JP2749502B2 - 無停電電源装置の蓄電池良否判定方法 - Google Patents
無停電電源装置の蓄電池良否判定方法Info
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Description
変換する自励式コンバータと、その直流出力側に接続さ
れて直流/交流変換する自励式インバータと、商用電源
の停電時等に自励式インバータに直流電力を供給する蓄
電池とを備えた無停電電源装置において、前記蓄電池の
寿命や良不良を評価するための良否判定方法に関する。
寿命末期や不良発生時には蓄電池内部抵抗値が上昇する
現象を利用し、ある一定時間放電した際の放電電流値と
蓄電池電圧値とから内部抵抗値を測定することにより良
否を判定する方法が知られている。このため、自励式コ
ンバータ、自励式インバータ及び蓄電池を備えた無停電
電源装置においては、商用電源を実際に停電させるか、
あるいは自励式コンバータの運転を停止して蓄電池から
の放電運転を行い、その内部抵抗を測定して良否を判定
している。
のような問題がある。まず、蓄電池が過大な内部抵抗を
持つような障害(断線等)の発生時には、蓄電池から電
力を供給することができず、放電試験及び負荷への給電
が不可能になってしまう。また、負荷が軽い場合には十
分な放電電流が流せず、正確な良否判定を行うことが困
難である。
れたもので、その目的とするところは、負荷への給電を
継続したまま蓄電池の良否判定のために妥当な放電電流
を流せるようにした無停電電源装置の蓄電池良否判定方
法を提供することにある。
するため、第1の発明は、自励式コンバータの直流出力
電圧が蓄電池起電圧以下であって自励式インバータが動
作可能な一定値になるように前記直流出力電圧を常時、
定電圧制御して自励式インバータを運転すると共に蓄電
池を放電運転し、その時の放電電流検出値と設定値との
比較、または、内部抵抗検出値と設定値との比較に基づ
いて蓄電池の良否を判定する。これにより、蓄電池が電
力供給不能な障害を持っている場合でも、コンバータの
定電圧制御によりインバータの出力電力に悪影響はな
く、負荷への給電に支障はない。
になるように自励式コンバータの直流出力電圧を制御し
て自励式インバータを運転すると共に蓄電池を放電運転
し、その時の前記直流出力電圧に基づいて蓄電池の良否
を判定すると共に、前記直流出力電圧がインバータの動
作可能範囲を逸脱しないように制限要素を設ける。これ
により、コンバータの出力電圧制御によって蓄電池の放
電電流を一定値に制御することができ、その時の直流出
力電圧検出値と設定値との比較から良否を判定すること
ができる。
順逆変換可能な電力変換器により構成すれば、コンバー
タの入出力電力を正負両方向にわたって制御することが
でき、負荷の軽重に応じて蓄電池の出力電力を制御して
所定の放電電流を得ることができる。
る。図1は、第1の発明の一実施例を示すもので、図に
おいて1は商用電源、11は交流リアクトル、2は自励
式コンバータ、3は自励式インバータ、4は負荷、5は
コンバータ2及びインバータ3間の直流回路に接続され
た蓄電池である。
する変流器、7は蓄電池5ないしコンバータ2の直流出
力電圧Vdcを検出する絶縁変換器、9は直流電圧検出値
と直流電圧設定値とが図示の符号で入力される加算器、
8は加算器9から出力される偏差をゼロにするように調
節動作する電圧調節器、10は電圧調節器8の出力に基
づきコンバータ2のスイッチング素子に対する点弧パル
スを生成して出力する制御回路、12は放電電流検出値
と良否判定用の放電電流設定値とを比較し、その結果に
応じて蓄電池5の良否に関するアラームを発生する放電
電流比較器である。
圧調節器8等からなる電圧制御系により、コンバータ2
の直流出力電圧Vdcが、蓄電池5の起電圧以下であって
インバータ3の動作可能範囲内の一定値になるように定
電圧制御を行う。そして、インバータ3により負荷4へ
の給電を継続したまま、蓄電池5の放電電流Ibを変流
器6により検出し、放電電流比較器12において良否判
定用の設定値と比較することにより、両者の大小関係か
ら蓄電池5の良否を判定する。
時に内部抵抗値が上昇する特性を持つため、上記のよう
に直流出力電圧Vdcを一定に制御した状態で放電電流検
出値を設定値と比較すれば、蓄電池5の良否を判定する
ことが可能になる。この場合、蓄電池5が電力供給不能
な重大な障害を持っていたとしても、コンバータ2は定
電圧制御を行っているため、インバータ3の出力電力に
影響を与えることはなく、インバータ3による負荷4へ
の給電を継続して行うことができる。
力変換器(可逆コンバータ)により構成することによ
り、負荷4の軽重に関わりなく所定の放電電流を得るこ
とが可能である。以下、その理由を図4、図5を参照し
つつ説明する。まず、コンバータ2が順逆変換可能であ
ると、図4におけるコンバータ2の入出力電力Pc(矢
印は電力の流れを示す)は正負両方向に調整可能とな
り、蓄電池5の出力電力Pbは、インバータ3による負
荷4への供給電力Piと入出力電力Pcとの和(Pb=Pi
+Pc)になる。従って、コンバータ2の運転を制御し
て入出力電力Pcを調整することにより、負荷供給電力
Piの大小に応じて蓄電池5の出力電力Pbを調整でき、
蓄電池5の良否判定に必要な放電電流を得ることが可能
となる。
させることにより、コンバータ2を商用電源1に接続さ
れた電圧形自励式インバータに見立てると、各電圧、電
流ベクトルは図5に示すようになる。なお、交流リアク
トル11のインダクタンスをLとする。図5に示すよう
に、商用電源電圧ベクトルをVc、コンバータ2の交流
出力電圧ベクトルをVi、入力電流ベクトルをIc、リア
クトル電圧ベクトルをVLとすると、商用電源電圧ベク
トルVcと交流出力電圧ベクトルViとの差がリアクトル
電圧ベクトルVLとなり、電圧VLによって交流リアクト
ル11にIc=VL/ωLなる電流が流れ、これがコンバ
ータ2の入力電流Icとなる。
圧Vcとの積はコンバータ2の入力電力となるため、コ
ンバータ2の交流出力電圧Viの位相及び振幅を制御す
ることで入力電流Ic及び入力電力の調整が可能にな
り、また、電源側力率も1にすることができる。すなわ
ち、コンバータ2を順逆変換可能とすれば入出力電力P
cを正負両方向に制御できるため、入出力電力Pcと負荷
4への供給電力Piとの和である蓄電池5の出力電力Pb
を調整することができ、負荷4への給電を継続しなが
ら、しかも負荷4の軽重に関わりなく広範囲にわたっ
て、蓄電池5の良否判定のために所定の放電電流を流す
ことが可能になる。また、図1においてコンバータ2の
直流出力電圧設定値を変化させれば、負荷4に応じて直
流出力電圧を制御することができる。
例を示している。図2に示すごとく、蓄電池が個別蓄電
池5a,5bを直列接続して構成されている場合、各セ
ルごとの個別蓄電池電圧Vdcxを検出し、この電圧検出
値と放電電流検出値とを演算器13に入力して個別蓄電
池の内部抵抗値を検出すると共に、その検出値と良否判
定用の内部抵抗設定値とを内部抵抗比較器14により比
較することで、個別蓄電池ごとに良否判定を行うことが
できる。この実施例においても、コンバータ2を順逆変
換可能とすれば、負荷4の軽重に関わりなく蓄電池5の
良否判定に必要な放電電流を得ることができる。
で、図において16は蓄電池5の放電電流検出値と放電
電流設定値とが図示の符号で入力される加算器、15は
加算器16から出力される偏差がゼロになるように調節
動作する電流調節器、17は直流電圧検出値と良否判定
用の直流電圧設定値とを比較する直流電圧比較器であ
る。
ように直流出力電圧の制御が可能であり、また、蓄電池
5では放電電圧(直流出力電圧)と放電電流との間に正
の線形性があるため、結果的に蓄電池5の放電電流を制
御することも可能になる。そこで、インバータ3により
負荷4への給電を継続しながら、蓄電池5の放電電流検
出値を設定値と一致させるように制御してその時の直流
出力電圧Vdcを検出し、直流電圧比較器17により良否
判定用の直流電圧設定値と比較することにより、蓄電池
5の良否判定を行うことができる。
な重大な障害を持っている場合には直流出力電圧Vdcが
極端に低下する可能性があるため、この電圧がインバー
タ3の動作可能範囲を逸脱しないように、電流調節器1
5の出力に制限要素を備えることが必要である。なお、
この実施例においても、図1、図2の実施例と同様にコ
ンバータ2を順逆変換可能とすれば、負荷4の軽重に関
わりなく蓄電池5の良否判定に必要な放電電流を得るこ
とができる。
れば、自励式インバータにより負荷への給電を継続しな
がら自励式コンバータの直流出力電圧を制御し、放電電
流や内部抵抗値、あるいは直流出力電圧の検出値を設定
値と比較して蓄電池の良否を判定するものであるため、
負荷への給電が中断されることなく蓄電池の寿命等を正
確に評価することができる。また、自励式コンバータを
順逆変換可能とすることにより、広範囲の負荷に対し蓄
電池の良否判定に必要な放電電流を安定して供給するこ
とが可能である。
すベクトル図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 商用電源からの交流電力を直流電力に変
換する自励式コンバータと、直流電力を交流電力に変換
して負荷に供給する自励式インバータと、商用電源の異
常時に自励式インバータに直流電力を供給する蓄電池と
を備えた無停電電源装置における蓄電池良否判定方法に
おいて、 自励式コンバータの直流出力電圧が蓄電池起電圧以下で
あって自励式インバータが動作可能な一定値になるよう
に前記直流出力電圧を常時、定電圧制御して自励式イン
バータを運転すると共に蓄電池を放電運転し、その放電
電流に基づいて蓄電池の良否を判定することを特徴とす
る無停電電源装置の蓄電池良否判定方法。 - 【請求項2】 商用電源からの交流電力を直流電力に変
換する自励式コンバータと、直流電力を交流電力に変換
して負荷に供給する自励式インバータと、商用電源の異
常時に自励式インバータに直流電力を供給する蓄電池と
を備えた無停電電源装置における蓄電池良否判定方法に
おいて、 蓄電池の放電電流が一定値になるように自励式コンバー
タの直流出力電圧を制御して自励式インバータを運転す
ると共に蓄電池を放電運転し、その時の前記直流出力電
圧に基づいて蓄電池の良否を判定すると共に、前記直流
出力電圧が自励式インバータの動作可能範囲を逸脱しな
いように制限要素を設けることを特徴とする無停電電源
装置の蓄電池良否判定方法。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の無停電電源装置
の蓄電池良否判定方法において、 自励式コンバータを順逆変換可能な電力変換器により構
成したことを特徴とする無停電電源装置の蓄電池良否判
定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5249965A JP2749502B2 (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 無停電電源装置の蓄電池良否判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5249965A JP2749502B2 (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 無停電電源装置の蓄電池良否判定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0785891A JPH0785891A (ja) | 1995-03-31 |
JP2749502B2 true JP2749502B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=17200829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5249965A Expired - Lifetime JP2749502B2 (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | 無停電電源装置の蓄電池良否判定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2749502B2 (ja) |
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JP3908076B2 (ja) * | 2002-04-16 | 2007-04-25 | 株式会社日立製作所 | 直流バックアップ電源装置 |
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-
1993
- 1993-09-10 JP JP5249965A patent/JP2749502B2/ja not_active Expired - Lifetime
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