震速報を受信したときには、自家発電始動指示部２がＵＰＳ制御部４５にその旨を伝達し、ＵＰＳ制御部４５はこの伝達を受けると直ちに自家発電用エンジン４０を始動する。

コンバータ４２は、ＵＰＳ制御部４５の制御に従い、自家発電用エンジン４０が発生する交流の電圧および周波数を所望する交流の電圧および周波数に変換する。インバータ４３は、バッテリ４４の直流電圧を所望する交流の電圧および周波数に変換する。

第二実施例では、停電監視部４１が緊急地震速報と周波数変動とを監視して電力供給路の切替えが発生したことを検出し、その旨を表示部３に表示する。すなわち、図６に示すように、停電監視部４１は、電源の周波数を監視し（ステップＳ１０）、変動が有り（ステップＳ１１のＹｅｓ）、緊急地震速報受信部１が緊急地震速報を受信している場合には（ステップＳ１２のＹｅｓ）、地震発生により電力供給路の切替えが発生したと判断して「電力供給路切替発生」と表示部３に表示する（ステップＳ１３）。このとき表示部３に「５０Ｈｚ→６０Ｈｚ」と変動した周波数の値を併せて表示してもよい。

また、ステップＳ１１において周波数変動が有っても緊急地震速報受信部１が緊急地震速報を受信していなければ（ステップＳ１２のＮｏ）、単に「周波数異常」と表示する（ステップＳ１４）。これは周波数変動の原因が地震による電力供給路の切替えであると断定できないからである。

また、表示部３の表示内容はこれを記録する手段である表示内容記憶部７に記録しておき、必要に応じて表示内容の履歴を表示部３あるいは外部の端末（図示省略）を用いて読み出すことができる。また、表示内容記憶部７の機能を詳細情報記憶部５が兼ね備えてもよい。

第二実施例によれば、例えば、５０Ｈｚで電力を供給している発電施設（Ａ電力会社）が地震により停止し、その代替として６０Ｈｚで電力を供給している発電施設（Ｂ電力会社）からの電力が供給されたような場合には、電力供給路の切替えに伴う瞬間的な停電は発生するものの、人が認識できる程度の時間の停電は発生していないにも係わらずＵＰＳ６が起動する。管理者は、このような場合でも表示部３の詳細情報表示を参照することにより容易にＵＰＳ６が起動した原因を解析することができる。

なお、前述したように、自家発電用エンジン４０はＵＰＳ６と別体で構成し、ＵＰＳ機能部４が遠隔制御してもよい。

（その他の実施例）
一般的にＵＰＳ６は、平常時（非停電時）には使用されないため、地下や部屋の片隅などの通常は目につき難い場所に設置されている。したがって、管理者が常時監視することが困難である場合がある。

そこで、ＵＰＳ６の異常の有無などの稼働状態を自己診断し、この自己診断結果を管理者に送信する自己診断部（図示省略）を設けてもよい。あるいは、ＵＰＳ６を自己診断してその自己診断結果を送信する自己診断装置を別途用意し、ＵＰＳ６には当該自己診断装置を接続可能な接続部（図示省略）および当該自己診断装置との通信部（図示省略）を設けてもよい。

なお、自己診断部または自己診断装置から送信する情報は、自己診断結果のみならず、ＵＰＳ６の顧客情報（例えばＵＰＳ６の所有者、使用者、ＵＰＳ６を特定するシリアル番号、設置場所）や部品の劣化状況情報などを送るようにしてもよい。それらの情報は、管理者のサーバ、ＵＰＳ６のメーカ窓口のいずれか１つまたは複数へ診断結果と共に送られるようにしてもよい。

また、ＵＰＳ６に異常が発生していた場合には、ＵＰＳ６の点滅ランプ（図示省略）または自己診断装置のＵＰＳ異常警告部（図示省略）を点灯させ、管理者に緊急性を知らせるようにしてもよい。

また、アプリケーションプログラムによって、メーカ窓口となるコールセンタの電話番号を自動取得できるようにし、コールセンタの電話番号が変わっても、自己診断結果が確実にコールセンタに届くようにしてもよい。また、ＵＰＳ６の使用者や管理者の情報、例えば、住所、氏名、会社名、所属部署名、電子メールＩＤなどのいずれか１つまたは複数を管理者のサーバもしくはＵＰＳ６のメーカのサーバのいずれか１つまたは複数に登録しておき、それらの情報に基づき、自己診断結果が送られたり、ＵＰＳ６のメーカなどから使用者に指示がなされたりするようにしてもよい。

また、管理者のサーバまたはＵＰＳ６のメーカのサーバの中に、故障復帰プログラムなど、ＵＰＳ６が故障した場合に、故障を直すプログラムを保存しておき、ＵＰＳ６が故障した旨の通知を受けたとき、その故障を直すプログラムをＵＰＳ６または自己診断装置に送信するようにしてもよい。ＵＰＳ６は、自分でその故障を直すこととなる。

本発明の第一実施例のＵＰＳの構成を示す図である。図１に示す自家発電始動指示部の動作を示すフローチャートである。第一実施例の詳細情報表示の一例を示す図である。第一実施例の詳細情報表示の一例を示す図である。第二実施例のＵＰＳ機能部および表示部の構成および動作を説明するための図である。図５に示す停電監視部の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１緊急地震速報受信部（緊急地震速報を受信する手段）
２自家発電始動指示部（自家発電を開始する手段、自家発電を停止する手段）
３表示部（表示または記録する手段）
４ＵＰＳ機能部
５詳細情報記憶部（表示または記録する手段）
６ＵＰＳ
７表示内容記憶部（表示または記録する手段）
４０自家発電用エンジン
４１停電監視部
４２コンバータ
４３インバータ
４４バッテリ
４５ＵＰＳ制御部

Claims

緊急地震速報を受信する手段と、
この受信する手段が緊急地震速報を受信したときには停電が発生したか否かに係わらず自家発電を開始する手段と、
を備えたことを特徴とする無停電電源装置。
前記自家発電を開始する手段が自家発電を開始してから所定時間経過後に停電が発生しないときには自家発電を停止する手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の無停電電源装置。
緊急地震速報を受信する手段と、
この受信する手段が緊急地震速報を受信したときにはその速報を表示または記録する手段と、
を備えたことを特徴とする無停電電源装置。
前記緊急地震速報を受信した後、停電または電力供給路の切替えが発生した場合に、その旨を表示または記録する手段を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の無停電電源装置。