JP4428261B2

JP4428261B2 - Uninterruptible power system

Info

Publication number: JP4428261B2
Application number: JP2005068745A
Authority: JP
Inventors: 浩志中澤
Original assignee: Ｔｄｋラムダ株式会社
Priority date: 2005-03-11
Filing date: 2005-03-11
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2025-03-11
Also published as: JP2006252993A

Description

接触端子で電気的に接続せずにバッテリを充電することができる非接触式の充電器を備えた無停電電源装置に関する。 The present invention relates to an uninterruptible power supply provided with a non-contact charger capable of charging a battery without being electrically connected with a contact terminal.

従来、特許文献１のような無停電電源装置（以下、ＵＰＳ）では、２次電池としてのバッテリに接続された放電・充電共通のラインをなす電線に充電器のケーブル（電線）を繋ぎ、これらを通じて充電器からバッテリへ充電が行なわれている。当該バッテリは、過充電等からバッテリを保護する保護回路などと共にバッテリモジュールとしてＵＰＳに装置されており、当該バッテリモジュールがＵＰＳに実装，接続されている時は、ＵＰＳ内部の充電器によりトリクル充電（維持充電）されるので、自己放電及び保護回路等による消費電流によりバッテリが過放電となることはない。しかしながら、ＵＰＳ本体からバッテリモジュールを取り外し、バッテリモジュール単体で保存される場合は、自己放電及びバッテリモジュール内部に保護回路をもっている場合はその消費電流により、バッテリがバックアップ不可能な容量又は劣化領域に達する容量となり、バックアップ電源としての仕様を満足できなくなるという問題が発生する。 Conventionally, in an uninterruptible power supply (hereinafter referred to as UPS) as disclosed in Patent Document 1, a charger cable (electric wire) is connected to an electric wire forming a common discharge / charging line connected to a battery as a secondary battery. Through the charger, the battery is charged from the charger. The battery is installed in the UPS as a battery module together with a protection circuit that protects the battery from overcharging and the like. When the battery module is mounted and connected to the UPS, trickle charging (with a charger inside the UPS ( Therefore, the battery will not be overdischarged due to self-discharge and current consumed by the protection circuit or the like. However, when the battery module is removed from the UPS main body and stored as a single battery module, if the battery module has a protection circuit inside the battery module, the battery reaches a capacity or deterioration region where the battery cannot be backed up due to current consumption. There is a problem that the capacity becomes insufficient and the specification as a backup power supply cannot be satisfied.

ＵＰＳに搭載されたバッテリは、充放電を繰り返すことで劣化し、その容量が低下するため、当該寿命を考慮して定期的にバッテリモジュールを交換する必要がある。当該交換にはケーブルの繋ぎ換え作業を要する為、電気的な知識に乏しいエンドユーザでは簡単に行うことができず、メーカのサービスマン等にバッテリ交換作業を依頼することが多い。バッテリ交換作業が終了しても、交換したばかりのバッテリモジュールでは、内部のバッテリ容量が全く充電されていない又は前述の自己放電等により低下しているため、ＵＰＳ内部の充電器により当該バッテリを充電する必要がある。一般的なＵＰＳ用バッテリは満充電になるまで数時間〜十数時間もの時間が掛かってしまうため、バックアップ可能な容量まで充電されるまでの間、いざという時にＵＰＳをバックアップ電源として使用できない虞があり、バッテリ交換直後の信頼性が著しく低下してしまう。サービスマンによるバッテリ交換作業に先立って、エンドユーザ側で別の充電器を用いて交換用のバッテリモジュールを充電しておけばよいが、バッテリを充電するにはやはり充電器とバッテリモジュールとをケーブルで接続する必要があり、電気的な知識に乏しいエンドユーザでは簡単に充電を行うことができない。 The battery mounted on the UPS deteriorates by repeated charging and discharging, and its capacity decreases. Therefore, it is necessary to replace the battery module periodically in consideration of the life. Since the replacement requires a cable switching operation, it cannot be easily performed by an end user who lacks electrical knowledge, and often requests a manufacturer's service person to perform a battery replacement operation. Even after the battery replacement work is completed, the battery module just replaced has not been charged at all or has been reduced due to the aforementioned self-discharge, etc., so the battery is charged by the charger inside the UPS. There is a need to. Since a typical UPS battery takes several hours to several tens of hours until it is fully charged, there is a possibility that the UPS cannot be used as a backup power source in the event of being charged to a capacity that can be backed up. Yes, the reliability immediately after battery replacement is significantly reduced. Prior to the battery replacement work by the service person, the end user may charge the replacement battery module using another charger. However, to charge the battery, the charger and the battery module are still connected with a cable. It is necessary for the end user who has poor electrical knowledge to easily charge the battery.

また、ＵＰＳが接続された機器によっては、バッテリモジュールの交換時にＵＰＳの運転を停止することができない場合があり、その場合にはＵＰＳを運転したままの交換作業が要求される。ＵＰＳ運転時には、ＵＰＳ内部の充電器によりバッテリが充電されているため、交換時に活線作業が強いられるなど安全上問題となる。 In addition, depending on the device to which the UPS is connected, it may not be possible to stop the operation of the UPS when replacing the battery module. In this case, a replacement operation with the UPS operating is required. During UPS operation, since the battery is charged by the charger inside the UPS, there is a safety problem such as forced hot-line work at the time of replacement.

このような問題を解決する手段として特許文献２に開示される携帯型情報処理機器がある。この携帯型情報処理機器の概略構成を示したものが図２であり、機器本体101に内蔵した電池102を充電する方式として電磁誘導を利用した非接触充電方式を用いており、励磁回路113から流れる交流の励磁電流により充電器111に設けた１次コイル112を励磁して、電磁誘導で機器本体101に設けた２次コイル103に発生した交流電力を充電回路104で整流して電池102を充電するように構成されている。当該非接触充電方式をＵＰＳの充電器及びバッテリモジュールに適用することにより、充電器とバッテリモジュールとをケーブルで繋ぐ手間を省き、簡単かつ安全にバッテリの充電や交換作業が行えるようになる。
特開２００４−６４９７５号公報特開平８−３２９９９３号公報 As means for solving such a problem, there is a portable information processing device disclosed in Patent Document 2. FIG. 2 shows a schematic configuration of this portable information processing device. A non-contact charging method using electromagnetic induction is used as a method for charging the battery 102 built in the device main body 101. The primary coil 112 provided in the charger 111 is excited by the flowing AC exciting current, and the AC power generated in the secondary coil 103 provided in the device main body 101 is rectified by the charging circuit 104 by electromagnetic induction and the battery 102 is It is configured to charge. By applying the non-contact charging method to a UPS charger and battery module, it is possible to easily and safely charge or replace the battery without the need to connect the charger and the battery module with a cable.
JP 2004-64975 A JP-A-8-329993

しかし、上記特許文献２の非接触充電器では、電池電圧測定回路105で電池102の電池電圧を測定し、当該電池電圧が所定電圧に達すると、ＬＥＤ108とフォトトランジスタ117とからなる非接触通信手段により充電器111にその情報を伝送し、充電器制御回路116により励磁回路113を制御して当該充電を開始又は停止しているため、機器本体101に設けられたＬＥＤ108と充電器111に設けられたフォトトランジスタ117との間が遮られないようにする必要がある。すなわち、機器本体101及び充電器111の外郭部材のうち、ＬＥＤ108とフォトトランジスタ117とが対向する箇所は透明にしたり窓を開けたりするなどして、ＬＥＤ108からフォトトランジスタ117へ必要な光量が到達するよう配慮する必要がある。ところが、ＵＰＳは産業分野にも多く使用されており、屋外や工場内のように、雨，粉塵，ガス雰囲気など過酷な環境に設置される場合もある。このような環境下でＵＰＳを使用するには、防塵・防滴構造とするためにＵＰＳ及びバッテリモジュールを樹脂等で完全にモールドすることが要求される。 However, in the non-contact charger disclosed in Patent Document 2, the battery voltage measuring circuit 105 measures the battery voltage of the battery 102, and when the battery voltage reaches a predetermined voltage, the non-contact communication means comprising the LED 108 and the phototransistor 117. Is transmitted to the charger 111, and the charger control circuit 116 controls the excitation circuit 113 to start or stop the charging, so the LED 108 provided in the device main body 101 and the charger 111 are provided. It is necessary to prevent the phototransistor 117 from being blocked. That is, the necessary amount of light reaches the phototransistor 117 from the LED 108 by making the portion where the LED 108 and the phototransistor 117 face each other out of the outer members of the device body 101 and the charger 111 transparent or opening a window. It is necessary to consider that. However, UPS is often used in the industrial field, and may be installed in harsh environments such as rain, dust, and gas atmosphere, such as outdoors and in factories. To use the UPS in this environment, the UPS and battery remote module to the dust-proof and drip-proof to be completely molded by resin or the like is required.

また、ＬＥＤ108とフォトトランジスタ117とからなる非接触通信手段では、充電の開始又は停止を制御するためのオン・オフ信号しか伝達できないという問題がある。ＵＰＳ用のバッテリに例えばリチウムイオンバッテリなどを使用した場合には、例えばリニア充電やパルス充電などバッテリに最適な充電方式で充電する必要があるが、前記非接触通信手段では充電電圧，充電電流の情報が伝達できないため、使用バッテリに適した充電方式での充電が困難になってしまう。 Further, the non-contact communication means composed of the LED 108 and the phototransistor 117 has a problem that only an on / off signal for controlling the start or stop of charging can be transmitted. When a battery such as a lithium ion battery is used as a UPS battery, it is necessary to charge the battery by an optimum charging method such as linear charging or pulse charging. However, in the non-contact communication means, the charging voltage and charging current are Since information cannot be transmitted, it becomes difficult to charge with a charging method suitable for the battery used.

そこで本発明は上記問題点に鑑み、接触端子で電気的に接続せずにバッテリを充電することができ、様々な環境下においても最適な条件で充電を行うことができると共に、送受信する制御用信号の数を減らし、共通の制御信号で伝送できるようにする無停電電源装置を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention can charge a battery without being electrically connected by a contact terminal, can be charged under optimum conditions even in various environments, and is used for control for transmitting and receiving. An object of the present invention is to provide an uninterruptible power supply that reduces the number of signals and enables transmission with a common control signal .

本発明における請求項１の無停電電源装置では、送電コイルと第１のスイッチング素子とからなり入力電源に接続される直列回路と、前記第１のスイッチング素子をスイッチング動作させる１次制御部とを本体に備え、充放電可能なバッテリと、前記送電コイルと磁気的に結合した受電コイルと、この受電コイルに誘起された電力を充電電力として前記バッテリに供給する充電出力部とをバッテリモジュールに備え、前記バッテリモジュールに、送信コイルと、検出した前記充電電力に基づいて帰還信号を前記送信コイルに出力する２次制御部と、前記充電出力部をバイパスする第２のスイッチング素子と、を設けると共に、前記本体に、前記送信コイルと磁気的に結合した受信コイルと、前記送電コイルに誘起された電力を負荷へ出力する出力回路と、を設け、前記２次制御部は、前記入力電源の正常時に、前記バッテリの充電電流，充電電圧に基づいて制御した制御信号を前記送信コイルに出力し、前記入力電源の異常時に、前記送信コイルに誘起された制御信号を取り込み、この制御信号により前記第２のスイッチング素子をスイッチング動作させるよう構成し、前記１次制御部は、前記入力電源の正常時に、前記受信コイルに誘起された制御信号を取り込み、この制御信号により前記第１のスイッチング素子をスイッチング動作させ、前記入力電源の異常時に、前記出力回路からの出力電圧に基づいて制御した制御信号を、前記受信コイルに出力するよう構成している。 In the uninterruptible power supply device according to the first aspect of the present invention, a series circuit including a power transmission coil and a first switching element and connected to an input power supply, and a primary control unit for switching the first switching element are provided. The battery module includes a battery that is provided in the main body and that can be charged and discharged, a power receiving coil that is magnetically coupled to the power transmitting coil, and a charge output unit that supplies power induced in the power receiving coil to the battery as charging power. The battery module includes a transmission coil, a secondary control unit that outputs a feedback signal to the transmission coil based on the detected charging power, and a second switching element that bypasses the charging output unit. , to the main body, and outputs a receiving coil coupled to said transmitter coil and magnetically, the induced power to the power transmission coil to a load And power circuitry, the provided the secondary control unit, the normal of the input power source, the charging current of the battery, by controlling the control signal output to the transmission coils based on the charging voltage, during the power failure The control signal induced in the transmission coil is captured, and the second switching element is switched by the control signal. The primary control unit is induced in the reception coil when the input power supply is normal. The control signal is taken in, the first switching element is switched by the control signal, and the control signal controlled based on the output voltage from the output circuit is output to the receiving coil when the input power supply is abnormal. It is configured to.

このようにすると、バッテリの充電時に、本体からバッテリモジュールへの電力供給と、バッテリモジュールから本体への制御信号の伝送が全て電磁誘導により行われるため、両者を電気的に接続するための電極部を設ける必要がなく、すべて樹脂等でモールドすることができるので安全である。また、充電電力の情報を示す制御信号を簡単な構成でアナログ的に伝送することもできるため、使用バッテリに適した充電方式で充電制御することができる。 In this case, when the battery is charged, the power supply from the main body to the battery module and the transmission of the control signal from the battery module to the main body are all performed by electromagnetic induction. It is safe because all can be molded with resin or the like. In addition, since a control signal indicating charging power information can be analogly transmitted with a simple configuration, charging control can be performed with a charging method suitable for the battery used.

しかも、制御対象となる電力を検出した側から相手側のスイッチング素子を直接制御することができるため、本体とバッテリモジュールとの間で送受信する制御用信号の数を減らすことができる。さらに、制御信号を１次制御部と２次制御部でそれぞれ入出力ポートに割り付けているため、バッテリの充電動作時と放電動作時で当該ポートの入力と出力とを適宜切り換えることにより、本体とバッテリモジュールとの間で送受信する制御用信号を共通の制御信号で伝送することができる。Moreover, since the switching element on the other side can be directly controlled from the side where the power to be controlled is detected, the number of control signals transmitted and received between the main body and the battery module can be reduced. Further, since the control signal is assigned to the input / output port in the primary control unit and the secondary control unit, respectively, by switching the input and output of the port appropriately during the battery charging operation and discharging operation, A control signal transmitted to and received from the battery module can be transmitted using a common control signal.

本発明の請求項１によると、本体とバッテリモジュールとを接触端子で電気的に接続せずにバッテリを充電することができ、様々な環境下においても最適な条件で充電を行うことができる。また、送受信する制御用信号の数を減らし、共通の制御信号で伝送することが可能になる。 According to claim 1 of the present invention, the battery can be charged without electrically connecting the main body and the battery module with the contact terminals, and charging can be performed under optimum conditions even in various environments. In addition, the number of control signals to be transmitted and received can be reduced, and transmission can be performed using a common control signal.

以下、添付図面を参照しながら、本発明における無停電電源装置の好ましい各実施例を説明する。なお、従来例と同一箇所には同一符号を付し、共通する部分の説明は重複するため極力省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the uninterruptible power supply according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same location as a prior art example, and since description of a common part overlaps, it abbreviate | omits as much as possible.

図１は、本実施例におけるＵＰＳの構成を模式的に示したブロック図である。同図では、ＵＰＳ本体内部に備えられる充電器１次回路モジュール１とバッテリモジュール２内部に備えられた充電器２次回路モジュール３とがＵＰＳバッテリの非接触充電器に相当する。すなわち、充電器の１次側と２次側とが分割されて、ＵＰＳ本体側とバッテリモジュール２側とで別々に備えられている。これらにより、バッテリモジュール２内部に備えられたバッテリパック４に充電電力が供給される。 FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of the UPS in this embodiment. In the figure, the charger primary circuit module 1 provided in the UPS main body and the charger secondary circuit module 3 provided in the battery module 2 correspond to a UPS battery non-contact charger. That is, the primary side and the secondary side of the charger are divided and provided separately on the UPS main body side and the battery module 2 side. As a result, charging power is supplied to the battery pack 4 provided in the battery module 2.

充電器１次回路モジュール１は、一対の入力端子15，15に接続された商用交流電源５から供給される交流電力を整流平滑する整流平滑回路10と、Ｕ字形コアに巻線を巻き回してなる送電コイル11と、例えばＭＯＳＦＥＴなどからなるスイッチング素子12と、例えばマイクロコンピュータなどからなる１次制御部としての１次制御回路13と、Ｕ字形コアに巻線を巻き回してなる制御用受電コイル14とから構成される。整流平滑回路10が商用交流電源５から供給される交流電力を直流電力に整流平滑して後段に入力しているため、これらが充電器１次回路モジュール１での入力電源に相当する。整流平滑回路10には、送電コイル11とスイッチング素子12のドレイン−ソースとからなる直列回路が接続され、スイッチング素子12の駆動端子としてのゲートには１次制御回路13が接続されている。１次制御回路13は、スイッチング素子12のゲートへ駆動パルスを出力してスイッチング制御するものであり、制御用受電コイル14に発生する誘導電圧である帰還信号としてのフィードバック信号に基づき、所定の充電方式に従って当該駆動パルスを制御する。制御用受電コイル14の一端は１次制御回路13に接続される一方、他端は接地されている。 The charger primary circuit module 1 includes a rectifying / smoothing circuit 10 for rectifying and smoothing AC power supplied from a commercial AC power source 5 connected to a pair of input terminals 15 and 15, and windings around a U-shaped core. A power transmission coil 11, a switching element 12 made of, for example, a MOSFET, a primary control circuit 13 as a primary control part made of, for example, a microcomputer, and a control power receiving coil made by winding a winding around a U-shaped core It is composed of 14. Since the rectifying and smoothing circuit 10 rectifies and smoothes the AC power supplied from the commercial AC power source 5 into DC power and inputs it to the subsequent stage, these correspond to the input power source in the charger primary circuit module 1. A rectifying / smoothing circuit 10 is connected to a series circuit including a power transmission coil 11 and a drain-source of a switching element 12, and a primary control circuit 13 is connected to a gate as a drive terminal of the switching element 12. The primary control circuit 13 outputs a drive pulse to the gate of the switching element 12 and performs switching control. The primary control circuit 13 performs predetermined charging based on a feedback signal as a feedback signal that is an induced voltage generated in the control power receiving coil 14. The drive pulse is controlled according to the method. One end of the control power receiving coil 14 is connected to the primary control circuit 13, while the other end is grounded.

バッテリモジュール２には、充電器２次回路モジュール３とバッテリパック４とが備えられており、ＵＰＳに内蔵される充電器１次回路モジュール１に近接して装置される。充電器２次回路モジュール３は、Ｕ字形コアに巻線を巻き回してなる受電コイル20と、受電コイル20の誘起電圧を整流平滑して一対の出力端子24，24に充電電力を供給する充電出力部としての整流平滑回路21と、出力端子24，24間に発生する充電電圧Ｖｃを検出し制御用送電コイル23にフィードバック信号を送出する、例えばマイクロコンピュータなどからなる２次制御部としての２次制御回路22と、Ｕ字形コアに巻線を巻き回してなる制御用送電コイル23とから構成される。受電コイル20は整流平滑回路21を介して出力端子24，24に接続される。出力端子24，24には２次制御回路22も接続されており、２次制御回路22で充電電圧Ｖｃの電圧検出が行われる。２次制御回路22は、検出した充電電圧Ｖｃに応じた電圧レベル又はパルス幅を有するフィードバック信号を制御用送電コイル23に送出する。制御用送電コイル23の一端は２次制御回路22に接続される一方、他端は接地されている。充電器１次回路モジュール１と充電器２次回路モジュール３とは、電磁誘導により電力及び制御信号の送受電を行っているため、送電コイル11と受電コイル20との間や、制御用受電コイル14と制御用送電コイル23との間で、良好な磁気的結合が行われるよう、これらをできるだけ近接させる必要がある。なお、構造上必然的にこれらの間には長さＬｇの間隙が生じ、これがそのまま当該トランスのギャップ（ギャップ長Ｌｇ）となるため、これらのコアは磁気飽和しにくくなる。 The battery module 2 includes a charger secondary circuit module 3 and a battery pack 4, and is installed in the vicinity of the charger primary circuit module 1 built in the UPS. The charger secondary circuit module 3 is a power receiving coil 20 formed by winding a winding around a U-shaped core, and charging that rectifies and smoothes the induced voltage of the power receiving coil 20 and supplies charging power to a pair of output terminals 24 and 24. A rectifying / smoothing circuit 21 as an output unit, and a charging voltage Vc generated between the output terminals 24 and 24 are detected and a feedback signal is sent to the control power transmission coil 23. The control circuit 22 includes a control circuit 22 and a control power transmission coil 23 formed by winding a winding around a U-shaped core. The power receiving coil 20 is connected to the output terminals 24 and 24 via the rectifying and smoothing circuit 21. A secondary control circuit 22 is also connected to the output terminals 24, 24, and the secondary control circuit 22 detects the charging voltage Vc. The secondary control circuit 22 sends a feedback signal having a voltage level or pulse width corresponding to the detected charging voltage Vc to the control power transmission coil 23. One end of the control power transmission coil 23 is connected to the secondary control circuit 22, while the other end is grounded. The charger primary circuit module 1 and the charger secondary circuit module 3 transmit and receive electric power and control signals by electromagnetic induction, and therefore, between the power transmission coil 11 and the power reception coil 20, or the control power reception coil. It is necessary to make them as close as possible so that good magnetic coupling is performed between the power transmission coil 14 and the control power transmission coil 23. In addition, a gap having a length Lg is inevitably formed between them due to the structure, and this becomes the gap (gap length Lg) of the transformer as it is, so that these cores are hardly magnetically saturated.

一方、バッテリパック４は、バッテリ26を過充電等から保護する保護回路25と、充放電可能な二次電池としてのバッテリ26とから構成され、充電器２次回路モジュール３の出力端子24，24から保護回路25を介して充電電力がバッテリ26に供給されることにより、バッテリ26の充電が行われる。なお、バッテリモジュール２の放電経路（図示せず）は当該充電経路とは別に設けられており、従来通り、ＵＰＳ本体に設けられた周知の放電回路と電線で繋ぐなどすればよい。 On the other hand, the battery pack 4 includes a protection circuit 25 that protects the battery 26 from overcharging and the like, and a battery 26 as a chargeable / dischargeable secondary battery, and the output terminals 24 and 24 of the charger secondary circuit module 3. Is supplied to the battery 26 via the protection circuit 25, the battery 26 is charged. In addition, the discharge path (not shown) of the battery module 2 is provided separately from the charging path, and may be connected to a known discharge circuit provided in the UPS main body with an electric wire as usual.

次に、上記構成の充電動作における作用について説明する。 Next, the effect | action in the charge operation of the said structure is demonstrated.

１次制御回路13がスイッチング素子12のゲートに駆動パルスを出力してスイッチング動作させることにより、商用交流電源５から供給される交流電圧が整流平滑回路10により整流平滑され、送電コイル11に断続的に印加される。これにより送電コイル11に励磁電流が流れ、送電コイル11のコアと受電コイル20のコアとからなる磁路に磁束が発生する。受電コイル20には電磁誘導による電圧が誘起され、当該誘起電圧が整流平滑回路21により整流平滑されて直流の充電電力となる。この充電電力が、出力端子24，24から保護回路25を介してバッテリ26に供給されることにより、バッテリ26が充電される。このとき、出力端子24，24間に発生する充電電圧Ｖｃは、２次制御回路22により逐次検出される。 When the primary control circuit 13 outputs a drive pulse to the gate of the switching element 12 to perform a switching operation, the AC voltage supplied from the commercial AC power supply 5 is rectified and smoothed by the rectifying and smoothing circuit 10 and intermittently applied to the power transmission coil 11. To be applied. As a result, an exciting current flows through the power transmission coil 11, and a magnetic flux is generated in a magnetic path composed of the core of the power transmission coil 11 and the core of the power reception coil 20. A voltage due to electromagnetic induction is induced in the power receiving coil 20, and the induced voltage is rectified and smoothed by the rectifying and smoothing circuit 21 to become DC charging power. The charging power is supplied from the output terminals 24 and 24 to the battery 26 via the protection circuit 25, whereby the battery 26 is charged. At this time, the charging voltage Vc generated between the output terminals 24 and 24 is sequentially detected by the secondary control circuit 22.

２次制御回路22は、検出した充電電圧Ｖｃに応じた電圧レベル又はパルス幅を有するフィードバック信号を制御用送電コイル23に送出し、当該フィードバック信号が制御用送電コイル23から制御用受電コイル14へ電磁誘導により伝送され、最終的に１次制御回路13へ送信される。１次制御回路13へは、制御用受電コイル14に誘起された電圧がフィードバック信号となるため、充電電力の情報をアナログ的な電圧レベルとして１次制御回路13へ伝送することができる。なお、フィードバック信号として充電電流の情報が必要であれば、充電電流情報伝送用の制御用受電コイル14と制御用送電コイル23を別途設ければよい。１次制御回路13では、当該フィードバック信号に基づき、バッテリ26が最適な条件で充電されるようスイッチング素子12のスイッチング動作を制御する。具体的には、例えば周知のリニア充電方式，パルス充電方式などに従って、定電流制御や定電圧制御などを適宜行なうようスイッチング素子12の駆動パルスを周知のＰＷＭ制御などで制御する。 The secondary control circuit 22 sends a feedback signal having a voltage level or pulse width corresponding to the detected charging voltage Vc to the control power transmission coil 23, and the feedback signal is sent from the control power transmission coil 23 to the control power reception coil 14. It is transmitted by electromagnetic induction and finally transmitted to the primary control circuit 13. Since the voltage induced in the control power receiving coil 14 serves as a feedback signal to the primary control circuit 13, information on the charging power can be transmitted to the primary control circuit 13 as an analog voltage level. If charging current information is required as a feedback signal, a control power receiving coil 14 and a control power transmitting coil 23 for transmitting charging current information may be separately provided. Based on the feedback signal, the primary control circuit 13 controls the switching operation of the switching element 12 so that the battery 26 is charged under optimum conditions. Specifically, the drive pulse of the switching element 12 is controlled by well-known PWM control or the like so as to appropriately perform constant current control, constant voltage control, or the like according to a well-known linear charging method, pulse charging method, or the like.

このように、充電器１次回路モジュール１からバッテリモジュール２への電力供給と、バッテリモジュール２から充電器１次回路モジュール１への帰還信号の伝送が全て電磁誘導により行われるため、両者を電気的に接続するための電極部を設ける必要がなく、すべて樹脂等でモールドすることができるので安全である。 In this way, the power supply from the charger primary circuit module 1 to the battery module 2 and the transmission of the feedback signal from the battery module 2 to the charger primary circuit module 1 are all performed by electromagnetic induction. There is no need to provide an electrode portion for connection, and all can be molded with resin or the like, which is safe.

以上のように本実施例の無停電電源装置では、送電コイル11とスイッチング素子12とからなり入力電源としての商用交流電源５，整流平滑回路10に接続される直列回路と、スイッチング素子12をスイッチング動作させる１次制御部としての１次制御回路13とを本体に相当する充電器１次回路モジュール１に備え、充放電可能なバッテリ26と、送電コイル11と磁気的に結合した受電コイル20と、この受電コイル20に誘起された電力を充電電力としてバッテリ26に供給する充電出力部としての整流平滑回路21とをバッテリモジュール２に備え、バッテリモジュール２に、送信コイルとしての制御用送電コイル23と、検出した前記充電電力に基づいて帰還信号を制御用送電コイル23に出力する２次制御部としての２次制御回路22とを設けると共に、充電器１次回路モジュール１に、制御用送電コイル23と磁気的に結合した受信コイルとしての制御用受電コイル14とを設け、１次制御回路13は、制御用受電コイル14により受信された前記帰還信号に基づきスイッチング素子12をスイッチング動作させるよう構成している。 As described above, in the uninterruptible power supply of the present embodiment, the switching circuit 12 is switched with the series circuit composed of the power transmission coil 11 and the switching element 12 and connected to the commercial AC power supply 5 and the rectifying and smoothing circuit 10 as the input power supply. A primary control circuit 13 as a primary control unit to be operated is provided in a charger primary circuit module 1 corresponding to the main body, a chargeable / dischargeable battery 26, and a power receiving coil 20 magnetically coupled to the power transmitting coil 11. The battery module 2 includes a rectifying / smoothing circuit 21 as a charge output unit for supplying the power induced in the power receiving coil 20 to the battery 26 as charging power. The control power transmission coil 23 serving as a transmission coil is provided in the battery module 2. And a secondary control circuit 22 as a secondary control unit that outputs a feedback signal to the control power transmission coil 23 based on the detected charging power, and a charger primary The circuit module 1 is provided with a control power reception coil 14 as a reception coil magnetically coupled to the control power transmission coil 23, and the primary control circuit 13 is based on the feedback signal received by the control power reception coil 14. The switching element 12 is configured to perform a switching operation.

このようにすると、バッテリ26の充電時に、充電器１次回路モジュール１からバッテリモジュール２への電力供給と、バッテリモジュール２から充電器１次回路モジュール１への帰還信号の伝送が全て電磁誘導により行われるため、両者を電気的に接続するための電極部を設ける必要がなく、すべて樹脂等でモールドすることができるので安全である。また、充電電力の情報を示す帰還信号を簡単な構成でアナログ的に伝送することもできるため、使用バッテリに適した充電方式で充電制御することができる。以上により、充電器１次回路モジュール１とバッテリモジュール２とを接触端子で電気的に接続せずにバッテリ26を充電することができ、様々な環境下においても最適な条件で充電を行うことができる。 In this way, when the battery 26 is charged, power supply from the charger primary circuit module 1 to the battery module 2 and transmission of a feedback signal from the battery module 2 to the charger primary circuit module 1 are all performed by electromagnetic induction. Therefore, it is not necessary to provide an electrode portion for electrically connecting the two, and all can be molded with a resin or the like, which is safe. In addition, since a feedback signal indicating charging power information can be transmitted in an analog manner with a simple configuration, charging control can be performed with a charging method suitable for the battery used. As described above, the battery 26 can be charged without electrically connecting the charger primary circuit module 1 and the battery module 2 with the contact terminals, and charging can be performed under optimum conditions even in various environments. it can.

図２は、本実施例におけるＵＰＳの構成を模式的に示したブロック図である。同図では、図１で示したバッテリ26の充電経路の構成に、バッテリ26の放電経路としての機能を追加した構成になっている。従って、商用交流電源５からバッテリ26へ至る充電経路及び充電動作は第１実施例と略同様である。以下、主に、バッテリ26の放電経路に関する構成とその放電動作について説明する。 FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of the UPS in this embodiment. In this figure, a function as a discharging path of the battery 26 is added to the structure of the charging path of the battery 26 shown in FIG. Therefore, the charging path from the commercial AC power source 5 to the battery 26 and the charging operation are substantially the same as in the first embodiment. Hereinafter, a configuration related to the discharge path of the battery 26 and its discharge operation will be mainly described.

充電器１次回路モジュール１では、一対の入力端子15，15と整流平滑回路10との間に停電検出回路30が挿入接続されており、停電検出回路30は商用交流電源５の停電又は著しい電圧低下を検出すると負論理の停電信号DOWNを出力する。本実施例の送電コイル11は、Ｅ形コアの一側に巻線を巻き回して形成されており、当該Ｅ形コアの他側には巻線が巻き回されてなる放電コイル33が形成されている。これに対応してバッテリモジュール２にもＥ形コアに巻線を巻き回して形成された充放電コイル34が設けられている。放電コイル33には、放電コイル33の一端に接続されたスイッチ32を介して、図示しない負荷へ出力電圧Ｖｏを出力する出力回路31が接続されている。その他、Ｕ字形コアに巻線を巻き回してなる制御１次コイル40の一端と停電送信コイル42の一端が１次制御回路13に接続されている。なお、制御１次コイル40，停電送信コイル42の各他端は接地されている。 In the charger primary circuit module 1, a power failure detection circuit 30 is inserted and connected between the pair of input terminals 15, 15 and the rectifying and smoothing circuit 10. When a decrease is detected, a negative logic power failure signal DOWN is output. The power transmission coil 11 of this embodiment is formed by winding a winding around one side of an E-shaped core, and a discharge coil 33 formed by winding the winding is formed on the other side of the E-shaped core. ing. Correspondingly, the battery module 2 is also provided with a charge / discharge coil 34 formed by winding a winding around an E-shaped core. An output circuit 31 that outputs an output voltage Vo to a load (not shown) is connected to the discharge coil 33 via a switch 32 connected to one end of the discharge coil 33. In addition, one end of a control primary coil 40 formed by winding a winding around a U-shaped core and one end of a power failure transmission coil 42 are connected to the primary control circuit 13. The other ends of the control primary coil 40 and the power failure transmission coil 42 are grounded.

本実施例の１次制御回路13は、バッテリ26の充電動作と放電動作とを適宜切り替えて行えるように、制御信号生成手段50と停電クロック生成手段51とを備えている。制御信号生成手段50は、停電信号DOWNがＨレベルの時（商用交流電源５の正常時）には充電動作モードとなり、制御１次コイル40に誘起された制御信号CNTを入力として取り込む一方、制御信号CNTを波形整形し、駆動パルスPLS1としてスイッチング素子12に出力する。一方、停電検出回路30からの停電信号DOWNがＬレベルの時（商用交流電源５の停電時）には放電動作モードとなり、出力回路31から出力される出力電圧Ｖｏの検出信号としてのフィードバック信号FBACK1に基づいてパルス状の制御信号CNTを生成して制御１次コイル40に出力する。すなわち、１次制御回路13の当該制御信号CNTが出力されるポートは入出力可能なポートであり、停電信号DOWNに応じて入出力が切り換えられるように構成されている。停電クロック生成手段51は、停電検出回路30からの停電信号DOWNがＨレベルの時に所定の周波数の停電クロックDCLKを生成して停電送信コイル42に出力する一方、停電信号DOWNがＬレベルの時には、停電クロックDCLKの出力を停止する。なお、停電クロックDCLKは、バッテリモジュール２側に商用交流電源５の異常を伝えることができればどのような信号形式にしてもよい。 The primary control circuit 13 of the present embodiment includes a control signal generation means 50 and a power failure clock generation means 51 so that the charging operation and the discharging operation of the battery 26 can be appropriately switched. When the power failure signal DOWN is at the H level (when the commercial AC power supply 5 is normal), the control signal generating means 50 enters the charging operation mode and takes in the control signal CNT induced in the control primary coil 40 as an input. The waveform of the signal CNT is shaped and output to the switching element 12 as a drive pulse PLS1. On the other hand, when the power failure signal DOWN from the power failure detection circuit 30 is at the L level (when the commercial AC power supply 5 fails), the discharge operation mode is entered, and the feedback signal FBACK1 as a detection signal for the output voltage Vo output from the output circuit 31. Based on this, a pulsed control signal CNT is generated and output to the control primary coil 40. That is, the port from which the control signal CNT of the primary control circuit 13 is output is a port that can be input / output, and is configured such that input / output is switched according to the power failure signal DOWN. The power failure clock generation means 51 generates a power failure clock DCLK having a predetermined frequency when the power failure signal DOWN from the power failure detection circuit 30 is at H level and outputs it to the power failure transmission coil 42, while when the power failure signal DOWN is at L level, Stops output of the power failure clock DCLK. The power failure clock DCLK may be in any signal format as long as the abnormality of the commercial AC power supply 5 can be transmitted to the battery module 2 side.

バッテリモジュール２には、充放電コイル34の一端とこれと同極ライン上の出力端子24との間に、整流平滑回路21をバイパスするように（整流平滑回路21と並列に）、ダイオード35と例えばＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子36の直列回路が接続されている。より詳細には、ダイオード35のカソードが充放電コイル34の一端に接続され、アノードがスイッチング素子36のソースに接続され、スイッチング素子36のドレインが出力端子24に接続される。ダイオード35は、バッテリ26の充電動作時にターンオフし、充放電コイル34からスイッチング素子36の寄生ダイオードを介して出力端子24に電流が流れないように阻止するために設けられている。スイッチング素子36のゲートは２次制御回路22に接続され、２次制御回路22から出力される駆動パルスPLS2によりスイッチング素子36のスイッチング動作が制御される。２次制御回路22には、Ｕ字形コアに巻線を巻き回してなる制御２次コイル41の一端と、同じくＵ字コアに巻線を巻き回してなる停電受信コイル43の一端が接続されている。なお、制御２次コイル41，停電受信コイル43の各他端は接地されている。制御２次コイル41，停電受信コイル43は、それぞれ制御１次コイル40，停電送信コイル42と磁気的に結合するよう設けられており、これらの間で電磁誘導が生じることにより、後述するように、制御１次コイル40と制御２次コイル41との間で相互に制御信号CNTが送受信される一方、停電送信コイル42から停電受信コイル43へ停電クロックDCLKが伝送される。 The battery module 2 includes a diode 35 between the one end of the charge / discharge coil 34 and the output terminal 24 on the same polarity line so as to bypass the rectifying / smoothing circuit 21 (in parallel with the rectifying / smoothing circuit 21). For example, a series circuit of switching elements 36 made of MOSFETs is connected. More specifically, the cathode of the diode 35 is connected to one end of the charge / discharge coil 34, the anode is connected to the source of the switching element 36, and the drain of the switching element 36 is connected to the output terminal 24. The diode 35 is provided to prevent the current from flowing from the charging / discharging coil 34 to the output terminal 24 through the parasitic diode of the switching element 36 when the battery 26 is charged. The gate of the switching element 36 is connected to the secondary control circuit 22, and the switching operation of the switching element 36 is controlled by the drive pulse PLS 2 output from the secondary control circuit 22. Connected to the secondary control circuit 22 are one end of a control secondary coil 41 formed by winding a winding around a U-shaped core and one end of a power failure receiving coil 43 formed by winding a winding around the U-shaped core. Yes. The other ends of the control secondary coil 41 and the power failure receiving coil 43 are grounded. The control secondary coil 41 and the power failure receiving coil 43 are provided so as to be magnetically coupled to the control primary coil 40 and the power failure transmission coil 42, respectively, and electromagnetic induction occurs between them, as will be described later. The control signal CNT is transmitted and received between the control primary coil 40 and the control secondary coil 41, while the power failure clock DCLK is transmitted from the power failure transmission coil 42 to the power failure reception coil 43.

本実施例の２次制御回路22は、バッテリ26の充電動作と放電動作とを適宜切り替えて行えるように、制御信号生成手段55を備えている。制御信号生成手段55は、停電受信コイル43に誘起される停電クロックDCLKが入力されている時（商用交流電源５の正常時）には充電動作モードとなり、充電電圧Ｖｃ，充電電流Ｉｃの検出信号としてのフィードバック信号FBACK2に基づいてパルス状の制御信号CNTを生成して制御２次コイル41に出力する。一方、停電受信コイル43に誘起される停電クロックDCLKが入力されていない時（商用交流電源５の停電時）には放電動作モードとなり、制御２次コイル41に誘起された制御信号CNTを入力として取り込む一方、制御信号CNTを波形整形し、駆動パルスPLS2としてスイッチング素子36に出力する。すなわち、２次制御回路22の当該制御信号CNTが出力されるポートは入出力可能なポートであり、停電クロックDCLKに応じて入出力が切り換えられる。 The secondary control circuit 22 of the present embodiment includes a control signal generating means 55 so that the charging operation and the discharging operation of the battery 26 can be appropriately switched. The control signal generating means 55 is in the charging operation mode when the power failure clock DCLK induced in the power failure receiving coil 43 is input (when the commercial AC power supply 5 is normal), and the detection signal of the charging voltage Vc and the charging current Ic. Based on the feedback signal FBACK2, the pulsed control signal CNT is generated and output to the control secondary coil 41. On the other hand, when the power failure clock DCLK induced in the power failure reception coil 43 is not input (when the commercial AC power supply 5 is powered down), the discharge operation mode is set, and the control signal CNT induced in the control secondary coil 41 is input. On the other hand, the control signal CNT is waveform-shaped and output to the switching element 36 as a drive pulse PLS2. That is, the port from which the control signal CNT of the secondary control circuit 22 is output is an input / output port, and the input / output is switched according to the power failure clock DCLK.

本実施例では、１次制御回路13と２次制御回路22のそれぞれに、例えば周知のＰＷＭ制御などにより制御信号CNTの出力制御ができる制御信号生成手段50，制御信号生成手段55が設けられており、バッテリ26の充電動作時には、２次制御回路22がフィードバック信号FBACK2に基づいて制御信号CNTをＰＷＭ制御し、この制御信号CNTが１次制御回路13から駆動パルスPLS1としてスイッチング素子12のゲートに出力される。バッテリ26に対してリニア充電方式などによる充電を行う場合には、充電電流Ｉｃ，充電電圧Ｖｃに対して定電流・定電圧制御が必要となるが、バッテリモジュール２側でスイッチング素子12の駆動パルスPLS1を直接制御することができるため、充電器１次回路モジュール１とバッテリモジュール２との間で送受信する制御用信号の数を減らすことができる。例えば、充電電流Ｉｃ，充電電圧Ｖｃの２つのフィードバック信号から制御信号CNT１つに制御用信号の伝送数を減らすことができる。後述するバッテリ26の放電動作についても同様の作用効果がある。さらに、制御信号CNTを１次制御回路13と２次制御回路22でそれぞれ入出力ポートに割り付けているため、バッテリ26の充電動作時と放電動作時で当該ポートの入力と出力とを適宜切り換えることにより、充電器１次回路モジュール１とバッテリモジュール２との間で送受信する制御用信号を共通の制御信号CNTで伝送することができる。 In this embodiment, each of the primary control circuit 13 and the secondary control circuit 22 is provided with a control signal generating means 50 and a control signal generating means 55 that can control the output of the control signal CNT by, for example, well-known PWM control. During the charging operation of the battery 26, the secondary control circuit 22 performs PWM control of the control signal CNT based on the feedback signal FBACK2, and this control signal CNT is sent from the primary control circuit 13 to the gate of the switching element 12 as the drive pulse PLS1. Is output. When charging the battery 26 by a linear charging method or the like, constant current / constant voltage control is required for the charging current Ic and the charging voltage Vc, but the driving pulse of the switching element 12 on the battery module 2 side. Since PLS1 can be directly controlled, the number of control signals transmitted and received between the charger primary circuit module 1 and the battery module 2 can be reduced. For example, the number of control signals transmitted from the two feedback signals of the charging current Ic and the charging voltage Vc to one control signal CNT can be reduced. The same operation and effect can be obtained for the discharge operation of the battery 26 described later. Furthermore, since the control signal CNT is assigned to the input / output port by the primary control circuit 13 and the secondary control circuit 22, respectively, the input and output of the port can be switched appropriately between the charging operation and the discharging operation of the battery 26. Thus, the control signal transmitted and received between the charger primary circuit module 1 and the battery module 2 can be transmitted by the common control signal CNT.

次に、上記構成におけるバッテリ26の放電動作について説明する。 Next, the discharging operation of the battery 26 in the above configuration will be described.

商用交流電源５に停電又は著しい電圧低下などの異常が発生すると、停電検出回路30がこれを検出し、Ｌレベルの停電信号DOWNを出力する。停電信号DOWNがＬレベルになると、スイッチ32がオンして放電コイル33と出力回路31との線路が導通すると共に、１次制御回路13が放電動作モードになる。１次制御回路13では、停電クロック生成手段51が停電クロックDCLKの出力を停止することにより、停電送信コイル42に励磁電流が流れなくなり、停電受信コイル43ひいては２次制御回路22へ入力される停電クロックDCLKが停止する。同時に、制御信号生成手段50が、制御信号CNTのポートを出力側に切換え、出力回路31から出力されるフィードバック信号FBACK1に基づいて出力電圧Ｖｏが所定の電圧値で一定になるよう制御信号CNTを生成して制御１次コイル40に出力する。この時、２次制御回路22では、停電クロックDCLKの停止により放電動作モードとなり、制御信号生成手段55が、制御信号CNTのポートを入力側に切換え、制御２次コイル41に誘起された制御信号CNTを取り込む一方、駆動パルスPLS2としてスイッチング素子36に出力する。スイッチング素子36がスイッチング動作することにより、バッテリ26から充放電コイル34へ電力が断続的に供給され、電磁誘導により放電コイル33へ電圧が誘起される。前述のようにスイッチ32はオンしているため、当該誘起電圧が出力回路31から出力電圧Ｖｏとして負荷へ出力される。以降、商用交流電源５が復電するまで、１次制御回路13の制御信号生成手段50が、出力電圧Ｖｏが安定するように制御信号CNTひいてはスイッチング素子36のスイッチング動作を制御する。 When an abnormality such as a power failure or a significant voltage drop occurs in the commercial AC power supply 5, the power failure detection circuit 30 detects this and outputs an L level power failure signal DOWN. When the power failure signal DOWN becomes L level, the switch 32 is turned on, the line between the discharge coil 33 and the output circuit 31 becomes conductive, and the primary control circuit 13 enters the discharge operation mode. In the primary control circuit 13, when the power failure clock generation means 51 stops outputting the power failure clock DCLK, the excitation current does not flow in the power failure transmission coil 42, and the power failure receiving coil 43 and thus the power failure input to the secondary control circuit 22 is stopped. The clock DCLK stops. At the same time, the control signal generating means 50 switches the port of the control signal CNT to the output side, and changes the control signal CNT so that the output voltage Vo becomes constant at a predetermined voltage value based on the feedback signal FBACK1 output from the output circuit 31. Generated and output to the control primary coil 40. At this time, the secondary control circuit 22 enters the discharge operation mode by stopping the power failure clock DCLK, and the control signal generating means 55 switches the port of the control signal CNT to the input side and the control signal induced in the control secondary coil 41. While taking in CNT, it outputs to the switching element 36 as drive pulse PLS2. When the switching element 36 performs a switching operation, electric power is intermittently supplied from the battery 26 to the charge / discharge coil 34, and a voltage is induced in the discharge coil 33 by electromagnetic induction. Since the switch 32 is on as described above, the induced voltage is output from the output circuit 31 to the load as the output voltage Vo. Thereafter, until the commercial AC power supply 5 is restored, the control signal generation means 50 of the primary control circuit 13 controls the switching operation of the control signal CNT and thus the switching element 36 so that the output voltage Vo is stabilized.

以上のように本実施例の無停電電源装置では、バッテリモジュール２に、商用交流電源５の異常信号を受信する停電受信コイル43と、整流平滑回路21をバイパスするスイッチング素子36と、商用交流電源５の異常時にスイッチング素子36をスイッチング動作させる制御信号生成手段55とを設け、充電器１次回路モジュール１に、停電受信コイル43と磁気的に結合した停電送信コイル42と、商用交流電源５の異常時に停電送信コイル42に前記異常信号を出力する（停電クロックDCLKを停止する）停電クロック生成手段51と、充放電コイル34と磁気的に結合した放電コイル33と、放電コイル33に誘起された電力を負荷へ出力する出力回路31とを設けている。 As described above, in the uninterruptible power supply of the present embodiment, the battery module 2 includes the power failure receiving coil 43 that receives the abnormal signal of the commercial AC power supply 5, the switching element 36 that bypasses the rectifying and smoothing circuit 21, and the commercial AC power supply. Control signal generating means 55 for switching the switching element 36 in the event of an abnormality 5 is provided, the charger primary circuit module 1 is connected to the power failure transmission coil 42 magnetically coupled to the power failure reception coil 43, and the commercial AC power source 5 When the abnormality occurs, the abnormal signal is output to the power failure transmission coil 42 (stops the power failure clock DCLK), the power failure clock generating means 51, the discharge coil 33 magnetically coupled to the charge / discharge coil 34, and the discharge coil 33 An output circuit 31 that outputs electric power to a load is provided.

このようにすると、充電器１次回路モジュール１とバッテリモジュール２間におけるバッテリ26の送受電を、充電時と放電時とで共通の充放電コイル34を利用して行うことができるため、バッテリ26の放電経路を構成する部品点数を削減することができる。 In this way, since the battery 26 can be transmitted and received between the charger primary circuit module 1 and the battery module 2 by using the common charge / discharge coil 34 during charging and discharging, the battery 26 The number of parts constituting the discharge path can be reduced.

また本実施例の無停電電源装置では、商用交流電源５の正常時に、検出した充電電流Ｉｃ，充電電圧Ｖｃに基づいて制御した制御信号CNTを制御２次コイル41に出力し、商用交流電源５の異常時に、制御２次コイル41に誘起された制御信号CNTを取り込み、この制御信号CNTによりスイッチング素子36をスイッチング動作させる制御信号生成手段55を２次制御回路22に設けると共に、商用交流電源５の正常時に、制御１次コイル40に誘起された制御信号CNTを取り込み、この制御信号CNTによりスイッチング素子12をスイッチング動作させ、商用交流電源５の異常時に、検出した出力電圧Ｖｏに基づいて制御した制御信号CNTを制御１次コイル40に出力する制御信号生成手段50を１次制御回路13に設けている。 In the uninterruptible power supply of this embodiment, when the commercial AC power supply 5 is normal, the control signal CNT controlled based on the detected charging current Ic and charging voltage Vc is output to the control secondary coil 41, and the commercial AC power supply 5 The control signal generating means 55 for taking in the control signal CNT induced in the control secondary coil 41 at the time of abnormality and switching the switching element 36 by this control signal CNT is provided in the secondary control circuit 22 and the commercial AC power supply 5 The control signal CNT induced in the control primary coil 40 is taken in at normal time, and the switching element 12 is switched by this control signal CNT, and control is performed based on the detected output voltage Vo when the commercial AC power supply 5 is abnormal. Control signal generation means 50 for outputting the control signal CNT to the control primary coil 40 is provided in the primary control circuit 13.

このようにすると、例えば充電電流Ｉｃ，充電電圧Ｖｃ，出力電圧Ｖｏなど制御対象となる電力を検出した側から相手側のスイッチング素子12，36を直接制御することができるため、充電器１次回路モジュール１とバッテリモジュール２との間で送受信する制御用信号の数を減らすことができる。さらに、制御信号CNTを１次制御回路13と２次制御回路22でそれぞれ入出力ポートに割り付けているため、バッテリ26の充電動作時と放電動作時で当該ポートの入力と出力とを適宜切り換えることにより、充電器１次回路モジュール１とバッテリモジュール２との間で送受信する制御用信号を共通の制御信号CNTで伝送することができる。 In this way, for example, the switching elements 12 and 36 on the other side can be directly controlled from the side where the power to be controlled such as the charging current Ic, the charging voltage Vc and the output voltage Vo can be detected. The number of control signals transmitted and received between the module 1 and the battery module 2 can be reduced. Furthermore, since the control signal CNT is assigned to the input / output port by the primary control circuit 13 and the secondary control circuit 22, respectively, the input and output of the port can be switched appropriately between the charging operation and the discharging operation of the battery 26. Thus, the control signal transmitted and received between the charger primary circuit module 1 and the battery module 2 can be transmitted by the common control signal CNT.

なお、本発明は、上記各実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。充電器１次回路モジュール１を携帯型充電器とすれば、ＵＰＳに接続しなくても、いつでも、どこでも安全かつ簡単にバッテリモジュール２を充電することができる。 The present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified without departing from the spirit of the present invention. If the charger primary circuit module 1 is a portable charger, the battery module 2 can be safely and easily charged anytime, anywhere without being connected to the UPS.

本発明の第１実施例における無停電電源装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the uninterruptible power supply in 1st Example of this invention. 本発明の第２実施例における無停電電源装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the uninterruptible power supply in 2nd Example of this invention. 従来例におけるバッテリの非接触充電器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the non-contact battery charger in a prior art example.

１充電器１次回路モジュール（本体）
２バッテリモジュール
５商用交流電源（電源部）
10 整流平滑回路（電源部）
11 送電コイル
12 スイッチング素子（第１のスイッチング素子）
13 １次制御回路（１次制御部）
14 制御用受電コイル（受信コイル）
20 受電コイル
21 整流平滑回路（充電出力部）
22 ２次制御回路（２次制御部）
23 制御用送電コイル（送信コイル）
26 バッテリ
31 出力回路
33 放電コイル（送電コイル）
36 スイッチング素子（第２のスイッチング素子）
40 制御１次コイル（受信コイル）
41 制御２次コイル（送信コイル） 1 Charger primary circuit module (main unit)
2 Battery module 5 Commercial AC power supply (power supply unit)
10 Rectifier smoothing circuit (power supply)
11 Power transmission coil
12 Switching element (first switching element)
13 Primary control circuit (primary control unit)
14 Control coil (receiver coil)
20 Power receiving coil
21 Rectifier smoothing circuit (charging output part)
22 Secondary control circuit (secondary control unit)
23 Control power transmission coil (transmission coil)
26 battery
31 Output circuit
33 Discharge coil
36 Switching element (second switching element)
40 Control primary coil (receiver coil)
41 Control secondary coil (transmitting coil)

Claims

A battery including a series circuit including a power transmission coil and a first switching element and connected to an input power source, and a primary control unit that performs a switching operation of the first switching element, the battery capable of being charged and discharged, and the power transmission An uninterruptible power supply device comprising a power receiving coil magnetically coupled to a coil, and a charging output unit that supplies power induced in the power receiving coil as charging power to the battery, the battery module comprising:
The battery module includes a transmission coil, a secondary control unit that outputs a feedback signal to the transmission coil based on the detected charging power, and a second switching element that bypasses the charging output unit ,
The main body is provided with a receiving coil magnetically coupled to the transmitting coil, and an output circuit that outputs power induced in the power transmitting coil to a load ,
The secondary control unit outputs a control signal controlled based on the charging current and charging voltage of the battery to the transmission coil when the input power supply is normal, and is induced in the transmission coil when the input power supply is abnormal. The control signal is taken in, and the second switching element is switched by this control signal.
The primary control unit takes in a control signal induced in the receiving coil when the input power supply is normal, and switches the first switching element by the control signal, and outputs the output when the input power supply is abnormal. An uninterruptible power supply , wherein a control signal controlled based on an output voltage from a circuit is output to the receiving coil .