JPH03183327A - Uninterruptible power source - Google Patents

Uninterruptible power source

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Publication number
JPH03183327A
JPH03183327A JP1319774A JP31977489A JPH03183327A JP H03183327 A JPH03183327 A JP H03183327A JP 1319774 A JP1319774 A JP 1319774A JP 31977489 A JP31977489 A JP 31977489A JP H03183327 A JPH03183327 A JP H03183327A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
voltage
power supply
charging
discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1319774A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Takahashi
晋 高橋
Yukio Goto
幸雄 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPH03183327A publication Critical patent/JPH03183327A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To simply detect malfunction of a charging state at the time of charging a battery by connecting the battery to a dummy-load from a charging state to discharge it, and monitoring a voltage at the time of discharging to detect whether its voltage drop is suitable or not. CONSTITUTION:When a commercial power source has no malfunction, a battery 22 is periodically inspected. That is, a microprocessor 26 controls to periodically switch a changeover switch 28, and to periodically discharge a battery 22 to a dummy-load 27 for a predetermined time. A discharging voltage at this time is checked by a comparator 29, which informs externally by an alarm generator 30 if it is lower than a discrimination voltage VREF. Thus, a malfunction due to a life to be difficult to be detected, a malfunction due to overdischarge when stored for maintenance can be detected before a power interruption which occurs irregularly.

Description

【発明の詳細な説明】 [概要] パンテリーの充電状態の検出手段を備える無停電電源装
置に関し、 バッテリーの充電時に充電状態の不良を簡単に検出でき
るようにすることを目的とし、バッテリーと、そのバッ
テリーを充電する充電器とを有する無停電電源装置にお
いて、擬似負荷と、前記充電器からバッテリーへの充電
経路を遮断してバッテリーの放電経路を前記擬似負荷に
接続する・切替え手段と、前記バッテリーの擬似負荷へ
の放電時の電圧が適正であるかどうかを検出する放電電
圧監視手段とを構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] This invention relates to an uninterruptible power supply equipped with means for detecting the state of charge of a pantry, and aims to easily detect a defective state of charge when charging a battery. An uninterruptible power supply having a charger for charging a battery, comprising a pseudo load, a switching means for cutting off a charging path from the charger to the battery and connecting a discharge path of the battery to the pseudo load, and the battery. discharge voltage monitoring means for detecting whether the voltage during discharge to the pseudo load is appropriate.

[産業上の利用分野] 本発明は、交流入力が停電してもある一定時間規定の交
流出力を供給する無停電電源装置に係わり、特にバッテ
リーの充電状態の検出手段を備える無停電電源装置に関
する。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to an uninterruptible power supply that supplies a specified alternating current output for a certain period of time even if the AC input is interrupted, and particularly relates to an uninterruptible power supply that includes means for detecting the state of charge of a battery. .

通常、電子計算機などの社会的な影響が大きい装置には
、停電対策として装置外部にバッテリーを有する無停電
電源装置が備えられている。その無停電電源装置は、通
常は商用電源を負荷装置(計算機など)に供給すると共
に、内部のバッテリーを充電し、停電が発生すると内部
のバッテリーから電力を供給してバックアップを行なう
。ところが、無停電電源装置内のバッテリーに障害があ
ると、充電が正常に行なわれず停電が発生しても装置を
バックアップできなくなる。そのため、目的とするバッ
クアップ機能を損なうことがないように、バッテリーの
充電状態を正確にモニターして障害を予め検出すること
が重要となっている。
Generally, devices such as computers that have a large impact on society are equipped with an uninterruptible power supply having a battery outside the device as a countermeasure against power outages. The uninterruptible power supply normally supplies commercial power to a load device (such as a computer) and charges an internal battery, and when a power outage occurs, it supplies power from the internal battery for backup. However, if there is a problem with the battery in the uninterruptible power supply, charging will not be performed properly and the device will not be able to be backed up even if a power outage occurs. Therefore, it is important to accurately monitor the state of charge of the battery and detect failures in advance so as not to impair the intended backup function.

[従来の技術] 第4図は、無停電電源装置(以下、UPSと呼称する)
の−例である。同図に示すUSPは、商用電源に異常が
ない場合には、そのまま商用電源が計算機等の負荷装置
に供給され、同時にトランス4工を介して充電器42に
も供給され、直流変換がなされてバッテリー43に充電
が行なわれる。
[Prior art] Figure 4 shows an uninterruptible power supply (hereinafter referred to as UPS)
This is an example. In the USP shown in the figure, if there is no abnormality in the commercial power supply, the commercial power supply is directly supplied to a load device such as a computer, and at the same time is supplied to the charger 42 via the transformer 4, where it is converted to DC. The battery 43 is charged.

そして商用電源が停電した場合には、バッテリー43の
放電による直流電源をインバータ44において交流変換
を行い、トランス41を介して交流電源として負荷装置
に供給するようになされている。
In the event of a power failure in the commercial power source, the DC power generated by the discharge of the battery 43 is converted into AC power by the inverter 44, and is supplied to the load device as AC power via the transformer 41.

従来では、このように構成されたバッテリー43の充電
状態を検出する方法として、 (1)バッテリー充電電圧のモニター (2)充電電流の積算 などの方法により行なっていた。
Conventionally, the charging state of the battery 43 configured as described above has been detected by methods such as (1) monitoring the battery charging voltage, and (2) integrating the charging current.

すなわち、(1)のバッテリー充電電圧のモニターでは
、バッテリーへの充電電圧が充電の状態により第5図に
示すように変化することから、この電圧変イビをモニタ
ーして充電状態を検出しようとするものである。また、
(2)の充電電流の積算では、充電器からバッテリーに
流れた電流を時間積分して、充電した電荷の量を算出す
ることにより充電状態を検出しようとするものである。
That is, in (1) monitoring the battery charging voltage, since the charging voltage to the battery changes as shown in Figure 5 depending on the charging state, the charging state is detected by monitoring this voltage change. It is something. Also,
(2) Integration of charging current attempts to detect the state of charge by integrating the current flowing from the charger to the battery over time and calculating the amount of charged charge.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、(1)のバッテリー充電電圧をモニター
する方法では、電圧の変化が非常に僅かでバラツキも大
きいため、これをもとにバッテリーの充電状態を検出す
ることは困難なものとなっていた。また、この方法で充
電電圧をモニターしたとしても、過放電等によりバッテ
リー内部が高インピーダンス状態となる不良状態を検出
できないため、信頼性の面から問題となっていた。また
、(2)の充電電流を積算する方法は、正確に電流の時
間積分を得るための回路が大規模なものとなるため、コ
スト的に問題となっていた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the method (1) of monitoring the battery charging voltage, the change in voltage is very small and the variation is large, so it is difficult to detect the state of charge of the battery based on this. had become difficult. Furthermore, even if the charging voltage is monitored using this method, it is not possible to detect a defective state in which the inside of the battery is in a high impedance state due to overdischarge, etc., which poses a problem from the viewpoint of reliability. Furthermore, the method (2) of integrating the charging current requires a large-scale circuit to accurately obtain the time integral of the current, which poses a problem in terms of cost.

本発明は、このような問題に鑑みて創案されたもので、
バッテリーの充電時に充電状態の不良を簡単に検出する
ことのできる無停電電源装置を提供することを目的とし
ている。
The present invention was created in view of these problems, and
It is an object of the present invention to provide an uninterruptible power supply device that can easily detect a defective state of charge when charging a battery.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するための本発明における手段は、第1
図に本発明の原理説明図を示すように、バッテリー1と
、そのパンテリー1を充電する充電器2とを有する無停
電電源装置において、擬似負荷3と、前記充電器2から
バッテリー1への充電経路を遮断してバッテリーlの放
電経路を前記擬似負荷3に接続する切替え手段4と、前
記バッテリー1の擬似負荷3への放電時の電圧が適正で
あるかどうかを検出する放電電圧監視手段5とを備えた
ことを特徴とする無停電電源装置による。
[Means for Solving the Problem] The means in the present invention for achieving the above object are as follows:
As shown in the diagram explaining the principle of the present invention, in an uninterruptible power supply device having a battery 1 and a charger 2 for charging the pantry 1, a pseudo load 3 and a charger for charging the battery 1 from the charger 2 are provided. a switching means 4 for connecting the discharge path of the battery l to the pseudo load 3 by cutting off the path; and a discharge voltage monitoring means 5 for detecting whether the voltage at the time of discharging the battery 1 to the pseudo load 3 is appropriate. According to an uninterruptible power supply device characterized by comprising:

[作用〕 本発明は、第2図に示すように、バッテリーの放電時に
内部インピーダンスに比例した電圧降下が現われること
を利用して、バッテリーの障害を検出しようとするもの
である。
[Operation] As shown in FIG. 2, the present invention attempts to detect a battery failure by utilizing the fact that a voltage drop proportional to the internal impedance appears when the battery is discharged.

すなわち、バッテリー1を充電器2による充電状態から
、切替え手段4により擬似負荷3に接続して放電させ、
この放電時の電圧を放電電圧監視手段により監視して、
電圧降下が適正かどうかを検出する。従って、寿命また
は過放電等により不良となった時には、内部インピーダ
ンスが高くなり電圧降下が大きくなるため、不良状態を
検出することができる。そして、切替え手段を定期的に
切替えるように制御すれば、充電を継続的に行なってい
る状態でバッテリーを自動的に検査することができる。
That is, the battery 1 is discharged from the charged state by the charger 2 by being connected to the pseudo load 3 by the switching means 4,
The voltage during this discharge is monitored by a discharge voltage monitoring means,
Detects whether the voltage drop is appropriate. Therefore, when the battery becomes defective due to end-of-life or over-discharge, the internal impedance increases and the voltage drop increases, making it possible to detect the defective state. If the switching means is controlled to switch periodically, the battery can be automatically inspected while being continuously charged.

[実施例] 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。[Example] Examples of the present invention will be described in detail below.

第3図は、本発明の一実施例の無停電電源装置の概略構
成図である。同図において、20は商用電源および計算
機等の負荷装置に接続される交流配線、21はその交流
配線20に接続されるトランス、22はバッテリー 2
3はトランス21を介して人力される交流を直流に変換
してバッテリー22を充電する充電器、24は直流を交
流に変換するインバータ、25はトランス21の接続点
に対して商用電源側の交流配線20に設置されている双
方向3端子サイリスタ、26は装置内のスイッチング素
子の制御等を行なうマイクロプロセッサ(MPU)、2
7は試験時にバッテリー22の放電の負荷とする擬似負
荷、28はMPU26の制御により充電器23からバッ
テリー22への充電経路を遮断し、バッテリー22の放
電経路を擬似負荷27へ切替える切替えスイッチ、29
は放電電圧監視手段であるコンパレータであり、バッテ
リー22の放電電圧と判定電圧v ltFとを入力して
両者を比較し、放電電圧が判定電圧V ltFより低く
なった場合にはその旨の信号を出力する。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention. In the figure, 20 is AC wiring connected to a commercial power source and a load device such as a computer, 21 is a transformer connected to the AC wiring 20, and 22 is a battery 2.
Reference numeral 3 denotes a charger that converts human-powered AC into DC to charge the battery 22 via the transformer 21, 24 an inverter that converts DC to AC, and 25 an AC connected to the commercial power supply side to the connection point of the transformer 21. A bidirectional three-terminal thyristor is installed in the wiring 20, and 26 is a microprocessor (MPU) that controls switching elements in the device.
Reference numeral 7 denotes a pseudo load that serves as a load for discharging the battery 22 during the test; 28 indicates a changeover switch that cuts off the charging path from the charger 23 to the battery 22 and switches the discharge path of the battery 22 to the pseudo load 27 under the control of the MPU 26; 29;
is a comparator which is a discharge voltage monitoring means, which inputs the discharge voltage of the battery 22 and the judgment voltage v ltF, compares the two, and outputs a signal to that effect when the discharge voltage becomes lower than the judgment voltage V ltF. Output.

30は異常通知手段であるアラーム発生器であり、コン
パレータ29の出力信号により警告ブザーおよび警告灯
を外部に発するものである。31はバッテリー22を擬
似負荷27に放電させている間に商用電源の停電が発生
した時、バッテリー22に代って電力を供給するために
設けられているコンデンサである。
Reference numeral 30 denotes an alarm generator as an abnormality notification means, which emits a warning buzzer and a warning light to the outside based on the output signal of the comparator 29. A capacitor 31 is provided to supply power in place of the battery 22 when a power outage occurs in the commercial power supply while the battery 22 is being discharged to the pseudo load 27 .

上記構成における無停電電源装置は、商用電源に異常が
ない場合には、双方向3端子サイリスタ25がオンにさ
れ、商用電源がそのまま負荷装置へ供給されるようにな
されている。同時に、充電器23が起動されトランス2
1を介して商用電源から供給される交流を変換してバッ
テリー22への充電が行なわれる。そして、図示しない
検出器によって商用電源の停電が検出されると、MPU
26により充電器23および双方向3端子サイリスタ2
5がオフにされ、インバータ24が起動される。これに
よりバッテリー22は充電状態から放電状態に転じると
共に、放電された直流出力はインバータ24により交流
に変換され、トランス21を介して商用電源と同等の交
流出力が交流配線20に出力され、商用電源に代わる電
源として負荷装置に供給されるようになされている。
In the uninterruptible power supply having the above configuration, when there is no abnormality in the commercial power supply, the bidirectional three-terminal thyristor 25 is turned on, and the commercial power supply is supplied as is to the load device. At the same time, the charger 23 is activated and the transformer 2
The battery 22 is charged by converting alternating current supplied from a commercial power supply via the AC power source 1 . When a commercial power outage is detected by a detector (not shown), the MPU
26 connects the charger 23 and the bidirectional 3-terminal thyristor 2
5 is turned off and inverter 24 is activated. As a result, the battery 22 changes from the charging state to the discharging state, and the discharged DC output is converted to AC by the inverter 24, and an AC output equivalent to that of the commercial power supply is output to the AC wiring 20 via the transformer 21, and the commercial power supply The power source is supplied to the load device as an alternative power source.

上記実施例における無停電電源装置では、商用電源に異
常がない時に、定期的にバッテリー22の検査が行なわ
れる。すなわち、MPU26により定期的に切替えスイ
ッチ28に対して切替え制御がなされ、バッテリー22
から擬似負荷27へ一定時間の放電が定期的にjテなわ
れる。そして、その時の放電電圧がコンパレータ29に
よりチエツクされ、判定電圧VREFより低い電圧であ
ればアラーム発生器30により外部に通知するようにな
されている。この判定電圧V REFは、良品のバッテ
リーの放電電圧よりも低く設定され、過放電や寿命によ
り内部インピーダンスが高くなった不良品の低い放電電
圧が検出できる値に設定されている。
In the uninterruptible power supply in the above embodiment, the battery 22 is periodically inspected when there is no abnormality in the commercial power supply. That is, the MPU 26 periodically controls the changeover switch 28 to switch the battery 22.
A discharge for a certain period of time is periodically applied to the pseudo load 27. Then, the discharge voltage at that time is checked by the comparator 29, and if the voltage is lower than the determination voltage VREF, the alarm generator 30 notifies the outside. This determination voltage V REF is set lower than the discharge voltage of a good battery, and is set to a value that allows detection of a low discharge voltage of a defective battery whose internal impedance has increased due to overdischarge or life.

このように本実施例の無停電電源装置では、使われるこ
とが少なく常時充電が行なわれているバッテリーの検査
を、比較的簡単な構成により自動的に実施できるように
なされている。従って、検出することが困難であった寿
命による不良や、保守用に保管していた時の過放電によ
る不良を、不定期に訪れる停電前に検出することができ
る。
In this way, the uninterruptible power supply of this embodiment is designed to automatically test batteries, which are rarely used and are constantly charged, with a relatively simple configuration. Therefore, it is possible to detect defects due to lifespan, which have been difficult to detect, or defects due to over-discharge when stored for maintenance, before power outages occur irregularly.

なお、上記実施例では、切替え手段としてMPU26に
より定期的に切替えスイッチを切替えるように構成した
が、本発明はこれに限るものではなく、例えば人手によ
りスイッチを切替えてチエツクするようにしても良い。
In the above embodiment, the MPU 26 is used as a switching means to periodically switch the switch, but the present invention is not limited to this. For example, the switch may be manually switched and checked.

また、放電電圧監視手段として1つの判定電圧で判定す
るように構成したが、複数の判定電圧を設定して充電状
態を多段階に確認できるように構成しても良い。
Further, although the discharge voltage monitoring means is configured to make a determination using one determination voltage, it may be configured to set a plurality of determination voltages so that the state of charge can be checked in multiple stages.

[発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、継続的に充電状
態にあるバッテリーを、比較的簡単な構成によりその状
態のまま検査して、検出することが困難であった寿命に
よる不良や、保守用に保管していた時の過放電による不
良などを前もって検出することができるため、停電時の
バックアップが確実に行われる無停電電源装置を提供す
ることができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, a battery that is continuously charged can be inspected in that state with a relatively simple configuration, and the lifespan that has been difficult to be detected can be improved. Since it is possible to detect in advance defects caused by over-discharge during storage for maintenance, etc., it is possible to provide an uninterruptible power supply that can be reliably backed up in the event of a power outage.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の原理説明図、 第2図は放電電圧の説明図、 第3図は本発明の一実施例の構成図、 第4図は無停電電源装置の一例の構成図、第5図は充電
電圧の説明図である。 1.22.43・・・バッテリー 2.23.42・・・充電器、 3.27・・・擬似負荷、 4・・・切替え手段、 5・・・放電電圧監視手段、 20・・・交流配線、 21.41・・・トランス、 24.44・・・インバータ、 25・・・双方向3@子サイリスク、 26・・・マイクロプロセッサ(MPU)28・・・切
替えスイッチ、 29・・・コンパレータ、 30・・・アラーム発生器。 第1図 第2図 第4図 第5図
Fig. 1 is an explanatory diagram of the principle of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of discharge voltage, Fig. 3 is a block diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 4 is a block diagram of an example of an uninterruptible power supply, FIG. 5 is an explanatory diagram of charging voltage. 1.22.43... Battery 2.23.42... Charger, 3.27... Pseudo load, 4... Switching means, 5... Discharge voltage monitoring means, 20... AC Wiring, 21.41...Transformer, 24.44...Inverter, 25...Bidirectional 3@Children's Risk, 26...Microprocessor (MPU) 28...Selector switch, 29...Comparator , 30...Alarm generator. Figure 1 Figure 2 Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 バッテリー(1)と、そのバッテリー(1)を充電する
充電器(2)とを有する無停電電源装置において、 擬似負荷(3)と、 前記充電器(2)からバッテリー(1)への充電経路を
遮断してバッテリー(1)の放電経路を前記擬似負荷(
3)に接続する切替え手段(4)と、 前記バッテリー(1)の擬似負荷(3)への放電時の電
圧が適正であるかどうかを検出する放電電圧監視手段(
5)とを備えたことを特徴とする無停電電源装置。
[Claims] An uninterruptible power supply having a battery (1) and a charger (2) for charging the battery (1), comprising: a pseudo load (3); The charging path to the battery (1) is cut off and the discharging path of the battery (1) is changed to the pseudo load (1).
switching means (4) connected to the battery (3); and discharge voltage monitoring means (4) for detecting whether the voltage at the time of discharging the battery (1) to the pseudo load (3) is appropriate.
5) An uninterruptible power supply device comprising:
JP1319774A 1989-12-08 1989-12-08 Uninterruptible power source Pending JPH03183327A (en)

Priority Applications (1)

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JP1319774A JPH03183327A (en) 1989-12-08 1989-12-08 Uninterruptible power source

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JP1319774A JPH03183327A (en) 1989-12-08 1989-12-08 Uninterruptible power source

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013046456A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 富士通株式会社 Power source device

Cited By (1)

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