JP2563177B2 - 高周波信号重畳による直流無停電電源の蓄電池過放電防止方式 - Google Patents
高周波信号重畳による直流無停電電源の蓄電池過放電防止方式Info
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- JP2563177B2 JP2563177B2 JP62167093A JP16709387A JP2563177B2 JP 2563177 B2 JP2563177 B2 JP 2563177B2 JP 62167093 A JP62167093 A JP 62167093A JP 16709387 A JP16709387 A JP 16709387A JP 2563177 B2 JP2563177 B2 JP 2563177B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、内蔵されている蓄電池の過放電を防止する
ための過放電防止方式に関するものである。
ための過放電防止方式に関するものである。
（従来技術及び発明が解決しようとする問題点） 小容量の直流無停電電源システムの構成としては、商
用交流電源を受電し、直流電力を出力する電源回路の出
力側に、蓄電池を並列接続し、通常は蓄電池を充電して
おき、商用電源が停電となった時は蓄電池から負荷を給
電するというのが一般的な構成である。
用交流電源を受電し、直流電力を出力する電源回路の出
力側に、蓄電池を並列接続し、通常は蓄電池を充電して
おき、商用電源が停電となった時は蓄電池から負荷を給
電するというのが一般的な構成である。
第３図はこのような従来一般に用いられている無停電
電源システムの構成図である。第３図において、１は商
用交流電源、２は回路しゃ断器、３は電源回路、４は蓄
電池、5A,5Bは直流出力端子である。商用電源が正常で
回路しゃ断器２がオンの場合には、商用電源１から電源
回路３に電力が供給され、蓄電池４を充電しつつ、直流
出力端子5A,5Bから直流電流が出力される。一方、商用
電源が停電が、もしくは回路しゃ断器がオフの場合に
は、電源回路３に電力は供給されず、蓄電池４から直接
直流電力が出力される。
電源システムの構成図である。第３図において、１は商
用交流電源、２は回路しゃ断器、３は電源回路、４は蓄
電池、5A,5Bは直流出力端子である。商用電源が正常で
回路しゃ断器２がオンの場合には、商用電源１から電源
回路３に電力が供給され、蓄電池４を充電しつつ、直流
出力端子5A,5Bから直流電流が出力される。一方、商用
電源が停電が、もしくは回路しゃ断器がオフの場合に
は、電源回路３に電力は供給されず、蓄電池４から直接
直流電力が出力される。
ところで、かかる直流無停電電源システムが、一般家
庭やオフィスなどの配電系に設置された場合、居住者の
都合で回路しゃ断器２をオフさせることが頻繁に行われ
ることが想定される。このような場合には、商用電源が
停電でないのにもかかわらず、蓄電池から放電が行わ
れ、真に停電が発生した場合に蓄電池によるバックアッ
プ機能が果たせないという問題がある。また、回路しゃ
断器のオン，オフに伴って蓄電池の充放電が繰り返され
るため、蓄電池の劣化を著しく早めてしまう。これらの
ことは直流無停電電源システムを運用するうえできわめ
て好ましくない。
庭やオフィスなどの配電系に設置された場合、居住者の
都合で回路しゃ断器２をオフさせることが頻繁に行われ
ることが想定される。このような場合には、商用電源が
停電でないのにもかかわらず、蓄電池から放電が行わ
れ、真に停電が発生した場合に蓄電池によるバックアッ
プ機能が果たせないという問題がある。また、回路しゃ
断器のオン，オフに伴って蓄電池の充放電が繰り返され
るため、蓄電池の劣化を著しく早めてしまう。これらの
ことは直流無停電電源システムを運用するうえできわめ
て好ましくない。
また、発明者の一人がすでに出願しているように、回
路しゃ断器の１次側および２次側、それぞれに電圧検出
器を設け、この信号を利用して回路しゃ断器がオフとな
っている場合のみ蓄電池の放電を停止し、蓄電池の不要
な放電を避ける方法もある。しかし、この方法では電圧
検出器の信号を伝達するための信号線を新たに敷設する
必要があり、経済性の点で問題があった。
路しゃ断器の１次側および２次側、それぞれに電圧検出
器を設け、この信号を利用して回路しゃ断器がオフとな
っている場合のみ蓄電池の放電を停止し、蓄電池の不要
な放電を避ける方法もある。しかし、この方法では電圧
検出器の信号を伝達するための信号線を新たに敷設する
必要があり、経済性の点で問題があった。
（発明の目的） 本発明は上記の欠点を改善するために提案されたもの
で、その目的とする点は、商用電源を入力として動作す
る電源回路の入力断が発生した場合に、その原因が停電
であるのか、回路しゃ断器のオフであるかの区別が可能
で、これにより蓄電池の放電を行うか否かのシーケンス
制御機能をもつ直無停電電源システムを提供することに
ある。
で、その目的とする点は、商用電源を入力として動作す
る電源回路の入力断が発生した場合に、その原因が停電
であるのか、回路しゃ断器のオフであるかの区別が可能
で、これにより蓄電池の放電を行うか否かのシーケンス
制御機能をもつ直無停電電源システムを提供することに
ある。
（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明は商用電源の配電
系に接続される回路しゃ断器と、該回路しゃ断器を経由
して供給される商用電源を受けて動作する電源回路と、
該電源回路により充電される蓄電池とからなる直流無停
電電源において、前記回路しゃ断器の接点間に高周波信
号伝達手段を、前記回路しゃ断器の商用電源側に高周波
信号を重畳するための高周波発振器を、前記回路しゃ断
器の２次側に高周波信号および商用電源を検出するため
の交流検出器をそれぞれ設けるとともに、前記蓄電池に
直列に、放電を断続するためのスイッチ回路を接続し、
前記交流検出器で検出される信号が前記高周波信号のみ
となったときに限り、前記スイッチ回路を断とすること
を特徴とする高周波信号重畳による直流無停電電源の蓄
電池過放電防止方式を発明の要旨とするものである。
系に接続される回路しゃ断器と、該回路しゃ断器を経由
して供給される商用電源を受けて動作する電源回路と、
該電源回路により充電される蓄電池とからなる直流無停
電電源において、前記回路しゃ断器の接点間に高周波信
号伝達手段を、前記回路しゃ断器の商用電源側に高周波
信号を重畳するための高周波発振器を、前記回路しゃ断
器の２次側に高周波信号および商用電源を検出するため
の交流検出器をそれぞれ設けるとともに、前記蓄電池に
直列に、放電を断続するためのスイッチ回路を接続し、
前記交流検出器で検出される信号が前記高周波信号のみ
となったときに限り、前記スイッチ回路を断とすること
を特徴とする高周波信号重畳による直流無停電電源の蓄
電池過放電防止方式を発明の要旨とするものである。
しかして本発明は、商用電源を入力として動作する電
源回路の入力断が発生した場合に、その原因が停電であ
るのか、回路しゃ断器のオフであるのかの区別を行うた
め、回路しゃ断器の商用電源側（１次側）に高周波発振
器を設けて商用電源に高周波信号を重畳し、かつ回路し
ゃ断器の接点間に接続したコンデンサなどの高周波信号
のみを通す素子で回路しゃ断器の１次−２次間をバイパ
スして商用電源が停電にならない限りは高周波信号を２
次側に伝達し、上記区別を電源回路の近傍で行えるよう
にしたものである。しかも信号伝達用の配線は不要であ
る。これが可能になったので、停電時でないにもかかわ
らず、回路しゃ断器がオフとなったときのみ、強制的に
蓄電池放電をオフさせることができる。
源回路の入力断が発生した場合に、その原因が停電であ
るのか、回路しゃ断器のオフであるのかの区別を行うた
め、回路しゃ断器の商用電源側（１次側）に高周波発振
器を設けて商用電源に高周波信号を重畳し、かつ回路し
ゃ断器の接点間に接続したコンデンサなどの高周波信号
のみを通す素子で回路しゃ断器の１次−２次間をバイパ
スして商用電源が停電にならない限りは高周波信号を２
次側に伝達し、上記区別を電源回路の近傍で行えるよう
にしたものである。しかも信号伝達用の配線は不要であ
る。これが可能になったので、停電時でないにもかかわ
らず、回路しゃ断器がオフとなったときのみ、強制的に
蓄電池放電をオフさせることができる。
次に本発明の実施例について説明する。なお、実施例
は一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しない範囲
で、種々の変更あるいは改良を行いうることは言うまで
もない。
は一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しない範囲
で、種々の変更あるいは改良を行いうることは言うまで
もない。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に沿って説明する。第１
図は本発明の実施例を示すブロック図であって、図にお
いて、１は商用電源、２は回路しゃ断器、３は電源回
路、４は蓄電池、5A,5Bは直流出力端子、６は高周波発
振器で、回路しゃ断器において１次側すなわち商用電源
１側に設けられる。7A,7Bは夫々回路しゃ断器２の開閉
接点に並列に挿入されているコンデンサ、８は交流検出
器で、回路しゃ断器２の２次側すなわち蓄電池４側に設
けられる。
図は本発明の実施例を示すブロック図であって、図にお
いて、１は商用電源、２は回路しゃ断器、３は電源回
路、４は蓄電池、5A,5Bは直流出力端子、６は高周波発
振器で、回路しゃ断器において１次側すなわち商用電源
１側に設けられる。7A,7Bは夫々回路しゃ断器２の開閉
接点に並列に挿入されているコンデンサ、８は交流検出
器で、回路しゃ断器２の２次側すなわち蓄電池４側に設
けられる。
次に動作について説明する。商用電源が正常で回路し
ゃ断器がオンの場合には、商用電源１から電源回路３に
電力が供給され、蓄電池４を充電しつつ、直流出力端子
5A,5Bから直流電力が出力される。一方、商用電源が停
電か、もしくは回路しゃ断器がオフの場合には、電源回
路３に電力は供給されず、蓄電池４から直接直流電力が
出力される。
ゃ断器がオンの場合には、商用電源１から電源回路３に
電力が供給され、蓄電池４を充電しつつ、直流出力端子
5A,5Bから直流電力が出力される。一方、商用電源が停
電か、もしくは回路しゃ断器がオフの場合には、電源回
路３に電力は供給されず、蓄電池４から直接直流電力が
出力される。
また、高周波発振器６は数百kHz程度の交流信号を発
生し、商用電源ラインに重畳する。この信号は、回路し
ゃ断器２がオンの状態のときは回路しゃ断器の接点を通
して、回路しゃ断器２がオフの状態のときは高周波信号
のみを通すコンデンサ7A,7Bを通して、電源回路３側に
伝わる。電源回路側では商用電源と高周波信号とが、交
流検出器８で検出される。なお、一般家庭における電力
線のインピーダンスは数十Ω程度と小さいため、高周波
発振器６の送信インピーダンスは電力線と合わせた低い
インピーダンスとし、逆に交流検出器８から高周波発振
器６側をみた受信インピーダンスは数百Ω程度に設定す
る。したがって、実用上は各部でトランス結合等を用い
てインピーダンス変換を行う必要がある。
生し、商用電源ラインに重畳する。この信号は、回路し
ゃ断器２がオンの状態のときは回路しゃ断器の接点を通
して、回路しゃ断器２がオフの状態のときは高周波信号
のみを通すコンデンサ7A,7Bを通して、電源回路３側に
伝わる。電源回路側では商用電源と高周波信号とが、交
流検出器８で検出される。なお、一般家庭における電力
線のインピーダンスは数十Ω程度と小さいため、高周波
発振器６の送信インピーダンスは電力線と合わせた低い
インピーダンスとし、逆に交流検出器８から高周波発振
器６側をみた受信インピーダンスは数百Ω程度に設定す
る。したがって、実用上は各部でトランス結合等を用い
てインピーダンス変換を行う必要がある。
高周波発振器６の発振出力および交流検出器８の検出
感度の実用上の値は、およそ次の通りである。すなわ
ち、一般家庭の電力線同相間の伝送損失を最大30dBと見
込むと、交流検出器８において信号強度20mVを確保する
ための高周波発振器６の送信出力は次式で与えられる。
感度の実用上の値は、およそ次の通りである。すなわ
ち、一般家庭の電力線同相間の伝送損失を最大30dBと見
込むと、交流検出器８において信号強度20mVを確保する
ための高周波発振器６の送信出力は次式で与えられる。
20（mV）×31.6（＝30dB）＝632（mV） よって、高周波発振器６の送信出力は余裕を見込ん
で、800mV（10Ω）あればよいことになる。
で、800mV（10Ω）あればよいことになる。
本発明は、商用電源を入力として動作する電源回路の
入力断が発生した場合に、その原因が停電であるのか、
回路しゃ断器のオフであるのかの区別を行い、後者が原
因である場合のみ、蓄電池の放電をオフとして蓄電池の
不要な放電を未然に防止することを目的としている。第
１図では、交流検出器８において検出される信号に高周
波信号成分の交流信号が存在するにもかかわらず、商用
電源成分の交流信号が検出されない場合のみ、回路しゃ
断器がオフとなっているとの判断を行えばよい。この場
合のみ、スイッチ回路９に放電をオフとする信号を送出
するよう制御系を構成することによって、上記目的を容
易に達成できる。
入力断が発生した場合に、その原因が停電であるのか、
回路しゃ断器のオフであるのかの区別を行い、後者が原
因である場合のみ、蓄電池の放電をオフとして蓄電池の
不要な放電を未然に防止することを目的としている。第
１図では、交流検出器８において検出される信号に高周
波信号成分の交流信号が存在するにもかかわらず、商用
電源成分の交流信号が検出されない場合のみ、回路しゃ
断器がオフとなっているとの判断を行えばよい。この場
合のみ、スイッチ回路９に放電をオフとする信号を送出
するよう制御系を構成することによって、上記目的を容
易に達成できる。
第２図は本発明の他の実施例を示すブロック図であっ
て、10はDC−DCコンバータ、11A,11Bは他の直流出力端
子である。第２図において、商用電源入力から交流検出
器８までの構成、および動作は第１図と同じであるが、
電源回路３の出力に並列に蓄電池４が接続され、これら
の出力をさらにDC−DCコンバータ10で変換して、端子11
A,11Bより直流出力を得る構成である。この構成におい
て、交流検出器８の信号によりDC−DCコンバータを動作
状態（オン）と停止状態（オフ）に設定できるよう構成
する。なお、DC−DCコンバータは、停止状態に設定する
ことによりその入力電流は極めて小さいものとなる。し
たがって、商用電源が正常であるにもかかわらず、回路
しゃ断器がオフとなったときのみ、DC−DCコンバータは
強制的に停止状態に設定されるので、第１図の同様、蓄
電池の不要な放電を最小限に留めることができる。
て、10はDC−DCコンバータ、11A,11Bは他の直流出力端
子である。第２図において、商用電源入力から交流検出
器８までの構成、および動作は第１図と同じであるが、
電源回路３の出力に並列に蓄電池４が接続され、これら
の出力をさらにDC−DCコンバータ10で変換して、端子11
A,11Bより直流出力を得る構成である。この構成におい
て、交流検出器８の信号によりDC−DCコンバータを動作
状態（オン）と停止状態（オフ）に設定できるよう構成
する。なお、DC−DCコンバータは、停止状態に設定する
ことによりその入力電流は極めて小さいものとなる。し
たがって、商用電源が正常であるにもかかわらず、回路
しゃ断器がオフとなったときのみ、DC−DCコンバータは
強制的に停止状態に設定されるので、第１図の同様、蓄
電池の不要な放電を最小限に留めることができる。
なお、本実施例では、回路しゃ断器の接点間に接続す
る高周波伝達手段としてコンデンサを例に挙げて説明し
たが、この素子としては接点がオフの時、商用電源成分
を端子間で絶縁して高周波成分のみを選択的に伝達でき
る素子または回路であれば、同様な効果が得られること
は言うまでもない。
る高周波伝達手段としてコンデンサを例に挙げて説明し
たが、この素子としては接点がオフの時、商用電源成分
を端子間で絶縁して高周波成分のみを選択的に伝達でき
る素子または回路であれば、同様な効果が得られること
は言うまでもない。
以上述べた構成をとることにより、商用電源が正常で
回路しゃ断器がオフとなった場合には、蓄電池の放電が
行われないよう、回路が自動的に設定される。したがっ
て、蓄電池の不要な放電が行われないため、停電時にお
いては蓄電池が所期の放電容量をもつよう保つことがで
きるので、良好なバックアップ特性の得られることが期
待できる。
回路しゃ断器がオフとなった場合には、蓄電池の放電が
行われないよう、回路が自動的に設定される。したがっ
て、蓄電池の不要な放電が行われないため、停電時にお
いては蓄電池が所期の放電容量をもつよう保つことがで
きるので、良好なバックアップ特性の得られることが期
待できる。
また、回路しゃ断器のオン，オフのたびに蓄電池の充
放電が繰り返されてしまうこともないので、蓄電池の劣
化を防止する点でも効果がある。
放電が繰り返されてしまうこともないので、蓄電池の劣
化を防止する点でも効果がある。
（発明の効果） 叙上のように、本発明によれば、商用電源の配電系に
接続される回路しゃ断器と、該回路しゃ断器を経由して
供給される商用電源を受けて動作する電源回路と、該電
源回路により充電される蓄電池とからなる直流無停電電
源において、前記回路しゃ断器の接点間に高周波信号伝
達手段を、前記回路しゃ断器の商用電源側に高周波信号
を重畳するための高周波発振器を、前記回路しゃ断器の
２次側に高周波信号および商用電源を検出するための交
流検出器をそれぞれ設けるとともに、前記蓄電池に直列
に、放電を断続するためのスイッチ回路を接続し、前記
交流検出器で検出される信号が前記高周波信号のみとな
ったときに限り、前記スイッチ回路を断とすることによ
り、居住者の意志で回路しゃ断器をオフとしその配電系
内に存在する機器の動作を停止させた場合には、その中
に存在している蓄電池の不要な放電を自動的に防いでい
ることになる。よって、一般家庭やオフィスなど、商用
電源の回路しゃ断器が頻繁にオン，オフされ、かつその
配電系の中に、居住者がそこにいる場合のみ蓄電池でバ
ックアップする必要のある機器が含まれているような配
電系に適用することにより、停電時のバックアップ時間
の確保、蓄電池の寿命延長など、直流無停電電源システ
ムの運用上はかり知れない効果がある。
接続される回路しゃ断器と、該回路しゃ断器を経由して
供給される商用電源を受けて動作する電源回路と、該電
源回路により充電される蓄電池とからなる直流無停電電
源において、前記回路しゃ断器の接点間に高周波信号伝
達手段を、前記回路しゃ断器の商用電源側に高周波信号
を重畳するための高周波発振器を、前記回路しゃ断器の
２次側に高周波信号および商用電源を検出するための交
流検出器をそれぞれ設けるとともに、前記蓄電池に直列
に、放電を断続するためのスイッチ回路を接続し、前記
交流検出器で検出される信号が前記高周波信号のみとな
ったときに限り、前記スイッチ回路を断とすることによ
り、居住者の意志で回路しゃ断器をオフとしその配電系
内に存在する機器の動作を停止させた場合には、その中
に存在している蓄電池の不要な放電を自動的に防いでい
ることになる。よって、一般家庭やオフィスなど、商用
電源の回路しゃ断器が頻繁にオン，オフされ、かつその
配電系の中に、居住者がそこにいる場合のみ蓄電池でバ
ックアップする必要のある機器が含まれているような配
電系に適用することにより、停電時のバックアップ時間
の確保、蓄電池の寿命延長など、直流無停電電源システ
ムの運用上はかり知れない効果がある。
第１図は本発明の高周波信号重畳による直流無停電電源
の蓄電池過放電防止方式の構成図、第２図は本発明の他
の実施例を示す構成図、第３図は従来の直流無停電電源
システムの構成図である。 １……商用交流電源 ２……回路しゃ断器 ３……電源回路 ４……蓄電池 5A,5B……直流出力端子 ６……高周波発振器 7A,7B……コンデンサ ８……交流検出器 ９……スイッチ回路 10……DC−DCコンバータ 11A,11B……他の直流出力端子
の蓄電池過放電防止方式の構成図、第２図は本発明の他
の実施例を示す構成図、第３図は従来の直流無停電電源
システムの構成図である。 １……商用交流電源 ２……回路しゃ断器 ３……電源回路 ４……蓄電池 5A,5B……直流出力端子 ６……高周波発振器 7A,7B……コンデンサ ８……交流検出器 ９……スイッチ回路 10……DC−DCコンバータ 11A,11B……他の直流出力端子
Claims (2)
- 【請求項１】商用電源の配電系に接続される回路しゃ断
器と、該回路しゃ断器を経由して供給される商用電源を
受けて動作する電源回路と、該電源回路により充電され
る蓄電池とからなる直流無停電電源において、前記回路
しゃ断器の接点間に高周波信号伝達手段を、前記回路し
ゃ断器の商用電源側に高周波信号を重畳するための高周
波発振器を、前記回路しゃ断器の２次側に高周波信号お
よび商用電源を検出するための交流検出器をそれぞれ設
けるとともに、前記蓄電池に直列に、放電を断続するた
めのスイッチ回路を接続し、前記交流検出器で検出され
る信号が前記高周波信号のみとなったときに限り、前記
スイッチ回路を断とすることを特徴とする高周波信号重
畳による直流無停電電源の蓄電池過放電防止方式。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載される直流無
停電電源が前記電源回路出力および前記蓄電池を受けて
動作するDC−DCコンバータを含むものであって、前記回
路しゃ断器の接点間に高周波信号伝達手段を、前記回路
しゃ断器の商用電源側に高周波信号を重畳するための高
周波発振器を、前記回路しゃ断器の２次側に高周波信号
および商用電源を検出するための交流検出器をそれぞれ
設け、前記交流検出器で検出される信号が前記高周波信
号のみとなったときに限り、前記DC−DCコンバータの動
作を停止させることを特徴とする高周波信号重畳による
直流無停電電源の蓄電池過放電防止方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62167093A JP2563177B2 (ja) | 1987-07-06 | 1987-07-06 | 高周波信号重畳による直流無停電電源の蓄電池過放電防止方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62167093A JP2563177B2 (ja) | 1987-07-06 | 1987-07-06 | 高周波信号重畳による直流無停電電源の蓄電池過放電防止方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6412829A JPS6412829A (en) | 1989-01-17 |
| JP2563177B2 true JP2563177B2 (ja) | 1996-12-11 |
Family
ID=15843291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62167093A Expired - Fee Related JP2563177B2 (ja) | 1987-07-06 | 1987-07-06 | 高周波信号重畳による直流無停電電源の蓄電池過放電防止方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2563177B2 (ja) |
-
1987
- 1987-07-06 JP JP62167093A patent/JP2563177B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6412829A (en) | 1989-01-17 |
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