JP5223604B2 - Power supply device and power management method - Google Patents

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Description

本発明は、コンピュータ等に用いる電源装置及び電源管理方法に関するもので、特に、瞬時停電が発生しても負荷への電源の供給が確保できるようにしたものに関する。   The present invention relates to a power supply device and a power management method used for a computer or the like, and more particularly to a power supply capable of ensuring supply of power to a load even when an instantaneous power failure occurs.

ＵＰＳ（Uninterruptible Power Supply：無停電電源装置）は、入力電源に停電などの異常が発生しても、一定時間は停電することなく電力を供給し続ける電源装置である。ネットワークサーバ等では、停電等に備えて、ＵＰＳが備えられていることが多い。従来のＵＰＳでは、停電時の補助電源として、二次電池やキャパシタなどが使用されている。特に二次電池として鉛蓄電池を用いたものは、重量が重く、また、高価なものとなっている。また、二次電池やキャパシタを用いず、フライホイールの回転により停電時の電源を確保するようにしたものも提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。
特開２００３−２３５１７９号公報 特開昭６２−１９６０２７号公報 A UPS (Uninterruptible Power Supply) is a power supply device that continues to supply power without a power failure for a certain period of time even if an abnormality such as a power failure occurs in an input power supply. In many cases, a network server or the like is equipped with a UPS in preparation for a power failure or the like. In a conventional UPS, a secondary battery, a capacitor, or the like is used as an auxiliary power source in the event of a power failure. In particular, those using lead-acid batteries as secondary batteries are heavy and expensive. In addition, there has been proposed one that secures a power supply during a power failure by rotating a flywheel without using a secondary battery or a capacitor (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
JP 2003-235179 A Japanese Patent Laid-Open No. 62-196027

上述のように、従来のＵＰＳは、二次電池やキャパシタなどを使用するものであり、高価なものである。例えば、停電発生時に発電機に切り替えて給電するため、商用交流電源から発電機へ切り替える数サイクルの間に給電を継続できれば十分であるような場合、ＵＰＳは設備として過剰であり、必要以上にスペースを占有し、コスト増加の原因となる。また、二次電池として鉛蓄電池を用いたものは、重量が重く、また、高価であると共に、バッテリのチェック等のメインテナンスが必要である。   As described above, the conventional UPS uses a secondary battery, a capacitor, and the like, and is expensive. For example, when power is switched to a generator when a power failure occurs, it is sufficient if power can be continued during several cycles of switching from a commercial AC power source to a generator. Occupies and increases costs. In addition, a battery using a lead storage battery as a secondary battery is heavy and expensive, and requires maintenance such as a battery check.

また、特許文献１及び特許文献２に示されているような、フライホイールの回転により停電時の電源を確保するようにしたものでは、動作中、絶えずフライホイールが回転している。このように、停電に備えてフライホイールだけを回転させているのでは、エネルギーの無駄である。   Moreover, in the thing which ensured the power supply at the time of a power failure by rotation of a flywheel as shown by patent document 1 and patent document 2, a flywheel is rotating continuously during operation | movement. Thus, it is wasteful of energy to rotate only the flywheel in preparation for a power failure.

上述の課題を鑑み、本発明は、無駄なスペースが不要で、コストアップにならないと共に、エネルギーの無駄を生じることなく、瞬時停電発生時にも、電源を供給できる電源装置及び電源管理方法を提供することを目的とする。   In view of the above-described problems, the present invention provides a power supply device and a power management method capable of supplying power even when a momentary power failure occurs without wasteful space and without increasing costs and without causing waste of energy. For the purpose.

上述の課題を解決するために、本発明に係る電源装置は、モータ兼発電機と、モータ兼発電機の回転軸に取り付けられたフライホイール及び冷却ファンと、通常運転時に、商用交流電源を所望の電源に変換して負荷回路に給電すると共にモータ兼発電機を回転させる第１の電源制御回路と、停電発生時に、フライホイールに保持された回転力によりモータ兼発電機から発電された電源を所望の電源に変換して負荷回路に給電する第２の電源制御回路と、通常運転時に、モータ兼発電機の回転軸と冷却ファンとを連結させ、停電発生時に、モータ兼発電機の回転軸と冷却ファンとを離間させるクラッチ機構とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a power supply device according to the present invention desires a motor / generator, a flywheel and a cooling fan attached to a rotating shaft of the motor / generator, and a commercial AC power source during normal operation. A first power supply control circuit that converts the power into the power supply and supplies power to the load circuit and rotates the motor / generator, and the power generated from the motor / generator by the rotational force held by the flywheel when a power failure occurs A second power supply control circuit that converts to a desired power source and supplies power to the load circuit, and the rotating shaft of the motor / generator and the cooling fan are connected during normal operation, and when the power failure occurs, the rotating shaft of the motor / generator And a cooling mechanism that separates the cooling fan.

本発明に係る電源管理方法は、モータ兼発電機の回転軸にフライホイールを取り付けると共に、クラッチ機構を介して冷却ファンを取り付け、通常運転時には、モータ兼発電機の回転軸と冷却ファンとをクラッチ機構により連結させ、第１の電源制御回路により商用交流電源を所望の電源に変換して負荷回路に給電すると共に、モータ兼発電機を回転させ、停電発生時には、第２の電源制御回路によりフライホイールに保持された回転力によりモータ兼発電機から発電された電源を所望の電源に変換して負荷回路に給電すると共に、クラッチ機構によりモータ兼発電機の回転軸と冷却ファンとを離間させることを特徴とする。   In the power management method according to the present invention, a flywheel is attached to a rotating shaft of a motor / generator and a cooling fan is attached via a clutch mechanism. During normal operation, the rotating shaft and the cooling fan of the motor / generator are clutched. It is connected by a mechanism, the commercial power supply is converted into a desired power supply by the first power supply control circuit and supplied to the load circuit, and the motor / generator is rotated. When a power failure occurs, the second power supply control circuit The power generated from the motor / generator is converted into the desired power by the rotational force held by the wheel and supplied to the load circuit, and the rotating shaft of the motor / generator and the cooling fan are separated by the clutch mechanism. It is characterized by.

本発明によれば、二次電池やキャパシタなどを用いることなく、瞬時停電対策をすることができる。このため、電源品質が良くない場所でも装置を使用することができる。また、フライホイールを用いているため、バッテリのような定期的なメインテナンスも不要であり、運用の手間が少ない。   According to the present invention, it is possible to take an instantaneous power failure countermeasure without using a secondary battery or a capacitor. For this reason, the apparatus can be used even in places where the power quality is not good. In addition, since a flywheel is used, periodic maintenance such as a battery is not necessary, and the operation is reduced.

また、本発明によれば、通常運転時に、モータ兼発電機の回転軸と冷却ファンとを連結させ、停電発生時に、モータ兼発電機の回転軸と冷却ファンとを離間させるクラッチ機構が設けられているので、通常運転時には、モータ兼発電機の回転を電源モジュールを冷却する冷却ファンとして利用でき、瞬停発生時に冷却ファンを切り離すことによって、フライホイールの回転エネルギーを有効に使用できることができる。   According to the present invention, a clutch mechanism is provided that connects the rotating shaft of the motor / generator and the cooling fan during normal operation and separates the rotating shaft of the motor / generator from the cooling fan when a power failure occurs. Therefore, during normal operation, the rotation of the motor / generator can be used as a cooling fan for cooling the power supply module, and the rotational energy of the flywheel can be effectively used by disconnecting the cooling fan when a momentary power failure occurs.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態を示すものである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.

図１において、電源モジュール１は、通常運転時に商用交流電源１７を所望の電源に変換して負荷回路２に給電する第１の電源制御回路１１と、停電発生時に、モータ兼発電機１５から発電された電源を所望の電源に変換して負荷回路２に給電する第２の電源制御回路１２と、電源モジュール１内を冷却する冷却ファン１３と、回転エネルギーを保存するフライホイール１４と、モータ兼発電機１５と、電磁クラッチ機構１６とで構成される。電源制御回路１１及び１２は、ＡＣ−ＤＣコンバータにより実現できる。   In FIG. 1, a power supply module 1 includes a first power supply control circuit 11 that converts a commercial AC power supply 17 into a desired power supply during normal operation and supplies power to the load circuit 2, and a motor / generator 15 that generates power when a power failure occurs. A second power supply control circuit 12 that converts the generated power to a desired power supply and supplies power to the load circuit 2, a cooling fan 13 that cools the power supply module 1, a flywheel 14 that stores rotational energy, and a motor The generator 15 and the electromagnetic clutch mechanism 16 are configured. The power supply control circuits 11 and 12 can be realized by an AC-DC converter.

冷却ファン１３及びフライホイール１４は、モータ兼発電機１５の回転軸５１に取り付けられている。また、冷却ファン１３とモータ兼発電機１５の回転軸５１との間には、電磁クラッチ機構１６が設けられている。   The cooling fan 13 and the flywheel 14 are attached to the rotating shaft 51 of the motor / generator 15. An electromagnetic clutch mechanism 16 is provided between the cooling fan 13 and the rotating shaft 51 of the motor / generator 15.

通常運転時には、電源制御回路１１からの電源により電磁クラッチ機構１６に電流が流され、モータ兼発電機１５の回転軸５１と冷却ファン１３とが電磁クラッチ機構１６により連結される。停電発生時には、商用交流電源１７からの電源が止められ、モータ兼発電機１５の回転軸５１と冷却ファン１３とが電磁クラッチ機構１６により離間される。   During normal operation, a current is supplied to the electromagnetic clutch mechanism 16 from the power supply from the power supply control circuit 11, and the rotating shaft 51 of the motor / generator 15 and the cooling fan 13 are connected by the electromagnetic clutch mechanism 16. When a power failure occurs, the power supply from the commercial AC power supply 17 is stopped, and the rotating shaft 51 of the motor / generator 15 and the cooling fan 13 are separated by the electromagnetic clutch mechanism 16.

通常運転時には、商用交流電源１７からの電源は、電源制御回路１１により所望の電圧の直流電源に変換され、負荷回路２に給電される。また、電源制御回路１１からの直流電源は、ダイオード２０を介して、モータ兼発電機１５に供給される。これにより、モータ兼発電機１５がモータとして回転される。このとき、上述のように、電磁クラッチ機構１６により、モータ兼発電機１５の回転軸５１と冷却ファン１３とが連結されている。このため、モータ兼発電機１５が回転すると、冷却ファン１３及びフライホイール１４が共に回転し、冷却ファン１３の回転により電源モジュール１が冷却される。   During normal operation, the power supply from the commercial AC power supply 17 is converted into a DC power supply of a desired voltage by the power supply control circuit 11 and supplied to the load circuit 2. The DC power from the power control circuit 11 is supplied to the motor / generator 15 via the diode 20. Thereby, the motor and generator 15 is rotated as a motor. At this time, as described above, the rotating shaft 51 of the motor / generator 15 and the cooling fan 13 are connected by the electromagnetic clutch mechanism 16. For this reason, when the motor / generator 15 rotates, both the cooling fan 13 and the flywheel 14 rotate, and the power supply module 1 is cooled by the rotation of the cooling fan 13.

瞬時停電が発生すると、電源制御回路１１からの直流電源が止まり、モータ兼発電機１５に電源が供給されなくなる。停電によりモータ兼発電機１５への電源の供給が止められても、フライホイール１４により保存された回転エネルギーにより、モータ兼発電機１５の回転軸５１は回転を保持する。このときには、上述のように、電磁クラッチ機構１６により、モータ兼発電機１５の回転軸５１と冷却ファン１３とが離間される。このため、冷却ファン１３の風の抵抗によるエネルギーロスが発生せず、フライホイール１４によりモータ兼発電機１５が長く回転を続ける。   When an instantaneous power failure occurs, the DC power supply from the power supply control circuit 11 stops and power is not supplied to the motor / generator 15. Even if the supply of power to the motor / generator 15 is stopped due to a power failure, the rotation shaft 51 of the motor / generator 15 keeps rotating due to the rotational energy stored by the flywheel 14. At this time, as described above, the rotating shaft 51 of the motor / generator 15 and the cooling fan 13 are separated by the electromagnetic clutch mechanism 16. For this reason, energy loss due to the wind resistance of the cooling fan 13 does not occur, and the motor / generator 15 continues to rotate for a long time by the flywheel 14.

フライホイール１４の回転によりモータ兼発電機１５の回転軸５１が回転されると、モータ兼発電機１５は発電機として働く。このモータ兼発電機１５からの電源は、コンデンサ２１を介して、電源制御回路１２に供給される。電源制御回路１２で、このモータ兼発電機１５からの電源が所望の電圧の直流電源に変換され、この電源制御回路１２からの直流電源が負荷回路２に給電される。   When the rotary shaft 51 of the motor / generator 15 is rotated by the rotation of the flywheel 14, the motor / generator 15 functions as a generator. The power from the motor / generator 15 is supplied to the power control circuit 12 via the capacitor 21. The power source control circuit 12 converts the power source from the motor / generator 15 into a DC power source having a desired voltage, and the DC power source from the power source control circuit 12 is fed to the load circuit 2.

上述のように、本発明の第１の実施の形態では、冷却ファン１３及びフライホイール１４がモータ兼発電機１５の回転軸５１の取り付けられ、電磁クラッチ機構１６により、冷却ファン１３をモータ兼発電機１５の回転軸５１に結合／離間できるようにしている。これにより、通常運転時には、冷却ファン１３をモータ兼発電機１５の回転軸５１に結合させ、モータ兼発電機１５の回転により冷却ファン１３を回転させて電源モジュール１を冷却し、また、瞬時停電時には、冷却ファン１３をモータ兼発電機１５の回転軸５１から離間させ、冷却ファン１３の回転による空気抵抗の負荷を軽減させ、フライホイール１４の回転を長く維持できるようにしている。このような構造について、以下に説明する。   As described above, in the first embodiment of the present invention, the cooling fan 13 and the flywheel 14 are attached to the rotating shaft 51 of the motor / generator 15, and the cooling clutch 13 is driven by the electromagnetic clutch mechanism 16. The rotary shaft 51 of the machine 15 can be coupled / separated. Thus, during normal operation, the cooling fan 13 is coupled to the rotating shaft 51 of the motor / generator 15, the cooling fan 13 is rotated by the rotation of the motor / generator 15, and the power supply module 1 is cooled. Sometimes, the cooling fan 13 is separated from the rotating shaft 51 of the motor / generator 15 to reduce the load of air resistance due to the rotation of the cooling fan 13 so that the rotation of the flywheel 14 can be maintained for a long time. Such a structure will be described below.

図２は、冷却ファン１３及びフライホイール１４の取り付け機構を示す分解斜視図である。   FIG. 2 is an exploded perspective view showing a mounting mechanism for the cooling fan 13 and the flywheel 14.

図２において、モータ兼発電機１５の回転軸５１には、フライホイール１４が取り付けられ、さらに、円板上の電磁石５２が取り付けられる。   In FIG. 2, the flywheel 14 is attached to the rotating shaft 51 of the motor / generator 15, and an electromagnet 52 on a disc is further attached.

冷却ファン１３のハブ６１には、円筒形の凹部６２が設けられる。この凹部６２の中心に、軸挿入口６３が形成される。また、凹部６２の底面には、円板上の強磁性体部材５３が固着される。電磁石５２と強磁性体部材５３とは対向し、電磁クラッチ機構１６を構成する。強磁性体部材５３は例えば鉄板である。   The hub 61 of the cooling fan 13 is provided with a cylindrical recess 62. A shaft insertion opening 63 is formed at the center of the recess 62. Further, the ferromagnetic member 53 on the disk is fixed to the bottom surface of the recess 62. The electromagnet 52 and the ferromagnetic member 53 face each other to constitute the electromagnetic clutch mechanism 16. The ferromagnetic member 53 is, for example, an iron plate.

軸挿入口６３に、スプリング５４が挿入され、さらに、この軸挿入口６３に、モータ兼発電機１５の回転軸５１が挿入される。これにより、図３に示すように、モータ兼発電機１５の回転軸５１に、冷却ファン１３及びフライホイール１４が取り付けられる。   The spring 54 is inserted into the shaft insertion port 63, and the rotation shaft 51 of the motor / generator 15 is inserted into the shaft insertion port 63. Thereby, as shown in FIG. 3, the cooling fan 13 and the flywheel 14 are attached to the rotating shaft 51 of the motor / generator 15.

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、冷却ファン１３とモータ兼発電機１５の回転軸５１との間を結合／離間する電磁クラッチ機構１６の動作を示すものである。   4A and 4B show the operation of the electromagnetic clutch mechanism 16 for coupling / separating between the cooling fan 13 and the rotating shaft 51 of the motor / generator 15.

前述したように、通常運転時には、電磁石５２に電源が供給される。このため、図４（Ａ）に示すように、電磁石５２の磁力により引力が発生し、電磁石５２と強磁性体部材５３とが結合する。電磁石５２と強磁性体部材５３とが結合すると、モータ兼発電機１５の回転軸５１の回転は、電磁石５２、強磁性体部材５３を介して、冷却ファン１３に伝えられ、冷却ファン１３が回転する。   As described above, power is supplied to the electromagnet 52 during normal operation. Therefore, as shown in FIG. 4A, an attractive force is generated by the magnetic force of the electromagnet 52, and the electromagnet 52 and the ferromagnetic member 53 are coupled. When the electromagnet 52 and the ferromagnetic member 53 are coupled, the rotation of the rotating shaft 51 of the motor / generator 15 is transmitted to the cooling fan 13 via the electromagnet 52 and the ferromagnetic member 53, and the cooling fan 13 rotates. To do.

瞬時停電時には、電磁石５２に電源が止められ、電磁石５２から磁力が発生しなくなる。このときには、図４（Ｂ）に示すように、スプリング５４により付勢され、電磁石５２と強磁性体部材５３とが離間する。電磁石５２と強磁性体部材５３とが離間すると、モータ兼発電機１５の回転軸５１が回転しても、その回転が強磁性体部材５３に伝えられなくなり、冷却ファン１３は回転しなくなる。   At the time of an instantaneous power failure, the electromagnet 52 is turned off and no magnetic force is generated from the electromagnet 52. At this time, as shown in FIG. 4B, the electromagnet 52 and the ferromagnetic member 53 are separated from each other by being biased by the spring 54. When the electromagnet 52 and the ferromagnetic member 53 are separated from each other, even if the rotating shaft 51 of the motor / generator 15 rotates, the rotation is not transmitted to the ferromagnetic member 53 and the cooling fan 13 does not rotate.

以上説明したように、本発明の第１の実施形態では、フライホイール１４を用いることで、瞬時停電発生時にも、負荷回路２に電源を供給することができる。本発明の第１の実施形態では、二次電池やキャパシタなどを用いていないため、コストアップにならず、また、特別なスペースも不要である。また、定期的なメインテナンスも不要であり、運用の手間が少ない。   As described above, in the first embodiment of the present invention, by using the flywheel 14, it is possible to supply power to the load circuit 2 even when an instantaneous power failure occurs. In the first embodiment of the present invention, since a secondary battery, a capacitor, or the like is not used, the cost is not increased and no special space is required. In addition, regular maintenance is not required, and the operation is less.

さらに、本発明の第１の実施形態では、通常運転時に、モータ兼発電機１５の回転軸５１と冷却ファン１３とを連結させ、停電発生時に、モータ兼発電機１５の回転軸５１と冷却ファン１３とを離間させる電磁クラッチ機構１６が設けられているので、通常運転時には、モータ兼発電機１５の回転を、電源モジュール１を冷却する冷却ファン１３の回転に利用でき、瞬停発生時には、冷却ファン１３を切り離すことによって、フライホイール１４の回転エネルギーを有効に使用できることができる。   Furthermore, in the first embodiment of the present invention, the rotating shaft 51 of the motor / generator 15 and the cooling fan 13 are connected during normal operation, and the rotating shaft 51 and the cooling fan of the motor / generator 15 are connected when a power failure occurs. Since the electromagnetic clutch mechanism 16 that separates the power supply module 13 is provided, the rotation of the motor / generator 15 can be used for the rotation of the cooling fan 13 that cools the power supply module 1 during normal operation. By separating the fan 13, the rotational energy of the flywheel 14 can be used effectively.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention.

本発明の実施形態の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 power supply device of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の電源装置における冷却ファンとフライホイールとの取り付け機構を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the attachment mechanism of the cooling fan and flywheel in the power supply device of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の電源装置における冷却ファンとフライホイールの一例の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of an example of the cooling fan and flywheel in the power supply device of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の電源装置における電磁クラッチ機構の動作を示す断面図である。It is sectional drawing which shows operation | movement of the electromagnetic clutch mechanism in the power supply device of embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１：電源モジュール
２：負荷回路
１１：電源制御回路
１２：電源制御回路
１３：冷却ファン
１４：フライホイール
１５：モータ兼発電機
１６：電磁クラッチ機構
１７：商用交流電源
２０：ダイオード
２１：コンデンサ
５１：回転軸
５２：電磁石
５３：強磁性体部材
５４：スプリング
６１：ハブ
６２：凹部
６３：軸挿入口 1: Power supply module 2: Load circuit 11: Power supply control circuit 12: Power supply control circuit 13: Cooling fan 14: Flywheel 15: Motor / generator 16: Electromagnetic clutch mechanism 17: Commercial AC power supply 20: Diode 21: Capacitor 51: Rotating shaft 52: Electromagnet 53: Ferromagnetic member 54: Spring 61: Hub 62: Recess 63: Shaft insertion port

Claims (3)

回転軸の一端側に設けられたモータ兼発電機と、
このモータ兼発電機より前記回転軸の他端側の位置に配置されたフライホイールと、
このフライホイールより前記回転軸の他端側の位置に配置された冷却ファンと、
通常運転時に、商用交流電源を所望の電源に変換して負荷回路に給電すると共に前記モータ兼発電機を回転させる第１の電源制御回路と、
停電発生時に、前記フライホイールに保持された回転力により前記モータ兼発電機から発電された電源を所望の電源に変換して前記負荷回路に給電する第２の電源制御回路と、
通常運転時に、前記モータ兼発電機の回転軸と前記冷却ファンとを連結させ、停電発生時に、前記モータ兼発電機の回転軸と前記冷却ファンとを離間させるクラッチ機構と
を備え、
前記クラッチ機構は、前記モータ兼発電機の回転軸の前記フライホイールと冷却ファンとの間の位置で前記冷却ファンまたは回転軸のいずれか一方に取り付けられた電磁石と、この電磁石に対向して前記冷却ファンまたは回転軸のいずれか他方に取り付けられた強磁性体部材と、この強磁性体部材と前記電磁石とが互いに離れる方向へ弾性力を作用させるスプリングとを有し、
通常運転時に前記電磁石に電源を供給すると、前記電磁石による磁力により前記スプリングを収縮させて、前記電磁石と前記強磁性体部材が結合し、前記モータ兼発電機の回転軸と前記冷却ファンとが連結された状態となり、
停電発生時に前記電磁石の電源を止めると、前記電磁石と前記強磁性体部材とが前記スプリングの弾性力により離間し、前記モータ兼発電機の回転軸と前記冷却ファンとが離間された状態となる
ことを特徴とする電源装置。 A motor / generator provided on one end of the rotating shaft ;
A flywheel disposed at a position on the other end side of the rotary shaft from the motor / generator ;
A cooling fan disposed at a position on the other end side of the rotary shaft from the flywheel;
A first power supply control circuit for converting a commercial AC power source into a desired power source and supplying power to the load circuit and rotating the motor / generator during normal operation;
A second power supply control circuit for converting the power generated from the motor / generator into a desired power by the rotational force held by the flywheel and supplying power to the load circuit when a power failure occurs;
A clutch mechanism that connects the rotating shaft of the motor / generator and the cooling fan during normal operation and separates the rotating shaft of the motor / generator from the cooling fan when a power failure occurs;
The clutch mechanism includes an electromagnet attached to either the cooling fan or the rotating shaft at a position between the flywheel and the cooling fan of the rotating shaft of the motor / generator, and the electromagnet facing the electromagnet. A ferromagnetic member attached to either the cooling fan or the rotating shaft, and a spring that applies an elastic force in a direction in which the ferromagnetic member and the electromagnet are separated from each other;
When power is supplied to the electromagnet during normal operation, the spring is contracted by the magnetic force of the electromagnet , the electromagnet and the ferromagnetic member are coupled, and the rotating shaft of the motor / generator and the cooling fan are coupled. In a state
When the power supply of the electromagnet is stopped when a power failure occurs, the electromagnet and the ferromagnetic member are separated by the elastic force of the spring, and the rotating shaft of the motor / generator and the cooling fan are separated. A power supply device characterized by that. 前記フライホィールは、前記回転軸から半径方向外方へ向けて設けられた複数のスポーク部と、これらのスポーク部の外周に設けられてスポーク部と一体に回転する円筒状部とを有することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。 The flywheel has a plurality of spoke portions provided radially outward from the rotation shaft, and a cylindrical portion provided on the outer periphery of the spoke portions and rotating integrally with the spoke portions. The power supply device according to claim 1. 回転軸の一端側に設けられたモータ兼発電機と、このモータ兼発電機より前記回転軸の他端側の位置に配置されたフライホイールと、
このフライホイールより前記回転軸の他端側の位置に配置された冷却ファンと、
通常運転時に、商用交流電源を所望の電源に変換して負荷回路に給電すると共に前記モータ兼発電機を回転させる第１の電源制御回路と、
停電発生時に、前記フライホイールに保持された回転力により前記モータ兼発電機から発電された電源を所望の電源に変換して前記負荷回路に給電する第２の電源制御回路と、
通常運転時に、前記モータ兼発電機の回転軸と前記冷却ファンとを連結させ、停電発生時に、前記モータ兼発電機の回転軸と前記冷却ファンとを離間させるクラッチ機構と
を備え、
前記クラッチ機構は、前記モータ兼発電機の回転軸の前記フライホイールと冷却ファンとの間の位置で前記冷却ファンまたは回転軸のいずれか一方に取り付けられた電磁石と、この電磁石に対向して前記冷却ファンまたは回転軸のいずれか他方に取り付けられた強磁性体部材と、この強磁性体部材と前記電磁石とが互いに離れる方向へ弾性力を作用させるスプリングとを有し、
通常運転時には、前記モータ兼発電機の回転軸と前記冷却ファンとを前記クラッチ機構により連結させ、第１の電源制御回路により商用交流電源を所望の電源に変換して負荷回路に給電すると共に、前記モータ兼発電機を回転させ、
停電発生時には、第２の電源制御回路により前記フライホイールに保持された回転力により前記モータ兼発電機から発電された電源を所望の電源に変換して前記負荷回路に給電すると共に、前記クラッチ機構により前記モータ兼発電機の回転軸と前記冷却ファンとを離間させる
ことを特徴とする電源管理方法。 A motor / generator provided on one end side of the rotating shaft, a flywheel disposed at a position on the other end side of the rotating shaft from the motor / generator,
A cooling fan disposed at a position on the other end side of the rotary shaft from the flywheel;
A first power supply control circuit for converting a commercial AC power source into a desired power source and supplying power to the load circuit and rotating the motor / generator during normal operation;
A second power supply control circuit for converting the power generated from the motor / generator into a desired power by the rotational force held by the flywheel and supplying power to the load circuit when a power failure occurs;
A clutch mechanism that connects the rotating shaft of the motor / generator and the cooling fan during normal operation and separates the rotating shaft of the motor / generator from the cooling fan when a power failure occurs;
With
The clutch mechanism includes an electromagnet attached to either the cooling fan or the rotating shaft at a position between the flywheel and the cooling fan of the rotating shaft of the motor / generator, and the electromagnet facing the electromagnet. A ferromagnetic member attached to either the cooling fan or the rotating shaft, and a spring that applies an elastic force in a direction in which the ferromagnetic member and the electromagnet are separated from each other;
During normal operation, the rotating shaft of the motor / generator and the cooling fan are connected by the clutch mechanism, the commercial power supply is converted into a desired power supply by the first power supply control circuit, and the load circuit is fed. Rotate the motor and generator,
When a power failure occurs, the power generated from the motor / generator is converted into a desired power by the rotational force held on the flywheel by the second power control circuit, and is supplied to the load circuit, and the clutch mechanism The power management method according to claim 1, wherein the rotating shaft of the motor / generator and the cooling fan are separated from each other.
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