JP2016010250A - 無停電電源装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1の態様は、外部電源から負荷装置へ電力を供給する電源ラインに並列に接続される入出力端子と、定格電圧が前記外部電源の電圧と同じ電圧である第1電池パック及び第2電池パックを含む電池ユニットと、前記外部電源の電圧を前記第1電池パック及び前記第2電池パックの充電電圧まで昇圧して前記電池ユニットを充電する充電回路と、前記外部電源の停電時に、前記入出力端子を通じて前記電池ユニットから前記負荷装置へ放電する放電回路と、前記充電回路及び放電回路を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記第1電池パックの充電中、及び前記第1電池パックを満充電状態まで充電した後に前記第1電池パックの電圧が前記負荷装置の上限電圧以下に低下するまでの間、前記第1電池パックの放電を禁止して前記第2電池パックの放電を許可し、前記第2電池パックの充電中、及び前記第2電池パックを満充電状態まで充電した後に前記第2電池パックの電圧が前記負荷装置の上限電圧以下に低下するまでの間、前記第2電池パックの放電を禁止して前記第1電池パックの放電を許可する、無停電電源装置である。
本発明の第2の態様は、前述した本発明の第1の態様において、前記制御装置は、前記第1電池パック及び前記第2電池パックの電圧がいずれも前記負荷装置の下限電圧より低いことを条件として、前記第1電池パック及び前記第2電池パックの電圧が前記負荷装置の上限電圧になるまで、前記第1電池パック及び前記第2電池パックを同時に充電するとともに、前記第1電池パック及び前記第2電池パックの放電を許可する、無停電電源装置である。
本発明の第3の態様は、前述した本発明の第2の態様において、前記放電回路は、前記電池ユニットから前記入出力端子への放電経路に設けられ、前記電池ユニットの電圧を降圧する半導体素子と、前記半導体素子をバイパスするバイパス回路と、を含む、無停電電源装置である。
本発明の第4の態様は、前述した本発明の第1〜第3の態様のいずれかにおいて、前記制御装置は、停電時に前記第1電池パックの放電が許可されている場合には、前記第1電池パックの電圧が前記負荷装置の下限電圧より低下したことを条件として前記第2電池パックの放電を許可し、停電時に前記第2電池パックの放電が許可されている場合には、前記第2電池パックの電圧が前記負荷装置の下限電圧より低下したことを条件として前記第1電池パックの放電を許可する、無停電電源装置である。
このように第1電池パック又は第2電池パックのいずれか一方の放電を許可し、その電圧が負荷装置の下限電圧より低下するまで放電した後、他方の放電を許可することによって、第1電池パック又は第2電池パックの継ぎ足し充電の機会を低減することができる。したがって本発明の第4の態様によれば、電池ユニットにおいてメモリー効果による一時的な電圧降下が生ずる虞を低減することができる。
尚、本発明は、以下説明する実施例に特に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
本発明に係る無停電電源装置10の構成について、図1を参照しながら説明する。
図1は、無停電電源装置10の構成を図示した回路図である。
無停電電源装置10は、入出力端子11、電池ユニット12、充放電回路13、制御装置14を備える。
制御装置14が実行する第1電池パック121及び第2電池パック122の充放電制御について、図2を参照しながら説明する。
図2は、無停電電源装置10の充放電制御を図示したタイミングチャートである。図2のタイミングチャートにおいて、第1電池パック121の電圧V21は実線で、第2電池パック122の電圧V22は波線で、それぞれ図示されている。
本発明に係る無停電電源装置10の変形例について、図3を参照しながら説明する。
図3は、無停電電源装置10の変形例の構成を図示した回路図である。
11 入出力端子
12 電池ユニット
13 充放電回路
14 制御装置
20 外部電源
30 負荷装置
121 第1電池パック
122 第2電池パック
131 DC/DCコンバータ
D1、D2 ダイオード
SW1 第1充電スイッチ
SW2 第1放電スイッチ
SW3 第2充電スイッチ
SW4 第2放電スイッチ
SW5 バイパススイッチ
Claims (4)
- 外部電源から負荷装置へ電力を供給する電源ラインに並列に接続される入出力端子と、
定格電圧が前記外部電源の電圧と同じ電圧である第1電池パック及び第2電池パックを含む電池ユニットと、
前記外部電源の電圧を前記第1電池パック及び前記第2電池パックの充電電圧まで昇圧して前記電池ユニットを充電する充電回路と、
前記外部電源の停電時に、前記入出力端子を通じて前記電池ユニットから前記負荷装置へ放電する放電回路と、
前記充電回路及び放電回路を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記第1電池パックの充電中、及び前記第1電池パックを満充電状態まで充電した後に前記第1電池パックの電圧が前記負荷装置の上限電圧以下に低下するまでの間、前記第1電池パックの放電を禁止して前記第2電池パックの放電を許可し、
前記第2電池パックの充電中、及び前記第2電池パックを満充電状態まで充電した後に前記第2電池パックの電圧が前記負荷装置の上限電圧以下に低下するまでの間、前記第2電池パックの放電を禁止して前記第1電池パックの放電を許可する、無停電電源装置。 - 請求項1に記載の無停電電源装置において、前記制御装置は、前記第1電池パック及び前記第2電池パックの電圧がいずれも前記負荷装置の下限電圧より低いことを条件として、前記第1電池パック及び前記第2電池パックの電圧が前記負荷装置の上限電圧になるまで、前記第1電池パック及び前記第2電池パックを同時に充電するとともに、前記第1電池パック及び前記第2電池パックの放電を許可する、無停電電源装置。
- 請求項2に記載の無停電電源装置において、前記放電回路は、前記電池ユニットから前記入出力端子への放電経路に設けられ、前記電池ユニットの電圧を降圧する半導体素子と、前記半導体素子をバイパスするバイパス回路と、を含む、無停電電源装置。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の無停電電源装置において、前記制御装置は、停電時に前記第1電池パックの放電が許可されている場合には、前記第1電池パックの電圧が前記負荷装置の下限電圧より低下したことを条件として前記第2電池パックの放電を許可し、
停電時に前記第2電池パックの放電が許可されている場合には、前記第2電池パックの電圧が前記負荷装置の下限電圧より低下したことを条件として前記第1電池パックの放電を許可する、無停電電源装置。
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