JP2010206919A - Backup power supply device, backup power supply system, and power supply switching method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バックアップ電源装置およびバックアップ電源システムならびに給電切替方法に関する。 The present invention relates to a backup power supply device, a backup power supply system, and a power supply switching method.
停電が発生したときに機器に電源を供給し続けることができる無停電電源装置が普及している。さらに、複数系統の電源供給手段を有し、ある電源供給手段に異常が生じても他の電源供給手段に、自動的に切替わることによって機器に対して電源を供給し続けることができる電源切替装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。なお、以下の説明では、このような無停電電源装置あるいは電源切替装置をバックアップ電源装置と呼ぶ。 Uninterruptible power supply devices that can continue to supply power to equipment when a power failure occurs have become widespread. Furthermore, power supply switching that has multiple systems of power supply means and can continue to supply power to equipment by automatically switching to other power supply means even if an abnormality occurs in one power supply means An apparatus has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In the following description, such an uninterruptible power supply device or power supply switching device is called a backup power supply device.
特許文献1に記載されているようなバックアップ電源装置は、一般的に、電力会社が供給するAC(交流)100V(ボルト)またはAC200Vの商用電源で稼働する機器を対象とするものである。そして、当該バックアップ電源装置の第一の目的は、停電時にも商用電源と同等の電源を継続して供給するところにある。このようなバックアップ電源装置は、会社や工場などにおいて、機器を休みなく稼働させたいという要求の下に開発されたものである。
The backup power supply device as described in
一方、昨今では、地球温暖化防止対策の一環としての省エネルギー化の推進が最重要課題となっている。このような状況下においては、機器を休みなく稼働させて生産性を高めようとする傾向から機器を可能な限り休止させ、少しでも省エネルギー化を推進させようとする傾向へと世の中の体勢が変わりつつある。 On the other hand, in recent years, promotion of energy saving as a part of global warming prevention measures has become the most important issue. Under these circumstances, the trend of the world has changed from a tendency to increase the productivity by operating the equipment without a break from a tendency to pause the equipment as much as possible and promote energy saving as much as possible. It's getting on.
このように、機器の休止によって省エネルギー化を推進しようとする場合、機器が稼働していない時間帯における電源のこまめな切断が重要になる。すなわち、多くの機器は、実際に稼働していない場合でも待機電力を消費している。このような待機電力を節約するためには、単に、機器の電源スイッチをOFF状態にするだけではなく、機器をその電源供給元から切断する必要がある。 Thus, when trying to promote energy saving by stopping the equipment, frequent disconnection of the power supply in the time zone when the equipment is not operating is important. That is, many devices consume standby power even when they are not actually operating. In order to save such standby power, it is necessary not only to turn off the power switch of the device but also to disconnect the device from its power supply source.
たとえば、変圧器を用いる機器の場合、変圧器の二次巻線側のみに機器の電源スイッチが設けられていることが多い。このような場合には、機器の電源スイッチをOFF状態としても、変圧器の一次巻線側には僅かに電流が流れている。機器1台当たりでは僅かな電流だが、機器の台数が膨大になれば、このような電力消費量も膨大になる。これを回避するためには、変圧器の一次巻線側すなわち機器の電源供給元から電源の供給を切断しなければならない。 For example, in the case of a device using a transformer, a power switch for the device is often provided only on the secondary winding side of the transformer. In such a case, even if the power switch of the device is turned off, a slight current flows on the primary winding side of the transformer. Although the current per device is small, if the number of devices becomes enormous, such power consumption becomes enormous. In order to avoid this, the power supply must be cut off from the primary winding side of the transformer, that is, the power supply source of the equipment.
これに対し、上述したバックアップ電源装置は、休みなく稼働を続ける機器の電源供給源の異常に際し、電源の供給を継続するための装置である。したがって、上述したバックアップ電源装置を使用している機器においてはその電源を供給元から切断しようとする場合、単に電源の供給元のブレーカをOFF状態としても機器に接続されているバックアップ電源装置が機器の電源をバックアップしてしまう。このため、機器の電源をバックアップ電源装置から切り離すという電源切り離し工程を実施する必要がある。しかしながら、その作業は容易ではない。 On the other hand, the above-described backup power supply device is a device for continuing the supply of power in the event of an abnormality in the power supply source of a device that continues to operate continuously. Therefore, in a device using the above-described backup power supply device, when the power supply is to be disconnected from the supply source, the backup power supply device connected to the device is simply connected to the device even if the power supply source breaker is turned off. Will back up the power. For this reason, it is necessary to carry out a power supply disconnecting process of disconnecting the power supply of the device from the backup power supply device. However, the operation is not easy.
すなわち、上述したような煩雑な電源切り離し工程を毎日の終業時に全機器に対して実施し、さらに翌日の始業時には、前日の終業時に切り離した電源を再び接続する工程を全機器に対して実施することになる。これには膨大な手数と時間を必要とする。したがって、上述したバックアップ電源装置は省エネルギー化の観点から見た場合に、省エネルギー化の推進を阻害する要因ともなり得る。 That is, the complicated power disconnection process as described above is performed for all devices at the end of each day, and at the start of the next day, the process of reconnecting the power disconnected at the end of the previous day is performed for all devices. It will be. This requires enormous effort and time. Therefore, the backup power supply apparatus described above can be a factor that hinders the promotion of energy saving when viewed from the viewpoint of energy saving.
さらに、機器の電源をその供給元から切断すると、その機器における制御系、駆動系の双方ともに電源断になる。このために、翌日の始業時には、制御系の立ち上げ作業および設定値の再設定作業などの煩雑な作業工程が必須となる。このことは、機器の作業効率を低下させるため、省エネルギー化に逆行する。しかしながら、従来のバックアップ電源装置では、これを回避することはできない。 Further, when the power source of the device is disconnected from the supply source, both the control system and the drive system in the device are powered off. For this reason, at the start of work the next day, complicated work processes such as starting up the control system and resetting the set values are essential. This goes against energy saving because it reduces the working efficiency of the equipment. However, this cannot be avoided with the conventional backup power supply.
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、省エネルギー化の推進を阻害することのないバックアップ電源装置およびバックアップ電源システムならびに給電切替方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made under such a background, and an object thereof is to provide a backup power supply device, a backup power supply system, and a power supply switching method that do not hinder the promotion of energy saving.
本発明の第一の観点は、バックアップ電源装置としての観点である。すなわち、本発明のバックアップ電源装置は、主電源から電力供給を受けて動作する機器に対し、主電源の供給が断たれたときにバックアップ用の電源を供給するバックアップ電源装置において、主電源の供給が断たれたときには、機器の構成要素のうちの一部に限定してバックアップ用の電源を供給する手段を備えるものである。 The first aspect of the present invention is a viewpoint as a backup power supply apparatus. That is, the backup power supply apparatus of the present invention is a backup power supply apparatus that supplies power for backup to a device that operates by receiving power supply from the main power supply when the main power supply is cut off. When the power supply is turned off, a means for supplying a backup power source is provided only for some of the components of the device.
さらに、主電源の供給と非供給とを切替える切替手段の動作状況を遠隔監視する手段を備えることが好ましい。 Furthermore, it is preferable to include means for remotely monitoring the operation status of the switching means for switching between supply and non-supply of the main power.
本発明の第二の観点は、バックアップ電源システムとしての観点である。すなわち、本発明のバックアップ電源システムは、本発明のバックアップ電源装置と、このバックアップ電源装置の電源としての無停電電源装置と、を備えるものである。 The second aspect of the present invention is a viewpoint as a backup power supply system. That is, the backup power supply system of the present invention includes the backup power supply of the present invention and an uninterruptible power supply as a power supply for the backup power supply.
本発明の第三の観点は、給電切替方法としての観点である。すなわち、本発明の給電切替方法は、主電源から電力供給を受けて動作する機器に対し、主電源の供給が断たれたときにバックアップ用の電源を供給する給電切替方法において、主電源の供給が断たれたときには、機器の構成要素のうちの一部に限定してバックアップ用の電源を供給するステップを有するものである。 The third aspect of the present invention is a viewpoint as a power supply switching method. That is, the power supply switching method of the present invention is a power supply switching method for supplying a backup power supply to a device that operates by receiving power supply from the main power supply when the main power supply is cut off. When the power supply is turned off, there is a step of supplying backup power only to some of the components of the device.
さらに、主電源を供給するステップの処理の動作状況を遠隔監視するステップを有することが好ましい。 Furthermore, it is preferable to have a step of remotely monitoring the operation status of the process of supplying the main power.
さらに、主電源の供給が断たれたときに停電が発生した場合にはバックアップ用の電源に対して無停電電源装置から電源を供給するステップを有することもできる。 Furthermore, when a power failure occurs when the supply of the main power supply is cut off, a step of supplying power from the uninterruptible power supply to the backup power supply can be provided.
本発明によれば、省エネルギー化の推進を阻害することなく、機器の電源のバックアップを行うことができる。 According to the present invention, it is possible to back up the power source of an apparatus without hindering the promotion of energy saving.
(本発明の第一の実施の形態に係るバックアップ電源システム100の構成について)
本発明の第一の実施の形態に係るバックアップ電源システム100の構成部品となるバックアップ電源装置1の構成について図1を参照しながら説明する。図1は、バックアップ電源装置1と、機器電源装置2と、切替手段となるブレーカ3と、遠隔監視する手段としての遠隔監視装置4と、電源が供給される機器5と、第1の交流電源6と、第2の交流電源7とを有するバックアップ電源システム100の全体構成図である。また、バックアップ電源装置1と遠隔監視装置4とはネットワーク8を介して接続されている。また、バックアップ電源装置1は、交流入力端子9を介して交流電源6から電源の供給を受ける。なお、第1の交流電源6と、第2の交流電源7とを1つの交流電源に置き換えてもよい。
(Regarding the configuration of the backup
The configuration of the backup
さらに、バックアップ電源装置1は、電源を供給する手段としての電源断検出部10、バックアップ電源11、12、13、遠隔監視する手段としての通信部14、電源断検出入力用端子15、バックアップ電源接続用端子16、17、18、外部操作入力用端子19、遠隔監視用端子20を備える。
Further, the backup
また、機器電源装置2は、電源ユニット21、ドライブユニット22、サーボ電源23、電源出力24を備える。また、ブレーカ3は、スイッチ30を備える。また、機器5は、CPU(Central Processing Unit)50、メモリ51、連携制御部52、エンコーダ53、サーボモータ54、冷却用ファン55を備える。機器5の構成において、CPU50、メモリ51、連携制御部52、エンコーダ53は制御系であり、サーボモータ54、冷却用ファン55は駆動系である。
In addition, the device
機器5では、CPU50とメモリ51が電源ユニット21からDC(直流)5Vを供給されている。また、連携制御部52が電源ユニット21からDC24Vを供給されている。なお、連携制御部52とは、他の機器5と自己の機器5との連携制御を行うための機能であり、入出力ポート、インタフェース、通信機能などを備える。このようにバックアップ電源システム100は、図示を省略しているが、複数台のバックアップ電源装置1と、複数の機器電源装置2と、それらに接続される複数の機器5とを有するシステムとなっている。また、エンコーダ53がドライブユニット22からDC5Vを供給されている。また、サーボモータ54がサーボ電源23から電源を供給されている。また、冷却ファン55が電源出力24を介して交流電源6から電源を供給されている。また、機器5は機器電源装置2とブレーカ3のスイッチ30を介して交流電源6に接続されている。
In the
(バックアップ電源システム100の動作について)
次に、バックアップ電源システム100の動作について説明する。バックアップ電源システム100のバックアップ電源装置1は、第1の交流電源6から交流入力端子9を介してAC100VまたはAC200Vの電源を供給される。バックアップ電源11〜13は、それぞれ蓄電池(不図示)を備え、この蓄電池に充電を行う。そして、必要に応じ、バックアップ電源接続用端子16〜18に接続されている機器5の構成要素に対し、蓄電池から直流電源を供給する。なお、バックアップ電源11、12の蓄電池はDC5Vを出力するものでる。また、バックアップ電源13の蓄電池はDC24Vを出力するものである。
(About operation of backup power supply system 100)
Next, the operation of the backup
図1の例では、工場の終業時などにおいてスイッチ30を切断してもバックアップ電源装置1は、機器5の制御系であるCPU50、メモリ51、連携制御部52、エンコーダ53をバックアップしている。そして、サーボモータ54、冷却用ファン55はバックアップ対象外である。すなわち、機器5を工場内のロボット装置と想定した場合、工場の終業時には、このロボットは稼働しない。よって、このロボットの駆動系に対する電源供給は必要としない。これにより、ロボットの駆動系における待機電力を節約できる。
In the example of FIG. 1, the
一方で、機器5のCPU50、メモリ51、連携制御部52、エンコーダ53は、スイッチ30が切断されても電源断時以前の状態を保持していることが好ましい。また、これらのCPU50、メモリ51、連携制御部52、エンコーダ53は、始業時に時間のかかる立ち上げ工程を省略できることが好ましい。よって、これらCPU50、メモリ51、連携制御部52、エンコーダ53は、ブレーカ3のスイッチ30がOFF状態となってもバックアップ電源11〜13によってバックアップされている。
On the other hand, it is preferable that the
これにより、CPU50、メモリ51、連携制御部52およびエンコーダ53は、機器5の始業時に立ち上げ工程を必要とせず、即座に作業を開始できる。また、エンコーダ53においては、終業時のデータをそのまま保持している。よって、始業時には、終業時の位置から機器5をスタートさせることができる。
Thereby, CPU50, the
すなわち、機器5がロボットであるとすると、前日の終業時までに設定が完了している位置調整については、翌日の始業時においても前日の位置調整の状態が記憶されている。これにより、位置の再調整などの作業を省くことができる。
That is, assuming that the
次に、電源断検出部10の動作手順を図2のフローチャートを参照して説明する。図2は、電源断検出部10の動作手順を示すフローチャートである。電源断検出部10は、図2に示すように、ブレーカ3のスイッチ30にかかる電圧あるいはスイッチ30に流れる電流を監視することによって電源断を監視する(ステップS1)。ここで、電源断が発生すると(ステップS2でYes)、電源断検出部10は、バックアップ電源11〜13に対し、バックアップ電源ON信号を発出する(ステップS3)。これによりバックアップ電源11〜13は、バックアップ用の電源の供給を開始する。
Next, the operation procedure of the power-
続いて、電源断検出部10は、ブレーカ3のスイッチ30にかかる電圧あるいはスイッチ30に流れる電流を監視することによって電源復帰を監視する(ステップS4)。ここで電源が復帰すると(ステップS5でYes)、電源断検出部10は、バックアップ電源11〜13に対し、バックアップ電源OFF信号を発出する(ステップS6)。これによりバックアップ電源11〜13は、バックアップ用の電源の機器5に対する供給を停止する。
Subsequently, the power-
図2のフローチャートの動作手順における各部のタイミングチャートを図3および図4に示す。図3のタイミングチャートは、図2におけるステップS1〜S3までのタイミングチャートである。図4のタイミングチャートは、図2におけるステップS4〜S6までのタイミングチャートである。 A timing chart of each part in the operation procedure of the flowchart of FIG. 2 is shown in FIGS. The timing chart of FIG. 3 is a timing chart from steps S1 to S3 in FIG. The timing chart of FIG. 4 is a timing chart from steps S4 to S6 in FIG.
図3の時刻T1でブレーカ3のスイッチ30がOFF状態となる。電源断検出部10は、図3の時刻T1でブレーカ3のスイッチ30のOFF状態を検出する。電源断検出部10は、図3の時刻T2でバックアップ電源ON信号を発出する。図3の時刻T1から時刻T2までの時間は約1〜2ms(ミリ秒)である。バックアップ電源11〜13は、電源断検出部10から発出されたバックアップ電源ON信号を受けて図3の時刻T3からDC出力を開始する。図3の時刻T1から時刻T3までの時間は10ms以下である。
At time T1 in FIG. 3, the
一方、機器電源装置2は、図3の時刻T1において、ブレーカ3のスイッチ30がOFF状態になったときに、第2の交流電源7からの電源供給が断たれる。しかしながら、電源ユニット21、ドライブユニット22、サーボ電源23には、コンデンサ(不図示)などの蓄電部材が設けられている。したがって、機器電源装置2は、図3の時刻T1において、ブレーカ3のスイッチ30がOFF状態になってからも10ms〜20ms後までは機器5に対して電源供給を継続する。よって、機器電源装置2は、図3の時刻T4まで機器5に対して電源供給を継続する。これにより、図3の時刻T3から時刻T4までの間は、バックアップ電源装置1と機器電源装置2とが機器5に対して電源を同時に供給する。ただし、冷却ファン55については、ブレーカ3のスイッチ30がOFF状態となったときに、即座に第2の交流電源7からの電源供給は断たれる。また、サーボモータ54についてはサーボ電源23のみからの電源供給のため時刻T4まではサーボ電源23のみから電源供給を受け、時刻T4を経過すると停止する。
On the other hand, when the
このようにして、ブレーカ3のスイッチ30がOFF状態となってからバックアップ用の電源の供給が開始されるまでは若干のタイムラグ「(T3−T1)の時間」がある。しかしながら、このタイムラグ「(T3−T1)の時間」については、機器電源装置2からの機器5に対する電源供給が継続している時間内「(T4−T1)の時間」(>「(T3−T1)の時間」)であるため問題にならない。
In this way, there is a slight time lag “time of (T3−T1)” from when the
また、図4の時刻T5においてブレーカ3のスイッチ30がON状態になる。電源断検出部10は、ブレーカ3のスイッチ30がON状態になったことを検出すると時刻T7においてバックアップ電源OFF信号を発出する。なお、時刻T5から時刻T7までの時間は任意設定時間とする。すなわち、電源断検出部10が時刻T5においてブレーカ3のスイッチ30がON状態になったことを検出してからバックアップ電源OFF信号を発出するまでの時間はユーザが任意に設定できるものとする。
Further, the
また、図4の時刻T7において電源断検出部10がバックアップ電源11〜13に対してバックアップ電源OFF信号を発出してから図4の時刻T8においてバックアップ電源11〜13が実際にバックアップ電源の供給を停止するまでは約100msを要する。
Further, after the power-
さらに、図4の時刻T5においてブレーカ3のスイッチ30がON状態となってから図4の時刻T6において機器電源装置2が機器5に対して電源供給を開始するまでの時間は任意設定時間とする。ただし、上述したように、電源ユニット21、ドライブユニット22、サーボ電源23はコンデンサなどの蓄電部材を有し、これらの蓄電量が規定値に達するまでの時間など、機器電源装置2の起動時間「(T6−T5)の時間」として数百msを要する。したがって、電源断検出部10がブレーカ3のスイッチ30のON状態を検出してからバックアップ電源OFF信号を発出するまでの設定時間「(T7−T5)の時間」としては、最短でも機器電源装置2が機器5に対して電源供給を開始するまでの時間以上の時間を設定することになる。よって、「(T7−T5)の時間」≧「(T6−T5)の時間」である。
Further, the time from when the
なお、図4では、電源断検出部10における任意設定時間「(T7−T5)の時間」と、機器電源装置2における任意設定時間「(T6−T5)の時間」とがある。これらの設定手順を説明すると、まず、ユーザは、機器電源装置2における出力開始までの任意設定時間を設定する。これはデフォルトでは数百msである。続いて、ユーザは、機器電源装置2において設定した時間以上の時間「(T7−T5)の時間」を電源断検出部10に設定する。
In FIG. 4, there are an arbitrarily set time “(T7-T5) time” in the power-
(遠隔監視装置4による遠隔監視について)
次に、遠隔監視装置4によるバックアップ電源装置1の遠隔監視について説明する。バックアップ電源装置1の電源断検出部10と遠隔監視装置4とは、通信部14、ネットワーク8を介して接続されている。なお、通信部14は、ネットワーク8がインターネットであれば、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)などによって通信を行う装置である。また、ネットワーク8がLAN(Local Area Network)であればLANカードなどである。あるいは、これらを複合した通信装置であってもよい。あるいは、ネットワーク8の代わりに電線や光ファイバなどによる専用回線によって直接的に遠隔監視装置4がバックアップ電源装置1の通信部14に接続されてもよい。
(About remote monitoring by the remote monitoring device 4)
Next, remote monitoring of the backup
遠隔監視装置4は、図示せぬ他の複数のバックアップ電源装置1を一元的に監視することができる装置である。たとえば、バックアップ電源11〜13の稼働状況などが監視結果として遠隔監視装置4の表示画面上に表示される。あるいは、遠隔監視装置4はプリンタなどによって紙上に監視結果を印刷して出力してもよい。あるいは、遠隔監視装置4は、管理者に対して監視結果を電子メールなどにより自動送信してもよい。
The
(外部操作入力について)
また、バックアップ電源装置1は、外部操作入力用端子19を介して電源断検出部10に対し、ブレーカ3のスイッチ30の状態の如何に関わらず強制的にバックアップ電源のON信号または/およびOFF信号を発出させることができる。なお、外部操作入力は、通信部14によりネットワーク8を介して遠隔地から電源断検出部10に対して入力してもよい。
(About external operation input)
Further, the backup
(本発明の第一の実施の形態に係る効果について)
バックアップ電源システム100によれば、機器5の終業時には、ブレーカ3のスイッチ30をOFF状態にすることにより、第2の交流電源7と機器電源装置2および機器5とを完全に切り離すことができる。さらに、バックアップ電源装置1による機器5の制御系のみのバックアップにより、機器5の始業時には、CPU50、メモリ51、連携制御部52、エンコーダ53などの立ち上げ作業および設定作業を省くことができる。また、電源断検出部10は、予測不能な停電が生じた場合もその停電を検知できるので、停電対策も可能となる。
(Regarding the effect according to the first embodiment of the present invention)
According to the backup
このように、バックアップ電源システム100によれば、必要最小の電力消費によって始業時の作業再開時間を短くすることができる。これにより、機器電源装置2および機器5の電源を第2の交流電源7から容易に切り離すことができる。その結果、無駄となる待機電力の消費を無くすことができる。
Thus, according to the backup
さらに、遠隔監視装置4により多数のバックアップ電源装置1を一元管理することにより管理者の利便性を向上させることができる。また、これにより管理体制の充実を図ることができる。
Furthermore, the convenience of the administrator can be improved by centrally managing a large number of backup
また、ブレーカ3のスイッチ30の状態の如何によらず外部操作入力によりバックアップを行うことができる。このため、停電が予測可能な場合などに事前の対処を行うといったことを可能とし、信頼性、利便性を向上させることができる。
Further, backup can be performed by an external operation input regardless of the state of the
(本発明の第二の実施の形態に係るバックアップ電源システム100Aについて)
次に、本発明の第二の実施の形態に係るバックアップ電源システム100Aについて図5を参照して説明する。バックアップ電源システム100Aは、バックアップ電源システム100とは僅かに異なる。以下では、第一の実施の形態と同一または同種の部材は同一または同一系の符号を用いて説明し、その説明を省略または簡略化し、かつ異なる部材について主に説明する。
(About the backup
Next, a backup
バックアップ電源システム100Aは、バックアップ電源システム100における第1の交流電源6に無停電電源装置60を備える。また、第1の交流電源6は第2の交流電源7を兼ねる。これによれば、機器5が稼働中における第1の交流電源6の停電に際しては、従来どおり、無停電電源装置60から供給される電源によって機器5の稼働を継続させることができる。
The backup
一方、ブレーカ3のスイッチ30がOFF状態のときには、無停電電源装置60と機器電源装置2とは完全に切り離されており、機器電源装置2または機器5による無駄となる待機電力の消費は無い。このときに、無停電電源装置60は、単に、バックアップ電源装置1における電源断検出部10、バックアップ電源11〜13、通信部14に電源を供給するのみであり、その消費電力に無駄は無い。
On the other hand, when the
(本発明の第二の実施の形態に係る効果について)
バックアップ電源システム100Aによれば、機器5の稼働中における第1の交流電源6の停電に際しては、従来どおり、無停電電源装置60によって機器5が稼働を継続することができる。また、機器5の休止中においては、無停電電源装置60に接続されるのはバックアップ電源装置1のみであり、機器電源装置2および機器5における無駄となる待機電力の消費を無くすことができる。さらに、機器5の休止中において第1の交流電源6の停電が長時間にわたって発生してもバックアップ電源11〜13の蓄電池は無停電電源装置60からの電源供給によって充電を継続できる。このため、機器5の休止中における長時間の第1の交流電源6の停電にも対処することができる。
(Regarding the effect according to the second embodiment of the present invention)
According to the backup
(バックアップ電源システム100Aの変形例であるバックアップ電源システム100Bについて)
次に、バックアップ電源システム100Aの変形例であるバックアップ電源システム100Bについて図6を参照して説明する。バックアップ電源システム100Bは、第2の交流電源7と兼ねる第1の交流電源6に無停電電源装置60Aを備える。この無停電電源装置60Aはバックアップ電源装置1に対して電源を供給するのみである。よって、無停電電源装置60Aの容量をきわめて小さいものとすることができ、無停電電源装置60Aを安価なものとすることができる。
(About backup
Next, a backup
このバックアップ電源システム100Bでは、第1の交流電源6の停電時における機器電源装置2に対するバックアップは行えない。よって、第1の交流電源6の停電時には機器5は停止する。しかしながら、機器5の制御系はバックアップ電源装置1によってバックアップされている。このため、第1の交流電源6が停電から復旧したときには、機器5は直ちに再起動可能である。現在の日本国内における停電時間は、きわめて短時間である。このことを鑑みた場合、機器電源装置2およびバックアップ電源装置1の双方をバックアップできる高価な大容量の無停電電源装置60を備えるよりもバックアップ電源装置1のみをバックアップする安価な小容量の無停電電源装置60Aを備える方が効率的であるとも言える。
In this backup
あるいは、もう一つの変形例として、第一の実施の形態と同様に、機器電源装置2へ電源を供給する別系統の第2の交流電源7を第1の交流電源6とは別に設けてもよい。この場合、機器電源装置2へ電源を供給する別系統の第2の交流電源を高信頼の電源としておけば、機器電源装置2側に無停電電源装置を備える必要性は低くなる。また、この場合、第2の交流電源7は、ブレーカ3を介して機器電源装置2へ電力を供給するものとなる。
Alternatively, as another modification, similarly to the first embodiment, a second AC power supply 7 of another system that supplies power to the device
さらに、もう一つの変形例として、バックアップ電源システム100Bの機器電源装置2とブレーカ3との間にもう1台の無停電電源装置を備えてもよい。これによれば、バックアップ電源システム100Aと同様のシステム構成を2台の無停電電源装置を用いて実現するので、信頼性をきわめて高くすることができる。また、2台の無停電電源装置に加え、第2の交流電源7を設けるようにしてもよい。
Furthermore, as another modification, another uninterruptible power supply device may be provided between the device
(本発明の第三の実施の形態に係るバックアップ電源システム100Cについて)
次に、本発明の第三の実施の形態に係るバックアップ電源システム100Cについて図7を参照して説明する。バックアップ電源システム100Cは、バックアップ電源システム100とは僅かに異なる。以下では、第一の実施の形態と同一または同種の部材は同一または同一系の符号を用いて説明し、その説明を省略または簡略化し、かつ異なる部材について主に説明する。
(About the backup
Next, a backup
バックアップ電源システム100Cは、バックアップ電源システム100に加え、機器電源装置2Aに、変圧器70を備える。また、機器5Aに、CPU放熱用ファン71を備える。また、バックアップ電源装置1Aに、バックアップ電源72、バックアップ電源接続用端子73を備える。なお、第1の交流電源6と第2の交流電源7とは第一の実施の形態と同様に、1つの交流電源6としてもよい。
The backup
たとえば、バックアップ電源72は、第1の交流電源6からの交流入力を整流し、これにより蓄電池を充電し、この蓄電池の直流出力をインバータによって交流出力とするものである。
For example, the
変圧器70は、例えば、第2の交流電源7がAC100Vであれば、変圧器70の出力電圧をAC24Vとするためのものである。CPU放熱用ファン71は、機器5の制御系に属し、CPU50の放熱を助けるものである。また、CPU放熱用ファン71はAC24Vで動作するものとする。
For example, when the second AC power supply 7 is AC100V, the
このように、制御系であっても交流電源で動作する部材を含むときには、バックアップ電源装置1Aに、交流電源をバックアップするためのバックアップ電源72を備えることができる。バックアップ電源72はAC24Vの交流電源をバックアップするためのものであり、バックアップ電源接続用端子73を介してCPU放熱用ファン71に電源を供給する。
As described above, even when the control system includes a member that operates with an AC power supply, the backup
このようにして、バックアップ電源システム100Cによれば、直流電源により動作する部材の他に、交流電源により動作する部材についてもバックアップすることができる。なお、制御系において交流電源を使用する部材の例としては、上述したCPU冷却用ファン71の他に、CPU液冷用ポンプや制御系の稼働状況を表示するランプ類などが考えられる。
In this way, according to the backup
(その他の変形例)
本発明の実施の形態は、その要旨を逸脱しない限り、様々に変更が可能である。たとえば、バックアップ電源システム100Cの例では、バックアップを行う出力側が交流電源であっても直流電源であっても対応可能である例を説明した。同様に、入力側が交流電源であっても直流電源であってもよい。このような入出力電源の組合せの例を、図8を参照しながら説明する。
(Other variations)
The embodiment of the present invention can be variously modified without departing from the gist thereof. For example, in the example of the backup
図8(1)の例は、交流(AC)電源入力で3方路の直流(DC)電源出力を有する。図8(2)の例は、交流(AC)電源入力で2方路の直流(DC)電源出力と1方路の交流(AC)電源出力を有する。図8(3)の例は、交流(AC)電源入力で3方路の交流(AC)電源出力を有する。図8(4)の例は、直流(DC)電源入力で3方路の直流(DC)電源出力を有する。図8(5)の例は、直流(DC)電源入力で1方路の直流(DC)電源出力と2方路の交流(AC)電源出力を有する。図8(6)の例は、直流(DC)電源入力で3方路の交流(AC)電源出力を有する。 The example of FIG. 8 (1) has an alternating current (AC) power input and a three-way direct current (DC) power output. The example of FIG. 8 (2) has an alternating current (AC) power input and a two-way direct current (DC) power output and a one-way alternating current (AC) power output. The example of FIG. 8 (3) has an alternating current (AC) power supply input and a three-way alternating current (AC) power supply output. The example of FIG. 8 (4) has a direct current (DC) power input and a three-way direct current (DC) power output. The example of FIG. 8 (5) has a direct current (DC) power input and a one-way direct current (DC) power output and a two-way alternating current (AC) power output. The example of FIG. 8 (6) has a three-way alternating current (AC) power output with a direct current (DC) power input.
さらに、図8に示す各例の入出力の組合せを実現するための部材の構成例を図9を参照して説明する。 Further, a configuration example of members for realizing the input / output combination of each example shown in FIG. 8 will be described with reference to FIG.
図9(1)は、交流(AC)電源入力で直流(DC)電源出力の例である。この例では、入力側の交流電源の電圧を変圧器80によって所望する電圧に変換する。さらに、整流器81を用いて変圧器80から出力される交流電源を直流電源に変換する。整流器81の出力は蓄電池82に充電されて直流出力となる。
FIG. 9A is an example of alternating current (AC) power input and direct current (DC) power output. In this example, the voltage of the AC power supply on the input side is converted into a desired voltage by the
図9(2)は、交流(AC)電源入力で交流(AC)電源出力の例である。この例では、入力側の交流電源の電圧を変圧器80によって所望する電圧に変換する。さらに、整流器81を用いて変圧器80から出力される交流電源を直流電源に変換する。整流器81の出力は蓄電池82に充電されて直流電源となる。この蓄電池83の出力をインバータ83によって交流出力とする。
FIG. 9 (2) is an example of alternating current (AC) power supply input and alternating current (AC) power supply output. In this example, the voltage of the AC power supply on the input side is converted into a desired voltage by the
図9(3)は、直流(DC)電源入力で直流(DC)電源出力の例である。この例では、入力側の直流電源の電圧をコンバータ84によって所望する電圧に変換する。コンバータ84の出力は蓄電池82に充電されて直流出力となる。
FIG. 9 (3) is an example of direct current (DC) power input and direct current (DC) power output. In this example, the voltage of the DC power supply on the input side is converted into a desired voltage by the
図9(4)は、直流(DC)電源入力で交流(AC)電源出力の例である。この例では、入力側の直流電源の電圧をコンバータ84によって所望する電圧に変換する。コンバータ84の出力は蓄電池82に充電されて直流電源となる。この蓄電池82の直流電源をインバータ83によって交流出力とする。
FIG. 9 (4) shows an example of direct current (DC) power input and alternating current (AC) power output. In this example, the voltage of the DC power supply on the input side is converted into a desired voltage by the
このようにして、バックアップ電源装置1、1Aは、入出力が交流電源と直流電源との如何なる組合せであっても対応可能である。
In this way, the backup
また、バックアップ電源11〜13、72は、バックアップ電源装置1、1Aに対して着脱自在のモジュールとし、バックアップを行う対象に合わせて任意の仕様(DC入力、AC入力、DC出力、AC出力、各種電圧値、各種容量)のモジュールを任意の個数で着脱自在に構成できるようにすることが好ましい。
The backup power supplies 11 to 13 and 72 are modules that can be attached to and detached from the backup
また、バックアップ電源装置1、1Aと機器電源装置2、2Aとを一体に構成してもよい。あるいは、バックアップ電源装置1、1Aと機器電源装置2、2Aとを機器5に全て組み込んでもよい。
Further, the backup
1、1A…バックアップ電源装置、2、2A…機器電源装置、3…ブレーカ(切替手段)、4…遠隔監視装置(遠隔監視する手段)、5、5A…機器、6…第1の交流電源、7…第2の交流電源(主電源)、8…ネットワーク(遠隔監視する手段)、9…交流入力端子、10…電源断検出部(電源を供給する手段)、11、12、13、72…バックアップ電源(電源を供給する手段)、14…通信部(遠隔監視する手段)、15…電源断検出入力用端子、16、17、18、73…バックアップ電源接続用端子、19…外部操作入力用端子、20…遠隔監視用端子、21…電源ユニット、22…ドライブユニット、23…サーボ電源、24…電源出力、30…スイッチ、50…CPU、51…メモリ、52…連携制御部、53…エンコーダ、54…サーボモータ、55…冷却用ファン、60、60A…無停電電源装置、70、80…変圧器、71…CPU冷却用ファン、81…整流器、82…蓄電池、83…インバータ、84…コンバータ、100、100A、100B、100C…バックアップ電源システム
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記主電源の供給が断たれたときには、上記機器の構成要素のうちの一部に限定して上記バックアップ用の電源を供給する手段を備える、
ことを特徴とするバックアップ電源装置。 In a backup power supply device that supplies power for backup when the supply of the main power is cut off to a device that operates by receiving power supply from the main power supply,
When supply of the main power supply is cut off, the apparatus includes means for supplying the backup power supply to a part of the components of the device.
A backup power supply characterized by that.
前記主電源の供給と非供給とを切替える切替手段の動作状況を遠隔監視する手段を備える、
ことを特徴とするバックアップ電源装置。 The backup power supply device according to claim 1,
Means for remotely monitoring the operating status of the switching means for switching between supply and non-supply of the main power;
A backup power supply characterized by that.
このバックアップ電源装置の電源としての無停電電源装置と、
を備えることを特徴とするバックアップ電源システム。 The backup power supply device according to claim 1 or 2,
An uninterruptible power supply as a power supply for this backup power supply,
A backup power supply system comprising:
上記主電源の供給が断たれたときには、上記機器の構成要素のうちの一部に限定して上記バックアップ用の電源を供給するステップを有する、
ことを特徴とする給電切替方法。 In a power supply switching method for supplying a backup power supply to a device that operates by receiving power supply from a main power supply when the main power supply is cut off,
When the supply of the main power is cut off, the method includes a step of supplying the backup power only to some of the components of the device.
A power supply switching method characterized by that.
前記主電源を供給するステップの処理の動作状況を遠隔監視するステップを有する、
ことを特徴とする給電切替方法。 In the power feeding switching method according to claim 4,
Remotely monitoring the operation status of the process of supplying the main power source;
A power supply switching method characterized by that.
前記主電源の供給が断たれたときに停電が発生した場合には前記バックアップ用の電源に対して無停電電源装置から電源を供給するステップを有する、
ことを特徴とする給電切替方法。 In the power feeding switching method according to claim 4 or 5,
When a power failure occurs when the supply of the main power is cut off, the power supply from the uninterruptible power supply to the backup power supply,
A power supply switching method characterized by that.
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