JPH0255538A - 直流給電方法 - 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】 〔概　要〕 ハックアップ用バッテリーを有する浮動充電器より交換
機負荷へ直流電力を供給する直流給電方法に関し、 給電線の電圧降下を負荷電圧補償に使用して、浮動充電
器のシリコンドロッパーを削除することを目的とし、 上記浮動充電器は、交流入力を直流出力に変換する交流
／直流変換器と、ハックアップ用のバッテリーと、給電
線路の負荷電流を検出する電流検出トランスと、該負荷
電流が予め定められた値以上になることを監視する上限
電流検出器と、上記上限電流検出器の検出信号により動
作する浮動／均等切替リレーとを備え、 給電線路の電圧降下により負街受電端におりる電圧が負
荷装置の許容範囲にある時のみ、バッテリーの均等充電
時の充電電圧を高くするように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、バックアップ用バッテリーを有する浮動充電
器より交換機負荷へ直流電力を供給する直流給電方法に
関する。

従来から通信機器用や非常用の電源装置としてバッテリ
ーハックアンプを持った無停電、無瞬断の直流電力を供
給する浮動充電器が使用されている。近年半導体素子の
急速な進歩により負荷装置としての交換機等は著しい低
コスト・小型化が実現されているが、これら浮動充電器
においては旧態以前のままで次第にその差が大きくなり
つつあり、交換機の電源装置としての浮動充電器の改善
が強く望まれている。

浮動充電器は入力の交流電力を直流電力に変換し、ハッ
クアップ用のバッテリーを充電しながら負荷へ電力を供
給する。しかしバッテリーを充電しながら負荷へ直流電
力を供給するため、通常の浮動充電電圧より少し高い電
圧で充電する必要のある均等充電時においては、バッテ
リーの充電電圧から数ボルト低下させて負荷の許容電圧
内に制御してから給電しなければならない。

またシステムの規模が大きくなると、交換機等の負荷と
分離された専用の部屋に電源装置が設置されるため、給
電線路の電圧降下による電力損失が常に存在する。

〔従来の技術〕

従来の浮動充電器の回路構成図を第３図に示す。

図において、■は浮動充電器、２は負荷装置、３はバッ
テリー、４は交流／直流変換部、５はシリコンドロンパ
ー、６は上限・下限電圧検出器、７はマグネットスイッ
チ、８は浮動／均等切替リレ、９は浮動／均等切替スイ
ッチ、１０は浮動充電電圧調整抵抗、１１は均等充電電
圧調整抵抗、１２はケーブル抵抗を示す。

従来の浮動充電器では、交流／直流変換部４の出力電圧
によりバッテリ−３を充電する場合、バッテリーの充電
電圧を上げるため浮動／均等切替スイッチ９を挿入して
、浮動／均等切替リレー８を動作させバッテリー３に対
する充電電圧を高めに設定する。この時負荷装置２に対
して高い電圧がかかるのを防止するためシリコンドロン
パー５を挿入して、バッテリーの充電電圧から数ボルト
を低下させる手段をとっている。このシリコンドロッパ
ー５は浮動充電状態においても給電回路に挿入されたま
まであるが、交流停電により交流／直流変換部４からの
出力がバッテリーからの出力に切替えられた場合に、負
荷装置２に対する供給電圧の低下を防止するためマグネ
ットスイッチ７の動作によりシリコンドロンパー５は短
絡される。

負荷装置２に対する供給電圧は上限・下限電圧検出器６
により常時監視され、上限と下限電圧を監視してマグネ
ットスイッチ７を制御して、シリコンドロッパー５を挿
入したり、短絡したりしながら供給電圧を調整して負荷
装置２に供給する。

なお交流／直流変換部４の回路例を第４図に示す。図に
おいて、交流／直流変換部４はＡＣｌｏｏＶをトランス
によりＡＣ６０ｖに変換し、全波整流器によりＤＣ６０
Ｖに交流／直流変換し、シリーズドロンパー１７により
約１２Ｖ　ｉｔ衰して直流４８Ｖをバッテリー３に供給
する。前記浮動／均等切替リレーＣＨ８の動作によりｃ
ｈ摺接点均等充電電圧調整抵抗１１を短絡し、両端電圧
を比較器１８で基準電圧ν８と比較して基準電圧より高
い時、トランジスタの動作によりシリーズドロンパー１
７を短絡させ、１２Ｖの電圧降下を短絡してバッテリー
３に対して約６０Ｖの均等充電時の上限電圧を供給する
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の従来の電圧降下に用いられるシリコンドロンパー
は単電池等の負荷電圧補償手段を使用する場合もあるが
、装置全体に対する負荷電圧制御部分の割合が大きく、
コスト・スペースの両面で負担となっている。

本発明では、シリコンドロンパー等の複雑な制御回路を
使用せずに、負荷給電において避けることの出来ない給
電線路の電圧降下を逆に負荷電圧補償の電圧降下に利用
して、バッテリーの均等充電等を許容させることを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の原理構成図を第１図に示す。図において、１は
浮動充電器、２は負荷装置、３はバッテリー、４は交流
／直流変換部、８は浮動／均等切替リレー、９は浮動／
均等切替スイッチ、１０は浮動充電電圧調整抵抗、１１
は均等充電電圧調整抵抗、１２はケーブル抵抗、１３は
電流検出トランス、１４は−１−眼電流検出器を示す。

従来回路のシリコンドロッパーとマグネットスイッチと
上限・下限電圧検出器の代わりに、本発明回路では給電
線路の＊、荷電流を検出する電流検出トランス１３と、
検出電流から一ヒ限の限界電流を監視する上限電流検出
器】４とを設け、この監視信号により浮動／均等切替リ
レー８の動作回路を制御するように構成する。

〔作用〕

給電線路の電圧降下は負荷電流の犬・小により変動する
ため、常に負荷電流を電流検出トランスで検出し、−上
限電流を−に限電流検出器１４で監視する。負荷電流が
小さい時は給電線路の電圧降下が小さいため負荷電圧が
高くなり、反対に負荷電流が大きい時は給電線路の電圧
降下が大きいため負荷電圧が低くなる。従来のシリコン
ドロッパーの電圧降下分を給電線路の電圧降下に期待す
るため、給電線を予め定めた値の線長及び線形のものを
使用する。

均等充電のため浮動／均等切替スイッチ９を挿入して、
浮動／均等切替リレー８の回路を接続すると、負荷電流
が大きい時は電流検出トランス１３により検出した電流
を」−限電流検出器１４で監視して、上限監視信号を浮
動／均等切替リレー８に送出してリレー接点を動作させ
て均等充電状態にする。この時は給電線路の電圧降下が
大きいため負荷装置に対する給電電圧は下げられる。反
対に負荷電流が小さい時は電流検出トランスＩ３により
検出した電流では上限電流検出器１４が動作せず、浮動
／均等切替リレー８が復旧して浮動充電状態に戻る。こ
の時は給電線路の電圧降下が小さいため負荷装置に対す
る電圧が高くなる。

したがって均等充電を負荷電流が大きい時、即ち線路電
圧降下の大きい時のみ許容することにより、負荷電圧を
規定内で供給することができる。

なお最近の電子交換機等の負荷装置は電子化が進め、従
来の交換機のように負荷電流の変動がそれ程大きくな（
、負荷電圧を許容範囲内で供給することが容易になって
きている。

〔実施例〕

本発明の電流検出回路の実施例の回路図を第２図に示す
。図において、８は浮動／均等切替リレ、９は浮動／均
等切替スイッチ、１３は電流検出トランス、１４は北限
電流検出器、］５は比較器、１６は基準電圧を示す。

電流検出ｊ・ランス１３０１次捲線イｐＩＩの給電電流
Ｉを検出して２次捲線側に変換した電圧と、上限基準電
圧とを上限電流検出器１４の比較器１５で比較し、基準
電圧１６より高くなれば比較器１５のトランジスタを動
作させ、浮動／均等切替リレー８の回路を電源回路４に
接続して切替リレーを動作させる。

浮動／均等切替スイッチ９は保守者が浮動充電器１を均
等状態にする時挿入するスイッチで、３力月に１変位日
中ハソテリーを充電したい時或いは交流停電が回復した
時等に保守者により挿入されるが、常時は殆どスイッチ
が挿入されないので浮動／均等切替リレー８の回路は接
続されない。

なお均等充電時の交流／直流変換部の出力電圧を５５Ｖ
とし、浮動充電時の交流／直流変換部の出力電圧を５１
Ｖとして、負荷電圧を４３．０〜５３．ＯＶの許容範囲
に入れる為には線路抵抗を約０．０３Ωに設定する必要
がある。具体的な給電線路の設定例として、負荷受電端
許容電圧と給電線路の電圧降下による負荷電流との関連
を示す。

負荷受電端許容電圧Ｖ　ＡＢ　：　４３．０〜５３．Ｏ
Ｖ給電線路の電圧降下ＶＬＲ：　３．０シハノテリーセ
ル数　　　：２４セル 浮動充電電圧　　　　　：　２．］、５Ｘ２４＝５１．
６　Ｖ均等充電電圧　　　　　：　２．３０Ｘ２４＝５
５．２　Ｖ負荷定格電流　　　　　＝１０〇八 とすると、負荷電流が７５Ａになった時でも均等給電時
に規定の負荷受電端許容電圧（４３，０〜５３．０Ｖ）
内に入れるためには、給電線の線路抵抗（ＬＲ）を次の
ように０．０３Ωに設定すればよい。

５５．２−　７５　　ｘｏ、０３＝５２．９５Ｖ５１．
６−１００　　ｘ（１，０３＝４８．６０Ｖ〔発明の効
果〕 給電線の電圧降下を負荷電圧補償に積極的に使用するこ
とにより、シリコンドロンバー等の？ｊ［な制御回路を
削除できるため、従来よりも部品点数を削減でき回路構
成がシンプルになり、小型、低価格及び信頼度の向上が
図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図、第２図は本発明の実施例
の電流検出回路図、第３図は従来の浮動充電器の回路構
成図、第４図は交流／直流変換部回路図を示す。 図において、１は浮動充電器、２は負荷装置、３はバッ
テリー、４は交流／直流変換部、５はシリコンドロンバ
ー、６は上限・下限電圧検出器、７はマルネソトスイン
チ、８は浮動／均等切替リレー、９は浮動／均等切替ス
イッチ、１ｏは浮動充電電圧調整抵抗、１１は均等充電
電圧調整抵抗、１２はケーブル抵抗、Ｉ３は電流検出ト
ランス、１４は上限電流検出器、１５．１８は比較器、
１６は基準電圧、１７はシリーズドロンバーを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 バックアップ用バッテリーを有する浮動充電器より交換
   機負荷へ直流電力を供給する直流給電方法において、 上記浮動充電器（１）は、交流入力を直流出力に変換す
   る交流／直流変換器（４）と、バックアップ用のバッテ
   リー（３）と、給電線路の負荷電流を検出する電流検出
   トランス（１３）と、該負荷電流が予め定められた値以
   上になることを監視する上限電流検出器（１４）と、上
   記上限電流検出器の検出信号により動作する浮動／均等
   切替リレー（８）とを備え、 給電線路の電圧降下により負荷受電端における電圧が負
   荷装置の許容範囲にある時のみ、バッテリー（３）の均
   等充電時の充電電圧を高くすることを特徴とする直流給
   電方法。