JP4896239B2 - 電圧低下対策装置 - Google Patents

Description

本発明は、電圧低下対策装置に関し、詳しくは、大容量の電力を蓄電することなく、電源電圧低下発生時に蓄電電力を有効に供給することができるものに関する。

各種装置は電源から電力供給を受けて所望の負荷動作を行うようになっており、その負荷装置の機能によっては電圧変動による影響が大きな装置もある。そのような負荷装置では、電源からの供給電力に瞬間的（数百ｍｓｅｃなどの短時間）に電圧が低下（停止を含む）する瞬低や、ある程度の時間中（数分程度の期間）に電力供給が停止する停電が発生すると、その電源電圧の低下により負荷動作が中断するなどの影響が出てしまう。

このことから、そのような負荷装置には、瞬低・停電が発生する前に電気エネルギーを蓄電しておくことにより、一定期間に消費する電力の供給を可能にする無停電電源装置（ＵＰＳ：Uninterruptible Power Supply）を具備させることが行われている。ここで、この無停電電源装置には、負荷装置に供給する電力エネルギーとして、予め供給電源からの電力をバッテリーやコンデンサーに蓄電する方式（例えば、特許文献１、２参照）がある。

そして、このような無停電電源装置としては、瞬低などの電源電圧の低下時に必要な電力を信頼性高く供給することができるように、負荷装置を重要な負荷動作を行うものか、一般的な負荷動作を行うものかで区別しておき、電源電圧低下時には、重要でない負荷装置による電力消費を抑えるために、一般的な負荷動作を行う負荷装置を電力供給する対象から外してしまうことを行う場合がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２０４６２５号公報 特開２００３−２７４５５９号公報

しかしながら、このような従来の無停電電源装置にあっては、例えば、電源から供給される電力の電圧が低下してから、その電力供給が正常に復旧するまでの長期間にわたる電力供給を確保しようとすると、大容量の電気エネルギーを蓄電しなければならず、大型化してしまうとともに、高額な装置になってしまう、という問題があった。

また、電源からの電力を蓄電する手段として、メンテナンス性や長寿命特性などの観点からコンデンサーが多用されてきているが、このコンデンサーは、ある程度の年数が経過したときの経年変化や、設置箇所の周囲温度などの耐環境特性によって、静電容量が低下したり、内部抵抗が増加するなどして、蓄電能力が低下している場合がある。この場合には、最適なタイミングに、稼動させる負荷装置を一部に制限する切換制御を行うことができずに、安全側のタイミングで切り換えるように設定せざるを得なかった。このため、あと少しで電源電圧低下から正常に復旧したにも拘わらずに、本来、停止させる必要のなかった負荷装置を不必要に停止させてしまっていた。

そこで、本発明は、瞬低・停電発生時に、稼動させる負荷装置を一部に制限するタイミングを最適にすることにより、蓄電する電気エネルギーを有効利用して、全ての負荷装置をできるだけ稼動させることのできる安価な電圧低下対策装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する電圧低下対策装置の第１の発明は、電源からの電力を負荷装置に供給する供給経路と、電源からの電力を電気エネルギーとして蓄電する蓄電手段と、該蓄電手段内の蓄電エネルギーを供給電力として負荷装置に供給する供給手段と、を備えて、電源から供給される電力の電圧が低下する電源電圧低下期間中に蓄電手段内から電力を供給して負荷装置の稼動を維持する電圧低下対策装置であって、電源電圧低下が発生したときからの経過時間を計時する計時手段と、電源電圧低下発生時に稼動状態を維持すべき負荷装置の一部を予め設定する装置設定手段と、電源電圧低下が継続しているときに蓄電手段からの電力供給を装置設定手段内の設定負荷装置のみに制限する電圧低下対策制御を実行する制御手段と、を備えており、蓄電手段は、蓄電する電力を出力するに従って該出力電圧が減衰する特性を有するのに対して、制御手段は、装置設定手段内の設定負荷装置を電源電圧低下発生時から稼動させる期間を予め設定する期間設定手段と、装置設定手段内の設定負荷装置のみを蓄電手段からの供給電力で稼動させる場合に当該供給電圧が該稼動に最低限必要な電圧に達するまでの減衰曲線を予め設定する減衰傾向設定手段と、電源電圧低下発生時に、負荷装置の全部に電力供給する蓄電手段からの出力電圧が、電源電圧低下発生時からの期間設定手段内の設定期間の終わりに最低必要電圧を一致させた減衰傾向設定手段内の設定減衰曲線における、計時手段による電源電圧低下が発生したときからの経過時間に対応する必要電圧に一致するタイミングを検知する検知手段と、を具備して、検知手段の検知情報に基づいて蓄電手段からの電力供給を装置設定手段内の設定負荷装置のみに制限して設定負荷装置の稼動を維持することを特徴とするものである。

この発明では、電源電圧低下が発生すると、その発生直後には全ての負荷装置に蓄電手段から電力供給して稼動を維持することができるとともに、その発生時から計時する経過時間における設定減衰曲線（設定負荷装置の稼動により蓄電手段内の蓄電電力を設定期間の終わりに使い切る場合の出力電圧曲線）に、その蓄積手段から供給される電力の出力電圧が略一致するタイミングに、複数台の負荷装置のうちの一部（あるいは負荷装置の機能のうちの一部でもよい）に電力供給する対象を制限するなどして、蓄電手段内の蓄電電力の消費を抑えることができる。したがって、蓄電手段が蓄電電力を供給するに従ってその出力電圧が低下する特性を有する場合に、その出力電圧に基づいて、早期に電源電圧低下が正常に復旧したときに備えて全ての負荷装置の稼動をできるだけ維持しつつ、例えば、電源電圧低下が正常に復旧するまでの一般的な設定期間が経過する前に、蓄電手段内の電力を全て負荷装置に供給してしまうことなく（蓄電手段からの供給電力が負荷装置の駆動電圧以下になってしまうことなく）、その蓄電手段からの電力供給を制限して、電源電圧低下期間中にも稼動させておくべき負荷装置への電力供給を維持することができ、少ない蓄電エネルギーでも、必要な負荷動作を電源電圧低下期間中に継続することができる。

上記課題を解決する電圧低下対策装置の第２の発明は、上記第１の発明の特定事項に加え、前記検知手段として、蓄電手段の出力電圧を測定する測定手段を備えており、前記制御手段は、電源電圧低下発生時には、測定手段が負荷装置の全部に電力供給する蓄電手段からの出力電圧を測定するとともに、該測定手段による測定電圧が、電源電圧低下発生時からの期間設定手段内の設定期間の終わりに最低必要電圧を一致させた減衰傾向設定手段内の設定減衰曲線における、電源電圧低下が発生したときからの計時手段の計時する経過時間に対応する必要電圧に一致するタイミングを検知して、蓄電手段からの電力供給を装置設定手段内の設定負荷装置のみに制限して設定負荷装置の稼動を維持することを特徴とするものである。

この発明では、電源電圧低下が発生すると、その発生直後には全ての負荷装置に蓄電手段から電力供給されて稼動が維持されるのと同時に、その発生時から計時する経過時間における設定減衰曲線に、その蓄積手段からの供給電力の測定電圧が略一致するタイミングに、一部の設定負荷装置に電力供給する対象を制限して、蓄電手段内の蓄電電力の消費を抑えることができる。したがって、蓄積手段から供給される電力の出力電圧を実測する測定電圧に基づいて、全ての負荷装置の稼動をできるだけ維持しつつ、最適なタイミングにその蓄積手段からの電力供給を制限して一部の設定負荷装置の稼動を維持することができる。

上記課題を解決する電圧低下対策装置の第３の発明は、上記第１の発明の特定事項に加え、前記制御手段は、電源電圧低下発生時から蓄電手段の蓄電電力を負荷装置の全部に出力して供給する際の該出力電圧の第１減衰曲線と、装置設定手段内の設定負荷装置のみを蓄電手段からの供給電力で稼動させる場合に当該供給電圧が該稼動に最低限必要な電圧に達するまでの減衰傾向設定手段内の第２減衰曲線と、を取得して、電源電圧低下発生時から装置設定手段内の設定負荷装置を稼動させるべき期間の終わりに第２減衰曲線の最低必要電圧を一致させたときに、該第２減衰曲線に第１減衰曲線が交差するまでの該電源電圧低下発生時からの所要時間を導出し、該所要時間を蓄電手段からの電力供給を装置設定手段内の設定負荷装置のみに制限する時間として設定するタイミング設定手段を具備して、
電源電圧低下が発生したときからの計時手段の計時する経過時間がタイミング設定手段内の設定時刻に一致するタイミングを検知して、蓄電手段からの電力供給を装置設定手段内の設定負荷装置のみに制限して設定負荷装置の稼動を維持することを特徴とするものである。

この発明では、電源電圧低下が発生すると、その発生直後には全ての負荷装置に蓄電手段から電力供給されて稼動が維持されるのと同時に、その発生時からの経過時間が計時され、その経過時間が全ての負荷装置を稼動させた場合の第１減衰曲線と設定負荷装置を設定期間内に稼動させる場合の第２減衰曲線が交差するまでの設定時間に達したタイミングに、一部の設定負荷装置に電力供給する対象を制限して、蓄電手段内の蓄電電力の消費を抑えることができる。したがって、電源電圧低下が発生してからの経過時間に基づいて、全ての負荷装置の稼動をできるだけ維持しつつ、最適なタイミングにその蓄積手段からの電力供給を制限して一部の設定負荷装置の稼動を維持することができる。

上記課題を解決する電圧低下対策装置の第４の発明は、上記第１から第３のいずれかの発明の特定事項に加え、前記供給手段に、蓄電手段から受け取る供給電力の電圧を昇圧する昇圧手段を設けるとともに、負荷装置の全部に電力供給する蓄電手段からの出力電圧と、装置設定手段内の設定負荷装置のみに電力供給する蓄電手段からの出力電圧との双方あるいは後者に当該昇圧手段による昇圧分を加算することを特徴とするものである。

この発明では、電源電圧低下が発生したときに、蓄電手段内の蓄電電力の電圧を昇圧して負荷装置に電力供給することにより、蓄電手段の出力電圧が負荷装置やインバータ装置などの供給手段自体を稼動させるのに必要な電圧を下回る場合でも、それらの駆動電圧まで昇圧して稼動させることができ、全ての負荷装置や少なくとも設定負荷装置のみに電力供給する蓄電手段の出力電圧に、昇圧手段を介することによる昇圧分を加算することにより、蓄電手段の供給電力で設定負荷装置を設定期間中に稼動させることのできる最低必要電圧（設定電圧）にその出力電圧が略一致するタイミングを延長することができる。したがって、蓄電手段内から供給可能な電力量を増やすことができ、電源電圧低下発生から全ての負荷装置を稼動させる期間を延長することができる。

上記課題を解決する電圧低下対策装置の第５の発明は、上記第４の発明の特定事項に加え、前記昇圧手段は、制御手段により駆動・停止が制御されて、該制御手段が蓄電手段からの電力供給を装置設定手段内の設定負荷装置のみに制限するタイミングに駆動を開始することを特徴とするものである。

この発明では、電源電圧低下発生後に全ての負荷装置の稼動を維持した後に、蓄電手段から電力供給する対象を一部の設定負荷装置に制限するタイミングに、昇圧手段が駆動されてその蓄電手段から受け取る供給電力の電圧が昇圧される。したがって、全ての負荷装置を駆動させている大電流の供給電力を不必要に昇圧手段により昇圧させることを回避して、昇圧手段が早期に劣化・損傷してしまうことを防止することができる。

上記課題を解決する電圧低下対策装置の第６の発明は、上記第５の発明の特定事項に加え、前記制御手段は、負荷装置の全部に電力供給する蓄電手段からの出力電圧が、蓄電手段内の蓄電エネルギーを供給電力として負荷装置に供給する供給動作を行うのに必要な下限電圧を超える前に、昇圧手段の駆動を開始することを特徴とするものである。

この発明では、電源電圧低下発生後に全ての負荷装置の稼動を維持した後に、蓄電手段からの供給電力の電圧が負荷装置やインバータ装置などの供給手段自体を稼動させるのに必要な電圧を下回ってしまう前に、昇圧手段を駆動させることができる。したがって、蓄電手段から電力供給する対象を一部の設定負荷装置に制限するタイミングに昇圧手段を駆動させることにより、その蓄電手段内に設定負荷装置を稼動させるのに必要な蓄電電力が残っているのにも拘わらずに、その前に電圧が足らずに停止させてしまうことを防止することができる。

上記課題を解決する電圧低下対策装置の第７の発明は、上記第１から第６のいずれかの発明の特定事項に加え、前記制御手段は、蓄電手段からの電力供給を装置設定手段内の設定負荷装置のみに制限することにより該蓄電手段からの出力電圧が上昇する電圧値を、負荷装置の全部に電力供給する蓄電手段からの出力電圧に加算、あるいは、装置設定手段内の設定負荷装置のみに電力供給する蓄電手段からの出力電圧から減算することを特徴とするものである。

この発明では、電源電圧低下発生後に全ての負荷装置の稼動を維持した後に、蓄電手段から電力供給する対象を一部の設定負荷装置に制限すると、その供給電流の減少に伴って多少の電圧上昇が起こることから、その電圧上昇分を蓄電手段の出力電圧に加算、あるいは、設定負荷装置を設定期間内に稼動させる場合の蓄電手段の出力電圧から減算する。したがって、蓄電手段の出力電圧を嵩上げして設定負荷装置のみを稼動させたときの設定減衰曲線に略一致する、あるいは、その設定減衰曲線を少なめに仮想して蓄電手段の出力電圧が略一致するタイミングに、稼動させる対象を全ての負荷装置から設定負荷装置に制限する切換を最適に行うことができ、全ての負荷装置を稼動させる期間をできるだけ延長することができる。

上記課題を解決する電圧低下対策装置の時間設定方法の第１の発明は、電源からの電力を負荷装置に供給する供給経路と、電源からの電力を電気エネルギーとして蓄電する蓄電手段と、該蓄電手段内の蓄電エネルギーを供給電力として該負荷装置に供給する供給手段と、電源電圧低下が発生したときからの経過時間を計時する計時手段と、電源電圧低下発生時に稼動状態を維持すべき負荷装置の一部を予め設定する装置設定手段と、電源電圧低下が発生した場合に計時手段の計時する経過時間が予め設定されている時間を経過しても電源電圧低下が継続しているときに蓄電手段からの電力供給を装置設定手段内の設定負荷装置のみに制限する制御手段と、を備えて、電源から供給される電力の電圧が低下する電源電圧低下期間中に蓄電手段内から電力を供給して負荷装置の稼動を維持する電圧低下対策装置の時間設定方法であって、蓄電手段が蓄電する電力を出力するに従って該出力電圧が減衰する特性を有している場合に、まず、電源電圧低下発生時から蓄電手段の蓄電電力を負荷装置の全部に出力して供給する際の該出力電圧の第１減衰曲線と、装置設定手段内の設定負荷装置のみを蓄電手段からの供給電力で稼動させる場合に当該供給電圧が該稼動に最低限必要な電圧に達するまでの第２減衰曲線と、を取得して、電源電圧低下発生時から装置設定手段内の設定負荷装置を稼動させるべき期間が終わるタイミングに第２減衰曲線の最低必要電圧を一致させたときに、該第２減衰曲線に第１減衰曲線が交差するまでの該電源電圧低下発生時からの所要時間を導出し、該所要時間を制御手段が蓄電手段からの電力供給を装置設定手段内の設定負荷装置のみに制限する時間として設定することを特徴としている。

この発明では、電源電圧低下が発生すると、その発生直後には全ての負荷装置に蓄電手段から電力供給されて稼動が維持されるとともに、その発生時からの経過時間が計時され、その経過時間が全ての負荷装置を稼動させた場合の第１減衰曲線と設定負荷装置を設定期間内に稼動させる場合の第２減衰曲線が交差するまでの設定時間に達したときに、蓄電手段から電力供給する対象をその一部の設定負荷装置に制限して、その蓄電手段内の蓄電電力の消費を抑えることができる。したがって、早期に電源電圧低下が正常に復旧したときに備えて全ての負荷装置の稼動をできるだけ維持しつつ、例えば、電源電圧低下が正常に復旧するまでの一般的な設定期間が経過する前に、蓄電手段内の電力を全て負荷装置に供給してしまうことなく、電源電圧低下発生時に稼動状態を維持すべき設定負荷装置への電力供給を維持することができる。

上記課題を解決する電圧低下対策装置の時間設定方法の第２の発明は、上記第１の発明の特定事項に加え、前記蓄電手段からの電力供給を装置設定手段内の設定負荷装置のみに制限することにより該蓄電手段からの出力電圧が上昇する電圧値を、第１減衰曲線に加算、あるいは、第２減衰曲線から減算して、第１、第２減衰曲線が交差するまでの電源電圧低下発生時からの所要時間を導出することを特徴としている。

この発明では、電源電圧低下発生後に全ての負荷装置の稼動を維持した後に、蓄電手段から電力供給する対象を一部の設定負荷装置に制限すると、その供給電流の減少に伴って多少の電圧上昇が起こることから、その電圧上昇分を、全ての負荷装置を稼動させる場合の第１減衰曲線に加算、あるいは、設定負荷装置を設定期間内に稼動させる場合の第２減衰曲線から減算する。したがって、電源電圧低下発生時から第１、第２減衰曲線の交差するタイミングまでの期間を延長することができ、蓄電手段から電力供給する対象を全ての負荷装置から設定負荷装置に制限する切換を最適なタイミングにして、全ての負荷装置を稼動させる期間をできるだけ延長することができる。

上記課題を解決する電圧低下対策装置の時間設定方法の第３の発明は、上記第１または第２の発明の特定事項に加え、前記供給手段が蓄電手段から受け取る供給電力の電圧を昇圧する昇圧手段を有する場合には、該昇圧手段を介する蓄電手段からの供給電力で装置設定手段内の設定負荷装置のみを稼動させるときに該稼動に最低限必要な当該昇圧手段前段の供給電圧に、第１減衰曲線が略一致するまでの所要時間を導出し、該所要時間を制御手段が蓄電手段からの電力供給を装置設定手段内の設定負荷装置のみに制限する時間として設定することを特徴としている。

この発明では、昇圧手段を介して昇圧させることにより蓄電手段の供給電力で設定負荷装置を設定期間中に稼動させることのできる最低必要電圧に、電源電圧低下が発生した後に全ての負荷装置に電力供給する際の第１減衰曲線が略一致するまでの所要時間を設定することにより、この電源電圧低下発生からの経過時間が設定時間に達したときに、蓄電手段から電力供給する対象を一部の設定負荷装置に制限して、その蓄電手段内の蓄電電力の消費を抑えることができる。したがって、蓄電手段内から供給可能な電力量を増やすとともに、その供給電力量の増加により全ての負荷装置を稼動させる期間をできるだけ延長することができる。

このように本発明によれば、電源電圧低下の発生直後に全ての負荷装置に蓄電手段から電力供給して稼動を維持しつつ、例えば、その電力供給に従って低下するその蓄電手段の出力電圧に基づいて、電源電圧低下から正常に復旧するまで設定負荷装置の稼動を維持不能になるまで蓄電手段内の蓄電電力を消費してしまう前に、その蓄積手段から電力供給する対象をその設定負荷装置に制限することができる。したがって、少ない蓄電電力であっても、全ての負荷装置による電力の浪費を抑えつつできるだけ稼動させることができるとともに、電源電圧低下期間中にも稼動させておくべき負荷装置への電力供給を信頼性高く維持することができる。また、蓄電手段からの供給電力の電圧を昇圧する手段を設けることにより、その蓄電手段内の蓄電電力をより有効に利用することができ、全ての負荷装置を稼動させる期間を延長して電源電圧低下の復旧に備えてできるだけその稼動を維持することができる。

本発明に係る電圧低下対策装置の第１実施形態を示す図であり、その電圧低下対策装置の概略全体構成を示すブロック図である。 その電圧低下対策装置の蓄電装置の特性を示すグラフである。 その制御動作を説明するフローチャートである。 本発明に係る電圧低下対策装置の第２実施形態を示す図であり、その概略全体構成を示すブロック図である。 その制御動作を説明するフローチャートである。 本発明に係る電圧低下対策装置の第３実施形態を示す図であり、その電圧低下対策装置の概略全体構成を示すブロック図である。 その電圧低下対策装置の蓄電装置の特性を示すグラフである。 本発明に係る電圧低下対策装置の第４実施形態を示す図であり、その概略全体構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明に係る電圧低下対策装置の第１実施形態を示す図である。

まず、電圧低下対策装置の構成を説明する。図１において、電圧低下対策装置１０は、商用電源Ｐに接続する接続部１１と、負荷装置１０１、１０２を個別に接続する接続部１２と、接続部１１に接続された商用電源Ｐから接続部１２に接続された負荷装置１０１、１０２に供給する電力の経路となる電源線（供給経路）Ｌｐと、商用電源Ｐからの交流電力を直流電力に整流する整流器１３と、この整流器１３からの直流電力を蓄電する蓄電装置１４と、この蓄電装置１４からの直流電力を交流電力に変換するインバータ１５と、このインバータ１５からの交流電力を負荷装置１０１、１０２に電力供給可能に電源線Ｌｐに入力する変圧器１６と、インバータ１５の動作の調整・制御を行う制御部（制御手段）１７と、を備えている。なお、商用電源Ｐや負荷装置１０１、１０２は、例えば、コンセントとプラグ形式の接続部１１、１２により電源線Ｌｐに接続するが、これに限らずに、電圧低下対策装置１０が分電盤などに設置される場合などには、電気的な導通を確保する、所謂、丸端子などの接続端子により接続してもよい。

蓄電装置１４は、整流器１３により整流された直流電力を予め蓄電しておく、コンデンサーにより構築された蓄電手段であり、商用電源Ｐからの交流電力をインバータ１５を介して負荷装置１０１、１０２に供給可能な電気エネルギーとして蓄電する。

制御部１７は、不図示のメモリ内に格納する制御プログラムに従って各種制御動作を実行するＣＰＵ（中央処理装置）により構築されており、商用電源Ｐからの商用電力を検出する検出器１８の検出情報や、所定のタイミングからの経過時間を計時するタイマ（計時手段）１９の計時情報に基づいて、蓄電装置１４内の直流電力をインバータ１５により交流電力に変換して変圧器１６を介して電源線Ｌｐに入力するなどの制御動作を実行する。すなわち、インバータ１５と変圧器１６が供給手段を構成している。

例えば、この制御部１７は、検出器１８の検出情報に基づいて、商用電源Ｐの供給電力に瞬間的に電圧低下する瞬低の発生を検知したときや、商用電源Ｐの電力供給が一定期間停止する（瞬間的に停止する瞬停を含む）停電の発生を検知したときには、所望の電力を負荷装置１０１、１０２に供給する電源電圧低下対策制御を実行するように設計されており、このときには（特に停電時に）、蓄電装置１４内の直流電力を変換した交流電力が商用電源Ｐ側に向かって逆流しないように、スイッチ２０を切り換えて負荷装置１０１、１０２を商用電源Ｐから切り離す。

具体的には、制御部１７は、前記メモリ内の設定に従って、検出器１８が検出する瞬低・停電の発生時から蓄電装置１４内の蓄電電力を負荷装置１０１、１０２の全てにインバータや変圧器１６を介して供給する電源電圧低下対策制御を開始した後に、その蓄電装置１４の蓄電能力を考慮した切換タイミングに電力供給する対象を一部の装置に制限するように設計されており、この制御部１７のメモリ内には、商用電源Ｐの瞬低・停電の発生時にも正常な稼動状態を維持すべき負荷装置１０１と、その瞬低・停電の発生時に蓄電装置１４から電力供給する対象を負荷装置１０１、１０２の全てからその負荷装置１０１に切り換えるタイミング（電源電圧低下の発生からの経過時間）が予め設定されている。すなわち、制御部１７のメモリが装置設定手段を構成する。

詳細には、蓄電装置１４は、コンデンサーにより構築されていることから、蓄電電力を出力するに従ってその出力電圧が減衰する特性を有しているとともに、このコンデンサーは、経年変化や環境特性によって静電容量の低下や内部抵抗の増加などが生じるので、制御部１７のメモリ内には、設計時に想定した最長使用期間の経過時や設置環境内での周囲温度に応じて最も低下する蓄電装置１４の蓄電容量を考慮して、瞬低・停電の発生時に電力供給する対象として負荷装置１０１、１０２の全てから一部の負荷装置１０１に制限する切換タイミングを設定する必要がある。

この蓄電装置１４の出力電圧は、図２に一点鎖線で示すように、負荷装置１０１、１０２の全てに蓄電電力を供給する際には、最大充電電圧ＶＵから蓄電装置１４を構成するコンデンサの内部抵抗Ｒに電流Ｉが流れることによる電圧降下（所謂、ＩＲドロップ）の後に、その負荷装置１０１、１０２への電力供給量に応じて減衰（電圧降下）するＶ−Ｔ曲線の第１減衰曲線ＣＬ１を辿って低下する。また、一部の負荷装置１０１に蓄電電力を供給する際には、図２に二点鎖線で示すように、同様に、最大充電電圧ＶＵからの電圧降下の後に、その負荷装置１０１への電力供給量に応じて減衰する第２減衰曲線ＣＬ２を辿って低下する。さらに、この蓄電装置１４の出力電圧は、図２に示すように、蓄電装置１４から電力供給する対象を負荷装置１０１、１０２の全てからその一部の負荷装置１０１に切り換えると、負荷装置１０２に供給していた電力に相当するコンデンサ電流ｉが減少することによる電圧上昇ｉＲをした後に、第１減衰曲線ＣＬ１から第２減衰曲線ＣＬ２を辿るように変化する。

このことから、次のようにして、制御部１７のメモリ内に、瞬低・停電の発生時に電力供給する対象として負荷装置１０１、１０２の全てから一部の負荷装置１０１に制限する切換タイミングＴＣを設定する。言い換えると、次に、電圧低下対策装置１０の時間設定方法を説明する。

この電圧低下対策装置１０の蓄電装置１４は、このような蓄電電力の出力（供給）特性を有することから、まずは、負荷装置１０１、１０２の全てに蓄電装置１４内の蓄電電力を供給する際の第１減衰曲線ＣＬ１、および、一部の負荷装置１０１に蓄電装置１４内の蓄電電力を供給する際の第２減衰曲線ＣＬ２を取得・準備して、商用電源Ｐが瞬低・停電から復旧するのに一般的に掛かる期間ＴＳの終わりに、その一部の負荷装置１０１を稼動させるのに必要な最低必要電圧ＶＬに一致するように調整した第２減衰曲線ＣＬ２と、その瞬低・停電の発生時からの第１減衰曲線ＣＬ１とが交差する仮のタイミング（電源電圧の低下発生からの所要時間）ｔｃを求める。

この仮の交差タイミングｔｃを切換タイミングＴＣとして、制御部１７のメモリ内に設定してもよいが、上述するように、蓄電装置１４から電力供給する対象を負荷装置１０１、１０２の全てから負荷装置１０１に制限することによる電圧上昇ｉＲがあるので、第１減衰曲線ＣＬ１にその電圧上昇ｉＲを予め加算した値を用いて第２減衰曲線ＣＬ２との交差タイミング（逆に、第２減衰曲線ＣＬ２からその電圧上昇ｉＲを予め減算した値を用いたときの第１減衰曲線ＣＬ１との交差タイミングでもよい）ＴＣを導出する。この後に、その交差タイミングＴＣを、蓄電装置１４から電力供給する対象を負荷装置１０１、１０２の全てから一部の負荷装置１０１に切り換えて制限する制限タイミングＴＣとして設定する。なお、この制限タイミングＴＣにおける蓄電装置１４の供給電力は、出力電圧ＶＣから電圧上昇ｉＲしてインバータ１５に入力（供給）される。

そして、制御部１７は、図３のフローチャートに示すように、検出器１８の検出情報から商用電源Ｐの供給電力に瞬低・停電が発生したことを検知すると（ステップＳ１１）、タイマ１９の駆動を開始して瞬低・停電発生時からの経過時間を計時するとともに、スイッチ２０を切り換えた後に（商用電源Ｐを切り離した後に）、蓄電装置１４内の直流電力をインバータ１５により交流電力に変換して変圧器１６を介して電源線Ｌｐに入力することより、負荷装置１０１、１０２の全てに定常動作するのに必要な電圧を補償するように電力供給を開始する（ステップＳ２１）。

この後には、商用電源Ｐからの電力供給が正常に復旧したか否かを検出器１８による検出情報から、予め設定されている制限タイミングＴＣが経過するまで繰り返し確認し、瞬低・停電からの復旧が確認された場合（ステップＳ３１、Ｓ４１）には、ステップＳ１１に戻って、インバータ１５や変圧器１６を介する蓄電装置１４内からの電力供給を停止するのと同時に、スイッチ２０を切り換えて負荷装置１０１、１０２を商用電源Ｐ側に接続することにより、その商用電源Ｐから負荷装置１０１、１０２の定常動作に必要な電圧での電力供給を再開するとともに、瞬低・停電の検知と蓄電装置１４への蓄電を継続する。

これにより、瞬低・停電発生から制限タイミングＴＣが経過する前に商用電源Ｐからの電力供給が正常に復旧した場合にまで、蓄電装置１４から電力供給する対象が制限されてしまうことを回避することができる。言い換えると、蓄電装置１４に蓄電されている一部の電気エネルギーで賄える場合には、負荷装置１０１、１０２の定常動作を停止させてしまうことなく、その定常動作を維持することができる。

一方、商用電源Ｐが瞬低・停電から復旧することなく、その制限タイミングＴＣに達した場合（ステップＳ３１、Ｓ４１）には、蓄電装置１４から電力供給する対象を一部の負荷装置１０１に制限して、停止させても問題のない負荷装置１０２の稼動を停止することにより、蓄電装置１４内の蓄電電力の消費を負荷装置１０１のみに抑えて、商用電源Ｐの瞬低・停電期間中の負荷装置１０１の稼動を維持する（ステップＳ５１）。

これにより、商用電源Ｐが瞬低・停電から復旧するまで一部の負荷装置１０１を稼動させるのに最低限必要な電力を蓄電装置１４内に残すように、適正に設定されている制限タイミングＴＣまで負荷装置１０１、１０２の全てを稼動させることができ、瞬低・停電発生からその制限タイミングＴＣが経過した場合に、蓄電装置１４からの電力供給をその一部の負荷装置１０１に制限することにより、瞬低・停電中でも（その復旧時期ＴＳまで）定常動作を維持すべき負荷装置１０１の稼動を確保することができる。このときの制限タイミングＴＣは、電力供給を負荷装置１０１、１０２の全てから一部の負荷装置１０１に制限することによる蓄電装置１４の出力電圧の上昇分ｉＲまでも考慮して設定されているので、蓄電装置１４から負荷装置１０１、１０２の全てに電力供給する期間をできるだけ延長して稼動させることができる。

この後には、商用電源Ｐが瞬低・停電から復旧したことを検出器１８による検出情報から確認したときに（ステップＳ６１）、ステップＳ１１に戻って、インバータ１５や変圧器１６を介する蓄電装置１４内からの電力供給を停止するのと同時に、スイッチ２０を切り換えて負荷装置１０１、１０２を商用電源Ｐ側に接続して、その商用電源Ｐから負荷装置１０１、１０２の定常動作に必要な電圧での電力供給を再開するとともに、瞬低・停電の検知と蓄電装置１４への蓄電を継続する。

このように本実施形態においては、瞬低・停電が制限タイミングＴＣ以上継続する場合に、負荷装置１０１、１０２の全てに蓄電装置１４内の蓄電電力を供給する状態から、一部の負荷装置１０１のみに電力供給を制限して消費する電力量をできるだけ抑えることができる。したがって、蓄電装置１４の蓄電容量を小さく設定した安価の電圧低下対策装置１０でも、瞬低・停電の発生後には、早期の復旧に備えて負荷装置１０１、１０２の全ての稼動をできるだけ維持した後に（蓄電装置１４の蓄電電力を使い切る前に）、稼動させておくべき一部の負荷装置１０１に絞って瞬低・停電から復旧するまで電力供給を維持することができる。

ここで、本実施形態の他の態様としては、本実施形態では、蓄電装置１４がコンデンサーにより構築されているために、最長使用期間の経過や設置環境内での周囲温度に応じて最も低下した場合の蓄電容量を考慮して、瞬低・停電の発生時から蓄電装置１４の蓄電電力を供給する対象として負荷装置１０１、１０２の全てから一部の負荷装置１０１に制限する制限タイミングＴＣをメモリ内に設定する一例を説明するが、これに限るものではなく、例えば、周囲温度の異なる設置環境毎に使用開始からの経過時間に応じた制限タイミングをテーブル内に予め格納準備しておき、使用期間の経過や設置環境に応じて、その制限タイミングを選択するようにしても良い。この場合には、使用期間の経過や周囲温度などの環境に応じて蓄電装置１４の蓄電容量の低下率が大きいときに、その蓄電電力を有効に利用することができる。

次に、図４および図５は本発明に係る電圧低下対策装置の第２実施形態を示す図である。ここで、本実施形態の電圧低下対策装置は、上述実施形態における電圧低下対策装置と略同様に構成されているので、同様の構成には同一の符号を付してその特徴部分を説明する（以下で説明する他の実施形態においても同様）。

図４において、電圧低下対策装置３０は、接続部１１、１２と、電源線Ｌｐと、整流器１３と、蓄電装置１４と、インバータ１５と、変圧器１６と、制御部１７と、検出器１８と、タイマ１９と、に加えて、その蓄電装置１４から出力されるインバータ１５への供給電力の電圧を測定する電圧計（測定手段）３１が配設されており、制御部１７は、不図示のメモリ内に格納する制御プログラムに従って検出器１８の検出情報などに基づいて開始した電源電圧低下対策制御において、その電圧計３１による測定電圧に応じて、蓄電装置１４から電力供給する対象を負荷装置１０１、１０２の全てから一部の負荷装置１０１に制限する。

すなわち、制御部１７は、上述実施形態においては、瞬低・停電の発生時からの経過時間に基づいて電源電圧低下対策制御を行っていたのに代えて、蓄電装置１４の出力電圧を実測して、その蓄電装置１４から電力供給する対象を負荷装置１０１、１０２の全てから一部の負荷装置１０１に制限する切換を行うように設計されており、そのメモリ内には、上述実施形態では予め導出した制限タイミングＴＣを設定していたのに代えて、実測する蓄電装置１４の出力電圧ＶＣから制限タイミングＴＣを適宜決定する。

詳細には、蓄電装置１４の出力電圧は、図２に示すように、蓄電装置１４から電力供給する対象を負荷装置１０１、１０２の全てからその一部の負荷装置１０１に切り換える際には、負荷装置１０２の電力供給の遮断による電圧上昇ｉＲの後に、その一部の負荷装置１０１への電力供給量に応じて減衰する第２減衰曲線ＣＬ２を辿ることから、制御部１７のメモリ内には、商用電源Ｐが瞬低・停電から復旧するまでに必要な期間の終わりの時期ＴＳに、一部の負荷装置１０１の稼動に必要な最低必要電圧ＶＬを一致させるように調整した第２減衰曲線ＣＬ２より、負荷装置１０２への電力供給の遮断による電圧上昇ｉＲを予め減算した設定減衰曲線を設定しておく。そして、制御部１７は、メモリ内のその設定減衰曲線に蓄電装置１４の出力電圧が乗るように、蓄電装置１４から電力供給する対象を負荷装置１０１、１０２の全てから一部の負荷装置１０１に切換・制限する。すなわち、制御部１７のメモリが期間設定手段および減衰傾向設定手段を構成する。

具体的には、制御部１７は、図５のフローチャートに示すように、商用電源Ｐの供給電力に瞬低・停電が発生すると、タイマ１９が瞬低・停電発生からの経過時間を計時するとともに、定常動作するのに必要な電圧で蓄電装置１４から負荷装置１０１、１０２の全てに電力供給するのと同時に、その蓄電装置１４の出力電圧を測定する電源電圧低下対策制御動作を開始する（ステップＳ１１、Ｓ２１）。

この後には、商用電源Ｐからの電力供給が正常に復旧したか否かを検出器１８による検出情報から繰り返し確認するとともに、その都度、蓄電装置１４の出力電圧がタイマ１９による経過時刻におけるメモリ内の設定減衰曲線に一致したか否かを電圧計３１による測定情報から繰り返し確認し（ステップＳ３１、Ｓ４２）、その設定減衰曲線に一致する出力電圧ＶＣになるまで電圧降下（減衰）する前に、商用電源Ｐの瞬低・停電からの復旧が確認された場合には、ステップＳ１１に戻って、蓄電装置１４内からの電力供給を停止するのと同時に、商用電源Ｐから負荷装置１０１、１０２の定常動作に必要な電圧での電力供給を再開するとともに、瞬低・停電の検知と蓄電装置１４への蓄電を継続する。

一方、商用電源Ｐが瞬低・停電から復旧する前に、蓄電装置１４が出力電圧ＶＣまで減衰した場合には、その蓄電装置１４から電力供給する対象を一部の負荷装置１０１に制限して、停止しても問題のない負荷装置１０２の稼動を停止することにより、蓄電装置１４内の蓄電電力の消費を負荷装置１０１のみに抑えて、商用電源Ｐの瞬低・停電期間中の負荷装置１０１の稼動を維持する（ステップＳ５１）。

これにより、蓄電装置１４内に残る蓄電電力を出力電圧により実測して、商用電源Ｐが瞬低・停電から復旧するまで一部の負荷装置１０１を稼動させるのに最低限必要な電力を蓄電装置１４内に残すことのできる制限タイミングＴＣのぎりぎりまで、負荷装置１０１、１０２の全てを稼動させることができ、その蓄電装置１４の蓄電電力が限界に達したときに、蓄電装置１４からの電力供給を一部の負荷装置１０１に制限することにより、瞬低・停電時にも定常動作を維持すべき負荷装置１０１の稼動を確保することができる。このときの制限タイミングＴＣは、蓄電装置１４からの電力供給を負荷装置１０１、１０２の全てから一部の負荷装置１０１に制限することによる電圧上昇分を考慮して設定したメモリ内の設定減衰曲線とその出力電圧とを比較するので、蓄電装置１４から負荷装置１０１、１０２の全てに電力供給する期間をできるだけ延長して稼動させることができる。

この後には、商用電源Ｐが瞬低・停電から復旧したことを確認したときに（ステップＳ６１）、ステップＳ１１に戻って、インバータ１５や変圧器１６を介する蓄電装置１４内からの電力供給を停止するのと同時に、商用電源Ｐから負荷装置１０１、１０２の定常動作に必要な電圧での電力供給を再開するとともに、瞬低・停電の検知と蓄電装置１４への蓄電を継続する。

このように本実施形態においては、上述実施形態による作用効果に加えて、商用電源Ｐの瞬低・停電が復旧する最長時期ＴＳまで一部の負荷装置１０１を稼動させておくのに必要な蓄電電力まで消費しないように（蓄電装置１４内の蓄電電力を使い過ぎてしまう前に）、蓄電装置１４の出力電圧を実測しつつその蓄電電力を負荷装置１０１、１０２の全てに供給して稼動させることができる。したがって、早期に瞬低・停電から復旧したときに備えて、蓄電装置１４内に実際に蓄電されている電力を負荷装置１０１、１０２の全てに供給して、より長くその稼動状態を維持することができる。

ここで、本実施形態の他の態様としては、上述実施形態では、一部の負荷装置１０１に電力供給する際の蓄電装置１４の出力電圧の第２減衰曲線ＣＬ２から、負荷装置１０２への電力供給の遮断による電圧上昇分ｉＲを減算した設定減衰曲線を、制御部１７のメモリ内に設定するが、これに限るものではなく、その第２減衰曲線をメモリ内に設定しておき、蓄電装置１４の出力電圧ＶＣにその電圧上昇分ｉＲを加算して、その第２減衰曲線に一致する出力電圧となる制限タイミングＴＣに、蓄電装置１４から電力供給する対象を負荷装置１０１、１０２の全てから一部の負荷装置１０１に切換・制限するようにしてもよい。

次に、図６および図７は本発明に係る電圧低下対策装置の第３実施形態を示す図である。

図６において、電圧低下対策装置４０は、上述実施形態におけるインバータ１５に代えて、入力される直流電圧を昇圧して出力するチョッパ（昇圧手段）４５ａを内蔵するインバータ４５を備えるとともに、接続部１１、１２、電源線Ｌｐ、整流器１３、蓄電装置１４、変圧器１６、制御部１７、検出器１８およびタイマ１９を備えて（電圧計３１を省いて）構築されている。

この電圧低下対策装置４０では、インバータ４５がチョッパ４５ａを内蔵していることから、蓄電装置１４から受け取る直流電圧を昇圧してインバータ本体に受け渡すことができ、蓄電装置１４からの供給電力の電圧が負荷装置１０１を稼動させるのに必要な最低電圧ＶＬ未満である場合にも、稼動可能な最低電圧ＶＬ以上に昇圧した上で負荷装置１０１などに供給することができる。

具体的には、図７（ａ）に示すように、チョッパ４５ａを内蔵していないインバータ１５の場合には、図中に二点鎖線で示す第２減衰曲線ＣＬ２（蓄電装置１４の出力電圧）を嵩上げすることができないことから、第１減衰曲線ＣＬ１と交差する高めの電圧ＶＣを制限タイミングＴＣにせざるを得ない。しかるに、チョッパ４５ａを内蔵しているインバータ４５の場合には、蓄電装置１４からの直流電圧を昇圧することができるので、一部の負荷装置１０１を稼動させるのに必要な最低必要電圧ＶＬを、図中に三点鎖線で示す第３減衰曲線ＣＬ３のように、蓄電装置１４の出力電圧が商用電源Ｐの瞬低・停電期間中に（時期ＴＳまで）下回ってもよく、その最低必要電圧ＶＬに昇圧することのできる出力電圧ＶＬ´まで、その蓄電装置１４の蓄電電力を利用することができる。ただし、インバータ１５を稼動させるのに必要な最低駆動電圧を下回る前にチョッパ４５ａを稼動させる必要がある。

これにより、図７（ｂ）に示すように、チョッパ４５ａを内蔵していないインバータ１５の場合には、第１、第２減衰曲線ＣＬ１、ＣＬ２の交差する高めの蓄電装置１４の出力電圧ＶＣを制限タイミングとしない限り、商用電源Ｐの瞬低・停電の復旧時期ＴＳまで負荷装置１０１を稼動させる最低必要電圧ＶＬ以上を確保できないが、チョッパ４５ａを内蔵するインバータ４５の場合には、その出力電圧ＶＣよりも低い蓄電装置１４の出力電圧ＶＣ´で、蓄電装置１４から電力供給する対象を負荷装置１０１、１０２の全てから一部の負荷装置１０１に切換・制限しても、その負荷装置１０１の稼動に必要な最低必要電圧ＶＬ以上のＶ−Ｔ特性線ＣＬ３に昇圧することができる。

このことから、次のようにして、制御部１７のメモリ内に、瞬低・停電の発生時に電力供給する対象として負荷装置１０１、１０２の全てから一部の負荷装置１０１に制限する切換タイミングＴＣ'などを設定する。言い換えると、次に、電圧低下対策装置４０の時間設定方法を説明する。

このように、電圧低下対策装置４０は、蓄電装置１４からの出力電圧をチョッパ４５ａにより昇圧可能なインバータ４５を介して負荷側に電力供給することができることから、蓄電装置１４から電力供給する対象を負荷装置１０１、１０２の全てから一部の負荷装置１０１に切り換える時期として、次のような手順（方法）により最適な制限タイミングＴＣ´を求めて、制御部１７のメモリ内に設定する。すなわち、まずは、負荷装置１０１、１０２の全てに蓄電装置１４内の蓄電電力を供給する際の第１減衰曲線ＣＬ１が、商用電源Ｐが瞬低・停電から復旧するのに一般的に掛かる期間中に負荷装置１０１を稼動させるのに必要な最低必要電圧ＶＬ以上のＶ−Ｔ特性線ＣＬ３にチョッパ４５ａにより昇圧可能な電圧ＶＣ´に到達するまでの仮のタイミング（電源電圧の低下発生からの所要時間）ｔｃ´を求める。

この仮の到達タイミングｔｃ´を制限タイミングＴＣ´として、制御部１７のメモリ内に設定してもよいが、上述するように、蓄電装置１４から電力供給する対象を負荷装置郡１０１、１０２の全てから一部の負荷装置１０１に制限することによる電圧上昇ｉＲがあるので、第１減衰曲線ＣＬ１にその電圧上昇ｉＲを予め加算した値を用いて昇圧可能な電圧ＶＣ´になるまでの到達タイミング（逆に、電圧ＶＣ´からその電圧上昇ｉＲを予め減算した値を用いたときの到達タイミングでもよい）ＴＣ´を導出する。この後に、その到達タイミングＴＣ´を、蓄電装置１４から電力供給する対象を負荷装置１０１、１０２の全てから一部の負荷装置１０１に切り換えて制限する制限タイミングＴＣ´として設定する。なお、この制限タイミングＴＣ´における蓄電装置１４の供給電力は、出力電圧ＶＣ´から電圧上昇ｉＲしてインバータ４５のチョッパ４５ａに入力（供給）される。

そして、制御部１７は、上述実施形態と略同様に、商用電源Ｐの供給電力に瞬低・停電が発生すると、タイマ１９が瞬低・停電発生からの経過時間を計時するとともに、定常動作するのに必要な電圧で蓄電装置１４から負荷装置１０１、１０２の全てに電力供給する電源電圧低下対策制御動作を開始し、この後には、商用電源Ｐからの電力供給が正常に復旧したか否かを検出器１８による検出情報から、予め設定されている制限タイミングＴＣ´が経過するまで繰り返し確認し、瞬低・停電からの復旧が確認された場合には、蓄電装置１４内からの電力供給を停止するのと同時に、商用電源Ｐから負荷装置１０１、１０２の定常動作に必要な電圧の電力供給を再開するとともに、瞬低・停電の検知と蓄電装置１４への蓄電を継続する。

一方、商用電源Ｐが瞬低・停電から復旧することなく、制限タイミングＴＣ´に達した場合には、蓄電装置１４から電力供給する対象を一部の負荷装置１０１に制限して、停止させても問題のない負荷装置１０２の稼動を停止するとともに、インバータ４５のチョッパ４５ａの駆動を開始することにより、蓄電装置１４内の蓄電電力の消費を負荷装置１０１のみに抑えて、商用電源Ｐの瞬低・停電期間中の負荷装置１０１の稼動を維持する。

これにより、商用電源Ｐが瞬低・停電から復旧するまで一部の負荷装置１０１を稼動させるのに最低限必要な電力を蓄電装置１４内に残すように、適正に設定されている制限タイミングＴＣ´まで負荷装置１０１、１０２の全てを稼動させることができ、瞬低・停電発生からその制限タイミングＴＣ´が経過した場合に、インバータ４５のチョッパ４５ａの駆動開始と共に蓄電装置１４からの電力供給をその一部の負荷装置１０１に制限することにより、瞬低・停電中でも（その復旧時期ＴＳまで）定常動作を維持すべき負荷装置１０１の稼動を確保することができる。このときの制限タイミングＴＣ´は、チョッパ４５ａによる蓄電装置１４の出力電圧の昇圧分までも考慮して設定されているので、蓄電装置１４から負荷装置１０１、１０２の全てに電力供給する期間を上述実施形態よりも延長して稼動させることができる。

この後には、商用電源Ｐが瞬低・停電から復旧したことを確認したときに、インバータ４５や変圧器１６を介する蓄電装置１４内からの電力供給を停止するのと同時に、商用電源Ｐから負荷装置１０１、１０２の定常動作に必要な電圧での電力供給を再開するとともに、瞬低・停電の検知と蓄電装置１４への蓄電を継続する。

このように本実施形態においては、上述実施形態による作用効果に加えて、チョッパ４５ａを設けることにより延長させた制限タイミングＴＣ´を越えて瞬低・停電が継続する場合に、負荷装置１０１、１０２の全てに蓄電装置１４内の蓄電電力を供給する状態から、一部の負荷装置１０１のみに電力供給を制限して消費する電力量をできるだけ抑えることができる。したがって、蓄電装置１４からより多くの蓄電電力を負荷装置１０１、１０２の全てに供給して、早期に瞬低・停電から復旧したときに備えて、より長く稼動状態を維持することができる。

次に、図８は本発明に係る電圧低下対策装置の第４実施形態を示す図である。
図８において、電圧低下対策装置５０は、接続部１１、１２と、電源線Ｌｐと、整流器１３と、蓄電装置１４と、変圧器１６と、制御部１７と、検出器１８と、電圧計３１と、インバータ４５と、を備えて（タイマ１９を省いて）構築されており、制御部１７は、不図示のメモリ内に格納する制御プログラムに従って検出器１８の検出情報などに基づいて開始した電源電圧低下対策制御において、その電圧計３１による測定電圧に応じて、蓄電装置１４から電力供給する対象を負荷装置１０１、１０２の全てから一部の負荷装置１０１に制限する。

すなわち、制御部１７は、上述実施形態においては、瞬低・停電の発生時からの経過時間に基づいて電源電圧低下対策制御を行っていたのに代えて、蓄電装置１４の出力電圧を実測して、その蓄電装置１４から電力供給する対象を負荷装置１０１、１０２の全てから一部の負荷装置１０１に制限する切換を行うように設計されており、そのメモリ内には、上述実施形態では予め導出した制限タイミングＴＣ´を設定していたのに代えて、この電圧低下対策装置４０では、インバータ４５に内蔵するチョッパ４５ａが、蓄電装置１４から受け取る直流電圧を昇圧してインバータ本体に受け渡すことができ、蓄電装置１４からの供給電力の電圧が負荷装置１０１、１０２を稼動させるのに必要な最低電圧ＶＬ未満である場合にも、稼動可能な最低電圧ＶＬ以上に昇圧した上で負荷装置１０１などに供給することができることから、その蓄電装置１４の出力電圧を実測して制限タイミングＴＣ´を適宜決定する。

詳細には、蓄電装置１４の出力電圧は、図７（ａ）に示すように、第３減衰曲線ＣＬ３が商用電源Ｐの瞬低・停電の復旧時期ＴＳまでに一部の負荷装置１０１を稼動させるのに必要な最低必要電圧ＶＬを下回っても、図７（ｂ）に示すように、インバータ４５の稼動に必要な最低駆動電圧を下回る前であって、同時に、商用電源Ｐの瞬低・停電の復旧時期ＴＳまで一部の負荷装置１０１の稼動に必要な電力が蓄電装置１４内に残っていれば、インバータ４５に内蔵するチョッパ４５ａがその負荷装置１０１の稼動に必要な最低必要電圧ＶＬ以上のＶ−Ｔ特性線ＣＬ３に電圧ＶＣ´から昇圧させることができる。このことから、制御部１７のメモリ内には、その電圧ＶＣ´から、負荷装置１０２の電力供給の遮断による電圧上昇分ｉＲを予め減算した電圧を設定しておく。そして、制御部１７は、メモリ内のその設定電圧に蓄電装置１４の出力電圧が一致した制限タイミングＴＣ´に、蓄電装置１４から電力供給する対象を負荷装置１０１、１０２の全てから一部の負荷装置１０１に切換・制限する。

具体的には、制御部１７は、上述実施形態と同様に、商用電源Ｐの供給電力に瞬低・停電が発生すると、定常動作するのに必要な電圧で蓄電装置１４から負荷装置１０１、１０２の全てに電力供給するのと同時に、その蓄電装置１４の出力電圧を測定する電源電圧低下対策制御動作を開始して、この後には、商用電源Ｐからの電力供給が正常に復旧したか否かを検出器１８による検出情報から繰り返し確認するとともに、その都度、蓄電装置１４の出力電圧がメモリ内の設定電圧に一致したか否かを電圧計３１による測定情報から繰り返し確認し、その設定電圧に一致する前に商用電源Ｐの瞬低・停電からの復旧が確認された場合には、蓄電装置１４内からの電力供給を停止するのと同時に、商用電源Ｐから負荷装置１０１、１０２の定常動作に必要な電圧の電力供給を再開するとともに、瞬低・停電の検知と蓄電装置１４への蓄電を継続する。

一方、商用電源Ｐが瞬低・停電から復旧する前に、蓄電装置１４が設定電圧まで減衰した場合には、インバータ４５のチョッパ４５ａの駆動を開始するとともに、その蓄電装置１４から電力供給する対象を一部の負荷装置１０１に制限して、停止しても問題のない負荷装置１０２の稼動を停止することにより、蓄電装置１４内の蓄電電力の消費を負荷装置１０１のみに抑えて、商用電源Ｐの瞬低・停電期間中の負荷装置１０１の稼動を維持する。

これにより、蓄電装置１４内に残る蓄電電力を出力電圧により実測して、商用電源Ｐが瞬低・停電から復旧するまでチョッパ４５ａにより昇圧した上で一部の負荷装置１０１を稼動させるのに最低限必要な電力を蓄電装置１４内に残すことのできる制限タイミングＴＣ´のぎりぎりまで、負荷装置１０１、１０２の全てを稼動させることができ、その蓄電装置１４の蓄電電力が限界に達したときに、蓄電装置１４からの電力供給を一部の負荷装置１０１に制限することにより、瞬低・停電時にも定常動作を維持すべき負荷装置１０１の稼動を確保することができる。このときの制限タイミングＴＣ´は、蓄電装置１４からの電力供給を負荷装置１０１、１０２の全てから一部の負荷装置１０１に制限することによる電圧上昇分を考慮して設定したメモリ内の設定電圧とその出力電圧とを比較するので、蓄電装置１４から負荷装置１０１、１０２の全てに電力供給する期間をできるだけ延長して稼動させることができる。

この後には、商用電源Ｐが瞬低・停電から復旧したことを確認したときに、インバータ４５や変圧器１６を介する蓄電装置１４内からの電力供給を停止するのと同時に、商用電源Ｐから負荷装置１０１、１０２の定常動作に必要な電圧での電力供給を再開するとともに、瞬低・停電の検知と蓄電装置１４への蓄電を継続する。

このように本実施形態においては、上述実施形態による作用効果に加えて、商用電源Ｐの瞬低・停電が復旧する最長時期ＴＳまで一部の負荷装置１０１を稼動させておくのに必要な蓄電装置１４内の蓄電電力をチョッパ４５ａの昇圧により少なくすることができ、その蓄電装置１４から負荷装置１０１、１０２の全てに電力供給して稼動させることのできる期間を延長することができる。したがって、早期に瞬低・停電から復旧したときに備えて、蓄電装置１４内に実際に蓄電されている電力を負荷装置１０１、１０２の全てに供給して、より長くその稼動状態を維持することができる。

ここで、本実施形態の他の態様としては、上述実施形態では、一部の負荷装置１０１に電力供給する際の負荷装置１０２への電力供給の遮断による電圧上昇分ｉＲを減算した設定電圧を制御部１７のメモリ内に設定するが、これに限るものではなく、その実測する蓄電装置１４の出力電圧にその電圧上昇分ｉＲを加算して、その電圧上昇分ｉＲの減算のない設定電圧に一致するタイミングＴＣ´に、蓄電装置１４内の蓄電電力を供給する対象を負荷装置１０１、１０２の全てから一部の負荷装置１０１に切換・制限するようにしてもよい。

これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。例えば、上述実施形態では、瞬間的に電圧の低下する瞬低の発生時にも、停電発生時と同様に対策制御を実行する場合を説明するが、電力供給の途絶える期間が瞬低よりも長くなる場合の多い停電発生時にのみこの対策制御を実行するように設計してもよいことはいうまでもない。

１０、３０、４０、５０……電圧低下対策装置 １１、１２……接続部
１３……整流器 １４……蓄電装置 １５、４５……インバータ ４５ａ……チョッパ １６……変圧器 １７……制御部 １８……検出器 １９……タイマ ２０……スイッチ １０１、１０２……負荷装置 Ｌｐ……電源線 Ｐ……商用電源

Claims (7)

1. 電源からの電力を負荷装置に供給する供給経路と、電源からの電力を電気エネルギーとして蓄電する蓄電手段と、該蓄電手段内の蓄電エネルギーを供給電力として負荷装置に供給する供給手段と、を備えて、電源から供給される電力の電圧が低下する電源電圧低下期間中に蓄電手段内から電力を供給して負荷装置の稼動を維持する電圧低下対策装置であって、
   電源電圧低下が発生したときからの経過時間を計時する計時手段と、電源電圧低下発生時に稼動状態を維持すべき負荷装置の一部を予め設定する装置設定手段と、電源電圧低下が継続しているときに蓄電手段からの電力供給を装置設定手段内の設定負荷装置のみに制限する電圧低下対策制御を実行する制御手段と、を備えており、
   蓄電手段は、
   蓄電する電力を出力するに従って該出力電圧が減衰する特性を有するのに対して、
   制御手段は、
   装置設定手段内の設定負荷装置を電源電圧低下発生時から稼動させる期間を予め設定する期間設定手段と、
   装置設定手段内の設定負荷装置のみを蓄電手段からの供給電力で稼動させる場合に当該供給電圧が該稼動に最低限必要な電圧に達するまでの減衰曲線を予め設定する減衰傾向設定手段と、
   電源電圧低下発生時に、負荷装置の全部に電力供給する蓄電手段からの出力電圧が、電源電圧低下発生時からの期間設定手段内の設定期間の終わりに最低必要電圧を一致させた減衰傾向設定手段内の設定減衰曲線における、計時手段による電源電圧低下が発生したときからの経過時間に対応する必要電圧に一致するタイミングを検知する検知手段と、
   を具備して、検知手段の検知情報に基づいて蓄電手段からの電力供給を装置設定手段内の設定負荷装置のみに制限して設定負荷装置の稼動を維持することを特徴とする電圧低下対策装置。
2. 前記検知手段として、蓄電手段の出力電圧を測定する測定手段を備えており、
   前記制御手段は、電源電圧低下発生時には、測定手段が負荷装置の全部に電力供給する蓄電手段からの出力電圧を測定するとともに、該測定手段による測定電圧が、電源電圧低下発生時からの期間設定手段内の設定期間の終わりに最低必要電圧を一致させた減衰傾向設定手段内の設定減衰曲線における、電源電圧低下が発生したときからの計時手段の計時する経過時間に対応する必要電圧に一致するタイミングを検知して、蓄電手段からの電力供給を装置設定手段内の設定負荷装置のみに制限して設定負荷装置の稼動を維持することを特徴とする請求項１に記載の電圧低下対策装置。
3. 前記制御手段は、
   電源電圧低下発生時から蓄電手段の蓄電電力を負荷装置の全部に出力して供給する際の該出力電圧の第１減衰曲線と、装置設定手段内の設定負荷装置のみを蓄電手段からの供給電力で稼動させる場合に当該供給電圧が該稼動に最低限必要な電圧に達するまでの減衰傾向設定手段内の第２減衰曲線と、を取得して、電源電圧低下発生時から装置設定手段内の設定負荷装置を稼動させるべき期間の終わりに第２減衰曲線の最低必要電圧を一致させたときに、該第２減衰曲線に第１減衰曲線が交差するまでの該電源電圧低下発生時からの所要時間を導出し、該所要時間を蓄電手段からの電力供給を装置設定手段内の設定負荷装置のみに制限する時間として設定するタイミング設定手段を具備して、
   電源電圧低下が発生したときからの計時手段の計時する経過時間がタイミング設定手段内の設定時刻に一致するタイミングを検知して、蓄電手段からの電力供給を装置設定手段内の設定負荷装置のみに制限して設定負荷装置の稼動を維持することを特徴とする請求項１に記載の電圧低下対策装置。
4. 前記供給手段に、蓄電手段から受け取る供給電力の電圧を昇圧する昇圧手段を設けるとともに、
   負荷装置の全部に電力供給する蓄電手段からの出力電圧と、装置設定手段内の設定負荷装置のみに電力供給する蓄電手段からの出力電圧との双方あるいは後者に当該昇圧手段による昇圧分を加算することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電圧低下対策装置。
5. 前記昇圧手段は、制御手段により駆動・停止が制御されて、該制御手段が蓄電手段からの電力供給を装置設定手段内の設定負荷装置のみに制限するタイミングに駆動を開始することを特徴とする請求項４に記載の電圧低下対策装置。
6. 前記制御手段は、負荷装置の全部に電力供給する蓄電手段からの出力電圧が、蓄電手段内の蓄電エネルギーを供給電力として負荷装置に供給する供給動作を行うのに必要な下限電圧を超える前に、昇圧手段の駆動を開始することを特徴とする請求項５に記載の電圧低下対策装置。
7. 前記制御手段は、蓄電手段からの電力供給を装置設定手段内の設定負荷装置のみに制限することにより該蓄電手段からの出力電圧が上昇する電圧値を、負荷装置の全部に電力供給する蓄電手段からの出力電圧に加算、あるいは、装置設定手段内の設定負荷装置のみに電力供給する蓄電手段からの出力電圧から減算することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の電圧低下対策装置。

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