JP2011072155A - Uninterruptible power supply - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、交流入力電源の停電時にはバッテリに蓄積されたエネルギを放電し、交流入力電源の復電時には前記バッテリを充電する無停電電源装置に係り、特にバッテリ放電電流の大小に関わらず、バッテリからの放電エネルギをなるべく一定値に保つことができる無停電電源装置に関する。 The present invention relates to an uninterruptible power supply that discharges energy stored in a battery when a power failure occurs in an AC input power supply and charges the battery when power is restored from the AC input power supply, and in particular, regardless of the magnitude of the battery discharge current. It is related with the uninterruptible power supply which can keep the discharge energy from a constant value as much as possible.
特許文献1には、コンピュータ等の重要負荷に交流電力を安定的に供給するための電源装置として、無停電電源装置が開示されている。これは、交流入力電源の停電時にはバッテリに蓄積されたエネルギを放電し、この放電エネルギを負荷に供給して交流入力電源の停電時でも常に電力を供給できるようにしたものである。なお、交流入力電源の復電時(正常時)にはバッテリを充電するようになっている。 Patent Document 1 discloses an uninterruptible power supply as a power supply for stably supplying AC power to an important load such as a computer. This discharges the energy stored in the battery at the time of a power failure of the AC input power supply and supplies this discharge energy to the load so that the power can always be supplied even at the time of the power failure of the AC input power supply. The battery is charged when the AC input power is restored (normal).
このような構成の無停電電源装置にあっては、バッテリが常に正常で、その寿命が長く維持できるように管理することは重要なことである。 In an uninterruptible power supply having such a configuration, it is important to manage the battery so that the battery is always normal and its life can be maintained for a long time.
以下この点について、考慮されている従来の無停電電源装置について、図5から図7を参照して説明する。 Hereinafter, a conventional uninterruptible power supply that is considered in this regard will be described with reference to FIGS.
図5は、従来の無停電電源装置の第1の例を説明するための概略構成図であり、バッテリ20の放電電圧を電圧検出器12により検出し、この検出電圧と放電終止電圧設定器55で定める放電終止電圧を比較器50で比較し、比較器50の出力である、チョッパゲート信号60を昇降圧チョッパ8に与えるように構成したものである。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram for explaining a first example of a conventional uninterruptible power supply. The discharge voltage of the
図5において、交流入力電源31の停電時はコンバータ3が停止し、昇降圧チョッパ8は放電動作になりバッテリ20を放電する。そして、放電が進行するにつれバッテリ20の放電電圧が徐々に低下し、この放電電圧を電圧検出器12により検出し、この検出電圧が放電終止電圧設定器55で定める放電終止電圧を下回り、比較器50の出力であるチョッパゲート信号60が1から0に変わって昇降圧チョッパ8が放電動作を停止する。
In FIG. 5, the
ここで、放電終止電圧とは、放電にあたりバッテリ20が許容できる最低電圧のことで、その値は放電電流(放電の時間率)によらず一定値であることがもっぱらであった。
Here, the end-of-discharge voltage is the lowest voltage that can be allowed by the
なお、図5には、以上述べた構成以外に、交流入力電源31と負荷32の間に、無停電電源装置の主たる構成である、入力スイッチ1、入力フィルタ2、交流電力を直流電力に変換するコンバータ3、直流電解コンデンサ4、直流電力を交流電力に変換するインバータ5、出力フィルタ6が接続され、これらの入力フィルタ2、コンバータ3、直流電解コンデンサ4、インバータ5、出力フィルタ6の直列回路に並列にバイパススイッチ7が接続され、また昇降圧チョッパ8とバッテリ20との間に、直流リアクトル9が接続されている。
In addition to the configuration described above, FIG. 5 shows the main configuration of the uninterruptible power supply between the AC
図6は、従来の無停電電源装置の第2の例を説明するための概略構成図であり、これは無停電電源装置の主たる構成は図5と同じであるが、図5の放電終止電圧設定器55の代りに、負荷32に入力される電流を検出する出力電流センサ10と、出力電流センサ10の検出電流を入力することでこれに対応する放電終止電圧を出力する放電終止電圧調整器56とを設けたものである。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram for explaining a second example of the conventional uninterruptible power supply. This is the same as FIG. 5 in the main configuration of the uninterruptible power supply, but the discharge end voltage of FIG. Instead of the
図6において、交流入力電源31の停電時の基本的動作は図5と同じである。図6で無停電電源装置の出力電流が低い場合はバッテリ20の放電電流も低くなる。一般にバッテリは放電電流が低いとその電圧の低下が遅くなり、放電終止までの間にバッテリから取り出せるエネルギ(バッテリ電圧×放電電流×放電時間)が大きい深放電状態になる。この場合バッテリ20は回復充電に時間がかかるか、最悪は回復充電ができないほどのダメージを受けることがある。放電電流が無停電電源装置の出力電流に概ね比例することから、出力電流センサ10で無停電電源装置の出力電流を検出し、放電終止電圧調整器56で出力電流が低いときほどバッテリ20の放電終止電圧を高く設定し、出力電流の大小によらずバッテリ20から取り出せるエネルギをなるべく一定にすることによって深放電状態を回避できる。
In FIG. 6, the basic operation at the time of a power failure of the AC
図7は、従来の無停電電源装置の第3の例を説明するための概略構成図であり、バッテリ20の電流を検出するバッテリ電流センサ11の出力と、電圧検出器12により検出したバッテリ検出電圧とを放電電力積算器57に入力し、放電電力積算器57で演算した放電電力と放電終止エネルギ設定器58とを比較器50で比較し、この比較結果を昇降圧チョッパ8に与えるように構成したものである。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram for explaining a third example of the conventional uninterruptible power supply, in which the output of the
図7において、交流入力電源31の停電時の基本的動作は図5や図6と同じである。図7では無停電電源装置の出力電流の大小に関わらず、放電電力積算器57によって、バッテリ20とバッテリ電流センサ11で得られたバッテリ電流の積を時間積算することによって放電エネルギを算出できる。これを放電終止エネルギ設定器58が指定する許容放電エネルギと比較器50で比較した結果、放電エネルギが許容値を上回ればバッテリ20の放電を停止することができて、出力電流の大小によらずバッテリ20から取り出せるエネルギをなるべく一定にすることによって深放電状態を回避できる。
In FIG. 7, the basic operation at the time of a power failure of the AC
図5に示す従来例は、放電終止電圧を一定値に設定した、いわゆる一次元管理の無停電電源装置であり、これにあっては次のような問題点がある。すなわち、バッテリ20の放電終止電圧を一律に放電中のバッテリ電圧の監視だけであるので、放電電流が小さい時(軽負荷時)に、放電終止までの間にバッテリ20の放電エネルギが大きく深放電状態になるため、バッテリ20の復電後の回復充電に時間がかかるか、最悪は回復充電ができないほどのダメージを受ける問題があった。
The conventional example shown in FIG. 5 is a so-called one-dimensional uninterruptible power supply device in which the discharge end voltage is set to a constant value, and this has the following problems. That is, since the discharge end voltage of the
図6に示す従来例は、放電終止電圧を出力電流が低いほど放電終止電圧を高くした、いわゆる二次元管理の無停電電源装置であり、これにあっては次のような問題点がある。すなわち、出力電流の大小に応じてバッテリ20の放電終止電圧を操作できるため、深放電が回避できる。出力電流センサ10はインバータ5の過電流保護や過負荷保護などの目的で、無停電電源装置として元々具備されている場合が殆どなので、既存の構成要素を用いて深放電回避できる利点がある。しかし図6中の増設バッテリ21が追加された場合のようにバッテリ20が複数(例えば2〜5並列)個並列接続されると、該無停電電源装置の出力電流が定格電流近辺であっても、並列接続の各々のバッテリ20にとっては放電電流が低くなり、結局バッテリ20の放電エネルギが大きく深放電状態になる。従って、図6の従来例でも図5の従来例と同じ問題が完全には回避できない。
The conventional example shown in FIG. 6 is a so-called two-dimensionally managed uninterruptible power supply device in which the discharge end voltage is increased as the output current is lower, and this has the following problems. That is, since the discharge end voltage of the
図7に示す従来例は、バッテリ電圧と放電終止電圧を比較するのではなく、バッテリ20の放電電力を時間積算し、許容できる放電終止エネルギを超えた場含に放電を停止させる、いわゆる三次元管理の無停電電源装置であり、これにあっては次のような問題点がある。すなわち、常設のバッテリ20のバンクに加え、増設バッテリ21のバンクが並列接続されても、放電電流は分流されて、バッテリバンク毎の電流センサ11はバッテリバンク1個分の放電電流を検出できるので、放電電力積算器57もバッテリバンク1個分の放電エネルギを概算できる。従ってバッテリ20のバンクないし増設バッテリ21のバンクの深放電は本質的に回避できる。しかし、図7の従来例は、バッテリの並列数が例えば2〜5ある場合に各バッテリバンク毎に電流センサ11を必要とし、また放電電力積算器57は放電時間の経過と共に変化するバッテリバンクの電圧と電流を極めて短い時間間隔で積算演算しなければならないことから、制御回路には演算処理の負担が大きく、場合によってはプロセッサの追加を要する場合もある。
The conventional example shown in FIG. 7 does not compare the battery voltage and the end-of-discharge voltage, but integrates the discharge power of the
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、負荷に供給される出力電流の大小やバッテリの並列接続構成によらず、既存の回路構成要素を利用して新たに追加する構成要素をあまり増やすことなく、バッテリの深放電をより確実に回避することができる無停電電源装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a configuration that is newly added using existing circuit components regardless of the magnitude of the output current supplied to the load or the parallel connection configuration of the batteries. An object of the present invention is to provide an uninterruptible power supply that can more reliably avoid deep battery discharge without increasing the number of elements.
本発明は前記目的を達成するために、請求項1に対応する発明は、交流入力電源が正常時は、交流電力を直流電力に変換しかつ直流電力を交流電力に変換する電力変換器を介して負荷に交流電力を供給すると共にバッテリを充電し、前記交流入力電源が停電時は前記電力変換器を介して前記バッテリの放電電力を前記負荷に対して供給停止可能にするバッテリ充放電回路を有する無停電電源装置において、前記バッテリの放電電圧を検出する放電電圧検出手段と、前記バッテリの放電時間を計測する放電時間計測手段と、前記バッテリの放電時間に対する放電終止電圧を換算可能で、前記放電時間計測手段で計測された放電時間を入力することで、この放電時間に対する放電終止電圧を出力する放電終止電圧換算手段と、前記放電終止電圧換算手段の出力である放電終止電圧と、前記放電電圧検出手段で検出した検出放電電圧を比較し、前記検出放電電圧が所定値以下のとき、前記バッテリに対して放電停止するための放電停止指令を出力する比較手段とを備えたことを特徴とする無停電電源装置である。 In order to achieve the above object, the invention corresponding to claim 1 is based on a power converter that converts AC power into DC power and converts DC power into AC power when the AC input power supply is normal. A battery charging / discharging circuit that supplies AC power to the load and charges the battery, and that can stop supply of the discharged power of the battery to the load via the power converter when the AC input power is out of power. In the uninterruptible power supply, the discharge voltage detection means for detecting the discharge voltage of the battery, the discharge time measurement means for measuring the discharge time of the battery, the discharge end voltage with respect to the discharge time of the battery can be converted, By inputting the discharge time measured by the discharge time measuring means, a discharge end voltage conversion means for outputting a discharge end voltage for the discharge time, and the discharge end voltage conversion The discharge end voltage, which is the output of the means, is compared with the detected discharge voltage detected by the discharge voltage detecting means, and when the detected discharge voltage is less than or equal to a predetermined value, a discharge stop command is issued to stop discharging the battery. An uninterruptible power supply device comprising a comparing means for outputting.
本発明は前記目的を達成するために、請求項2に対応する発明は、交流入力電源が正常時は、交流電力を直流電力に変換しかつ直流電力を交流電力に変換する電力変換器を介して負荷に交流電力を供給すると共にバッテリを充電し、前記交流入力電源が停電時は前記電力変換器を介して前記バッテリの放電電力を前記負荷に対して供給停止可能にするバッテリ充放電回路を有する無停電電源装置において、前記バッテリの放電電圧を検出する放電電圧検出手段と、前記バッテリの充電時間を計測する充電時間計測手段と、前記バッテリの放電時間を計測する放電時間計測手段と、前記バッテリの放電時間に対する放電終止電圧を換算可能で、前記放電時間計測手段で計測された放電時間を入力することで、この放電時間に対する放電終止電圧を出力する放電終止電圧換算手段と、前記充電時間計測手段の出力である計測充電時間及び前記放電時間計測手段の出力である計測放電時間を入力し、満充電に要する時間から計測充電時間を引いて満充電に必要だった時間を得て、この時間を放電時間相当に換算して、新たな放電時間に加えることで正味の放電時間を得、この正味の放電時間を、前記バッテリが満充電状態から放電した時間に相当するものとして前記放電終止電圧換算手段の放電時間として入力する充放電時間換算器と、前記放電終止電圧換算手段の出力である放電終止電圧と、前記放電電圧検出手段で検出した検出放電電圧を比較し、前記検出放電電圧が所定値以下のとき、前記バッテリに対して放電停止するための放電停止指令を出力する比較手段とを備えたことを特徴とする無停電電源装置である。
In order to achieve the above object, the present invention according to
本発明によれば、負荷に供給される出力電流の大小やバッテリの並列接続構成によらず、既存の回路構成要素を利用して新たに追加する構成要素をあまり増やすことなく、バッテリの深放電をより確実に回避することができる無停電電源装置を提供すること。 According to the present invention, regardless of the magnitude of the output current supplied to the load or the parallel connection configuration of the battery, the battery can be deeply discharged without increasing the number of newly added components using existing circuit components. To provide an uninterruptible power supply that can avoid the problem more reliably.
以下、本発明の無停電電源装置の実施形態1について、図1及び図2を参照して説明するが、ここでは前述した図5〜図7と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。 Hereinafter, Embodiment 1 of the uninterruptible power supply apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Here, the same components as those in FIGS. Therefore, the description is omitted.
交流入力電源31が正常時は、交流電力を直流電力に変換しかつ直流電力を交流電力に変換する電力変換器(例えばコンバータ3とインバータ5と直流電解コンデンサを備えたもの)を介して負荷32に交流電力を供給すると共にバッテリ20を充電し、交流入力電源31が停電時は電力変換器を介してバッテリ20の放電電力を前記負荷に供給可能にするバッテリ充放電回路(例えば昇降圧チョッパ8及び直流リアクトル9を含む回路)を有する無停電電源装置において、次のようにしたものである。
When the AC
すなわち、バッテリ20の放電電圧を検出する放電電圧検出手段例えば放電電圧検出器12と、バッテリ20の放電時間を計測する放電時間計測手段例えば放電時間カウンタ52と、バッテリ20の放電時間に対する放電終止電圧を換算可能で、放電時間カウンタ52で計測された放電時間を入力することで、この放電時間に対する放電終止電圧を出力する放電終止電圧換算手段例えば放電終止電圧換算器51と、放電終止電圧換算器51の出力である放電終止電圧と、放電電圧検出器12で検出した検出放電電圧を比較し、前記検出放電電圧が所定値以下のとき、バッテリ20に対して、具体的には昇降圧チョッパ8に放電停止するための放電停止指令例えばチョッパケート信号60を出力する比較手段例えば比較器50とを備えたものである。
That is, a discharge voltage detecting means for detecting the discharge voltage of the
放電終止電圧換算器51は、種類の異なるバッテリを複数個それぞれ試験を行うか、又はシミュレーション或いは実際の装置におけるデータデータベース化して作成する。図1の放電終止電圧換算器51は、その一例を示すもので、最初から所定時間までは、放電終止電圧は一定であり、その後放電時間が経過する毎に放電終止電圧は徐々に増加していくような特性となっている。実際に、この特性は、一次関数、二次関数の場合もある。
The end-of-
図2は、図1の実施形態と従来使用されている無停電電源装置の制御回路500を説明するための概略図であり、次の構成を備えている。交流入力電源31の入力電圧を検出する入力電圧検出回路501と、この検出電圧と停電検出レベル設定器503で設定した停電検出レベルとを比較器502で比較し、停電を検出している。この場合の停電検出ロジックは、「1」で交流入力電源31は停電を示し、「0」で交流入力電源31は正常を示している。制御回路500内には基準クロックパルスを出力する水晶発信器504と、水晶発信器504からの基準クロックパルスに基き、バッテリ20の保守診断のためにあるカウンタを放電時間カウンタ52として利用し、比較器502の出力に基き放電開始タイミングはカウント開始のトリガとする。このように構成された放電時間カウンタ52で計測される放電時間を放電終止電圧換算器51に入力するようになっている。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the
本発明の実施形態1によれば下記の効果が得られる。交流入力電源31が停電してバッテリ20の放電が開始されると、放電時間カウンタ52が放電時間を計測し、放電時間61を放電終止電圧換算器51に与える。一般に該無停電電源装置の制御回路にはマイコン等の時間計測可能な放電時間計測手段が予め具備されていることがもっぱらで、放電時間力ウンタ52に相当する手段は簡単に実現できる。
According to Embodiment 1 of the present invention, the following effects can be obtained. When the AC
負荷32の電流が低い場合や、図6の増設バッテリ21の追加などの理由でバッテリ20の放電電流が低ければ、放電時間は長時間になるため、放電終止電圧換算器51は徐々に放電終止電圧を高く設定してゆく。
When the current of the
これにより比較器50は、従来の実施形態第1で示すような一定値の放電終止電圧よりも高い電圧で放電を停止させる信号を昇降圧チョッパ8に与える。
Thereby, the
この結果バッテリ20は、前述した第1及び第2の従来例よりも早めの時間でバッテリ20の放電停止が行われる。この場合、バッテリ20の、放電電圧×放電電流×放電時間の3者の積のうち、放電電圧×放電電流の積の部分を検出する手段のうち、図6に示す出力電流センサ10とか、図7に示すバッテリ電流センサ11がなくても、従来制御回路に必ず有するバックアップの保守診断のために有するカウンタを、放電時間カウンタ52
として利用し、新たに追加する構成要素としては放電終止電圧換算器51だけで、放電時間を適宜短縮できて、バッテリ20の放電終止に至るまでの放電エネルギを概ね一定に保つことができる。従って、本発明の実施形態1によれば、図7に示す従来例のように三次元管理であり、バッテリ電流センサ11や放電電力積算器57のような構成要素を何ら必要とせず、図7と同様にバッテリ20の深放電をより確実に回避でき、また、構成要素を少なくできることから製品のコストダウンを図る上でも有利となる。
As a result, the
As a newly added component, the discharge
次に、本発明の無停電電源装置の実施形態2について、図3及び図4を参照して説明する。既に説明した図5〜図7や実施形態1と同一の構成要素については、同一の符号をつけてその説明を省略する。
Next,
図3は、本発明の無停電電源装置の実施形態2を説明するための概略構成図であり、
ここでは実施形態1と同様に単に放電時間61の経過だけを追うのではなく、放電時間61から充電時間62を加味した時間で終止電圧を適当に操作することによって、充電途上の放電ならば早めに終止電圧を上昇させてバッテリの深放電防止がより良い精度で実現できるように、実施形態1に充電時間カウンタ53と、満充電時間設定器54aと比較器54bとプラスリミタ54cと定数器54dと加算器54eを有する充放電時間換算器54を追加したものである。
具体的には、図4に示すように比較器502の出力端子と放電時間カウンタ52の入力端子の接続回路を途中から分岐してインバータ505を設け、インバータ505の出力端子に充電時間カウンタ53を設け、充電時間カウンタ53の出力である、充電時間62と、放電時間カウンタ52の出力である、放電時間61を充放電時間換算器54に入力させるように構成ものである。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram for explaining
Here, as in the first embodiment, the
Specifically, as shown in FIG. 4, a connection circuit between the output terminal of the
このような構成の実施形態2では、バッテリ20が、過去の放電後の回復充電途上で満充電に達していなかった場合、再び放電開始するまでの充電時間62を充電時間カウンタ53で計測し、充放電時間換算器54に与える。
In
充放電時間換算器54は、満充電に要する時間から充電時間62を引いて満充電に必要だった時間を得て、この時間を放電時間相当に換算して、新たな放電時間61に加えることで正味の放電時間63を得る。この正味の放電時間63は、バッテリ20が満充電状態から放電した時間に相当する。なお、既にバッテリ20が満充電に達していた場合は、前期満充電に必要だった時間はリミッタによりゼロになり、放電時間61には加算されない。
The charge /
放電終止電圧換算器51は実施形態1で説明したのと同様に、放電時間の経過に従って、正味の放電時間63に応じて徐々に放電終止電圧を高く設定してゆく。
As described in the first embodiment, the discharge
以上によりバッテリ20は、正味の放電時間63に応じて放電終止電圧が調整されることにより、充電途上の放電であっても放電終止に至るまでの放電エネルギを概ね一定に保つことができる。
As described above, the
従って、実施形態2でも実施形態1と同様に、構成要素を増やすことなく、無停電電源装置の性能向上、直接的にはバッテリ20の深放電が回避でき、これによりバッテリ20の寿命を延ばすことができる。
Accordingly, in the second embodiment, as in the first embodiment, the performance of the uninterruptible power supply can be improved without increasing the number of components, and deep discharge of the
以上述べた実施形態で、放電エネルギJは、放電電圧V、電流Iの積の時間積分になる。従って、
J=∫(V・I)dt≒V・I・T
と簡略表現できるが、電圧電流積V・Iに応じて放電停止する代わりに、放電時間Tが延びるに連れて放電停止を早めてやれば、等価的に放電エネルギJを監視できる。
In the embodiment described above, the discharge energy J is a time integral of the product of the discharge voltage V and the current I. Therefore,
J = ∫ (V · I) dt≈V · I · T
However, instead of stopping the discharge according to the voltage-current product V · I, the discharge energy J can be monitored equivalently if the discharge stop is advanced as the discharge time T extends.
1…入力スイッチ、2…入力フィルタ、3…コンバータ、4…直流電解コンデンサ、5…インバータ、6…出力フィルタ、7…バイパススイッチ、8…昇降圧チョッパ、9…直流リアクトル、10…出力電流センサ、11…バッテリ電流センサ、12…放電電圧検出器、20…バッテリ、21…増設バッテリ、31…交流入力電源、32…負荷、50…比較器、51…放電終止電圧換算器、52…放電時間カウンタ、53…充電時間カウンタ、
54a…満充電時間設定器、54b…比較器、54c…プラスリミタ、54d…定数器、54e…加算器、54…充放電時間換算器、55…放電終止電圧設定器、56…放電終止電圧調整器、57…放電電力積算器、58…放電終止エネルギ設定器、61…放電時間、62…充電時間、63…放電時間、500…制御回路、501…入力電圧検出回路、502…比較器、503…停電検出レベル設定器、504…水晶発信器、505…インバータ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input switch, 2 ... Input filter, 3 ... Converter, 4 ... DC electrolytic capacitor, 5 ... Inverter, 6 ... Output filter, 7 ... Bypass switch, 8 ... Buck-boost chopper, 9 ... DC reactor, 10 ... Output current sensor , 11 ... battery current sensor, 12 ... discharge voltage detector, 20 ... battery, 21 ... additional battery, 31 ... AC input power supply, 32 ... load, 50 ... comparator, 51 ... discharge end voltage converter, 52 ... discharge time Counter, 53 ... Charging time counter,
54a ... full charge time setter, 54b ... comparator, 54c ... plus limiter, 54d ... constant, 54e ... adder, 54 ... charge / discharge time converter, 55 ... discharge end voltage setter, 56 ... discharge end voltage adjuster 57 ... Discharge power integrator, 58 ... Discharge end energy setting device, 61 ... Discharge time, 62 ... Charge time, 63 ... Discharge time, 500 ... Control circuit, 501 ... Input voltage detection circuit, 502 ... Comparator, 503 ... Power failure detection level setting device, 504... Crystal transmitter, 505.
Claims (2)
前記バッテリの放電電圧を検出する放電電圧検出手段と、
前記バッテリの放電時間を計測する放電時間計測手段と、
前記バッテリの放電時間に対する放電終止電圧を換算可能で、前記放電時間計測手段で計測された放電時間を入力することで、この放電時間に対する放電終止電圧を出力する放電終止電圧換算手段と、
前記放電終止電圧換算手段の出力である放電終止電圧と、前記放電電圧検出手段で検出した検出放電電圧を比較し、前記検出放電電圧が所定値以下のとき、前記バッテリに対して放電停止するための放電停止指令を出力する比較手段と、
を備えたことを特徴とする無停電電源装置。 When AC input power is normal, AC power is supplied to the load and the battery is charged via a power converter that converts AC power to DC power and DC power to AC power. In an uninterruptible power supply having a battery charging / discharging circuit that enables the supply of the discharge power of the battery to the load via the power converter,
A discharge voltage detecting means for detecting a discharge voltage of the battery;
A discharge time measuring means for measuring the discharge time of the battery;
The discharge end voltage can be converted with respect to the discharge time of the battery, and by inputting the discharge time measured by the discharge time measuring means, the discharge end voltage conversion means for outputting the discharge end voltage with respect to the discharge time, and
To compare the discharge end voltage, which is the output of the discharge end voltage conversion means, with the detected discharge voltage detected by the discharge voltage detecting means, and to stop discharging the battery when the detected discharge voltage is less than a predetermined value. Comparing means for outputting a discharge stop command of
An uninterruptible power supply characterized by comprising:
前記バッテリの放電電圧を検出する放電電圧検出手段と、
前記バッテリの充電時間を計測する充電時間計測手段と、
前記バッテリの放電時間を計測する放電時間計測手段と、
前記バッテリの放電時間に対する放電終止電圧を換算可能で、前記放電時間計測手段で計測された放電時間を入力することで、この放電時間に対する放電終止電圧を出力する放電終止電圧換算手段と、
前記充電時間計測手段の出力である計測充電時間及び前記放電時間計測手段の出力である計測放電時間を入力し、満充電に要する時間から計測充電時間を引いて満充電に必要だった時間を得て、この時間を放電時間相当に換算して、新たな放電時間に加えることで正味の放電時間を得、この正味の放電時間を、前記バッテリが満充電状態から放電した時間に相当するものとして前記放電終止電圧換算手段の放電時間として入力する充放電時間換算器と、
前記放電終止電圧換算手段の出力である放電終止電圧と、前記放電電圧検出手段で検出した検出放電電圧を比較し、前記検出放電電圧が所定値以下のとき、前記バッテリに対して放電停止するための放電停止指令を出力する比較手段と、
を備えたことを特徴とする無停電電源装置。 When AC input power is normal, AC power is supplied to the load and the battery is charged via a power converter that converts AC power to DC power and DC power to AC power. In an uninterruptible power supply having a battery charging / discharging circuit that enables the supply of discharge power of the battery to the load via the power converter,
A discharge voltage detecting means for detecting a discharge voltage of the battery;
Charging time measuring means for measuring the charging time of the battery;
A discharge time measuring means for measuring the discharge time of the battery;
The discharge end voltage can be converted with respect to the discharge time of the battery, and by inputting the discharge time measured by the discharge time measuring means, the discharge end voltage conversion means for outputting the discharge end voltage with respect to the discharge time, and
Input the measured charging time which is the output of the charging time measuring means and the measured discharging time which is the output of the discharging time measuring means, and subtract the measured charging time from the time required for full charging to obtain the time required for full charging. Then, this time is converted into the equivalent discharge time and added to the new discharge time to obtain a net discharge time, and this net discharge time is assumed to correspond to the time when the battery is discharged from the fully charged state. A charge / discharge time converter for inputting the discharge time of the discharge end voltage conversion means;
To compare the discharge end voltage, which is the output of the discharge end voltage conversion means, with the detected discharge voltage detected by the discharge voltage detecting means, and to stop discharging the battery when the detected discharge voltage is less than or equal to a predetermined value. Comparing means for outputting a discharge stop command of
An uninterruptible power supply characterized by comprising:
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016214078A (en) * | 2016-08-16 | 2016-12-15 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Uninterruptible power supply |
KR20220004163A (en) | 2019-12-26 | 2022-01-11 | 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 | power supply |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05207642A (en) * | 1992-01-23 | 1993-08-13 | Fujitsu Ltd | Discharge state detector for battery |
JPH06311668A (en) * | 1993-04-23 | 1994-11-04 | Omron Corp | Uninterruptible power-supply device |
JPH09261892A (en) * | 1996-03-19 | 1997-10-03 | Fuji Electric Co Ltd | Control of uninterruptible power supply |
-
2009
- 2009-09-28 JP JP2009222580A patent/JP5572352B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05207642A (en) * | 1992-01-23 | 1993-08-13 | Fujitsu Ltd | Discharge state detector for battery |
JPH06311668A (en) * | 1993-04-23 | 1994-11-04 | Omron Corp | Uninterruptible power-supply device |
JPH09261892A (en) * | 1996-03-19 | 1997-10-03 | Fuji Electric Co Ltd | Control of uninterruptible power supply |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016214078A (en) * | 2016-08-16 | 2016-12-15 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Uninterruptible power supply |
KR20220004163A (en) | 2019-12-26 | 2022-01-11 | 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 | power supply |
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