JP4763660B2 - Power system - Google Patents

Power system Download PDF

Info

Publication number
JP4763660B2
JP4763660B2 JP2007170094A JP2007170094A JP4763660B2 JP 4763660 B2 JP4763660 B2 JP 4763660B2 JP 2007170094 A JP2007170094 A JP 2007170094A JP 2007170094 A JP2007170094 A JP 2007170094A JP 4763660 B2 JP4763660 B2 JP 4763660B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
power
input
inverter
rectifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007170094A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009011082A (en
Inventor
利一 北野
明宏 宮坂
明 山下
尊久 正代
浩一 境
徳治 高田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Origin Electric Co Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Origin Electric Co Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Origin Electric Co Ltd, Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Origin Electric Co Ltd
Priority to JP2007170094A priority Critical patent/JP4763660B2/en
Publication of JP2009011082A publication Critical patent/JP2009011082A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4763660B2 publication Critical patent/JP4763660B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)

Description

本発明は電源システムに関し、とくに、停電時にも負荷への給電を継続するバックアップ電源システムに関する。   The present invention relates to a power supply system, and more particularly to a backup power supply system that continues to supply power to a load even during a power failure.

災害時や非常時に機器のバックアップ用として使用される従来の電源システムは、主にＵＰＳ（Uninterruptible Power Supply）であり、通常、図４に示したように、蓄電池を複数組み合わせてなる組電池２と、直流電力を交流電力に変換するインバータ３と、商用入力８を介して入力した商用交流電力を直流電力に変換して蓄電池を充電またはインバータ３へ供給する整流器１と、システム出力を商用電源とインバータ出力のどちらかに接続する切替器４と、システムの監視・制御を行う制御部７から構成される（下記特許文献１参照）。商用給電が有効であるとき、入力した交流電力はそのままバイパス回路５を介して、あるいは、整流器１およびインバータ３を介し、出力１０を介して負荷装置へ供給される。停電発生時は、組電池２が放電する電力をインバータ３を介し、出力１０を介して負荷装置へ供給する。
特開２００３−４７１６８号公報 The conventional power supply system used for backup of equipment in the event of a disaster or emergency is mainly UPS (Uninterruptible Power Supply). Usually, as shown in FIG. 4, the assembled battery 2 is a combination of a plurality of storage batteries. , An inverter 3 for converting DC power to AC power, a rectifier 1 for converting commercial AC power input via the commercial input 8 to DC power and charging a storage battery or supplying it to the inverter 3, and a system output as a commercial power source The switch 4 is connected to either one of the inverter outputs, and the controller 7 is configured to monitor and control the system (see Patent Document 1 below). When commercial power supply is effective, the input AC power is supplied to the load device as it is via the bypass circuit 5 or via the rectifier 1 and the inverter 3 via the output 10. When a power failure occurs, the electric power discharged from the assembled battery 2 is supplied to the load device via the inverter 3 and the output 10.
JP 2003-47168 A

一般的なＵＰＳによるバックアップ時間は１０分〜３０分程度であり、それ以上の長時間停電時も負荷装置を運用するためには、図５に示すように、非常用入力９と切替スイッチ６を介して、発動発電装置等の非常用電源をＵＰＳの入力に接続する方法がある。しかし、ＵＰＳの入力に電源が接続されているとき、商用電源が復電したと認識され、入力された電力は負荷装置へ給電される他に蓄電池の充電に消費される。このため、給電の持続時間が短くなり、非常用電源の利用効率が低下するという問題が発生する。   The backup time by a general UPS is about 10 to 30 minutes, and in order to operate the load device even during a long power outage longer than that, as shown in FIG. In other words, there is a method of connecting an emergency power source such as an engine generator to the input of the UPS. However, when a power source is connected to the input of the UPS, it is recognized that the commercial power source has been restored, and the input power is not only supplied to the load device but also consumed for charging the storage battery. Therefore, there is a problem that the duration of power supply is shortened and the utilization efficiency of the emergency power supply is reduced.

対策として、非常用電源の接続時に整流器を停止させる方法があるが、入力された電力は切替器を介して負荷装置へ供給されており、給電を継続するためには切替器が動作していることが必要である。切替器は、動作電源がない場合、入力電源をシステム出力に接続することができないため、負荷装置への給電が停止する。切替器や制御部の動作電源は一般に直流であり、整流器もしくは蓄電池から給電される。整流器が停止していると、切替器や制御部の動作電源の消費のため蓄電池の電圧の低下が続き、切替器の動作可能な電圧を下回って切替器が停止し、負荷装置への給電が止まる。   As a countermeasure, there is a method of stopping the rectifier when the emergency power supply is connected, but the input power is supplied to the load device via the switch, and the switch is operating to continue feeding. It is necessary. When there is no operating power supply, the switch cannot connect the input power supply to the system output, and power supply to the load device is stopped. The operating power supply for the switching unit and the control unit is generally a direct current, and is supplied with power from a rectifier or a storage battery. When the rectifier is stopped, the voltage of the storage battery continues to decrease due to the consumption of the operating power of the switching device and control unit, and the switching device stops below the operable voltage of the switching device, and power is supplied to the load device. Stop.

このように、非常用電源の接続時、蓄電池の充電を阻止するために整流器を停止しただけでは、非常用電源の余力に関係なく、蓄電池の電圧低下時に負荷装置への給電が停止するという別の問題が発生する。とくに、停電が継続して蓄電池容量が低下しているときに非常用電源が接続される用途では、この問題が発生しやすい。また、切替器の動作電圧が蓄電池の最低使用電圧より低い場合は、蓄電池の放電が継続することにより蓄電池電圧が最低使用電圧を下回り、蓄電池の劣化を招くという問題もある。   In this way, when the emergency power supply is connected, simply stopping the rectifier to prevent charging of the storage battery stops power supply to the load device when the storage battery voltage drops, regardless of the remaining capacity of the emergency power supply. Problems occur. In particular, this problem is likely to occur in an application where an emergency power supply is connected when a power failure continues and the storage battery capacity decreases. In addition, when the operating voltage of the switch is lower than the minimum operating voltage of the storage battery, there is a problem that the storage battery voltage falls below the minimum operating voltage due to continued discharge of the storage battery, leading to deterioration of the storage battery.

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、停電時にも負荷への給電を継続するバックアップ電源システムにおいて、非常用電源を接続したときの利用効率の低下を防止し、かつ蓄電池の消耗による給電停止と蓄電池の劣化を回避できる電源システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the problem to be solved by the present invention is to use efficiency when an emergency power supply is connected in a backup power supply system that continues to supply power to a load even during a power failure. It is intended to provide a power supply system that can prevent a decrease in power consumption and avoid power supply stoppage due to consumption of the storage battery and deterioration of the storage battery.

本発明においては、上記課題を解決するために、請求項１に記載のように、
交流電力を直流電力に変換する整流器と、複数の電池を組み合わせてなる組電池と、前記組電池または整流器が出力する直流電力を交流電力に変換するインバータと、商用交流電源を接続する商用入力と、非常用電源を接続する非常用入力と、前記商用入力と前記非常用入力とのいずれかを選択して出力とする切替スイッチと前記組電池の充電を制御する制御部と、前記非常用入力からの給電を検知して基準電圧を充電禁止信号として前記制御部へ出力する基準電圧発生手段とを有する電源システムであって、前記切替スイッチから出力された交流電力は、前記整流器およびインバータを介して、あるいはバイパス回路を介して切替器へ供給され、前記切替器は前記バイパス回路の出力と前記インバータの出力とのいずれかを選択して出力し、前記整流器から前記インバータに至る直流給電線の一方に前記組電池の一方の極が接続され、前記整流器から前記インバータに至る直流給電線の他方と前記組電池の他方の極とは、スイッチング素子が挿入されている電路と、前記組電池の放電方向にのみ電力を通すダイオードが挿入されている電路とにより別個に接続され、前記制御部は、充電禁止信号である前記基準電圧が入力されている時は、該電源システム外部からの充電指令信号を受信しても前記スイッチング素子は短絡されないため、前記組電池の充電が行われず、前記基準電圧が入力されていない時は、該電源システム外部からの充電指令信号を受信することにより、前記スイッチング素子を短絡し、前記組電池の充電を行うことを特徴とする電源システムを構成する。 In the present invention, in order to solve the above problem, as described in claim 1,
A rectifier that converts AC power into DC power, a battery pack that combines a plurality of batteries, an inverter that converts DC power output from the battery pack or rectifier into AC power, and a commercial input that connects a commercial AC power supply An emergency input for connecting an emergency power supply, a selector switch for selecting and outputting either the commercial input or the emergency input, a control unit for controlling charging of the assembled battery, and the emergency input And a reference voltage generation unit that detects a power supply from the reference voltage and outputs a reference voltage as a charge prohibition signal to the control unit. The AC power output from the changeover switch passes through the rectifier and an inverter. Or via a bypass circuit, the switch selects and outputs either the output of the bypass circuit or the output of the inverter. One pole of the assembled battery is connected to one of the DC power supply lines from the rectifier to the inverter, and the other of the DC power supply lines from the rectifier to the inverter and the other pole of the assembled battery are switching elements. Separately connected by an inserted electric circuit and an electric circuit in which a diode that passes power only in the discharge direction of the assembled battery is inserted, and the control unit receives the reference voltage that is a charge prohibition signal When the charging command signal from the outside of the power supply system is received, the switching element is not short-circuited. Therefore, when the assembled battery is not charged and the reference voltage is not inputted, By receiving the charging command signal , the switching element is short-circuited to charge the assembled battery .

また、本発明においては、請求項２に記載のように、
請求項１に記載の電源システムにおいて、前記基準電圧発生手段は、基準電源と、前記非常用入力からの電力供給を検知する継電器とを構成要素とすることを特徴とする電源システムを構成する。 In the present invention, as described in claim 2,
2. The power supply system according to claim 1, wherein the reference voltage generating means includes a reference power supply and a relay that detects power supply from the emergency input as constituent elements .

また、本発明においては、請求項３に記載のように、
請求項１に記載の電源システムにおいて、前記基準電圧発生手段は、基準電源と、前記切替スイッチに連動する連動スイッチとを構成要素とすることを特徴とする電源システムを構成する。 In the present invention, as described in claim 3,
2. The power supply system according to claim 1, wherein the reference voltage generating means includes a reference power supply and an interlocking switch interlocked with the changeover switch as constituent elements .

本発明の電源システムを実施することによって、停電時にも負荷への給電を継続するバックアップ電源システムにおいて、非常用電源を接続したときの電力利用効率の低下を防止し、かつ蓄電池の消耗による給電停止と蓄電池の劣化を回避できる電源システムを提供することが可能となる。   By implementing the power supply system of the present invention, in a backup power supply system that continues to supply power to the load even in the event of a power failure, the power use efficiency is prevented from being reduced when an emergency power supply is connected, and power supply is stopped due to storage battery consumption And it becomes possible to provide the power supply system which can avoid deterioration of a storage battery.

本発明に係る電源システムにおいては、例えば、交流電力を直流電力に変換する整流器と、複数の電池を組み合わせてなる組電池と、前記組電池または整流器が出力する直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記組電池の充電を制御する制御部と、商用交流電源を接続する商用入力と、非常用電源を接続する非常用入力と、前記商用入力と前記非常用入力とのいずれかを選択して出力とする切替スイッチとを有する電源システムであって、前記切替スイッチから出力された交流電力は、前記整流器およびインバータを介して、あるいはバイパス回路を介して切替器へ供給され、前記切替器は前記バイパス回路の出力と前記インバータの出力とのいずれかを選択して出力し、前記整流器から前記インバータに至る直流給電線のプラスに前記組電池の正極が接続され、前記整流器から前記インバータに至る直流給電線のマイナスと前記組電池の負極とは、スイッチング素子が挿入されている電路と、前記組電池の放電方向にのみ電力を通すダイオードが挿入されている電路とにより別個に接続され、前記非常用入力と前記切替スイッチとの間の電路に、前記非常用入力からの電圧が印加される継電器が接続され、前記継電器が持つ接点が閉じることによって前記制御部に基準電圧が供給され、前記制御部は、前記継電器の動作によって前記基準電圧が供給されているとき、前記スイッチング素子を開放とすることを特徴とする電源システムを構成する。   In the power supply system according to the present invention, for example, a rectifier that converts alternating current power into direct current power, an assembled battery that combines a plurality of batteries, and an inverter that converts direct current power output from the assembled battery or the rectifier into alternating current power A control unit that controls charging of the assembled battery, a commercial input that connects a commercial AC power source, an emergency input that connects an emergency power source, and the commercial input and the emergency input. The AC power output from the changeover switch is supplied to the changer via the rectifier and inverter or via a bypass circuit. Select and output either the output of the bypass circuit or the output of the inverter, plus the DC power supply line from the rectifier to the inverter The negative electrode of the DC power supply line from the rectifier to the inverter and the negative electrode of the battery pack are connected to the positive electrode of the battery pack and the negative electrode of the battery pack, and power is supplied only in the discharge direction of the battery pack. A relay to which a voltage from the emergency input is applied is connected to an electrical path between the emergency input and the changeover switch, and is connected to the electrical path in which a diode to be inserted is inserted, and the relay has A power supply system, wherein a reference voltage is supplied to the control unit by closing a contact, and the control unit opens the switching element when the reference voltage is supplied by an operation of the relay. Constitute.

以下に、本発明の実施の形態について、電池がニッケル水素蓄電池である場合を例として説明するが、本発明はこれに限られるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by way of example in which the battery is a nickel hydride storage battery, but the present invention is not limited to this.

図１は、本発明の実施の形態例を説明する図である。図において、ニッケル水素蓄電池（単セル定格電圧１．２Ｖ、電流容量９５Ａｈ）を１０セル直列して組電池２（１２Ｖ、９５Ａｈ）を構成する。交流電力を直流電力に変換する整流器１は、組電池２を充電するほか、インバータ３と切替器４へ（動作電源として）電力を供給する。インバータ３は、整流器１または組電池２が出力する直流電力を交流電力に変換し、切替器４へ出力する。切替器４は、交流電力を切替えるスイッチを備え、バイパス回路５とインバータ３が出力する電力のいずれかを入力とし出力（端子）１０へ接続する。   FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention. In the figure, 10 batteries of nickel-metal hydride storage batteries (single cell rated voltage 1.2V, current capacity 95Ah) are connected in series to form an assembled battery 2 (12V, 95Ah). The rectifier 1 that converts alternating current power into direct current power charges the assembled battery 2 and supplies power to the inverter 3 and the switch 4 (as an operating power source). The inverter 3 converts the DC power output from the rectifier 1 or the assembled battery 2 into AC power and outputs the AC power to the switch 4. The switch 4 includes a switch for switching AC power, and inputs either of the power output from the bypass circuit 5 and the inverter 3 to the output (terminal) 10.

本実施の形態例では、通常時（商用電源受電時）は商用電源を、バイパス回路５を介して、そのまま出力する給電方式であり、停電発生時に切替器４はインバータ３の出力を出力１０へ接続して組電池２の電力によるバックアップ給電を行う。切替器４がこのような切替動作を行うには、動作電源が必要であり、動作電源がない場合はバイパス側、インバータ側のどちらにも接続されない。このような事態は、停電が長時間に及び、しかも非常用入力が得られない場合に起こる。   In the present embodiment, the power supply system outputs the commercial power as it is through the bypass circuit 5 during normal times (when receiving the commercial power), and the switch 4 outputs the output of the inverter 3 to the output 10 when a power failure occurs. Connect and perform backup power supply using the power of the battery pack 2. In order for the switching device 4 to perform such a switching operation, an operating power supply is required, and when there is no operating power supply, it is not connected to either the bypass side or the inverter side. Such a situation occurs when a power outage lasts for a long time and an emergency input cannot be obtained.

商用入力（端子）８は、商用交流電源１００Ｖを接続し、非常用入力（端子）９は、交流１００Ｖ電源を接続することが可能である。   The commercial input (terminal) 8 can be connected to a commercial AC power supply 100V, and the emergency input (terminal) 9 can be connected to an AC 100V power supply.

通常時（商用電源受電時）は、切替スイッチ６が商用入力８側にあり、切替器４はバイパス回路５側にあり、商用電力は切替スイッチ６と切替器４とを介して出力１０から負荷に供給され、組電池２の充電が必要となったとき、制御部７は外部信号（充電）を受信し、スイッチング素子１３が閉となるような電圧をスイッチング素子１３のゲートに印加し、整流器１の出力によって組電池２が充電されるような制御を行う。   During normal operation (when receiving commercial power), the changeover switch 6 is on the commercial input 8 side, the switch 4 is on the bypass circuit 5 side, and commercial power is loaded from the output 10 via the changeover switch 6 and the switch 4. When the assembled battery 2 needs to be charged, the control unit 7 receives an external signal (charging), applies a voltage at which the switching element 13 is closed to the gate of the switching element 13, and the rectifier Control is performed such that the assembled battery 2 is charged by the output of 1.

停電発生時は、組電池２がインバータ３に電力を供給し、切替器４はインバータ３側に切替えられ、インバータ３の出力が切替器４を介して出力１０から負荷に供給される。   When a power failure occurs, the assembled battery 2 supplies power to the inverter 3, the switch 4 is switched to the inverter 3 side, and the output of the inverter 3 is supplied from the output 10 to the load via the switch 4.

停電の継続により、組電池２の残容量が低下したとき、発電機等の交流１００Ｖ電源を非常用入力９へ接続することで給電の継続を可能にする。入力電源を商用入力８から非常用入力９へ切替えるには、切替スイッチ６を操作する。切替スイッチ６としては、電力切替え用の手動スイッチを用いればよい。   When the remaining capacity of the assembled battery 2 is reduced due to the continued power failure, the power supply can be continued by connecting an AC 100V power source such as a generator to the emergency input 9. In order to switch the input power source from the commercial input 8 to the emergency input 9, the changeover switch 6 is operated. As the changeover switch 6, a manual switch for power changeover may be used.

組電池２の充電と放電を別に制御するため、組電池２の負極を、ダイオード１４ａを挿入した電路と、ダイオード１４ｂとスイッチング素子１３を挿入した電路により、整流器１の出力（インバータ３の入力、切替器４動作電源の入力）のマイナスに、別個に接続する。ダイオード１４ａは、組電池２が放電のみ可能であるようにし、ダイオード１４ｂは、組電池２が充電のみ可能であるようにする。スイッチング素子１３としては、例えば、充電電流を流しうるＭＯＳトランジスタを用いればよい。   In order to control charging and discharging of the assembled battery 2 separately, the output of the rectifier 1 (the input of the inverter 3, the negative electrode of the assembled battery 2 is connected to the electric circuit into which the diode 14 a is inserted and the electric circuit into which the diode 14 b and the switching element 13 are inserted. It is connected separately to the negative of the input of the switch 4 operating power source. The diode 14a allows the assembled battery 2 to be discharged only, and the diode 14b allows the assembled battery 2 to be charged only. As the switching element 13, for example, a MOS transistor capable of flowing a charging current may be used.

制御部７は組電池２の充電を制御する。制御部７への電力供給は、通常時は整流器１から、停電時は組電池２から行えばよく、また、停電の有無にかかわらず組電池２から行うことにしてもよい。制御部７は、充電を指令する外部信号を受信し、かつ基準電源１２からの基準電圧が供給されていないとき、スイッチング素子１３を短絡として充電を行い、これ以外ではスイッチング素子１３を開放とし充電を禁止する。   The control unit 7 controls charging of the assembled battery 2. Power supply to the control unit 7 may be performed from the rectifier 1 during normal times and from the assembled battery 2 during a power failure, or may be performed from the assembled battery 2 regardless of the presence or absence of a power failure. When the control unit 7 receives an external signal instructing charging and the reference voltage from the reference power supply 12 is not supplied, the control unit 7 performs charging with the switching element 13 short-circuited. Otherwise, the switching element 13 is opened and charged. Is prohibited.

継電器１１は、非常用入力９から電力供給されているかどうかを検知して組電池２の充電の可否を制御部７へ伝える。継電器１１に交流電圧が印加されているとき、継電器１１の内部で交流電圧はダイオードブリッジ回路を介してコイルへ伝達され、接点は短絡であり、基準電源１２（その基準電圧は例えば５Ｖ）が制御部７へと伝達されて組電池２の充電が禁止となる。   The relay 11 detects whether or not power is supplied from the emergency input 9 and notifies the control unit 7 of whether or not the assembled battery 2 can be charged. When an AC voltage is applied to the relay 11, the AC voltage is transmitted to the coil through the diode bridge circuit inside the relay 11, the contact is short-circuited, and the reference power source 12 (the reference voltage is, for example, 5V) is controlled. This is transmitted to the unit 7 and charging of the assembled battery 2 is prohibited.

そのために、例えば、スイッチング素子１３としては、制御用電極に５Ｖが入力されるとき導通となるような素子を選定し、基準電源１２を５Ｖ電源とし、充電指令を受信してかつ基準電源１２が供給されていないとき、制御部７が前記制御用電極に５Ｖを出力するようにすればよい。そのために、例えば、制御部７に、充電を指令する外部信号によって５Ｖの電源がオンとなるインバータを設け、そのインバータによって、基準電源１２からの入力をＨ−Ｌ（高−低）変換して、前記制御用電極に印加すればよい。この場合に、基準電源１２の電圧は５Ｖを超えていてもよい。   Therefore, for example, as the switching element 13, an element that becomes conductive when 5 V is input to the control electrode is selected, the reference power source 12 is set as the 5 V power source, the charging command is received, and the reference power source 12 is When the voltage is not supplied, the control unit 7 may output 5 V to the control electrode. For this purpose, for example, the control unit 7 is provided with an inverter that is turned on by a 5 V power supply in response to an external signal that commands charging, and the input from the reference power supply 12 is HL (high-low) converted by the inverter. The voltage may be applied to the control electrode. In this case, the voltage of the reference power supply 12 may exceed 5V.

基準電源１２は、商用電源の停電時に限り、しかも非常用入力９がシステムに給電している場合にのみ制御部７に基準電圧を印加するだけで足り、その消費電力は極めて少ないので、一次電池で構成し、定期的に、および停電発生時後に、その電池電圧を測定し、その電圧が基準値以上であればそのままとし、基準値よりも低ければ、一次電池を新しいものと交換することで足りる。   Since the reference power supply 12 only needs to apply the reference voltage to the control unit 7 only when the commercial power supply is interrupted and only when the emergency input 9 is supplying power to the system, the power consumption is extremely small. The battery voltage is measured periodically and after a power outage.If the voltage is above the reference value, leave it as it is.If the voltage is lower than the reference value, replace the primary battery with a new one. It ’s enough.

継電器１１としては、コイルと接点とを組み合わせたものが使える。また、これに代えて、発光ダイオードとフォトトランジスタとを組み合わせたフォトカップラを用いてもよい。 As the relay 11, a combination of a coil and a contact can be used. Alternatively, a photocoupler in which a light emitting diode and a phototransistor are combined may be used.

また、図２に示すように、非常用入力９からの給電を検知する継電器１１が、制御部７や基準電源１２を介さずに、直接、充電を制御する方法も可能である。充電電路に継電器１１内の接点を直列接続し、継電器１１に交流電圧が印加されることにより接点は開放、交流電圧がないとき短絡とするものとすればよい。継電器１１の内部で交流電圧はダイオードブリッジ回路を介してコイルへ伝達され、接点は開放となり、たとえ充電を指令する外部信号が受信され、スイッチング素子１３がオンになったとしても、充電方向の電流は流れなくなる。   In addition, as shown in FIG. 2, a method in which the relay 11 that detects power supply from the emergency input 9 directly controls charging without using the control unit 7 or the reference power supply 12 is also possible. The contacts in the relay 11 may be connected in series to the charging circuit, and the contact may be opened by applying an AC voltage to the relay 11 and short-circuited when there is no AC voltage. In the relay 11, the AC voltage is transmitted to the coil via the diode bridge circuit, the contact is opened, and even if an external signal commanding charging is received and the switching element 13 is turned on, the current in the charging direction Will not flow.

さらに、図３に示すように、非常用入力９からの給電の有無を、切替スイッチ６の状態を検知することによって知ることも可能である。継電器１１を、切替スイッチ６に連動する連動スイッチ１５に置き換え、切替スイッチ６が商用入力８側であるとき連動スイッチ１５は開放、非常用入力９側であるとき短絡とする。切替スイッチ６が商用入力８側であれば、制御部７へ基準電源１２の基準電圧（５Ｖ）は伝達されないので組電池２の充電は可能であり、切替スイッチ６が非常用入力９側であれば、制御部７へ基準電源１２の基準電圧（５Ｖ）が伝達されて組電池２の充電が禁止となる。この場合の制御部７の動作は、図１に示した電源システムの場合と同様とすればよい。   Furthermore, as shown in FIG. 3, it is possible to know whether power is supplied from the emergency input 9 by detecting the state of the changeover switch 6. The relay 11 is replaced with an interlocking switch 15 that is interlocked with the changeover switch 6, and the interlocking switch 15 is open when the changeover switch 6 is on the commercial input 8 side, and short-circuited when it is on the emergency input 9 side. If the changeover switch 6 is on the commercial input 8 side, the reference voltage (5 V) of the reference power supply 12 is not transmitted to the control unit 7, so the assembled battery 2 can be charged, and the changeover switch 6 is on the emergency input 9 side. For example, the reference voltage (5 V) of the reference power supply 12 is transmitted to the control unit 7 and charging of the assembled battery 2 is prohibited. The operation of the control unit 7 in this case may be the same as that of the power supply system shown in FIG.

以上に説明したように、本発明に係る電源システムの特徴は、例えば、交流電力を直流電力に変換する整流器と、複数の電池を組み合わせてなる組電池と、前記組電池または整流器が出力する直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記組電池の充電を制御する制御部と、商用交流電源を接続する商用入力と、非常用電源を接続する非常用入力と、前記商用入力と前記非常用入力とのいずれかを選択して出力とする切替スイッチとを有する電源システムであって、前記切替スイッチから出力された交流電力は、前記整流器およびインバータを介して、あるいはバイパス回路を介して切替器へ供給され、前記切替器は前記バイパス回路の出力と前記インバータの出力とのいずれかを選択して出力し、前記整流器から前記インバータに至る直流給電線のプラスに前記組電池の正極が接続され、前記整流器から前記インバータに至る直流給電線のマイナスと前記組電池の負極とは、スイッチング素子が挿入されている電路と、前記組電池の放電方向にのみ電力を通すダイオードが挿入されている電路とにより別個に接続され、前記非常用入力と前記切替スイッチとの間の電路に、前記非常用入力からの電圧が印加される継電器が接続され、前記継電器が持つ接点が閉じることによって前記制御部に基準電圧が供給され、前記制御部は、前記継電器の動作によって前記基準電圧が供給されているとき、前記スイッチング素子を開放とすることである。これによって、非常用電源からの電力供給を受けている間は、たとえ充電を指令する外部信号が受信されても、充電は行われることがない。   As described above, the features of the power supply system according to the present invention include, for example, a rectifier that converts AC power into DC power, an assembled battery that is a combination of a plurality of batteries, and a DC that is output by the assembled battery or the rectifier. An inverter that converts electric power into AC power; a control unit that controls charging of the assembled battery; a commercial input that connects a commercial AC power supply; an emergency input that connects an emergency power supply; the commercial input and the emergency A power supply system having a changeover switch that selects either an input or an output, and the alternating-current power output from the changeover switch is switched via the rectifier and inverter or via a bypass circuit The switch selects and outputs either the output of the bypass circuit or the output of the inverter, and reaches from the rectifier to the inverter The positive electrode of the assembled battery is connected to the plus of the current feeding line, the minus of the DC feeding line from the rectifier to the inverter and the negative electrode of the assembled battery are an electric circuit in which a switching element is inserted, and the assembled battery A relay to which a voltage from the emergency input is applied is connected to a circuit between the emergency input and the changeover switch, which is separately connected by a circuit in which a diode that passes power only in the discharge direction is inserted. A reference voltage is supplied to the control unit by closing a contact of the relay, and the control unit opens the switching element when the reference voltage is supplied by an operation of the relay. is there. As a result, while receiving the power supply from the emergency power source, charging is not performed even if an external signal instructing charging is received.

この特徴によって、停電時にも負荷への給電を継続するバックアップ電源システムにおいて、非常用電源を接続したときの電力利用効率の低下を防止し、かつ蓄電池の消耗による給電停止と蓄電池の劣化を回避できる電源システムを提供することが可能となる。   With this feature, in a backup power supply system that continues to supply power to a load even during a power outage, it is possible to prevent a decrease in power utilization efficiency when an emergency power supply is connected, and to avoid power supply stoppage and deterioration of the storage battery due to storage battery consumption A power supply system can be provided.

以上、本発明の実施の形態について、電池がニッケル水素蓄電池である場合を例として、説明したが、本発明はこれに限られるものではない。以下に、本発明によって生じる効果について説明する。   As described above, the embodiment of the present invention has been described by taking the case where the battery is a nickel metal hydride storage battery as an example, but the present invention is not limited to this. Below, the effect produced by this invention is demonstrated.

（１）ＵＰＳ等のバックアップ電源の入力に非常用電源が接続されているとき、商用電源が復電したと認識され、入力された電力は負荷装置へ給電される他に蓄電池の充電に消費される。このため、給電の持続時間が短くなり、非常用電源の利用効率が低下するという問題が発生する。   (1) When an emergency power supply is connected to the input of a backup power supply such as a UPS, it is recognized that the commercial power supply has been restored, and the input power is not only supplied to the load device but also consumed for charging the storage battery. The Therefore, there is a problem that the duration of power supply is shortened and the utilization efficiency of the emergency power supply is reduced.

本発明により、非常用電源を接続したときの電力利用効率の低下を防止することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to prevent a reduction in power utilization efficiency when an emergency power supply is connected.

（２）バックアップ電源の入力に非常用電源を接続するとき、蓄電池の充電を阻止するために整流器を停止しただけでは、非常用電源の余力に関係なく、蓄電池の電圧低下時に負荷装置への給電が停止することや、放電継続による蓄電池劣化という別の問題が発生する。   (2) When the emergency power supply is connected to the backup power supply input, the rectifier is simply stopped to prevent the storage battery from being charged. Stops, and another problem of storage battery deterioration due to continued discharge occurs.

本発明により、蓄電池の消粍による給電停止および蓄電池の劣化を回避することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to avoid power supply stoppage and deterioration of a storage battery due to consumption of the storage battery.

本発明の実施の形態例を説明する図である。It is a figure explaining the example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態例を説明する図である。It is a figure explaining the example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態例を説明する図である。It is a figure explaining the example of embodiment of this invention. 電源システムの従来例を説明する図である。It is a figure explaining the prior art example of a power supply system. 電源システムの従来例を説明する図である。It is a figure explaining the prior art example of a power supply system.

符号の説明Explanation of symbols

１：整流器、２：組電池、３：インバータ、４：切替器、５：バイパス回路、６：切替スイッチ、７：制御部、８：商用入力、９：非常用入力、１０：出力、１１：継電器、１２：基準電源、１３：スイッチング素子、１４ａ、１４ｂ：ダイオード、１５：連動スイッチ。 1: rectifier, 2: assembled battery, 3: inverter, 4: switcher, 5: bypass circuit, 6: changeover switch, 7: control unit, 8: commercial input, 9: emergency input, 10: output, 11: Relay, 12: reference power supply, 13: switching element, 14a, 14b: diode, 15: interlocking switch.

Claims (3)

交流電力を直流電力に変換する整流器と、複数の電池を組み合わせてなる組電池と、前記組電池または整流器が出力する直流電力を交流電力に変換するインバータと、商用交流電源を接続する商用入力と、非常用電源を接続する非常用入力と、前記商用入力と前記非常用入力とのいずれかを選択して出力とする切替スイッチと前記組電池の充電を制御する制御部と、前記非常用入力からの給電を検知して基準電圧を充電禁止信号として前記制御部へ出力する基準電圧発生手段とを有する電源システムであって、
前記切替スイッチから出力された交流電力は、前記整流器およびインバータを介して、あるいはバイパス回路を介して切替器へ供給され、前記切替器は前記バイパス回路の出力と前記インバータの出力とのいずれかを選択して出力し、
前記整流器から前記インバータに至る直流給電線の一方に前記組電池の一方の極が接続され、
前記整流器から前記インバータに至る直流給電線の他方と前記組電池の他方の極とは、スイッチング素子が挿入されている電路と、前記組電池の放電方向にのみ電力を通すダイオードが挿入されている電路とにより別個に接続され、
前記制御部は、
充電禁止信号である前記基準電圧が入力されている時は、該電源システム外部からの充電指令信号を受信しても前記スイッチング素子は短絡されないため、前記組電池の充電が行われず、前記基準電圧が入力されていない時は、該電源システム外部からの充電指令信号を受信することにより、前記スイッチング素子を短絡し、前記組電池の充電を行う
ことを特徴とする電源システム。
A rectifier that converts AC power into DC power, a battery pack that combines a plurality of batteries, an inverter that converts DC power output from the battery pack or rectifier into AC power, and a commercial input that connects a commercial AC power supply An emergency input for connecting an emergency power supply, a selector switch for selecting and outputting either the commercial input or the emergency input, a control unit for controlling charging of the assembled battery, and the emergency input A power supply system having a reference voltage generating means for detecting a power supply from and outputting a reference voltage as a charge prohibition signal to the control unit,
The AC power output from the changeover switch is supplied to the changer via the rectifier and an inverter or via a bypass circuit, and the changer outputs either the output of the bypass circuit or the output of the inverter. Select and output
One pole of the assembled battery is connected to one of the DC power supply lines from the rectifier to the inverter,
The other of the DC power supply line from the rectifier to the inverter and the other pole of the assembled battery are inserted with an electric circuit in which a switching element is inserted and a diode that passes power only in the discharge direction of the assembled battery. Connected separately by electrical circuit,
The controller is
When the reference voltage, which is a charge prohibition signal, is input, the switching element is not short-circuited even when a charge command signal is received from outside the power supply system. When no is inputted , the power supply system is characterized in that, by receiving a charge command signal from the outside of the power supply system , the switching element is short-circuited to charge the assembled battery .
請求項１に記載の電源システムにおいて、
前記基準電圧発生手段は、基準電源と、前記非常用入力からの電力供給を検知する継電器とを構成要素とすることを特徴とする電源システム。 The power supply system according to claim 1,
The reference voltage generating means includes a reference power supply and a relay that detects power supply from the emergency input as constituent elements . 請求項１に記載の電源システムにおいて、
前記基準電圧発生手段は、基準電源と、前記切替スイッチに連動する連動スイッチとを構成要素とすることを特徴とする電源システム。 The power supply system according to claim 1,
The power supply system according to claim 1 , wherein the reference voltage generating means includes a reference power supply and an interlocking switch interlocking with the changeover switch .
JP2007170094A 2007-06-28 2007-06-28 Power system Expired - Fee Related JP4763660B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007170094A JP4763660B2 (en) 2007-06-28 2007-06-28 Power system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007170094A JP4763660B2 (en) 2007-06-28 2007-06-28 Power system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009011082A JP2009011082A (en) 2009-01-15
JP4763660B2 true JP4763660B2 (en) 2011-08-31

Family

ID=40325588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007170094A Expired - Fee Related JP4763660B2 (en) 2007-06-28 2007-06-28 Power system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4763660B2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012004928A1 (en) * 2010-07-08 2012-01-12 パナソニック株式会社 Image capture device
CN102684297B (en) * 2012-05-16 2015-12-02 华为技术有限公司 Solar power system and N+1 thereof back up power distribution control method
JP2014103782A (en) * 2012-11-20 2014-06-05 Chofu Seisakusho Co Ltd Heat source machine
CN104897984A (en) * 2013-05-22 2015-09-09 江苏省电力公司常州供电公司 Backup power automatic switching device intelligent calibration system with convenient operation
WO2014187133A1 (en) 2013-05-22 2014-11-27 江苏省电力公司常州供电公司 Intelligent checking system for backup power supply automatic switching apparatus
CN105098964B (en) * 2014-05-09 2018-12-11 Asco电力技术公司 A kind of double power supply automatic switching switch
CN107620828B (en) * 2017-09-20 2024-03-19 莱芜钢铁集团有限公司 Electromagnetic valve emergency power supply equipment and blast furnace smelting furnace feeding system
JP7067434B2 (en) * 2018-11-15 2022-05-16 トヨタ自動車株式会社 Charging device
CN110571909A (en) * 2019-09-27 2019-12-13 国网重庆市电力公司璧山供电分公司 open circuit protection mechanism for storage battery
CN114039410A (en) * 2021-11-11 2022-02-11 深圳市华宝新能源股份有限公司 Automatic continuous power supply and system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2867395B2 (en) * 1988-11-16 1999-03-08 株式会社明電舎 Uninterruptible power system
JPH0327734A (en) * 1989-06-21 1991-02-06 Fuji Electric Co Ltd Control circuit for uninterruptible power supply
JPH11225445A (en) * 1998-02-05 1999-08-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Intermittent charging method and intermittent charging circuit for secondary battery
JP2004260953A (en) * 2003-02-27 2004-09-16 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd Power supply for emergency
JP2006217728A (en) * 2005-02-03 2006-08-17 Toshiba Corp Power facility and its control method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009011082A (en) 2009-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4763660B2 (en) Power system
TWI594540B (en) Power storage system and power source system
JP6019614B2 (en) Power storage control device, power storage control device control method, program, and power storage system
US8193773B2 (en) Electronic system for a battery
CN107370168B (en) Electrical energy storage device
CN106471705B (en) Uninterruptible power supply device
JP4717856B2 (en) Battery system, battery system control method, battery system control program, and program recording medium
WO2016152177A1 (en) Electricity storage system
KR101417492B1 (en) Uninterruptible powerr supply connected to power system and control method thereof
JP2014117083A (en) Input power supply switching method for power storage device
JP2009071922A (en) Dc backup power supply device and method of controlling the same
JP2009148110A (en) Charger/discharger and power supply device using the same
JP2011091978A (en) Dc power distribution system
WO2013136655A1 (en) Charge/discharge control apparatus
JP6145777B2 (en) Power converter
JP4717845B2 (en) Power system
JP4596712B2 (en) Power storage system
JP2009165257A (en) Dc power system
JP6944884B2 (en) Power supply
JP2002281693A (en) Power storage system
EP4175118A1 (en) Backup power supply device and method for controlling backup power supply device
CN221126915U (en) DC power supply circuit, high-voltage box and energy storage system of battery management system
WO2022137689A1 (en) Power supply device
JP2019080394A (en) Power supply system
JP2010022086A (en) Dc power system

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090410

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090421

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20090521

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20090521

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090622

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20090910

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20090910

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091117

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100817

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101015

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110607

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110609

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140617

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees