JP5587941B2 - Uninterruptible power supply and uninterruptible power supply method - Google Patents
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Description
本発明は、無停電電源装置及び無停電電源供給方法に関し、バッテリの劣化を防ぐ無停電電源装置及び無停電電源供給方法に関する。 The present invention relates to an uninterruptible power supply and an uninterruptible power supply method, and more particularly to an uninterruptible power supply and an uninterruptible power supply method that prevent battery deterioration.
一般的に、無停電電源装置は、交流商用電源から負荷に電力を供給すると共に、無停電電源装置の備えたリチウムイオン二次電池等のバッテリに電力を蓄えておく。そして、交流商用電源の停電等による電源障害が発生したときには、このバッテリに蓄えた電力を負荷に供給することにより負荷の無停電化を達成している。 Generally, an uninterruptible power supply supplies electric power to a load from an AC commercial power supply, and stores electric power in a battery such as a lithium ion secondary battery provided in the uninterruptible power supply. When a power failure occurs due to a power failure or the like of the AC commercial power supply, the power stored in the battery is supplied to the load to achieve uninterruptible load.
無停電電源装置は、バッテリが劣化していると、電源障害が発生したときに予め期待した時間分の電力を負荷に供給することができない。このバッテリの劣化を早める要因の1つとして、電気的使用状況(放電/充電の回数、過剰な放電(過放電)、過剰な充電(過充電)等)がある。 When the battery has deteriorated, the uninterruptible power supply cannot supply power for the expected time to the load when a power failure occurs. As one of the factors that accelerate the deterioration of the battery, there are electrical usage conditions (the number of discharges / charges, excessive discharge (overdischarge), excessive charge (overcharge), etc.).
特許文献1に、過剰な充電によるバッテリの劣化を防止することが可能な無停電電源装置が開示されている。特許文献1に開示の無停電電源装置は、放電時間取得手段と、充電制御手段と、リチウムイオン二次電池等のバッテリとを有する。放電時間取得手段は、バッテリが満充電になった後で、例えば、バッテリの両端間に放電用の抵抗を接続してバッテリを定期的に放電させる。そして、バッテリの両端電圧と、この両端電圧が予め定めた設定電圧値に降下するまでの放電時間(降下時間)とを測定する。充電制御手段は、この降下時間と、予め定められたこの無停電電源装置に要求されている負荷のバックアップ時間に応じた要求放電時間とを比較する。そして、この比較結果に基づいて、充電電圧を上下させて最適な充電電圧になるように設定する。そして、バッテリの両端電圧がこの最適な充電電圧になるようにバッテリを充電する。ここで、最適な充電電圧とは、この無停電電源装置に要求されている負荷のバックアップ時間を満足させることができる充電電圧のことである。すなわち、最適な充電電圧とは、バッテリを、バッテリの両端電圧がこの充電電圧になるまで充電したときのバッテリ容量により、この無停電電源装置に要求されている負荷のバックアップ時間の間、この負荷に電力を供給できる充電電圧のことである。 Patent Document 1 discloses an uninterruptible power supply capable of preventing battery deterioration due to excessive charging. The uninterruptible power supply device disclosed in Patent Document 1 includes a discharge time acquisition unit, a charge control unit, and a battery such as a lithium ion secondary battery. After the battery is fully charged, for example, the discharge time acquisition means periodically discharges the battery by connecting a discharging resistor between both ends of the battery. And the both-ends voltage of a battery and the discharge time (fall time) until this both-ends voltage falls to a predetermined setting voltage value are measured. The charge control means compares the descent time with a required discharge time corresponding to a predetermined load backup time required for the uninterruptible power supply. And based on this comparison result, it sets so that a charging voltage may be raised / lowered and it may become an optimal charging voltage. Then, the battery is charged so that the voltage across the battery becomes the optimum charging voltage. Here, the optimum charging voltage is a charging voltage that can satisfy the load backup time required for the uninterruptible power supply. In other words, the optimum charging voltage is the load capacity during the load backup time required for this uninterruptible power supply due to the battery capacity when the battery is charged until the voltage across the battery reaches this charging voltage. It is a charging voltage that can supply power.
このように、この無停電電源装置は、放電時間取得手段により、バッテリを定期的に放電させて、バッテリの両端電圧が設定電圧値に降下するまでの放電時間(降下時間)を測定する。そして、この降下時間と、無停電電源装置に要求されている負荷のバックアップ時間に応じた要求放電時間との比較結果に基づいて、充電電圧を最適な充電電圧になるように設定し、バッテリの両端電圧がこの最適な充電電圧になるようにバッテリを充電する。 Thus, this uninterruptible power supply measures the discharge time (fall time) until the both-ends voltage of a battery falls to a setting voltage value by discharging a battery regularly by a discharge time acquisition means. Then, based on the comparison result between this drop time and the required discharge time corresponding to the load backup time required for the uninterruptible power supply, the charging voltage is set to the optimum charging voltage, and the battery The battery is charged so that the voltage between both ends becomes this optimum charging voltage.
すなわち、特許文献1に開示の無停電電源装置は、負荷の予め定めたバックアップ時間に応じた最適な充電電圧を定期的に設定し、バッテリの電圧が、この最適な充電電圧になるようにバッテリを充電する。このため、過剰な充電電圧に起因するバッテリの劣化を防ぐことができる。 That is, the uninterruptible power supply disclosed in Patent Document 1 periodically sets an optimum charging voltage according to a predetermined backup time of the load, and the battery voltage is set to the optimum charging voltage. To charge. For this reason, it is possible to prevent the battery from being deteriorated due to an excessive charging voltage.
上述した特許文献1に開示の無停電電源装置は、負荷の予め定めたバックアップ時間に応じた最適な充電電圧を定期的に設定し、バッテリの電圧が、この最適な充電電圧になるようにバッテリを充電する。すなわち、この無停電電源装置は、バックアップ時間に応じた最適な充電電圧をリアルタイムに設定するのでなく、定期的に設定する。このため、負荷の消費電力が大きく変動するような環境では、実際に必要なバックアップ時間を満たすようにバッテリが充電されていないおそれがある。この場合には、電源障害が発生したときに予め期待した時間分の電力を負荷に供給することができず、この無停電電源装置に接続された負荷は予期しない電源断にみまわれるおそれがあるという問題がある。 The uninterruptible power supply disclosed in Patent Document 1 described above periodically sets an optimum charging voltage according to a predetermined backup time of the load, and the battery voltage is set to the optimum charging voltage. To charge. In other words, this uninterruptible power supply does not set the optimum charging voltage according to the backup time in real time, but sets it periodically. For this reason, in an environment where the power consumption of the load fluctuates greatly, the battery may not be charged so as to satisfy the actually required backup time. In this case, when a power failure occurs, power for the expected time cannot be supplied to the load, and the load connected to the uninterruptible power supply may be subject to unexpected power interruption. There is a problem.
本発明の目的は、上記課題を解決して、負荷の消費電力が大きく変動するような環境であっても、バッテリの劣化を防ぎつつ、必要なバックアップ時間を満たすようにバッテリを充電することができる無停電電源装置及び無停電電源供給方法を提供することである。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to charge the battery so as to satisfy the necessary backup time while preventing the battery from deteriorating even in an environment where the power consumption of the load fluctuates greatly. An uninterruptible power supply and an uninterruptible power supply method that can be provided.
本発明の無停電電源装置は、外部電源により負荷に電力を供給し、この外部電源の入力がないときに、バッテリにより前記負荷に電力を供給する無停電電源装置であって、前記バッテリと、自身の無停電電源装置に対する前記負荷への電力の供給度合いを示す現在の負荷率と前記バッテリの消耗度とを算出し、自身の無停電電源装置に応じて予め定められた基準バックアップ時間に、前記負荷率の補数と前記消耗率とを乗じることにより、前記バッテリにより前記負荷をバックアップすることができる期間を示す現在のバックアップ時間をリアルタイムに算出するバックアップ時間導出部と、前記外部電源により前記負荷に電力を供給しているときに、前記バックアップ時間導出部が算出した前記現在のバックアップ時間が予め定めた閾値時間未満になったときに、前記バッテリを充電する充電部と、を備えている。
The uninterruptible power supply of the present invention is an uninterruptible power supply that supplies power to a load by an external power source and supplies power to the load by a battery when there is no input of the external power source, and the battery, Calculate the current load factor indicating the degree of power supply to the load for the uninterruptible power supply and the degree of consumption of the battery, and at a reference backup time predetermined according to the uninterruptible power supply, By multiplying the complement of the load factor and the consumption rate, a backup time deriving unit that calculates in real time a current backup time indicating a period in which the load can be backed up by the battery , and the load by the external power source When the backup time deriving unit calculates the current backup time when a predetermined threshold value is being supplied When it is less than, and a, a charging unit for charging the battery.
本発明の無停電電源供給方法は、外部電源により負荷に電力を供給し、この外部電源の入力がないときに、バッテリにより前記負荷に電力を供給する無停電電源装置を用いた無停電電源供給方法であって、前記無停電電源装置に対する前記負荷への電力の供給度合いを示す現在の負荷率と前記バッテリの消耗度とを算出し、前記無停電電源装置に応じて予め定められた基準バックアップ時間に、前記負荷率の補数と前記消耗率とを乗じることにより、前記バッテリにより前記負荷をバックアップすることができる期間を示す現在のバックアップ時間をリアルタイムに算出し、前記外部電源により前記負荷に電力を供給しているとき、前記算出した前記現在のバックアップ時間が予め定めた閾値時間未満になったときに、前記バッテリを充電する、ようにしている。
The uninterruptible power supply method of the present invention supplies uninterruptible power supply using an uninterruptible power supply that supplies power to a load by an external power supply and supplies power to the load by a battery when the external power supply is not input. A method of calculating a current load factor indicating a degree of power supply to the load to the uninterruptible power supply and a consumption level of the battery, and a reference backup predetermined according to the uninterruptible power supply By multiplying the time by the complement of the load factor and the consumption rate , a current backup time indicating a period during which the load can be backed up by the battery is calculated in real time, and the load is powered by the external power source. When the calculated current backup time becomes less than a predetermined threshold time, the battery is charged. , It is way.
本発明によれば、負荷の消費電力が大きく変動するような環境であっても、バッテリの劣化を防ぎつつ、必要なバックアップ時間を満たすようにバッテリを充電することが可能な無停電電源装置及び無停電電源供給方法を提供することができる。 According to the present invention, an uninterruptible power supply capable of charging a battery so as to satisfy a necessary backup time while preventing deterioration of the battery even in an environment where the power consumption of the load greatly fluctuates. An uninterruptible power supply method can be provided.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る無停電電源装置の一例を示す図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an example of an uninterruptible power supply according to the first embodiment of the present invention.
本実施の形態に係る無停電電源装置1は、バッテリ2と、バックアップ時間導出部3と、充電部4とにより構成する。
The uninterruptible power supply 1 according to the present embodiment includes a
図1には、無停電電源装置1に入力する外部電源5と、無停電電源装置1から電力を供給する負荷6も記載してある。
FIG. 1 also shows an
無停電電源装置1は、外部から入力する外部電源5により負荷6に電力を供給し、この外部電源5の入力がないときに、予め備えたバッテリ2により負荷6に電力を供給する。
The uninterruptible power supply 1 supplies power to the
バッテリ2は、例えばリチウムイオン電池を含む二次電池等である。
The
バックアップ時間導出部3は、無停電電源装置1に対する負荷6への電力の供給度合いを示す現在の負荷率と、バッテリ2の現在の消耗度とを算出し、この負荷率と消耗度とを用いて負荷6に対するバッテリ2の現在のバックアップ時間をリアルタイムに算出する。
例えば、バックアップ時間導出部3は、自身の無停電電源装置1に接続される負荷6の定格容量(定格消費電力(W))に応じて予め定められた基準バックアップ時間に、この算出した負荷率の補数と同じく算出した消耗度とを乗じることにより現在のバックアップ時間を算出する。
The backup
For example, the backup
ここで、バックアップ時間とは、バッテリ2により負荷6をバックアップすることができる期間を示す。負荷6への電力の供給度合いとは、例えば、負荷6の消費電力の大きさを示し、負荷率とは、無停電電源装置1に対して、この無停電電源装置1に接続された負荷6のために掛かる負担の度合いを示す。また、消耗度とは消耗の度合いを示す。また、基準バックアップ時間(H)とは、一般的に、無停電電源装置1に接続される負荷6をバックアップする標準的な時間を示す。そして、この時間は、無停電電源装置1の定格出力容量(W)とこの無停電電源装置1に接続される負荷6の定格容量(定格消費電力(W))とに応じて予め定められた時間である。そして、この無停電電源装置1には、負荷6の定格容量に対応した基準バックアップ時間が予め格納されている。また、この無停電電源装置1に負荷6を接続する際に、ユーザの操作に基づいて負荷6の定格容量のデータが入力され、このデータを無停電電源装置1内に格納しておく。バックアップ時間導出部3は、現在のバックアップ時間を算出するときに、この格納した負荷6の定格容量に対応する基準バックアップ時間を取り出す。
Here, the backup time indicates a period during which the
充電部4は、外部電源5により負荷6に電力を供給しているときに、バックアップ時間導出部3がリアルタイムに算出した現在のバックアップ時間が予め定めた閾値時間未満になったときに、バッテリ2を充電する。予め定めた閾値時間とは、ユーザの希望するバックアップ時間を示す。すなわち、無停電電源装置1に接続した負荷6に対してバックアップすることが必要とされる時間を示す。この閾値時間は、ユーザの操作により、通常、基準バックアップ時間(H)以下に設定され、予め無停電電源装置1内に格納しておく。
When the
このように、第1の実施の形態によれば、負荷に対するバッテリの現在のバックアップ時間をリアルタイムに算出し、この算出したバックアップ時間が、この負荷に対してバックアップすることが必要とされる予め定めた閾値時間未満になったときに、バッテリを充電する。このため、第1の実施の形態によれば、算出したバックアップ時間が、バックアップすることが必要とされる予め定めた閾値時間未満になったときに、バッテリを充電するので、不必要な充電を避けることができる。このため、バッテリの劣化を防げる。 Thus, according to the first embodiment, the current backup time of the battery with respect to the load is calculated in real time, and the calculated backup time is determined in advance to be required to be backed up with respect to this load. When the battery becomes less than the threshold time, the battery is charged. For this reason, according to the first embodiment, the battery is charged when the calculated backup time becomes less than a predetermined threshold time required to be backed up. Can be avoided. For this reason, deterioration of the battery can be prevented.
また、第1の実施の形態によれば、バッテリの負荷に対する現在のバックアップ時間をリアルタイムに算出する。このため、現時点のバックアップ時間が算出されるので、負荷の消費電力が大きく変動するような環境であっても、必要とされるバックアップ時間を満たすようにバッテリを充電することができる。
(第2の実施の形態)
図2は、本発明の第2の実施の形態に係る無停電電源装置の一例を示す図である。
Further, according to the first embodiment, the current backup time with respect to the battery load is calculated in real time. For this reason, since the current backup time is calculated, the battery can be charged to satisfy the required backup time even in an environment where the power consumption of the load fluctuates greatly.
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an uninterruptible power supply apparatus according to the second embodiment of the present invention.
本実施の形態に係る無停電電源装置1は、バッテリ2と、バックアップ時間導出部3と、充電部4と、格納部10と、制御部11と、AC/DC変換部12と、電源切替部13とにより構成する。バックアップ時間導出部3は、負荷率算出部8と、バッテリ消耗度算出部7と、バックアップ時間計算部9とにより構成する。
The uninterruptible power supply 1 according to the present embodiment includes a
図2には、無停電電源装置1に入力する外部電源5と、無停電電源装置1から電力を供給する負荷6も記載してある。
FIG. 2 also shows an
バッテリ2は、例えばリチウムイオン電池を含む二次電池等である。
The
格納部10には、自身の無停電電源装置1の定格出力容量(ワット(W))とこの無停電電源装置1に実装されたバッテリ2の初期バッテリ電圧(ボルト(V))とが予め格納してある。無停電電源装置1の定格出力容量(ワット(W))とは、無停電電源装置1が出力可能な予め定められた出力容量である。初期バッテリ電圧(V)とは、無停電電源装置1に実装された工場出荷時のバッテリ電圧であり、このバッテリ2を満充電したときのバッテリ2の両端の電圧を示す。
The
また、格納部10には、負荷6の定格容量(W)に対応した基準バックアップ時間(H)が予め格納されている。基準バックアップ時間(H)とは、一般的に、接続される負荷6を標準的にバックアップする時間を示し、無停電電源装置1の定格出力容量(W)とこの無停電電源装置1に接続される負荷6の定格容量(定格消費電力(W))とに応じて予め定められた時間である。負荷6の定格容量のデータは、例えば、この無停電電源装置1に負荷6を接続する際に、ユーザの操作に基づいて入力され、格納部10に格納しておく。
The
また、閾値時間(H)は、ユーザの希望するバックアップ時間を示し、例えば、この無停電電源装置1に負荷6を接続する際に、ユーザの操作に基づいて入力され、格納部10に格納しておく。閾値時間は、通常、基準バックアップ時間(H)以下に設定される。
The threshold time (H) indicates a backup time desired by the user. For example, when the
バックアップ時間導出部3内の負荷率算出部8は、無停電電源装置1に対する負荷6への電力の供給度合いを示す現在の負荷率を算出する。負荷6への電力の供給度合いとは、例えば、負荷6の消費電力であり、負荷率とは、無停電電源装置1に対して、負荷6のために掛かる負担の度合いを示す。
The load
バックアップ時間導出部3内のバッテリ消耗度算出部7は、バッテリ2の現在の消耗度を算出する。消耗度とは、消耗の度合いを表す。
The battery consumption
バックアップ時間導出部3内のバックアップ時間計算部9は、この算出した負荷率の補数と、同じく算出した消耗度とを用いて負荷6に対するバッテリ2の現在のバックアップ時間をリアルタイムに算出する。バックアップ時間とは、バッテリ2により負荷6をバックアップすることができる期間を示す。
The backup
制御部11は、バックアップ時間導出部3が算出した現在のバックアップ時間が格納部10に格納されている閾値時間未満になったときに、充電部4に充電指示を出力する。
The
充電部4は、制御部11から充電指示を受けてバッテリ2を充電する。
The charging
AC/DC変換部12は、外部から入力する外部電源5の交流を直流に変換して無停電電源装置1の各部に供給する。
The AC /
電源切替部13は、制御部11の指示により、負荷6に電力を供給するようにしたり負荷6に電力を供給しないようにしたりする。負荷6に電力を供給する場合には、外部電源5からの電力とバッテリ2からの電力とを切り替え、直流を交流に変換して負荷6に供給する。
The power
制御部11は、外部電源5から入力があるときには、外部電源5からの電力を負荷6に供給するよう電源切替部13に指示を出す。外部電源5からの入力がないときには、負荷6の状況により、バッテリ2からの電力を負荷6に供給するように電源切替部13に指示を出したり、負荷6に電力を供給しないように電源切替部13に指示を出したりする。
When there is an input from the
次に、本発明の実施の形態に係る無停電電源装置の動作を図3を参照して詳細に説明する。 Next, the operation of the uninterruptible power supply according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
図3は、本発明の実施の形態の動作の一例を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the embodiment of the present invention.
図3のステップS1では、無停電電源装置1の電源スイッチがONされ無停電電源装置1が稼動する。 In step S1 of FIG. 3, the power switch of the uninterruptible power supply 1 is turned on, and the uninterruptible power supply 1 operates.
図3のステップS2では、制御部11が、外部電源5からの入力を検知し、外部電源5からの電力を負荷6に供給するよう電源切替部13に指示を出す。そして、電源切替部13が、制御部11の指示により、外部電源5からの電力を負荷6に供給するように切り替える。
In step S <b> 2 of FIG. 3, the
図3のステップS3では、負荷率算出部8は、負荷6の現在の消費電力(W)(例えば、40(W))を、無停電電源装置1から負荷6に流れる電流と負荷6に掛かる電圧を例えばリアルタイムに測定することにより算出する。そして、この算出した消費電力(W)を格納部10に格納してある自身の無停電電源装置1の定格出力容量(W)(例えば、980(W))で除することにより現在の負荷率を例えばリアルタイムに算出する。すなわち、現在の負荷率=算出した消費電力(W)/無停電電源装置1の定格出力容量(W)であり、例えば、40/980=0.041である。通常、1未満である。
In step S3 in FIG. 3, the load
図3のステップS4では、バッテリ消耗度算出部7は、現在のバッテリ電圧(V)を例えばリアルタイムに測定し、この測定したバッテリ電圧(V)(例えば、6(V))を格納部10に格納してある初期バッテリ電圧(V)(例えば、8(V))で除することにより現在の消耗度を例えばリアルタイムに算出する。すなわち、現在の消耗度=測定したバッテリ電圧(V)/初期バッテリ電圧(V)であり、例えば、6/8=0.75である。通常、1未満である。
In step S4 of FIG. 3, the battery consumption
そして、図3のステップS5では、バックアップ時間計算部9は、負荷率算出部8が算出した負荷率の補数(例えば、1−(40/980))を算出する。また、格納部10から負荷6の定格容量(W)(例えば、70(W))を取り出し、この負荷6の定格容量(W)に対応して格納された基準バックアップ時間(H)(例えば、3時間)を格納部10から取り出す。そして、この基準バックアップ時間(H)に、算出した負荷率の補数とバッテリ消耗度算出部7が算出した消耗度とを乗じることにより、現在のバックアップ時間を例えばリアルタイムに算出する。すなわち、現在のバックアップ時間(H)=基準バックアップ時間(H)×負荷率の補数×消耗度であり、例えば、3(H)×(1−(40/980))×(6/8)=2.16(H)であり、現在のバックアップ時間(H)は基準バックアップ時間(H)より小である。
3, the backup
図3のステップS6では、制御部11が、バックアップ時間導出部3のバックアップ時間計算部9がリアルタイムに算出した現在のバックアップ時間が、格納部10に格納されている閾値時間未満か否かを調べる。そして、調べた結果が閾値時間未満であることを示すとき、ステップS7へ進む。調べた結果が閾値時間未満でないことを示すときには、調べた結果が閾値時間未満になるまで、現在のバックアップ時間が閾値時間未満か否かを調べる。
In step S6 of FIG. 3, the
図3のステップS7では、制御部11が、充電部4に充電指示を出力する。
In step S <b> 7 of FIG. 3, the
図3のステップS8では、充電部4は、制御部11から充電指示を受けてバッテリ2を充電する。
In step S <b> 8 of FIG. 3, the charging
上記ステップS2からステップS7の間に、停電等が発生し、無停電電源装置1に外部電源5から電力が入力されなくなると、制御部11が、これを検知し、バッテリ2からの電力を負荷6に供給するよう電源切替部13に指示を出す。電源切替部13は、制御部11の指示にしたがい、バッテリ2からの電力を負荷6に供給するように切り替える。制御部11は、バッテリ2からの電力を負荷6に供給するよう電源切替部13に指示を出す際、負荷率算出部8がリアルタイムで算出している負荷率を参照する。そして、この負荷率が“0”のときには、制御部11は、負荷6に電力を供給しないように電源切替部13に指示を出す。電源切替部13は、制御部11の指示にしたがい、負荷6に電力を供給しないようにする。このようにすることにより、停電等の電源障害が発生した際、負荷6がないときには負荷6に電力が供給されない。このため、不必要な放電を抑えられるので、バッテリ劣化を防ぐことができる。
When a power failure or the like occurs between Step S2 and Step S7 and no power is input from the
このように、本実施の形態によれば、負荷に対するバッテリの現在のバックアップ時間をリアルタイムに算出し、この算出した時間が、この負荷に対してバックアップすることが必要とされる予め定めた閾値時間未満になったときに、バッテリを充電する。 Thus, according to the present embodiment, the current backup time of the battery with respect to the load is calculated in real time, and the calculated time is a predetermined threshold time that is required to be backed up with respect to this load. Charge the battery when below.
このため、本実施の形態によれば、算出したバックアップ時間が、バックアップすることが必要とされる予め定めた閾値時間未満になったときに、バッテリを充電するので、不必要な充電を避けることができる。このため、バッテリの劣化を防げる。 For this reason, according to the present embodiment, the battery is charged when the calculated backup time becomes less than a predetermined threshold time required to be backed up, so avoid unnecessary charging. Can do. For this reason, deterioration of the battery can be prevented.
また、本実施の形態によれば、バッテリの負荷に対する現在のバックアップ時間をリアルタイムに算出する。このため、現時点のバックアップ時間が算出されるので、負荷の消費電力が大きく変動するような環境であっても、必要とされるバックアップ時間を満たすようにバッテリを充電することができる。 Further, according to the present embodiment, the current backup time for the battery load is calculated in real time. For this reason, since the current backup time is calculated, the battery can be charged to satisfy the required backup time even in an environment where the power consumption of the load fluctuates greatly.
尚、上記の説明では、格納部10に、無停電電源装置1の定格出力容量と、無停電電源装置1に実装されたバッテリ2の初期バッテリ電圧と、負荷6の定格容量(W)に対応した基準バックアップ時間(H)とが予め格納されている。しかし、これらのデータは予め格納部10に格納されていなくても良く、例えば、無停電電源装置1の電源がONになったとき等に、外部より何らかの方法により入力されれば良い。すなわち、無停電電源装置1の電源のON後に、これらのデータが使用できるようになっていれば良く、入力方法や格納方法にこだわらなくて良い。また、上記の説明では、負荷6の定格容量と予め定めた閾値時間は、無停電電源装置1に負荷6を接続する際に、ユーザの操作に基づいて入力され、格納部10に格納するようにしている。しかし、これらのデータは、無停電電源装置1に負荷6を接続する際にユーザの操作に基づいて入力されて格納部10に格納するようにしなくとも良く、例えば、無停電電源装置1の電源のON後に外部から何らかの方法により入力されれば良い。すなわち、無停電電源装置1の電源のON後に、これらのデータが使用できるようになっていれば良く、入力方法や格納方法にこだわらなくて良い。
In the above description, the
1 無停電電源装置
2 バッテリ
3 バックアップ時間導出部
4 充電部
5 外部電源
6 負荷
7 バッテリ消耗度算出部
8 負荷率算出部
9 バックアップ時間計算部
10 格納部
11 制御部
12 AC/DC変換部
13 電源切替部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記バッテリと、
自身の無停電電源装置に対する前記負荷への電力の供給度合いを示す現在の負荷率と前記バッテリの消耗度とを算出し、自身の無停電電源装置に応じて予め定められた基準バックアップ時間に、前記負荷率の補数と前記消耗率とを乗じることにより、前記バッテリにより前記負荷をバックアップすることができる期間を示す現在のバックアップ時間をリアルタイムに算出するバックアップ時間導出部と、
前記外部電源により前記負荷に電力を供給しているときに、前記バックアップ時間導出部が算出した前記現在のバックアップ時間が予め定めた閾値時間未満になったときに、前記バッテリを充電する充電部と、を備えた、
ことを特徴とする無停電電源装置。 An uninterruptible power supply that supplies power to a load by an external power source and supplies power to the load by a battery when the external power source is not input,
The battery;
Calculate the current load factor indicating the degree of power supply to the load for the uninterruptible power supply and the degree of consumption of the battery, and at a reference backup time predetermined according to the uninterruptible power supply, A backup time deriving unit that calculates in real time a current backup time indicating a period during which the load can be backed up by the battery by multiplying the complement of the load factor and the consumption rate ;
A charging unit that charges the battery when the current backup time calculated by the backup time deriving unit becomes less than a predetermined threshold time when power is supplied to the load by the external power source; , with,
An uninterruptible power supply.
前記バックアップ時間導出部は、The backup time deriving unit
前記負荷の現在の消費電力を測定し、この測定した前記消費電力を前記格納部が格納した前記定格出力容量で除することにより現在の前記負荷率をリアルタイムに算出する負荷率算出部と、A load factor calculation unit for measuring the current power consumption of the load in real time by dividing the measured power consumption by the rated output capacity stored in the storage unit;
現在のバッテリ電圧を測定し、この測定した前記バッテリ電圧を前記格納部が格納した前記初期バッテリ電圧で除することにより現在の前記消耗度をリアルタイムに算出するバッテリ消耗度算出部と、A battery consumption level calculation unit that measures a current battery voltage and calculates the current consumption level in real time by dividing the measured battery voltage by the initial battery voltage stored in the storage unit;
前記格納部が格納した前記基準バックアップ時間に、前記負荷率算出部が算出した前記負荷率の補数と前記バッテリ消耗度算出部が算出した前記消耗度とを乗じることにより、現在の前記バックアップ時間をリアルタイムに算出するバックアップ時間計算部と、を備えた、The current backup time is obtained by multiplying the reference backup time stored by the storage unit by the complement of the load factor calculated by the load factor calculation unit and the consumption level calculated by the battery consumption level calculation unit. A backup time calculation unit that calculates in real time,
ことを特徴とする請求項1記載の無停電電源装置。The uninterruptible power supply according to claim 1.
前記充電部は、前記制御部から前記充電指示を受けて前記バッテリを充電する、The charging unit receives the charging instruction from the control unit and charges the battery.
ことを特徴とする請求項1又は2記載の無停電電源装置。The uninterruptible power supply according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項2又は3記載の無停電電源装置。The uninterruptible power supply according to claim 2 or 3.
前記無停電電源装置に対する前記負荷への電力の供給度合いを示す現在の負荷率と前記バッテリの消耗度とを算出し、前記無停電電源装置に応じて予め定められた基準バックアップ時間に、前記負荷率の補数と前記消耗率とを乗じることにより、前記バッテリにより前記負荷をバックアップすることができる期間を示す現在のバックアップ時間をリアルタイムに算出し、A current load factor indicating a supply degree of power to the load to the uninterruptible power supply and a consumption level of the battery are calculated, and the load is calculated at a reference backup time predetermined according to the uninterruptible power supply. By multiplying the complement of the rate and the consumption rate, the current backup time indicating the period during which the load can be backed up by the battery is calculated in real time,
前記外部電源により前記負荷に電力を供給しているとき、前記算出した前記現在のバックアップ時間が予め定めた閾値時間未満になったときに、前記バッテリを充電する、Charging the battery when the calculated current backup time is less than a predetermined threshold time when power is supplied to the load by the external power source;
ことを特徴とする無停電電源供給方法。An uninterruptible power supply method.
現在のバッテリ電圧を測定し、この測定した前記バッテリ電圧を、前記無停電電源装置の工場出荷時の前記バッテリを満充電にした時のバッテリ電圧を示す初期バッテリ電圧で除することにより現在の前記消耗度をリアルタイムに算出し、The current battery voltage is measured, and the measured battery voltage is divided by the initial battery voltage indicating the battery voltage when the battery at the time of shipment of the uninterruptible power supply is fully charged. Calculate wear level in real time,
前記基準バックアップ時間に、前記算出した前記負荷率の補数と前記算出した前記消耗度とを乗じることにより、現在の前記バックアップ時間をリアルタイムに算出する、The current backup time is calculated in real time by multiplying the reference backup time by the complement of the calculated load factor and the calculated degree of wear.
ことを特徴とする請求項5記載の無停電電源供給方法。The uninterruptible power supply method according to claim 5.
ことを特徴とする請求項6記載の無停電電源供給方法。The uninterruptible power supply method according to claim 6.
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