JPH011433A - 無停電電源装置の蓄電池過放電防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、蓄電池でバックアップされている無停電電源
装置における蓄電池の過放電を防止する無停電電源装置
の蓄電池過放電防ＩＦ装置に関する。

（従来の技術） 商用電源からの交流電力を直流電力に変換し、該直流電
力を負荷に供給する電源回路を有し、商用電源の停電時
にも負荷に電力を供給するように蓄電池でバックアップ
されている無停′セミ源装置は、商用電源が停電してい
ない通常時には電源回路から出力電圧を負荷に供給する
とともに、該出力電圧で蓄電池を充電し、また商用電源
の停電時には蓄電池から負荷に電圧を供給している。

第６図はこのような従来の無停電電源装置の一構成図で
ある。同図において、商用電源１からの交流電力は回路
遮断器２を介して電源回路３に供給され、電源回路３に
よって所定の直流電力に変換され、出力＆ａｆ５Ａ、５
Ｂを介して出力され、出力端子５Ａ、５Ｂに接続される
図示しない負荷に供給される。前記電源回路３の出力の
両端には蓄電池４が接続されている。

このように構成された無停電電源装置において、商用電
源１から正常な交流雷ツノが供給され、かつ回路遮断器
２がオンの場合には、商用電源１からの交流電力は電源
回路３で直流電力に変換され、出力端子５Ａ、５Ｂを介
して負荷に供給されるとともに、電源回路３の出ツノに
接続されている蓄電池４にも供給され、蓄電池４を充電
する。また、商用電源１が停電の場合または回路遮断器
２がオフの場合には、電源回路３に商用電源１から電力
は供給されないため、電源回路３からは直流電力は出力
されないので、蓄電池４からのＭ電電力が出力端子５Ａ
、５Ｂを介して負荷に供給されるようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、このような無停電電源装置、特に小容量の無
停電電源装置が一般家庭やオフィス等に各種電気機器等
のために設置された場合には、使用者の都合で回路遮断
器２をオフにすることが頻繁に行なわれることが想定さ
れる。これは商用電源の停電ではないのであるが、電源
回路３には交流電力は供給されないので、蓄電池４から
負荷に対して放電が行なわれる。これは停電でないにも
かかわらず蓄電池から放電が行なわれることであって、
蓄電池にとっては過放電となり、蓄電池の放電容量は減
少してしまうため、このような場合に真の停電が発生し
たとすると、蓄電池から十分な放Ｔｉｍ力を供給すると
いうバックアップ別面を十分に果すことができないとい
う問題がある。

また、回路遮断器を頻繁にオン・オフすると、蓄電池の
充放電が頻繁に繰返されることになだめ、蓄電池の劣化
を著しく早めてしまうという問題もある。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とす
るところは、真の停電時のみ蓄電池からの放電による電
源バックアップを行ない、蓄電池の無用な過放電および
劣化を防止した無停電電源装置の蓄電池過放電防止装置
を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するため、本発明の無停電電源装置の
蓄電池退散電防１ト装置は、電力供給源からの電力を受
け入れるべく電力供給源に接続されている入力部と、該
入力部を介して電力供給源からの電力を供給され、所定
の電力を負荷に出力する電源回路と、該電源回路と前記
入力部との間に設けられ、電力供給源からの電力が前記
電源回路に供給されるように前記電源回路と前記入力部
との間を接続する接続状態と電力供給源からの電力が電
源回路に供給されないように電源回路と入力部の間の接
続を遮断する遮断状態とを有する遮断手段と、前記電源
回路の出力に接続され、電源回路の出力電力によって充
電されるとともに、電源回路からの出力電力がないとき
負荷に電力を供給すべく放電する蓄電池と、前記入力部
に供給される電力供給源からの電力を検出する電力検出
手段と、前記遮断手段が前記接続状態にあるか遮断状態
にあるかを検出する状態検出手段と、前記電力検出手段
が電力供給源からの電力を検出し、かつ前記状態検出手
段が遮断状態を検出しているときには、前記蓄電池から
の電力が負荷に供給されないように制御する制御手段と
を有することを要旨とする。

（作用） 本発明の無停ｆｆｉ電源装置の蓄電池過放電防止装置で
は、電力供給源から電力が供給されているにもかかわら
ず、入力部と電源回路との間が遮断されて電力供給源か
らの電力が電源回路に供給されていないときには蓄電池
からの電力が負荷に供給されないようにしている。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る蓄電池過放電防止装置
を適用した無停電電源装置の構成図である。同図の無停
電電源装置は、商用電源１からの交流電力を回路遮断器
２を介して電源回路３に供給し、電源回路３において交
流電力を所定の直流電力に交換し、出力端子５Ａ、５Ｂ
を介して図示しない負荷に供給するように構成されてい
る点については前述した第６図の無停電電源装置と同じ
構成である。なお、出力端子ｂＡ、５Ｂの両端には蓄電
池４が接続されているが、この蓄電池４にはスイッチ回
路９が直列に接続され、この蓄電池４とスイッチ回路９
との直列回路が出力端子５Ａ。

５Ｂ間に接続されている。

また、第１図の装置においては商用電源１の両端、すな
わら回路遮断器２の両端に入力電圧検出回路６が接続さ
れるとともに、電源回路３の出力に出力電圧検出回路７
が接続されている。入力電圧検出回路６は商用電源１か
ら供給される交流電圧を検出して該交流電圧が正常であ
るか否かを識別することにより商用電源１が正常である
かまたは停電中であるかを判別する回路である。また、
出力電圧検出回路７は電源回路３の出力電圧を検出し、
電源回路３から正常な出力電圧が出力されているか否か
を識別する。なお、電源回路３が正常な出力電圧を出力
する場合は、商用電源１が正常でかつ＠路遮断器２がオ
ンの場合であって、これにより商用電源１からの正常な
交流電圧が回路遮断器２を介して電源回路３に供給され
る場合である。そして、入力電圧検出回路６および出力
電圧検出回路７からの両川力信号は比較器８に供給され
、この比較器８の出力は前記スイッチ回路９を駆動する
ように接続されている。更に、出力電圧検出回路７の一
端とスイッチ回路９の一端との間の電源ラインの途中に
はダイオード１０がアノードを出力電圧検出回路７の一
端にカソードをスイッチ回路９の一端に接続するように
接続されている。

以上のように構成されたものにおいて、入力電圧検出回
路６は、上述したように商用電源１が正常であるか停電
中であるかを検出するが、これにより入力電圧検出回路
６は商用電源１が正常であるとを検出した場合には電源
正常信号を出力し、商用電源１が停電中であることを検
出した場合には停電中信号を出力し、これらの出力信号
は比較器８に供給される。また、出力電圧検出回路７は
、上述したように電源回路３から正常な出力電圧が出力
されているか否かを検出するが、この電源回路３が正常
な出ツノＭ圧を出力しているか否かの中には上述したよ
うに回路遮断ｉｌ！！ｔ２がオンしているかオフしてい
るかを含／υでおる。なお、更に正確には、これらの条
件の上に商用電源１が正常か停電中であるかという条件
も含んでいるのであるが、この条件は入力電圧検出回路
６からの検出信号で弁別し１９るのでここでは説明上除
外する。そして、これらの条件の中で、出力電圧検出回
路７は、電源回路３が正常な出力電圧を出力してる場合
、ずなわち回路遮断器２がオンの場合には正常オン信号
を出力し、電源回路３が正常な出力電圧を出力していな
い場合、すなわち回路遮断器２がオフの場合には菫常オ
フ信号を出力し、これらの出力信号を比較器８に供給す
る。

比較器８は１．上述したように入力電圧検出回路６から
電源正常信号または停電中信号を供給されるとともに、
出力電圧検出回路７から正常オン信号または異常オフ信
号を供給され、これらの信号に基づいてスイッチ回路９
をオン・オフ制御する。

すなわち、比較器８は、電源正常信号および正常オン信
号を供給されているときには、これは通常の状態である
が、このときには、スイッチ回路９をオンするように制
御し、これにより蓄電池４がスイッチ回路９を介して電
源回路３の出力に接続されることにより電源回路３から
の出力電圧で充電される。また、比較器８は、停電中信
号および正常オン信号を供給されているときには、これ
はＴｉ電源回路から出力電圧が発生しないので蓄電池４
でバックアップしなければならず、また回路遮断器２が
オ゛ン時の停電であるが、このとぎにも、スイッチ回路
９をオンするように制御し、これにより電源回路３の代
りに蓄電池４からの放電電圧がスイッチ回路９および出
力端子５Ａ、５Ｂを介して負荷に供給され、停電中でも
負荷が正常に作動するようにする。

一方、比較器８は、電源正常信号および異常オフ信号を
供給されているときには、すなわち商用電源１は停電で
なく正常に交流電圧を供給しているにもかかわらず回路
遮断器２がオフされているときには、スイッチ回路９を
オフするように制御し、これにより停電でないにもかか
わらず回路遮断器２が使用者等の都合等によりオフにさ
れ、この結果蓄電池４が不必要に放電することを防止し
ているのである。

；なお、ダイオード１０は出力電圧検出回路７の検・出
品に蓄電池４の電圧が現れて、出力電圧検出回路７が誤
動作することを防止するためのものである。

なお、上記実施例では、出力電圧検出回路７は電源回路
３の出力電圧を検出することにより回路遮断器２のオン
・オフを検出しているが、本出力電圧検出回路７は回路
遮断器２のオン・オフを検出することが↓Ｊ本約１的で
あるので、電源回路３の出力に接続して誤出力電圧を検
出覆ることに限らず、回路遮断器２と電源回路３との間
に接続したり、または電源回路３の中の例えばトランス
巻線間等に接続してもよい。

第２図は本発明の他の実施例の構成図である。

この実施例は、第１図の実施例において出力端子５△、
５Ｂ間にＤＣ−ＤＣコンバータ１１を新たに接続すると
ともに、前記スイッチ回路９をＤＣ−ＤＣコンバータ１
１の中に設け、このスイッチ回路９がオンの場合にはＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ１１を動作させ、オフの場合には停
止するように制御する点が異なるもので、他の構成ａ５
よび作用は第１図の実施例と同じである。すなわち、比
較器８に電源正常信号および異常オフ信号が供給されて
いるときには、ずなわち商用電源１が正常にもかかわら
ず回路遮断器２がオフとなっているときには、比較器８
の制御によりスイッチ回路９をオフにし、これによりＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ１１に対する入力電圧を極めて小さ
くし、蓄電池４から不必要な放電が行なわれることを最
小限に防止しているのである。なお、ＤＣ−ＤＣコンバ
ーク１１の出力は端子１２Ａ、１２Ｂから取り出されて
いる。

上記実施例では、回路遮断器２のオン・オフを電気的に
検出する方法について説明したが、この代りに回路遮断
器２のハンドルの位置がオン・オフにより機械的に変化
することを検出することによっても同様の効果を達成す
ることができる。

第３図は回路遮断器２の外観の一例を示す図であるが、
回路″”１ｌＸｌｌＦｉ器２の木体部１３の」−側にハ
ンドル１４が設けられている。このハンドル１４を矢印
で示す方向に動かすことにより回路″ＩＡ断器２はオン
・オフするものであるが、このようにオン・オフによっ
て異なるハンドル１４の機械的位置を検出することによ
り回路遮断器２のオン・オフを検出することができるの
である、。

このようなハンドル１４の機械的位置を検出する手段と
して、種々のもが考えられるが、−例としてホトインタ
ラプタが考えられる。

第４図はこのようなホトインタラプタの外観の一例を示
す図であるが、このホトインタラプタ１５は発光ダイオ
ードおよび受光ダイオードを内部に有し、これの発光ダ
イオードおよび受光ダイオードへの入射口１６Ａ、１６
Ｂを有する。このようなホトインタラプタ１５において
は、図示のＸ軸方向への物体の移動を非接触で検出リ−
ることができるので、このホトインタラプタ１５を例え
ば回路遮断器２の前記ハンドル１４の近傍に設けること
によりハンドル１４の位置が回路遮断器２のオンの位置
であるかまたはオフの位置であるかを検出することがで
きる。

第５図は前記ホトインタラプタ１５を使用して複数の抵
抗１８−２２と演鐸増幅器１７とによりホトインタラプ
タ１５のオン・オフ信号を正常なレベルの出力信号とし
て取り出せるように構成した回路図である。この回路は
ハンドル１４がホトインタラプタ１５の入射口１６Ａ、
１６Ｂ上にある場合には高レベルの出力信号を発生し、
逆にない場合には低レベルの出力信号を発生する。この
出力信号を前記スイッチ回路９またはＤＣ−ＤＣコンバ
ータ１１に供給することにより回路遮断器２がオフのと
きには蓄電池４からの不必要なＩＩｌ電を防止するよう
に制御することができる。

更に、回路遮断器２のハンドル１４の位置で回路遮断器
２のオン・オフを検出する代りに、回路遮断器２のハン
ドル１４がオン・オフする場合にハンドル１４の停止Ｆ
位置で該ハンドル１４がばね等により強く押されている
ことを例えば圧電素子等により検出することにより回路
遮断器２のメン・オフを検出することもできる。

また更に、回路遮断器２のハンドル１４と連動でるよう
な磁石を設け、このハンドルト４の移動による磁石の移
動を例えばホールＩＣ等を使用して磁気的に検出するこ
ともできる。

なお、上記実施例においては、入力電圧検出回路６およ
び出力電圧検出回路７の出力信号を比較器８で比較して
、商用電源１が正常状態の場合に回路遮断器２がオフと
なる場合を検出するとして説明しているが、このような
検出は比較器に限らず、例えば入力電圧検出回路６から
の電源正常信号と出力電圧検出回路７からの異常オフ信
号とのアンドを取るというようなアンド回路等によって
も達成され得るものである。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、電力供　。

給源から電力が供給されているにもかかわらず、入力部
と電源回路との間が遮断されて電力供給源からの電力が
電源回路に供給されていないときには蓄電池からの電力
が負荷に供給されないようにしているので、例えば停電
時でないときの無停電電源装δの使用者による遮断手段
の遮断動作による蓄電池の不必要な放電を防止し、真の
停電時に蓄電池から十分な放電を行なうことができると
ともに、蓄電池の劣化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る蓄電池過放電防止装置
を適用した無停電電源装置の回路ブロック図、第２図は
本発明の他の実施例の回路ブロック図、第３図は第１図
および第２図の実施例に使用し得る回路遮断器の外観図
、第４図は第３図の回路遮断器のオン・オフを検出する
ために該回路遮断器とともに使用されるホトインタラプ
タの外観図、第５図は第４図のホトインタラプタを使用
した一回路図、第６図は従来の無停電電源装置の回路ブ
ロック図である。 １・・・商用電源　　　　　２・・・回路遮断器３・・
・電源回路　　　　　４・・・蓄電池６・・・入力電圧
検出回路　７・・・出力電圧検出回路８・・・比較器　
　　　　　９・・・スイッチ回路代理人　　弁理士　　
三　好　　保　男第１図 第２図 第３因

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電力供給源からの電力を受け入れるべく電力供給源に接
   続されている入力部と、該入力部を介して電力供給源か
   らの電力を供給され、所定の電力を負荷に出力する電源
   回路と、該電源回路と前記入力部との間に設けられ、電
   力供給源からの電力が前記電源回路に供給されるように
   前記電源回路と前記入力部との間を接続する接続状態と
   電力供給源からの電力が電源回路に供給されないように
   電源回路と入力部の間の接続を遮断する遮断状態とを有
   する遮断手段と、前記電源回路の出力に接続され、電源
   回路からの出力電力によって充電されるとともに、電源
   回路からの出力電力がないとき負荷に電力を供給すべく
   放電する蓄電池と、前記入力部に供給される電力供給源
   からの電力を検出する電力検出手段と、前記遮断手段が
   前記接続状態にあるか遮断状態にあるかを検出する状態
   検出手段と、前記電力検出手段が電力供給源からの電力
   を検出し、かつ前記状態検出手段が遮断状態を検出して
   いるときには、前記蓄電池からの電力が負荷に供給され
   ないように制御する制御手段とを有することを特徴とす
   る無停電電源装置の蓄電池過放電防止装置。