JPH0312033Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、商用電源が停電すると内蔵蓄電池
の電力を交流変換して、OA機器等の負荷に供給
する無停電電源装置に関する。

「従来の技術」 従来の無停電電源装置（以下UPSとも言う）
を第２図を参照して説明する。商用電源が正常時
には、入力端子１に与えられた交流電力はスイツ
チ手段２を介して出力端子３に供給され、同時に
入力商用電源の一部は充電器４で整流され、その
整流出力により蓄電池５が充電される。また入力
端子１に停電検出器６が接続され、常時停電発生
を監視している。

停電が発生すると停電検出器６により検出信号
が制御回路８に与えられ、制御回路８はインバー
タ９を駆動すると共にスイツチ手段２をオフに制
御する。インバータ９により蓄電池５の電力は交
流変換され、スイツチ１０を介して出力端子３に
供給される。

インバータ９及び制御回路８内のインバータ駆
動部、蓄電池５、スイツチ手段２（オフ動作）は
停電時のみ動作するため、万一、異常が発生して
いても、停電にならないと発見できず、停電時に
停電補償ができない恐れがあるため、定期的に保
守点検して、正常に保つ必要がある。即ち負荷
（OA機器）がオフの間に、入力端子１に与える
商用電源を切断して停電状態を発生させ、出力端
子３の交流電圧を測定してインバータ等の良否を
判定し、また入力端子１の電圧を測定してスイツ
チ手段２が確実にオフしているか否かがチエツク
される。再たび商用電源を入力端子１に印加して
インバータ等の動作が停止し、またスイツチ手段
２がオンとなるか否かがチエツクされる。以上の
点検作業が負荷がオフの間に行われる理由は、も
し停電時に動作するインバータ等が万一故障して
いると、負荷に重大な影響を与えるからである。

このように第２図UPSは負荷がオフである間
（例えば夜間）しか点検できないという不便があ
る。そこで負荷がオンであつても点検できるもの
として提案されたのが第３図のUPSであり、第
２図と対応する部分には同一の符号を付して示し
てあり、重複する説明は省略する。インバータ９
と出力端子３との間にスイツチ１０が、また制御
回路８とスイツチ手段２との間にスイツチ１１が
それぞれ挿入される。また停電検出器６と制御回
路８との間にオアゲート７が挿入される。これら
のスイツチは信頼度を高めるために必要に応じそ
れぞれ二重化されるが図化していない。点検に際
しては、インバータ９等を動作させる前に、先ず
スイツチ１１の可動接片ｃを固定接片ｂ側に切換
えて、低レベルの信号を発生させ、その信号を制
御回路８に代つてスイツチ手段２に供給して、ス
イツチ手段２をひき続きオンに保持させると共に
スイツチ１０をオフにしてインバータ９の出力側
を出力端子３より切り離す。また端子１２に電圧
計１３を接続してインバータ９の出力電圧を測定
できるようにする。以上の準備が完了した後、ス
イツチ１４の可動接片ｃを固定接片ｂ側に切換え
て高レベルの電圧Ｈをオアゲート７を介して制御
回路８に与える。制御回路８は停電時と同じ動作
を行い、従つてインバータ９が駆動され、電圧計
１３により交流電圧が測定され、もし異常であれ
ばインバータの修理、交換等然るべき処置がとら
れる。点検を終える場合にはスイツチ１４の可動
接点を固定接片ａ側に切換えてインバータの動作
を停止させた後、スイツチ１０，１１は以前の状
態に戻される。スイツチ１０，１１，１４等は試
験回路１５を構成している。なおスイツチ手段２
の試験は負荷がオンである間に行うことができな
いので、負荷がオフの時に行われる。

「従来技術の問題点」 第１図の従来例では負荷がオフである間でしか
停電時に動作するインバータ等を点検することが
できずはなはだ不便である。また第２図の従来例
でもスイツチ手段については同様である。いずれ
の例でもインバータを無負荷状態でしか試験する
ことができず、有負荷で現われるような不良は検
出することができない。つまり不良検出能力が低
く充分な保守ができず、結果としてUPSの信頼
性に影響を与える。またいずれの場合にも点検に
特別の要員を必要としつまり省力化できない欠点
があつた。この考案の目的は、上記した欠点を除
去し、必要に応じインバータ等を有負荷、無負荷
いずれの状態でも試験できるようにして、不良検
出能力を高めて保守性を向上させ、結果として、
UPSの信頼性を向上させると共に、点検作業を
自動化して省力化しようとするものである。

「問題点を解決するための手段」 この考案によれば、負荷の有無を検出する負荷
検出手段が設けられ、その検出出力を擬似停電検
出信号発生手段に与え、負荷の投入、切断の少な
くとも一方の直後の短時間、擬似停電検出信号を
発生させて、その間インバータを動作させる。そ
のインバータの出力電圧が警報手段によつて許容
限界値と比較され、もし許容範囲を外れている場
合には警報が発せられる。

「実施例」 この考案の実施例を第１図を参照にして説明し
よう。第２図、第３図と対応する部分には同じ符
号を付して重複説明は省略する。スイツチ手段２
の出力側ラインに、出力端子３と隣接して負荷検
出手段２０が設けられ、その検出信号が擬似停電
検出信号発生手段２１に与えられる。同発生手段
２１の出力信号がオアゲート７の一方の入力端子
に与えられる。インバータ９の出力側に警報手段
２２が接続され、またオアゲート７と制御回路８
との間に過放電防止手段２３が設けられる。

負荷検出手段２０は電力ラインに挿入される
CT（カレントトランス）２０ａとその２次側に接
続された負荷検出器２０ｂにより構成され、負荷
電流に比例した電圧が負荷検出器２０ｂに与えら
れる。負荷検出器２０ｂはその電圧を基準値と比
較し、基準値以上又は以下であれば負荷有り又は
負荷無しと判別して、それぞれ高レベル又は低レ
ベルの検出信号を出力する。

この検出信号が擬似停電検出信号発生手段２１
に与えられると、検出信号の立上り及び立下りに
於ける微分パルス（いずれも高レベルとする）が
それぞれ立上り微分回路２１ａ、立下り微分回路
２１ｂより出力され、それぞれスイツチ２１ｃ及
び２１ｄを介してオアゲート２１ｅに与えられ、
オアゲート２１ｅの出力によりタイマー回路２１
ｆが起動され、短時間（例えば数秒〜数拾秒）高
レベル擬似停電検出信号が発生され、オアゲート
７の他方の入力端子に与えられ、オアゲート７の
出力が過放電防止手段２３に与えられる。

過放電防止手段２３においては、蓄電池５の電
圧を比較器２３ａにより基準電圧Erと比較し、
Er以上又は以下であればそれぞれ高レベル又は
低レベルの信号とオアゲート７の出力とがアンド
ゲート２３ｄに与えられ、アンドをとつた出力が
制御回路８に与えられる。従つて蓄電池の電圧が
Er以上であればゲート２３ｄは開かれており、
擬似停電検出信号が発生されると（停電検出信号
の場合も同様）アンドゲート２３ｄを介して制御
回路８に与えられ、インバータ９が駆動され、ス
イツチ手段２がオフに制御される。しかし、もし
蓄電池の電圧がEr以下であれば、アンドゲート
２３ｄは閉じられ、制御回路で停電時の動作は行
なわれない。

インバータ９の出力或いはスイツチ手段２の出
力側の商用交流は警報手段２２において比較器２
２ａ，２２ｂによりそれぞれ許容上限値Vh又は
下限値Ｖと比較され、許容範囲外を外れている
場合には高レベルの出力がオアゲート２２ｃを介
してアンドゲート２２ｄの一方の入力端子に与え
られる。この信号はインバータの出力電圧に起因
する信号か商用電源電圧に起因した信号かのいず
れかであるので、アンドゲート２３ｄの出力をア
ンドゲート２２ｄの他方の入力端子に与えてゲー
トを制御して前者のみを選択する。アンドゲート
２２ｄの出力が警報部２３ｅに与えられ、可視、
可聴の警報表示が行われる。もしスイツチ手段２
が故障していてオフにならない場合には、商用交
流とインバータ出力とのビートによる振幅の大き
な波形が比較器２２ａに与えられるので警報が発
せられる。以上述べた自動試験に基き警報が発生
したとしても、その時点は負荷を投入又は切断し
た直後であるから、負荷（OA機器）のオペレー
タに知らせることが容易であり、UPSの管理者
に連絡して迅速に対応することが可能である。負
荷の投入直後に警報が発せられたとしても、負荷
はその時点では未だサービスを開始する前の準備
モードにあるので、重大な影響を与える恐れはな
い。擬似停電検出信号発生手段２１のスイツチ２
１ｃ或いは２１ｄのいずれかをオフに初期設定し
て、負荷投入直後又は切断直後のいずれかにおけ
る試験を省略することもできる。

以上の説明では、擬似停電検出信号発生手段２
１の出力をオアゲート７に与えるものとして説明
したが、同手段２１の出力で停電検出器６をトリ
ガして高レベルの出力を発生させ、オアゲート７
を除いてもよい。

「考案の効果」 この考案によれば、人手を煩わすことなく、負
荷の投入、又は切断直後に自動的にインバータ等
の点検が行われ、保守点検の省力過に著しく寄与
するものである。

この考案によれば、負荷の投入直後、又は負荷
の切断直後、又は双方の場合のいずれかを必要に
応じて設定することができ、従つて故障検出能力
を高めることができ、また従来より極めて高頻度
で点検が行われ、正常である場合にのみひきつづ
き使用に供されるものであるから、故障検出能力
と合せて保守性を著しく向上でき、結果として信
頼性の高いUPSを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の無停電電源装置の実施例を
示すブロツク系統図、第２図、第３図はそれぞれ
従来の無停電電源装置の一例を示すブロツク系統
図である。 １：入力端子、２：スイツチ手段、３：出力端
子、４：充電器、５：蓄電池、６：停電検出器、
７：オアゲート、８：制御回路、９：インバー
タ、１０，１１，１４：スイツチ、１２：端子、
１３：電圧計、１５：試験回路、２０：負荷検出
手段、２１：擬似停電検出信号発生手段、２２：
警報手段、２３：過放電防止手段。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 商用電力受電中はその電力を直接出力し、停電
   を検出中は蓄電池の電力をインバータにより交流
   電力に変換して出力する無停電電源装置におい
   て、 負荷の有無を検出する負荷検出手段と、 上記負荷検出手段の出力が与えられ、上記負荷
   の投入、切断の少くとも一方の直後の短時間、擬
   似停電検出信号を発生して上記インバータを動作
   させる擬似停電検出信号発生手段と、 上記擬似停電検出信号発生中の上記インバータ
   の出力電圧を許容限界値と比較し、許容範囲を外
   れた場合に警報を発する警報手段とを具備するこ
   とを特徴とする無停電電源装置。