JP3169916B2 - バッテリ電源装置制御システム - Google Patents

バッテリ電源装置制御システム

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリ電源装置
制御システムに関し、特に、複数の電源装置を並列配置
し冗長構成としたバッテリ電源装置制御システムに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、大型コンピュータシステム等
の電源装置には、無停止運転が要求されており、電源装
置を並列冗長運転することで、故障によるシステムダウ
ンを回避し、信頼性の向上が図られている。
【0003】例えば、2台の電源装置を並列冗長運転し
ている場合、1台の電源装置でも負荷電流を供給できる
電源容量が必要であるが、通常は、負荷を均等に分担し
ている為、負荷率は50%となる。
【0004】ここで、負荷電流を均等に分担する理由
は、発熱等によるストレスを分散し、電源単体の長寿命
化を図る為である。
【0005】なお、バッテリバックアップ電源制御方式
として、例えば特開昭63−18895号公報(特願昭
61−163109)には、バッテリバックアップ時に
は負荷となる論理回路部(回線制御部への電源供給を断
つ)の動作を抑制して消費電流を低減し、バッテリ放電
時間を延長するようにした構成が開示されており、また
特開平9−326710号公報(特願平8−14001
0)号には、電源電池の出力電圧値が所定値になったと
き、送信電力を制御することにより、消費電流を低減し
ている。しかし、これらの制御方式では、論理回路、機
器としての本来の性能を達成できなくなる問題点があ
る。
【0006】そして例えば特開平9−247050号公
報(特願平8−55932号)には、バッテリ電圧低下
時に冗長構成の一系を制御する構成が開示されており、
完全に停止させ、冗長機能を失っている。
【0007】さらに特開平5−316721号公報に
は、アースを共通とし別個の電源又は電池を入力とする
複数のコンバータと、各コンバータのスイッチ素子を出
力電圧に応じて同じ幅のオンパルスで駆動する制御回路
を備え、これらコンバータの出力を並列接続して負荷に
パワーを供給する構成が開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に電源
装置は、負荷率が下がるほど、電力変換効率が低下する
為、バッテリバックアップを必要とする電源システムの
場合、より大容量のバッテリが必要になったり、充分な
バックアップ時間を得られない、という問題点がある。
【0009】したがって本発明は、上記問題点に鑑みて
なされたものであって、その目的は、バッテリを入力と
する電源装置を複数台並列接続して冗長運転する電源シ
ステムにおいて、電力変換効率を向上させ、バッテリの
消費電流を低減し、バッテリの小型化、バックアップ時
間の延長を達成するバッテリ電源装置制御システムを提
供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明は、バッテリを入力とする電源装置を複数台並列接続
して冗長運転する電源システムにおいて、バッテリバッ
クアップ時には、電源装置の出力電圧に差を付け、一方
を、無負荷運転として、主電源装置のみから負荷電流を
供給するように制御する手段を備えている。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。本発明は、その好ましい実施の形態について、バ
ッテリを入力とする電源装置を複数台並列接続して冗長
運転する電源システムにおいて、バッテリバックアップ
時には、電源装置の出力電圧に差を付けるように制御す
ることで、一方を、無負荷運転として、主電源装置のみ
から負荷電流を供給することで、電力変換効率を向上さ
せ、バッテリの消費電流を低減するようにしたものであ
り、バッテリの小型化、バックアップ時間の延長を達成
する。
【0012】本発明の実施の形態について、図1を参照
して説明すると、制御回路(5)は、充電器(1)の動作状
態を監視することで、バッテリバックアップ状態を認識
し、並列接続されている複数の電源装置(3)、(4)に対
して制御信号を送り、複数の電源装置(3)、(4)の出力
電圧を変化させる。
【0013】一方の電源装置の出力電圧は高め、他方の
電源装置の出力電圧は低めの電圧に変化させた場合、負
荷電流は、高めの電圧になった電源装置に集中して高い
変換効率で動作させることとできる。一方、無負荷状態
の電源装置は待機状態となり消費電流を抑えることがで
きる。
【0014】この結果、バッテリの放電電流を抑制する
ことができる。
【0015】2台の電源装置は動作状態を維持している
為、冗長運転構成であることには変わりなく、システム
の信頼度が低下することはない。
【0016】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して以下
に説明する。図1は、本発明の一実施例の構成を示す図
である。図1を参照すると、商用AC電源を入力とし充
電器となる電源装置(「充電器」という)1の出力に、
バックアップ用バッテリ2を接続するとともに、第1の
電源装置3及び第2の電源装置4を並列接続する。
【0017】並列接続された第1、第2の電源装置3、
4は、一方が停止しても他方で負荷への給電を続ける冗
長運転構成を有する。
【0018】制御回路5は、充電器1の稼働状態、即ち
商用電源の有無を監視し、商用電源が切断され充電器1
が停止した場合、バッテリ2からのバックアップ状態に
なった場合に、第1、第2の電源装置3と4に制御信号
を送出する。
【0019】その際、第1の電源装置3は出力電圧を通
常時より弱冠高めに変化させ、第2の電源装置4は出力
電圧を通常時より弱冠低めに変化させる。これまで、2
台の電源装置3、4で分担していた負荷への電流は、第
1の電源装置3からのみ供給されるようになる。第2の
電源装置4は無負荷のまま待機系となる。
【0020】負荷電流を並列運転する2台の電源装置で
分担した場合、何れの電源装置も半負荷状態である為電
源変換効率が悪いが、負荷電流の供給を集中した電源装
置は高い変換効率で動作することが可能であり、他方の
電源装置は、無負荷状態の為、内部回路電流のみの消費
となり、合計してもバッテリの放電電流を抑制すること
が出来る。
【0021】このため、バッテリの小型化やバックアッ
プ時間の延長が可能となる。又、無負荷となった電源装
置も待機系として稼働している為冗長運転状態を維持で
き、高信頼度のシステムを提供できる。
【0022】上記実施例で説明した電源装置の出力電圧
に差を付ける制御方法の他に、出力電流そのものを検出
してバランスを変えるような制御方法としても、同様の
効果を奏することができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
並列接続された電源装置を備えた冗長システムにおい
て、バッテリバックアップ動作時、負荷電流の供給を集
中した電源装置は高い変換効率で動作することが可能で
あり、他方の電源装置は、無負荷状態の為、バッテリの
小型化やバックアップ時間の延長が可能とするととも
に、無負荷となった電源装置も待機系として稼働してい
る為、冗長運転状態を維持でき、高信頼度のシステムを
提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 充電器 2 バッテリ 3、4 電源装置 5 制御回路 6 負荷

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バッテリを入力とする電源装置を複数台並
    列接続して冗長運転する電源システムにおいて、 バッテリバックアップ時に、前記複数の電源装置の間で
    出力電圧に差を付け、主電源装置からのみ負荷に負荷電
    流を供給するように切り換え制御する手段を備えたこと
    を特徴とするバッテリ電源装置制御システム。
  2. 【請求項2】バッテリバックアップ時に、前記複数の電
    源装置のうち前記主電源装置以外の残りの電源装置を無
    負荷の待機状態として、バッテリバックアップ時にも冗
    長運転を維持する、ことを特徴とする請求項1記載のバ
    ッテリ電源装置制御システム。
  3. 【請求項3】商用AC電源を入力とする充電器と、 前記充電器の出力に接続されたバックアップ用のバッテ
    リと、 前記充電器又は前記バッテリの出力を入力とする少なく
    とも2つの並列接続された電源装置と、 前記充電器の稼働状態を監視し、前記商用AC電源が切
    断され前記充電器が停止し、前記バッテリからのバック
    アップ状態に切り替わる場合に、前記2つの電源装置に
    それぞれ制御信号を送出し、一方の電源装置は出力電圧
    を通常時より高めに変化させ、他方の電源装置は出力電
    圧を通常時より低めに変化させることで、前記2つの電
    源装置で分担していた負荷への電流を、前記一方の電源
    装置からのみ供給し、他方の電源装置は無負荷のまま待
    機系とするように切替制御する制御回路と、 を備えたことを特徴とする電源制御装置。
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