JPH03212132A - 二重化バックアップ電源の試験方法 - 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〕 二重化されたバックアップ電源に関し、過放電などによ
ってもバッテリ劣化と誤判定することがないようにする
ことを目的とし、バックアップ電源を起動したときには
両方のノくツクアップ電源のバッテリの試験を直ちに行
って異常がなければ現用のＢツクアップ電源のノくツテ
リから、もしどちらか一方のバックアップ電源に異常が
あれば他方の正常なバックアップ電源の７Ｎ／ツテリか
ら負荷に電力を供給し得るようにし、復電後には予め定
めた充電時間が経過した後に上記バッテリの劣化試験を
行うように構成した。

〔産業上の利用分野〕

ノンストップ化された電子計算機などの負荷を夜間およ
び休日などの稼働停止中や停電時にも”所定の動作状態
に維持させるための二重化されたノくツクアップ電源に
関する。

〔従来の技術〕

従来のバックアップ電源においては、停電などの交流電
源の遮断によって負荷に電力を供給していたバッテリに
ついて交流電源が投入されあるいは停電が回復したとき
に試験を行ってバッテリの異常を検出していた。

Ｃ発明が解決しようとする課題〕 しかしながろ、このような従来の試験方法では負荷ｊ＝
供給したパンテリ容量が多い場合などにはバッテリ自体
が正常であってもそのパンテリ容量の低下が大きく、こ
の端子間電圧の低下をバッテリの異常によるものと判定
してしまうことがあった。

本発明はこのような過放電などによるハンテリ劣化Ｏ誤
判定を生じないようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

二重化バックアップ電源の試験方式において、バンクア
ップ電源を起動したときには両方のバンクアップ電源の
バッテリの試験を直ちに行って異常がなければ現用のバ
ックアップ電源のノ１ンテリから、もしどちらか一方の
バックアップ電源に異常があれば他方の正常なバックア
ンプ電源のバッテリから負荷に電力を供給し得るように
し、復電後には予約定めた充電時間が経過した後に上記
バッテリの劣化試験を行うようにした。

〔作　用〕

第１図は本発明の原理を示す図であって、同図（ａ）は
ハツチ’ＪＢ＋　およびバッテリチエツク回路ＢＣ１を
含むバックアップ電源Ｐ１が現用状態に、またバッチＩ
ＪＢ、およびバッテリチエツク回路ＢＣ１を含むバック
アップ電源Ｐ２が予備状態にある場合を示すブロック図
である。

バックアップ電源によるバックアップを開始させるため
のバックアップ電源投入信号が図示しない制御装置から
同図（ｂ）の時刻ｔ１に到来すると、現用状態にあるバ
ックアップ電源Ｐ１および予備状態にあるバックアップ
電源Ｐ２のバッテリチエツク回路ＢＣ，およびバッテリ
チエツク回路ＢＣ２にバッテリチエツク開始信号として
供給され、ら〕７図４）に示すようにバッチ’Ｊ　Ｂ＋
　、　　Ｂ２　についてバッテリチエツクが行われる。

このバッテリチエツクの結果、現用状態にあるバンクア
ップ電源Ｐ１および予備状態にあるバックアップＮ　源
Ｐ２のバッチＩＪＢ、、Ｂ２に異常が検出されなかった
場合、または予備状態にあるバックアップ電源Ｐ２のハ
ツチＪＢ２に異常が検出された場合には電力切換スイッ
チＰＳは図示の位置を保ち、停電時にはバンチＩＪＢＩ
から負荷に電力を供給するが、もしこのバッテリＢ、に
異常が検出された場合にはこのバッテリチエツク回路Ｂ
Ｃ１からバッテリ劣化信号を切換指令回路Ｃに供給し、
電力切換スイッチＰＳを図示の位置から反対側の接点に
切換えることによって予備状態にあるバックアップ電源
Ｐ２を現用バックアップ電源に切換える。

なお、上記のバッテリチエツクは例えば第２図に示すよ
うに試験接点を閉路することによってダミーロードを被
試験バッテリの端子間に接続してこのバッテリから試験
電流をこのダミーロードに流し、そのときのバッテリの
容量を電圧に変換したバッテリ電圧と基準電圧との差分
を演算増幅器によって取出すことによってバッテリの状
態が正常であるか否かを判定することができる。この第
２図のバッテリチエツク回路ではこの差分電圧を２値化
回路によって闇値と比較して、パンテリが正常であるか
否かを示す２値化された劣化信号を得るようにしている
。

第２図（ｂ）の時刻ｔ２て（１）に示す交流電源が例え
ば停電すると、現用状態にあるバックアップ電源Ｐ１の
バッテリＢ、から電力切換スイッチＰＳを介して負荷に
電力を供給するので、同図に（２）で示すようにバッテ
リＢの端子間電圧は順次低下する。

（ｂ）図の時刻ｔ、で停電が回復しあるいは交流電源が
投入されて復電すると、図示しない制御装置などからの
復電信号がタイマＴに供給されてこのタイマを起動し、
また、この交流電源からの電流を整流した直流電力によ
って負荷に電力を供給していたバッチ’ＪＢ１．Ｂ２に
は充電が開始される。

このバッテリが正常であれば（ｂ）図（２）に示すよう
に、その端子間電圧はこの充電によって時間とともに上
昇して所定の端子間電圧に近づくが、バッテリに異常が
あればバッテリ容量の回復が遅いだけてなく異常状態に
応じたあるバッテリ容量以上には回復しない。

したがって、例えば時刻ｔ３における復電から例えば２
時間程度の充電時間ｔが経過した後の時刻ｔ、にバッテ
リチエツクを行えば、その時の端子間電圧によってパン
テリの状態を正しく判定することができる。

なお、この第１図（ｂ）の（３）には予備状態のハツチ
’ＪＢ２のバッテリ容量を示しである。

〔実施例〕

第３図は負荷への電力供給をバックアップ１［源ＢＵ１
．ＢＴＪ２の充電器Ｃ＋　、Ｃ２から行うようにした本
発明の実施例を示す図であって、その動作を示す第４図
の波形図を参照しながら説明する。

なお、第３図の交流電源からバックアップ電源ＢＵ、　
、　ＢＵ２に交流電力を供給するための遮断器ＢＳＩ　
、ＢＳ２はすでに閉路されているものとする。

第４図の時刻ｔ。−ｔ、の期間はバックアップなしの状
態で動作しており、バックアップ電源Ｂ１の充電器ＣＩ
から切換スイッチｓｗを介して負荷りに電力を供給する
とともに第４図（（至）に示すように閉路されているマ
グネットスイッチＭＳ、を経てバッテリＢ１　も充電さ
れている。

時刻ｔ１に上位装置からバックアップ電源投入が指示さ
れると制御装置Ｃからバッテリチエツク信号（第４図（
ｅ））が出力され、同図（ｆ）、　（１）に示すように
現用および予備のバックアップ電源ＢＵ。

ＢＵ、のテストスイッチ５１　＋　　５２を閉路すると
ともに同図（ｇ）に示すように現用のバックアップ電源
ＢＵ、のマグネットスイッチＭＳ、および予備のバック
アップ電源ＢＵ２のマグネットスイッチＭＳ２を開路し
てバッチ！ＪＢ、、Ｂ、の充電を一時停止した後、バッ
チｌＪＢ、、Ｂ２について第１図、第２図におけるバッ
テリチエツク回路に相当する劣化検出回路り、、Ｄ２に
よるバッテリチエツクがそれぞれ行われる。

時刻ｔ２で現用のバックアップ電源ＢＵ、のバッチＩＪ
Ｂ、の劣化が検出されると第４図（ｉ）に示す劣化検出
信号が劣化検出回路Ｄ１から切換指令回路ＳＣに送るれ
、この切換指令回路ＳＣは予備のバックアップ電源Ｂ　
Ｕ２のバッテリＢ２が劣化していることを示す同図（ホ
）の劣化信号が到来していなければ同図（ｌｋ）に示す
切換信号を切換スイッチＳＷに送り、このスイッチＳＷ
を切換えることによってバックアップ電源ＢＵ２から負
荷りに電力を供給するように、すなわち現用のバックア
ップ電源ＢＵ、を予備に、予備のバックアップ電源ＢＵ
２を現用に切換える。

そして、上記の切換信号によってテストスイッチＳ、、
Ｓ、を開路し、マグネットスイッチＭ　Ｓ、、ＭＳ２を
閉路することによって、予備になったバックアップ電源
ＢＵ、では充電器ＣＩから劣化が検出されたバッテリＢ
Ｉに充電を行い、また、現用となったバックアップ電源
ＢＵ２の充電器Ｃ２からは負荷りに対する電力供給とマ
グネットスイッチＭＳ２を介するバッチ’ＪＢ２の充電
が行われる。

なお、最初に現用であったバックアップ電源ＢＵ１のバ
ッチ’ＪＢＩ　の劣化が検出されなかった場合には上記
切換スイッチＳＷの切換えを行わず、このバックアップ
電源Ｂ　Ｕ＋を現用として負荷りに対する電力供給とバ
ッテリＢ１についての充電が行われることはいうまでも
ない。このとき、バッテリチエツクに要する時間の経過
後にはテストスイッチＳ、　、　　Ｓ、を開路するとと
もに現用であるバックアップ電源ＢＵＩ　のマグネット
スイッチＭＳ、を閉路し、この電源ＢＵ、の充電器ｃ１
から負荷りに対する電力供給とマグネットスイッチＭＳ
ｒを介するバッテリＢＩの充電を行うようにする。

また、予備のバックアップ電源Ｂ　Ｕ　２においてもマ
グネットスイッチＭＳ２を介してバッテリＢ２の充電が
行われることはいうまでもない。

時刻ｔ３で交流電源が停電あるいは遮断されると、第４
図（社）、（０）に示すように充電器Ｃ１，Ｃ２からの
直流出力がなくなるので、負荷りにはバックアップ電源
ＢＵ２のマグネットスイッチＭＳ２゜切換スイッチＳ　
Ｗを介してバッテリＢ２から電力が供給され、同時にノ
・ツクアンプ電源ＢＵ、　、　　ＢＵ２てはバンチ’）
Ｂ１．Ｂ２の充電が行われなくなる。

時刻ｔ、て交流電源Ｏ停電が回復しあるいは交流電源が
投入されると、上位装置は第４図（Ｃ）に示すような復
電信号を制御装置Ｃに供給し、この制御袋＠Ｃ内のタイ
マＴを起動する。

負荷りに電力を供給していたパンテリが充電によってお
おむね回復するに要する例えば２時聞程度の時間を上記
タイマＴが計時した時刻ｔ、において、制御装置Ｃは先
に述べたようなバッテリチエツクを実行する制御を行う
。すなわち、バックアップｉ源ＢＵ、、ＢＵ２内のテス
トスイッチＳＳ２を閉路するとともにバックアップ電源
ＢＵ、、ＢＵ２の７クネントスイツチＭＳｌ、ＭＳ２を
開路してハツチｌＪＢ、、Ｂ２および負荷りへの電力供
給を遮断する。

そして、劣化検出回路Ｄ１．Ｄ２によってそれぞれバッ
テリＢｌ、Ｂ２のバッテリチエツクを行い、図示のよう
にハックアンプ電源ＢＵ２のバッチ’ＪＢ２が劣化して
いれば切換指令回路ＳＣを介して切換スイッチＳ　’ｖ
Ｖを切換え、バックアップ電源ＢＵ、を現用に、また、
バックアップ電、原ＢＵ２を予備に切換える。

〔発明の効果〕

本発明によれば、負荷に電力を供給していたバッテリが
充電によって回復するに足る時間が復電後経過してから
パンテリチエツクを行うために、負荷に対する電力供給
量が多かったことなどによって生じるバッテリ容量の低
下をバッテリ自体の劣化と誤判定するようなことがない
という格別の効果が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示す図、 第２図はバッテリチエツク回路の例を示す図、第３図は
本発明の実施例を示すブロック図、第４図は第３図の実
施例の動作を説明するためのタイムチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. バックアップ電源を起動したときには両方のバックアッ
   プ電源のバッテリの試験を直ちに行って異常がなければ
   現用のバックアップ電源のバッテリから、もしどちらか
   一方のバックアップ電源に異常があれば他方の正常なバ
   ックアップ電源のバッテリから負荷に電力を供給し得る
   ようにし、復電後には予め定めた充電時間が経過した後
   に上記バッテリの劣化試験を行うようにしたことを特徴
   とする二重化バックアップ電源の試験方式。