JP2012223046A - 無停電電源装置および無停電電源システム - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電池の劣化診断を簡単に行なえ、小型で低価格の無停電電源装置を提供する。
【解決手段】この無停電電源装置は、直流電力を蓄える蓄電池Ｂ１と、停電時に蓄電池Ｂ１の直流電力を交流電力に変換して負荷５に供給するインバータ３と、負荷５の消費電力、蓄電池セルＣの放電特性などから参照値ＶＲ１を求める演算部１２と、停電時に蓄電池Ｂ１の放電が開始されてから所定時間経過後における蓄電池Ｂ１の端子間電圧の検出値ＶＢ１と参照値ＶＲ１とを比較し、比較結果に基いて蓄電池Ｂ１が正常か否かを判定する判定部１３とを備える。したがって、劣化診断用の負荷を別途設ける必要がない。
【選択図】図３

Description

この発明は無停電電源装置および無停電電源システムに関し、特に、停電時に直流電力をインバータに供給する蓄電池を備えた無停電電源装置および無停電電源システムに関する。

従来の無停電電源装置は、商用交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータと、コンバータによって生成された直流電力を蓄える蓄電池と、通常時はコンバータによって生成された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給し、停電時は蓄電池に蓄えられた直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータとを備えている。

また、蓄電池の劣化診断時に、コンバータを停止させてインバータの出力ノードを劣化診断用の負荷に接続し、蓄電池の端子間電圧の時間変化を検出し、その検出結果に基いて蓄電池が正常か否かを診断するものもある（たとえば、特許文献１参照）。劣化診断時は、商用交流電源から負荷に交流電力が直接供給される。

特開平６−９８４７１号公報

しかし、特許文献１では、蓄電池の劣化診断用の負荷を別途設ける必要があり、装置の大型化、コスト高を招くと言う問題があった。

また、所定期間毎に無停電電源装置から負荷への電力供給を止めて蓄電池の劣化診断を行なう必要があり、そのための手間が大きいと言う問題があった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、蓄電池の劣化診断を簡単に行なうことができ、小型で低価格の無停電電源装置および無停電電源システムを提供することである。

この発明に係る無停電電源装置は、交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータと、コンバータによって生成された直流電力を蓄える蓄電池と、交流電源から交流電力が供給されている通常時はコンバータによって生成された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給し、交流電源からの交流電力の供給が停止した停電時は蓄電池に蓄えられた直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータと、蓄電池の端子間電圧を検出する電圧検出器と、停電時に蓄電池の放電が開始されてから所定時間経過後における電圧検出器の検出値と、負荷の消費電力に応じて予め求められた参照値とを比較し、比較結果に基いて蓄電池が正常か否かを判定する判定部とを備えたものである。

好ましくは、さらに、蓄電池またはその周辺の温度を検出する温度検出器を備え、判定部は、温度検出器の検出結果に基いて参照値を補正し、補正した参照値と電圧検出器の検出値とに基いて、蓄電池が正常か否かを判定する。

また好ましくは、さらに、判定部によって蓄電池が正常でないと判定された場合は、その旨を報知する報知部を備える。

また、この発明に係る無停電電源システムは、交流電源と負荷の間に並列接続された複数の無停電電源装置を備えたものである。各無停電電源装置は、交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータと、コンバータによって生成された直流電力を蓄える蓄電池と、交流電源から交流電力が供給されている通常時はコンバータによって生成された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給し、交流電源からの交流電力の供給が停止した停電時は蓄電池に蓄えられた直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータとを含む。この無停電電源システムは、さらに、それぞれ複数の蓄電池に対応して設けられ、各々が、対応の蓄電池の端子間電圧を検出する複数の電圧検出器と、停電時に複数の蓄電池の放電が開始されてから所定時間経過後における複数の電圧検出器の検出値同士を比較し、その比較結果に基いて複数の蓄電池が正常か否かを判定する判定部とを備える。

好ましくは、判定部は、さらに、各電圧検出器の検出値と負荷の消費電力に応じて予め求められた参照値とを比較し、比較結果に基いて、その電圧検出器に対応する蓄電池が正常か否かを判定する。

また好ましくは、さらに、各蓄電池またはその周辺の温度を検出する温度検出器を備え、判定部は、温度検出器の検出結果に基いて参照値を補正し、補正した参照値と電圧検出器の検出値とに基いて、蓄電池が正常か否かを判定する。

また好ましくは、さらに、判定部によって少なくとも１つの蓄電池が正常でないと判定された場合は、その旨を報知する報知部を備える。

この発明に係る無停電電源装置では、停電時に蓄電池の放電が開始されてから所定時間経過後における蓄電池の端子間電圧の検出値と、負荷の消費電力に応じて予め求められた参照値とを比較し、比較結果に基いて蓄電池が正常か否かを判定する。したがって、蓄電池の劣化診断を簡単に行なうことができ、装置の小型化、低価格化を図ることができる。

また、この発明に係る無停電電源システムでは、停電時に複数の蓄電池の放電が開始されてから所定時間経過後における複数の蓄電池の端子間電圧の検出値同士を比較し、その比較結果に基いて複数の蓄電池が正常か否かを判定する。したがって、蓄電池の劣化診断を簡単に行なうことができ、装置の小型化、低価格化を図ることができる。

この発明の実施の形態１による無停電電源装置の構成を示すブロック図である。 図１に示した蓄電池の構成および劣化した状態を示す図である。 図１に示した無停電電源装置のうちの蓄電池の劣化診断に関連する部分を示すブロック図である。 図２に示した蓄電池セルの放電特性を例示する図である。 図３に示した蓄電池の劣化診断に関連する部分の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２による無停電電源装置の構成を示すブロック図である。 図６に示した無停電電源装置のうちの蓄電池の劣化診断に関連する部分を示すブロック図である。 この発明の実施の形態３による無停電電源装置のうちの蓄電池の劣化診断に関連する部分を示すブロック図である。 図８に示した蓄電池の劣化診断に関連する部分の動作を説明するためのタイムチャートである。 図８に示した蓄電池の劣化診断に関連する部分の動作を説明するための他のタイムチャートである。

［実施の形態１］
本発明の実施の形態１による無停電電源装置は、図１に示すように、無停電電源ユニットＵ１および蓄電池Ｂ１を備える。無停電電源ユニットＵ１は、コンバータ１、コンデンサ２、およびインバータ３を含む。コンバータ１およびインバータ３は、商用交流電源４と負荷５の間に直列接続される。

コンバータ１は、商用交流電源４から供給される商用周波数の交流電力を直流電力に変換する。コンデンサ２は、コンバータ１およびインバータ３間のノードＮ１と基準電圧のラインとの間に接続され、コンバータ１の出力電圧を平滑化する。蓄電池Ｂ１は、コンバータ１によって生成された直流電力を蓄える。インバータ３は、コンバータ２または蓄電池Ｂ１から供給される直流電力を商用周波数の交流電力に変換して負荷５に供給する。なお、コンバータ１およびインバータ３の各々は、図示しない制御部によって制御される。

商用交流電源４から交流電力が供給されている通常時は、コンバータ２によって生成された直流電力が蓄電池Ｂ１に蓄えられるとともに、インバータ３によって商用周波数の交流電力に変換されて負荷５に供給される。また、商用交流電源４からの交流電力の供給が停止した停電時は、コンバータ１の運転が停止され、蓄電池Ｂ１に蓄えられた直流電力がインバータ３によって商用周波数の交流電力に変換されて負荷５に供給される。したがって、この無停電電源装置によれば、停電時でも蓄電池Ｂ１に直流電力が蓄えられている間は負荷５の運転を継続することができる。

ここで、蓄電池Ｂ１は、図２（ａ）（ｂ）に示すようにＭ×Ｎ個（ただし、Ｍ，Ｎの各々は２以上の整数である）の蓄電池セルＣを含む。Ｍ×Ｎ個の蓄電池セルＣはＭ個ずつグループ化されている。各グループのＭ個の蓄電池セルＣは、直列接続されてセル直列接続体ＣＳを構成している。Ｎ個（図２では、５個）のセル直列接続体ＣＳは、正極端子Ｔ１と負極端子Ｔ２の間に並列接続されている。正極端子Ｔ１は、図１のノードＮ１に接続され、負極端子Ｔ２は基準電圧のラインに接続される。

蓄電池Ｂ１が正常である場合、すなわち５個のセル直列接続体ＣＳの全てが正常である場合は、５個のセル直列接続体ＣＳの各々に直流電力が蓄えられ、図２（ａ）に示すように、停電時には５個のセル直列接続体ＣＳの各々から負荷電流ＩＬの１／５の電流が供給される。

これに対して、蓄電池Ｂ１が正常でない場合、たとえば５個のセル直列接続体ＣＳのうちの１つのセル直列接続体ＣＳが劣化、故障した場合は、４個のセル直列接続体ＣＳだけに直流電力が蓄えられ、図２（ｂ）に示すように、停電時には４個のセル直列接続体ＣＳの各々から負荷電流ＩＬの１／４の電流が供給される。なお、蓄電池セルＣの劣化が進行すると内部抵抗が増大し、故障した蓄電池セルＣの正極と負極の間はオープン状態（絶縁状態）となる。

したがって、蓄電池Ｂ１が正常でない場合における蓄電池Ｂ１の蓄電量は、蓄電池Ｂ１が正常である場合における蓄電池Ｂ１の蓄電量よりも小さくなってしまう。蓄電池Ｂ１の蓄電量が小さくなると、停電時に負荷５の運転を継続できる時間が短くなり、無停電電源装置の性能が低下してしまう。そのため、蓄電池Ｂ１が正常であるか否かを検出する必要がある。

また、停電したとき、蓄電池Ｂ１が正常でない場合におけるセル直列接続体ＣＳの放電電流ＩＬ／４は、蓄電池Ｂ１が正常である場合におけるセル直列接続体ＣＳの放電電流ＩＬ／５よりも大きくなる。このため、蓄電池Ｂ１が正常でない場合における蓄電池Ｂ１の端子間電圧の低下速度は、蓄電池Ｂ１が正常である場合における蓄電池Ｂ１の端子間電圧の低下速度よりも速くなる。したがって、停電時における蓄電池Ｂ１の端子間電圧の低下速度を検出することにより、蓄電池Ｂ１が正常であるか否かを判定することができる。また、蓄電池Ｂ１の端子間電圧の低下速度は蓄電池Ｂ１の温度に依存して変化するので、蓄電池Ｂ１の温度も考慮する。

図３は、この無停電電源装置のうちの蓄電池Ｂ１の劣化診断に関連する部分を示すブロック図である。図３において、この無停電電源装置は、温度センサＴＳ１、電圧センサＶＳ１、入力部１０、記憶部１１、演算部１２、判定部１３、および報知部１４を備える。

温度センサＴＳ１は、蓄電池Ｂ１またはその周辺の温度を検出し、検出値を示す信号を演算部１２に与える。電圧センサＶＳ１は、蓄電池Ｂ１の端子間電圧を検出し、検出値を示す信号を判定部１３に与える。

入力部１０、記憶部１１、演算部１２、および判定部１３は、たとえばパーソナルコンピュータで構成される。入力部１０は、たとえばキーボード、マウスで構成され、蓄電池セルＣの放電特性、温度特性、直列数Ｍ、並列数Ｎ、負荷５の消費電力（負荷量）などパラメータを入力するために使用される。記憶部１１は、入力部１０を用いて入力されたパラメータを記憶する。

図４は、蓄電池セルＣの放電特性を例示する図である。図４において、放電を開始すると、蓄電池セルＣの端子間電圧ＶＣは急に低下した後、徐々に低下する。蓄電池放電率（ＣＡ）が高くなるほど、端子間電圧ＶＣの初期値（図４では、２．２３Ｖ）からの低下電圧ΔＶＣが大きくなる。たとえば、蓄電池放電率が１．５ＣＡの場合は、放電開始から２秒間に端子間電圧ＶＣが２．２３Ｖから０．１５Ｖ低下して２．０８Ｖになる（ΔＶＣ＝０．１５Ｖ）。

なお、この放電特性から蓄電池セルＣの等価回路は、多数のコンデンサおよび抵抗素子を直列および並列接続したものであることが分かる。蓄電池セルＣが充電されている状態から放電状態に移行すると、充電電流が無くなるために端子間電圧ＶＣが急に低下し、さらに放電電流値に応じた速度で端子間電圧ＶＣが低下する。放電特性は蓄電池セルＣの種類によって異なり、また蓄電池セルＣの温度に応じて変化する。蓄電池Ｂ１が正常である場合は、停電時に全蓄電池セルＣから均等に放電されるので、蓄電池セルＣの端子間電圧ＶＣの時間変化を予想することができる。

図３に戻って、演算部１２は、記憶部１１に記憶されたパラメータと温度センサＶＳ１からの信号とに基いて、放電を開始してから所定時間後における蓄電池Ｂ１の端子間電圧の下限値である参照値ＶＲ１を求める。判定部１３は、放電を開始してから所定時間後における電圧センサＶＳ１の検出値ＶＢ１と、演算部１２で求められた参照値ＶＲ１とを比較し、ＶＢ１≧ＶＲ１である場合は蓄電池Ｂ１は正常であると判定し、ＶＢ１＜ＶＲ１である場合は蓄電池Ｂ１は正常でないと判定し、判定結果を示す信号を報知部１４に与える。

報知部１４は、たとえばスピーカ、ランプ、ディスプレイなどで構成され、判定部１３から蓄電池Ｂ１が正常でないことを示す信号が与えられた場合は、その旨を音、光、映像などを用いて無停電電源装置の使用者に報知する。

図５は、この無停電電源装置の動作を示すフローチャートである。ステップＳ１において、入力部１０を用いて蓄電池セルＣの放電特性などのパラメータをインプットし、記憶部１１に格納する。ステップＳ２において演算部１２は、負荷量から蓄電池Ｂ１の放電電流を算出する。ステップＳ３において演算部１２は、蓄電池セルＣ当たりの放電電流を算出する。ステップＳ４において演算部１２は、温度センサＴＳ１の検出値に基いて、温度補正した蓄電池セルＣの放電特性を算出する。

ステップＳ５において演算部１２は、蓄電池セルＣ当たりの電圧降下ΔＶＣを算出する。ステップＳ６において演算部１２は、蓄電池セルＣの直列接続数Ｍに基いて、放電開始から所定時間経過後の蓄電池Ｂ１の端子間電圧の下限値である参照値ＶＲ１を算出する。

たとえば、負荷量が５００ｋＷであり、インバータ３の効率が０．９５であり、蓄電池セルＣの公称電圧が２Ｖであり、蓄電池Ｂ１の電池容量が１００Ａｈ／１０ＨＲであり、Ｍ＝３００，Ｎ＝５であるものとする。この場合、蓄電池Ｂ１の放電電流は、（５００ｋＷ×１０００）／（２Ｖ×３００Ｓ×０．９５）＝８７７Ａとなる。したがって、蓄電池放電率は、８７７Ａ／（１００Ａｈ×５並列）＝１．７５ＣＡとなる。蓄電池放電率と温度補正した放電特性曲線とから、放電開始から所定時間経過後の蓄電池セルＣの端子間電圧が分かる。さらに、上記蓄電池セルの端子間電圧×セル直列数３００より、蓄電池Ｂ１の参照値ＶＲ１を算出できる。

ステップＳ７において、判定部１３は、放電開始から所定時間経過後に電圧センサＶＳ１によって検出された蓄電池Ｂ１の端子間電圧の検出値ＶＢ１と、演算部１２によって求められた蓄電池Ｂ１の端子間電圧の参照値ＶＲ１とを比較し、比較結果に基いて蓄電池Ｂ１が正常か否かを判定する。判定部１３は、ＶＢ１≧ＶＲ１である場合は蓄電池Ｂ１は正常であると判定し、ＶＢ１＜ＶＲ１である場合は蓄電池Ｂ１は正常でないと判定する。ステップＳ８において報知部１４は、判定部１３によって蓄電池Ｂ１が正常でないと判定された場合は、その旨を音、光、映像などによって使用者に報知する。

この実施の形態１では、停電時における蓄電池Ｂ１の放電開始から所定時間経過後に蓄電池Ｂ１の端子間電圧を検出し、その検出値ＶＢ１と参照値ＶＲ１の比較結果に基いて蓄電池Ｂ１が正常であるか否かを判定する。したがって、従来例のように蓄電池Ｂ１の劣化診断用の負荷などを別途設ける必要がない。よって、蓄電池Ｂ１の劣化診断を簡単に行なうことができ、装置の小型化、低価格化を図ることができる。

［実施の形態２］
図６は、この発明の実施の形態２による無停電電源装置の構成を示す回路ブロック図であって、図１と対比される図である。図６において、この無停電電源装置は、ｎ台（ただし、ｎは２以上の整数である）の無停電電源ユニットＵ１〜Ｕｎと、ｎ台の蓄電池Ｂ１〜Ｂｎと、切換回路２０とを備える。無停電電源ユニットＵ１〜Ｕｎの各々は、図１で示したように、コンバータ１、コンデンサ２、およびインバータ３を含む。切換回路２０は、ｎ個のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎを含む。

無停電電源ユニットＵ１〜Ｕｎのコンバータ１の入力ノードは、ともに商用交流電源４からの商用周波数の交流電力を受ける。蓄電池Ｂ１〜Ｂｎの正極端子Ｔ１は、それぞれ無停電電源ユニットＵ１〜Ｕｎのコンバータ１およびインバータ３間のノードＮ１に接続される。蓄電池Ｂ１〜Ｂｎの負極端子Ｔ１は、ともに基準電圧のラインに接続される。無停電電源ユニットＵ１〜Ｕｎのインバータ３の出力ノードはそれぞれスイッチＳＷ１〜ＳＷｎの一方端子に接続され、スイッチＳＷ１〜ＳＷｎの他方端子はともに負荷５に接続される。

この無停電電源装置では、負荷５の消費電力を供給するために必要な台数ｋ（ただし、ｋは１以上でｎ以下の整数である）の無停電電源ユニットＵ１〜Ｕｋが選択され、選択された無停電電源ユニットＵ１〜Ｕｋが運転され、選択された無停電電源ユニットＵ１〜Ｕｋに対応するスイッチＳＷ１〜ＳＷｋがオンされる。

商用交流電源４から交流電力が供給されている通常時は、無停電電源ユニットＵ１〜Ｕｋの各々において、コンバータ２によって生成された直流電力が蓄電池Ｂ１に蓄えられるとともに、インバータ３によって商用周波数の交流電力に変換されて負荷５に供給される。また、商用交流電源４からの交流電力の供給が停止した停電時は、無停電電源ユニットＵ１〜Ｕｋの各々において、コンバータ１の運転が停止され、蓄電池Ｂ１に蓄えられた直流電力がインバータ３によって商用周波数の交流電力に変換されて負荷５に供給される。したがって、この無停電電源装置によれば、停電時でも蓄電池Ｂ１に直流電力が蓄えられている間は負荷５の運転を継続することができる。

図７は、この無停電電源装置のうちの蓄電池Ｂ１〜Ｂｎの劣化診断に関連する部分を示すブロック図であって、図３と対比される図である。図７において、この無停電電源装置は、温度センサＴＳ１〜ＴＳｎ、電圧センサＶＳ１〜ＶＳｎ、入力部１０、記憶部１１、演算部１２、判定部１３、および報知部１４を備える。

温度センサＴＳ１〜ＴＳｎは、それぞれ蓄電池Ｂ１〜Ｂｎまたはそれら周辺の温度を検出し、検出値を示す信号を演算部１２に与える。電圧センサＶＳ１〜ＶＳｎは、それぞれ蓄電池Ｂ１〜Ｂｎの端子間電圧を検出し、検出値を示す信号を判定部１３に与える。

入力部１０、記憶部１１、演算部１２、および判定部１３は、たとえばパーソナルコンピュータで構成される。入力部１０は、たとえばキーボード、マウスで構成され、運転する無停電電源ユニットの番号（Ｕ１〜Ｕｋ）、蓄電池セルＣの放電特性、温度特性、直列数Ｍ、並列数Ｎ、負荷５の消費電力（負荷量）などパラメータを入力するために使用される。記憶部１１は、入力部１０を用いて入力されたパラメータを記憶する。

演算部１２は、記憶部１１に記憶されたパラメータと、運転中の無停電電源ユニットＵ１〜Ｕｋに対応する温度センサＶＳ１〜ＶＳｋからの信号とに基いて、放電を開始してから所定時間後における蓄電池Ｂ１〜Ｂｋの端子間電圧の下限値である参照値ＶＲ１〜ＶＲｋを求める。

判定部１３は、放電開始から所定時間経過後の電圧センサＶＳ１〜ＶＳｋの検出値ＶＢ１〜ＶＢｋと演算部１２で求められた参照値ＶＲ１〜ＶＲｎとをそれぞれ比較し、ＶＢ≧ＶＲである場合はその蓄電池は正常であると判定し、ＶＢ＜ＶＲである場合はその蓄電池は正常でないと判定し、判定結果を示す信号を報知部１４に与える。

報知部１４は、たとえばスピーカ、ランプ、ディスプレイなどで構成され、判定部１３から蓄電池Ｂ１〜Ｂｋのうちの特定の蓄電池が正常でないことを示す信号が与えられた場合は、その旨を音、光、映像などを用いて無停電電源装置の使用者に報知する。この実施の形態２でも、実施の形態１と同じ効果が得られる。

［実施の形態３］
図８は、本実施の形態３の無停電電源装置のうちの蓄電池Ｂ１〜Ｂｎの劣化診断に関連する部分を示すブロック図であって、図７と対比される図である。無停電電源装置の全体構成は、図６で示したものと同じである。図８において、この無停電電源装置は、電圧センサＶＳ１〜ＶＳｎ、判定部２１、および報知部１４を備える。負荷５の消費電力に基いて、ｋ台の無停電電源ユニットＵ１〜Ｕｋが使用されるものとする。

電圧センサＶＳ１〜ＶＳｎは、それぞれ蓄電池Ｂ１〜Ｂｎの端子間電圧を検出し、検出値を示す信号を判定部２１に与える。判定部２１は、放電開始から所定時間経過後における蓄電池Ｂ１〜Ｂｋの端子間電圧の検出値ＶＢ１〜ＶＢｋ同士を比較し、比較結果に基いて蓄電池Ｂ１〜Ｂｋが正常であるか否かを判定する。

ｋ台の無停電電源ユニットＵ１〜Ｕｋは負荷電流を均等に分担するので、蓄電池Ｂ１〜Ｂｋが正常である場合は、ＶＢ１〜ＶＢｋは略等しくなるはずである。したがって、判定部２１は、ＶＢ１〜ＶＢｎが略等しい場合は蓄電池Ｂ１〜Ｂｋは正常であると判定し、ＶＢ１〜ＶＢｎが略等しくない場合は蓄電池Ｂ１〜Ｂｋは正常でないと判定する。また判定部２１は、ＶＢ１〜ＶＢｋのうちの（ｋ−１）個の電圧が略等しく、１個の電圧が（ｋ−１）個の電圧よりも低い場合は、その低い電圧に対応する蓄電池Ｂ１は正常でないと判定する。

報知部１４は、たとえばスピーカ、ランプ、ディスプレイなどで構成され、判定部２１から蓄電池Ｂ１〜Ｂｋ（または特定の蓄電池）が正常でないことを示す信号が与えられた場合は、その旨を音、光、映像などを用いて無停電電源装置の使用者に報知する。

次に、ｋ＝３の場合について具体的に説明する。図９（ａ）〜（ｃ）および図１０（ａ）〜（ｃ）は、停電時（放電時）における蓄電池Ｂ１〜Ｂ３の端子間電圧の時間変化を示すタイムチャートである。特に、図９（ａ）〜（ｃ）は蓄電池Ｂ１〜Ｂ３が正常である場合を示し、図１０(ａ）〜（ｃ）は蓄電池Ｂ１〜Ｂ３のうちの蓄電池Ｂ２が正常でない場合を示している。

３台の無停電電源ユニットＵ１〜Ｕ３は負荷電流を均等に分担するので、蓄電池Ｂ１〜Ｂ３が正常である場合は、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、ＶＢ１〜ＶＢ３は略等しくなる。判定部２１は、ＶＢ１〜ＶＢ３が略等しいので、蓄電池Ｂ１〜Ｂ３は正常であると判定する。

これに対して蓄電池Ｂ１〜Ｂ３のうちの蓄電池Ｂ２が正常でない場合は、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、ＶＢ２はＶＢ１，ＶＢ３よりも明らかに低くなる。判定部２１は、ＶＢ１〜ＶＢ３が等しくないので、蓄電池Ｂ１〜Ｂ３は正常でないと判定する。あるいは判定部２１は、ＶＢ２はＶＢ１，ＶＢ３よりも明らかに低いので、蓄電池Ｂ２は正常でないと判定する。

この実施の形態３では、蓄電池ＶＢ１〜ＶＢｋの放電開始から所定時間後の端子間電圧の検出値ＶＢ１〜ＶＢｋ同士を比較し、その比較結果に基いて蓄電池Ｂ１〜Ｂｋが正常であるか否かを判定する。したがって、実施の形態２よりも、蓄電池Ｂ１〜Ｂｋが正常であるか否かを簡単に判定することができる。

なお、実施の形態２，３を組み合わせ、判定部１３，２１の両方を設けてもよい。たとえば、実施の形態３の判定部２１によって蓄電池Ｂ１〜Ｂｋが正常であるか否かを簡単に判定し、蓄電池Ｂ１〜Ｂｋが正常でないと判定された場合は、実施の形態２の判定部１３によって蓄電池Ｂ１〜Ｂｋのうちの劣化した蓄電池を特定するとよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ コンバータ、２ コンデンサ、３ インバータ、４ 商用交流電源、５ 負荷、１０ 入力部、１１ 記憶部、１２ 演算部、１３，２１ 判定部、１４ 報知部、２０ 切換回路、Ｕ１〜Ｕｎ 無停電電源ユニット、Ｂ１〜Ｂｎ 蓄電池、Ｃ 蓄電池セル、ＣＳ セル直列接続体、Ｔ１ 正極端子、Ｔ２ 負極端子、ＴＳ１〜ＴＳｎ 温度センサ、ＶＳ１〜ＶＳｎ 電圧センサ、ＳＷ１〜ＳＷｎ スイッチ。

Claims (7)

1. 交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータと、
   前記コンバータによって生成された直流電力を蓄える蓄電池と、
   前記交流電源から交流電力が供給されている通常時は前記コンバータによって生成された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給し、前記交流電源からの交流電力の供給が停止した停電時は前記蓄電池に蓄えられた直流電力を交流電力に変換して前記負荷に供給するインバータと、
   前記蓄電池の端子間電圧を検出する電圧検出器と、
   前記停電時に前記蓄電池の放電が開始されてから所定時間経過後における前記電圧検出器の検出値と、前記負荷の消費電力に応じて予め求められた参照値とを比較し、比較結果に基いて前記蓄電池が正常か否かを判定する判定部とを備える、無停電電源装置。
2. さらに、前記蓄電池またはその周辺の温度を検出する温度検出器を備え、
   前記判定部は、前記温度検出器の検出結果に基いて前記参照値を補正し、補正した前記参照値と前記電圧検出器の検出値とに基いて、前記蓄電池が正常か否かを判定する、請求項１に記載の無停電電源装置。
3. さらに、前記判定部によって前記蓄電池が正常でないと判定された場合は、その旨を報知する報知部を備える、請求項１または請求項２に記載の無停電電源装置。
4. 交流電源と負荷の間に並列接続された複数の無停電電源装置を備え、
   各無停電電源装置は、
   前記交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータと、
   前記コンバータによって生成された直流電力を蓄える蓄電池と、
   前記交流電源から交流電力が供給されている通常時は前記コンバータによって生成された直流電力を交流電力に変換して前記負荷に供給し、前記交流電源からの交流電力の供給が停止した停電時は前記蓄電池に蓄えられた直流電力を交流電力に変換して前記負荷に供給するインバータとを含み、
   さらに、それぞれ複数の前記蓄電池に対応して設けられ、各々が、対応の蓄電池の端子間電圧を検出する複数の電圧検出器と、
   前記停電時に複数の前記蓄電池の放電が開始されてから所定時間経過後における前記複数の電圧検出器の検出値同士を比較し、その比較結果に基いて複数の前記蓄電池が正常か否かを判定する判定部とを備える、無停電電源システム。
5. 前記判定部は、さらに、各前記電圧検出器の検出値と前記負荷の消費電力に応じて予め求められた参照値とを比較し、比較結果に基いて、その電圧検出器に対応する前記蓄電池が正常か否かを判定する、請求項４に記載の無停電電源システム。
6. さらに、各前記蓄電池またはその周辺の温度を検出する温度検出器を備え、
   前記判定部は、前記温度検出器の検出結果に基いて前記参照値を補正し、補正した前記参照値と前記電圧検出器の検出値とに基いて、前記蓄電池が正常か否かを判定する、請求項５に記載の無停電電源システム。
7. さらに、前記判定部によって少なくとも１つの前記蓄電池が正常でないと判定された場合は、その旨を報知する報知部を備える、請求項４から請求項６までのいずれかに記載の無停電電源システム。

Images