JPH08182223A - 無停電電源装置 - Google Patents

無停電電源装置

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JPH08182223A
JPH08182223A JP6336438A JP33643894A JPH08182223A JP H08182223 A JPH08182223 A JP H08182223A JP 6336438 A JP6336438 A JP 6336438A JP 33643894 A JP33643894 A JP 33643894A JP H08182223 A JPH08182223 A JP H08182223A
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power
power supply
circuit
battery
supply
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JP6336438A
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Satoshi Kato
智 加藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 停電時に電力消費機器の電源スイッチがON
かOFFかを正確に判断して、電源スイッチがOFFの
場合に、無停電電源装置のバッテリを遮断することによ
り、バッテリが過放電状態となるのを確実に防止する。 【構成】 無停電電源装置10は、バッテリ1bと電力
消費機器11とを遮断する遮断回路12と、この遮断回
路12の動作を制御する制御回路13とを有する。上記
制御回路13は、停電検出回路16から停電検出信号が
出力され、かつ、電力消費機器11の装置電源11bの
出力が無い場合に遮断回路12を動作させる。装置電源
11bの出力は、電力消費機器11の電源スイッチ11
aのON・OFFに従って出力されるので、電源スイッ
チ11bの状態を正確に判断できる。従って、停電でか
つ電源スイッチ11bがOFFの場合には、バッテリ1
bと電力消費機器11とが遮断され、バッテリ1bが過
放電状態となるのを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電力を必要とする機器
に、停電時に電力を供給する無停電電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、無停電電源装置は、何らかの原
因で商用電源から電力を必要とする機器への電力の供給
が瞬間的もしくは継続的に断たれた場合に電力を必要と
する機器にダメージを与えないように、電力切断時に絶
え間のないように商用電源に代わって電力を供給するも
のである。
【0003】図3は、従来の無停電電源装置を使用した
システムの構成図である。従来、図3に示すように、上
記無停電電源装置1は、商用電源2から電力を必要とす
る機器(例えば、コンピュータシステムなどであり、以
下電力消費機器と称する)3に電力を供給する経路上に
設置されるものである。
【0004】また、無停電電源装置1には、商用電源2
から電力消費機器3に供給される電流と電圧を常時監視
する供給電力監視回路1aと、停電時に電力消費機器3
に電力を供給するバッテリ1bと、該バッテリ1bの充
電及び放電を制御する充放電回路1cとが備えられてい
る。
【0005】次に、上記無停電電源装置1の動作を説明
する。第一に、供給電力監視回路1aにより監視された
商用電源2の電圧が正常な場合には、供給電力監視回路
1aに監視された供給電流(電力)の値に関係なく、上
記無停電電源装置1が、商用電源2の電力を直接電力消
費機器3に供給するとともに、充放電回路1cによりバ
ッテリ1bに電力を充電する。
【0006】第二に、供給電力監視回路1aにより監視
された供給電流の値が所定値以上(すなわち、電力消費
機器3の電源スイッチがONにされて電力を必要として
いる状態)で、供給電力監視回路1aにより監視された
商用電源2の電圧が所定値以下の場合には、上記無停電
電源装置1が、間断無くバッテリ1bの電力を充放電回
路1cを介して電力消費機器3に電力を供給する。
【0007】第三に、供給電力監視回路1aにより監視
された電流の値が所定値以下(すなわち、電力消費機器
3の電源スイッチがOFFにされて電力を必要としない
状態)で、供給電力監視回路1aにより監視された商用
電源2の電圧が所定値以下の場合には、上記無停電電源
装置1は、電力消費機器3とバッテリ1bとの間を遮断
して、バッテリ1bの電力が必要以上に消費されるのを
防ぐ。
【0008】上記第三の場合に、電力消費機器3の電源
スイッチがOFFとされているのに、わざわざ電力消費
機器3とバッテリ1bとの間を遮断するのには以下の理
由がある。すなわち、電力消費機器3には、電源スイッ
チによりON・OFFされる装置電源と、電力消費機器
3に備えられた起動用タイマーなどのように、電源スイ
ッチがOFFとされた場合でも電力を必要とする電力消
費機器3内の装置に、商用電源2からの電力を供給する
ための常備電源とが備えられている。
【0009】従って、電力消費機器3の電源スイッチが
OFFの状態でも、上記常備電源により電力が消費され
ることから(漏れ電流により電力が消費される場合もあ
る)、電力消費機器3とバッテリ1bとの間を遮断しな
かった場合には、商用電源2からの電力が比較的長期間
に渡って断たれた際に、バッテリー1bの電力が消費さ
れ続けて、バッテリー1bが過放電状態となり、バッテ
リー1bにダメージを与える可能性がある。
【0010】なお、電力消費機器3の上記常備電源は、
上述のように電源がOFFとなった状態でも電力を必要
とする装置に電力を供給するためのものであり、本来、
常備電源には、常に電力を供給する必要があるが、商用
電源2からの電源が継続的に断たれた状態では、上記常
備電源に電力を供給しない方が好ましい場合が多い。
【0011】例えば、停電中に常備電源に電力を供給す
ることにより起動タイマーが作動し、オペレータが居な
い状態で電力消費機器3の電源スイッチがONとなった
場合には、バッテリー1bの電力が比較的大量に消費さ
れることになり、バッテリ1bに上述のようなダメージ
を与える可能性が極めて高くなるとともに、電源スイッ
チがONの状態のままバッテリー1bからの電力の供給
が減少することになり、電力消費機器3にダメージを与
える可能性がある。
【0012】また、正月休みや夏休み等のように、事業
所全体で長期休暇をとるような場合には、大本のブレー
カーをOFFにしてしまう場合があり、このような場合
には、事業所内の各電力消費機器3は、一般的な停電に
比較して極めて長い間、停電と同様な状態で放置される
ことになり、上述のようにバッテリー1bにダメージを
与える可能性が極めて高くなる。
【0013】そこで、無停電電源装置1においては、上
述のように電源スイッチがOFFの状態であることを供
給電流(電力)が所定値以下(一般的に無停電電源装置
の供給能力の5%)になったことにより判断し、バッテ
リー1bを保護するために、バッテリー1bと電力消費
機器3とを遮断するようになっている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記無停電
電源装置においては、上述のように電力消費機器の電源
スイッチのON・OFFの判断を供給電力の値で判断し
ているが、電力消費機器(特に最近の電力消費機器)の
中には、常備電源の必要とする電力が無停電電源装置の
供給能力の5%を大幅に上回るものが存在する。
【0015】そして、このように常備電源による消費電
力の大きな電力消費機器に、上記従来の無停電電源装置
を用いた場合には、供給電流が所定値以下とならないの
で、電力消費機器の電源スイッチがOFFとなっていて
も、停電時にバッテリーと電力消費機器とを遮断するこ
とがなく、比較的大きな常備電源による電力消費によ
り、バッテリーが上述のようにダメージを受ける可能性
が高くなる。
【0016】このような場合には、上記供給電流の所定
値を、使用する電力消費機器に合わせて上げることによ
り、消費電力の大きな常備電源を有する電力消費機器に
おいても、停電時に電源スイッチがOFFとなっていれ
ば、バッテリーと電力消費機器とを遮断することができ
る。
【0017】しかし、上記供給電流の所定値を上げた無
停電電源装置を消費電力の小さな電力消費機器に用いた
場合には、電源スイッチがONとなっていても、上記供
給電流が上述のように上げられた所定値を下回る可能性
があり、電源スイッチがONなのに、停電時にバッテリ
ーと電力消費機器とが遮断されてしまう可能性がある。
【0018】すなわち、上記供給電流の所定値を高くさ
れた無低電源装置は、消費電力の小さな電力消費機器に
用いることができないので、汎用性がない特殊仕様のも
のとなってしまい、コストアップは免れない。
【0019】また、電力消費機器には、その動作状態に
より消費電力が異なるものがあり、電源スイッチがON
となっていても、上記供給電流の所定値を下回る可能性
がある。以上のように、電力消費機器の供給側の電流も
しくは電力の値から電源スイッチのON・OFFを判断
すること自体に問題があった。
【0020】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、どのような電力消費機器に対しても、停電時に
電源スイッチがONの場合には電力を供給し、電源スイ
ッチがOFFの場合にはバッテリーと電力消費機器とを
遮断できるように、正確に電源スイッチのON・OFF
を判断することができる汎用性の高い無停電電源装置を
提供することを目的とするものである。
【0021】
【課題を解決するための手段】本発明の無停電電源装置
は、商用電源から電力を供給される電力消費機器に対し
て、上記商用電源からの電力が断たれた際に電力を供給
するバッテリと、上記商用電源の停電を検出するととも
に、停電時に停電検出信号を出力する停電検出手段と、
上記電力消費機器と上記バッテリとの間に介在し、上記
バッテリから上記電力消費機器への電力供給を遮断する
遮断手段と、上記電力消費機器の装置電源の出力電圧が
所定値以下の状態で、かつ、上記停電検出手段から停電
検出信号が出力された状態の場合に、上記遮断手段を作
動させる制御手段とを具備してなることを特徴とする。
【0022】
【作用】上記構成によれば、上記商用電源から上記電力
消費機器への電力が断たれた際に、バッテリが電力消費
機器に電力を供給することになるが、停電時に上記電力
消費機器の電源スイッチがOFFとされ、上記電力消費
機器の装置電源からの出力電圧が所定値以下となった際
には、上記制御手段により上記遮断手段が作動して、バ
ッテリから電力消費機器への電力の供給が停止した状態
となる。
【0023】すなわち、従来のように上記電力消費機器
への供給電流の値により電力消費機器の電源のON・O
FFを判断するのではなく、電源スイッチをONとした
際には出力が必ず所定値以上となり、電源スイッチをO
FFとした際には出力が必ず所定値以下となる上記電力
消費機器の装置電源の二次側の出力電圧により、電源ス
イッチのON・OFFを判断しているので、どのような
電力消費機器においても、電源スイッチのON・OFF
の状態を正確に判断することができる。
【0024】
【実施例】以下に、本発明の無停電源装置の一実施例に
ついて、図面を参照して説明する。図1はこの実施例の
無停電電源装置10と、該無停電電源装置10から電力
の供給を受ける、例えば、コンピュータシステム等の電
力消費機器11とからなるシステムの概略構成を示すも
のであり、図2はこの実施例の無停電電源装置10の遮
断回路12と、該遮断回路12を制御する制御回路13
とからなる制御部14の構成を示すものである。
【0025】図1に示すように、この実施例の無停電電
源装置10は、停電時に電力消費機器11に電力を供給
するための電力供給部15と、上記電力消費機器11の
電源スイッチ11aのON・OFFを判断して電力供給
部15から電力消費機器11に電力を供給するか否かを
制御する上記制御部14とからなるものである。
【0026】ここで、無停電電源装置10を詳細に説明
する前に、電力消費機器11の一般的な構成について説
明する。上記電力消費機器11には、例えば、商用電源
2から電力を供給される電源回路として、装置電源11
bと常備電源11cとが備えられている。上記装置電源
11bは、電源スイッチ11aを介して商用電源2に接
続され、商用電源2から供給される電力を例えば、所定
の電圧の直流電流に変換して出力(装置電源の二次側出
力は一般的に5V)し、電力消費機器11内の各部に電
力を供給するものであり、電源スイッチ11aがOFF
の状態では、電力を出力しないようになっている。
【0027】上記常備電源11cは、上記装置電源11
bと同様に商用電源2から供給される電力を例えば、所
定の電圧の直流電流に変換して出力するものであるが、
上記電源スイッチ11aを介さずに、商用電源2に接続
されており、電源スイッチ11aがOFFとなっても電
力を供給できるようになっている。
【0028】そして、常備電源11cからの電力は、電
源スイッチ11aがOFFとなっても作動していること
が必要なタイマー回路や、設定値を保持するための記憶
手段等に電力を供給するようになっている。
【0029】以上のような電力消費機器11に電力を供
給する無停電電源装置10の電力供給部15には、停電
時に電力消費機器11に供給する電力を蓄える周知のバ
ッテリ1bと、商用電源2からバッテリ1bへの充電及
びバッテリ1bから電力消費機器11への電力の供給を
行うための周知の充放電回路1cと、商用電源2の電圧
を監視して商用電源2の停電を検出するとともに、商用
電源2が停電した場合に停電検出信号を出力する周知の
停電検出回路16とからなるものである。
【0030】このような構成のもとに、電力供給部15
は、商用電源2から電力が供給されている間、上記充放
電回路1cを介してバッテリ1bが充電され、商用電源
2からの電力が断たれた場合に、間断なくバッテリ1b
から上記制御部14を介して電力消費機器11に電力を
供給するとともに、上記停電検出回路16が制御部14
及び電力消費機器11に停電検出信号を出力するように
なっている。
【0031】上記制御部14には、電力供給部15(商
用電源2もしくはバッテリ1b)から電力消費機器11
への電力を遮断することができる遮断回路12と、該遮
断回路12による電力の遮断を制御する制御回路13と
が備えられている。
【0032】上記遮断回路12には、図2に示すよう
に、ソリッドステートリレー(以下、リレーと略す)1
2aが備えられ、該リレー12aが制御回路13から制
御信号(Ctrl)が入力された状態で、電力供給部15と
電力消費機器11との間を導通し、また、制御回路12
からの制御信号が断たれた状態で、電力供給部15と電
力消費機器11との間を遮断するようになっている。
【0033】上記制御部14には、図2に示すように、
電力消費機器11の装置電源11bからの二次側出力及
び停電検出回路16からの停電検出信号が入力されるA
ND回路13aと、装置電源11bと上記AND回路1
3aとの間に配置された第一のインバータ回路13b
と、AND回路13aの出力側に設けられた第二のイン
バータ回路13cと、これらの論理回路に電力を供給す
るために、上記遮断回路12を介さずに電力供給部15
から直接電力を供給される制御回路13用の電源回路1
3dとが備えられている。
【0034】従って、AND回路13aには、電力供給
部15の停電検出回路16からの停電検出信号が入力さ
れるようになっているとともに、電力消費機器11の装
置電源11bから電力消費機器11内へ所定電圧(一般
的には5V)の出力電圧が第一のインバータ回路13b
を介して入力されるようになっている。
【0035】そして、AND回路13aからの出力信号
は、第二のインバータ回路13cを介して上記遮断回路
12へ制御信号として出力されるようになっている。そ
して、上記制御信号により上述のように遮断回路12が
作動するようになっている。
【0036】次に、上記無停電電源装置10の制御部1
4の以下の四つの場合における動作を説明する。 (第一の場合)商用電源2が正常な状態で、かつ、電力
消費機器11の電源スイッチ11aがOFFの状態で
は、停電検出回路16から停電検出信号が出力されてい
ない(出力レベルがLow)とともに、電力消費機器1
1の装置電源11bの二次側出力がない(出力レベルが
Low)状態となっている。
【0037】従って、AND回路13aへの入力は、停
電検出回路16からの入力レベルがそのままLowとな
り、第一のインバータ回路13bを介した装置電源11
bからの入力レベルがHighとなるので、AND回路
12aからの出力レベルはLowとなる。
【0038】そして、AND回路12aと上記遮断回路
12のリレー12aとの間には第二のインバータ回路1
3cが介在しているので、リレー12aの入力レベルが
Highとなり、リレー12aがONとなるので、リレ
ー12aを介して電力供給部15と電力消費機器11と
の間が導通された状態となる。
【0039】(第二の場合)商用電源2が正常な状態
で、かつ、電力消費機器11の電源スイッチ11aがO
Nの状態では、停電検出回路16からの出力レベルがL
ow、装置電源11bの二次側出力レベルがHighと
なっている。従って、AND回路13aへの入力は、停
電検出回路16からの入力レベルがそのままLowとな
り、第一のインバータ回路13bを介した装置電源11
bからの入力レベルがLowとなるので、AND回路1
3aからの出力レベルはLowとなる。
【0040】そして、第二のインバータ回路13cを介
したリレー12aの入力レベルがHighとなり、リレ
ー12aがONとなるので、リレー12aを介して電力
供給部15と電力消費機器11との間が導通された状態
となる。
【0041】(第三の場合)商用電源2が停電の状態
で、電力消費機器11の電源スイッチ11aがONの状
態では、停電検出回路16から停電検出信号が出力さ
れ、停電検出回路16の出力レベルがHighとなり、
装置電源11bの二次側出力レベルがHighとなって
いる。
【0042】従って、AND回路13aへの入力は、停
電検出回路16からの入力レベルがそのままHighと
なり、第一のインバータ回路13bを介した装置電源1
1bからの入力レベルがLowとなるので、AND回路
13aからの出力レベルはLowとなる。
【0043】そして、第二のインバータ回路13cを介
したリレー12aの入力レベルがHighとなり、リレ
ー12aがONとなるので、リレー12aを介して電力
供給部15と電力消費機器11との間が導通された状態
となる。
【0044】(第四の場合)商用電源2が停電の状態
で、電力消費機器11の電源スイッチ11aがOFFの
状態では、停電検出回路16からの出力レベルがHig
h、装置電源11bの二次側出力レベルがLowとなっ
ている。従って、AND回路13aへの入力は、停電検
出回路16からの入力レベルがそのままHighとな
り、第一のインバータ回路13bを介した装置電源11
bからの入力レベルがHighとなるので、AND回路
13aからの出力レベルはHighとなる。
【0045】そして、第二のインバータ回路13cを介
してのリレー12aへの入力レベルがLowとなり、リ
レー12aがOFFとなるので、この場合にだけ、リレ
ー12aにより電力供給部15と電力消費機器11との
間が遮断された状態となる。
【0046】すなわち、制御部14は、商用電源2が停
電した状態で、かつ、電源スイッチ11aがOFFの状
態のときだけ電力供給部15と電力消費機器11との間
を遮断することになり、停電で、かつ、電源スイッチ1
1aがOFFの場合に、電力供給部15のバッテリ1b
の電力が使用され、停電が長期化した場合にバッテリ1
bが過放電状態となるのを防止することができる。
【0047】なお、電力供給部15と電力消費機器11
との間が遮断された状態でも、上記制御回路13が作動
するように制御回路13にバッテリ1bからの電力が供
給された状態となるが、制御回路13は図2に示すよう
に非常に小規模な回路なので、その消費電力はバッテリ
1bの容量に比較して無視できるほど小さく、制御回路
13の電力消費によりバッテリ1bの過放電をまねく可
能性は極めて少ない。
【0048】また、商用電源2が停電の状態で電源スイ
ッチ11aをONからOFFにした場合には、上記第三
の場合から第四の場合となるので、電力供給部15と電
力消費機器11との間が遮断されることになる。従っ
て、電力消費機器11を使用している状態で、停電とな
った場合には、電力消費機器11のオペレータがデータ
の待避等の処置を行った後に、電源スイッチ11aをO
FFとすることにより、電力消費機器11を正常終了し
て停止させることができるとともに、無停電電源装置1
0のバッテリ1bの過放電を防止することができる。
【0049】なお、この実施例において停電検出回路1
6は、電力消費機器11にも停電検出信号を出力するよ
うになっており、電力消費機器11側が上記停電検出信
号に対応したものであれば、オペレータに対して電力消
費機器11から停電となったことを警告することがで
き、電力消費機器11の停止を促すことができるように
なっている。
【0050】また、電力供給部15と電力消費機器11
とが遮断された状態で、商用電源2が停電のまま電源ス
イッチ11aをOFFからONにした場合には、装置電
源11bに電力が供給されていないので、いくら電源ス
イッチ11aを操作しても装置電源11bからの出力が
Lowとなったままとなるとともに、停電検出信号が出
力された状態となっているので、AND回路13aから
の出力レベルは上記第四の場合と同様にHighとなる
とともにリレー12aの入力がLowとなるので、リレ
ー12aが導通状態となることがなく、電力消費機器1
1は起動せず、バッテリ1bが保護された状態となる。
【0051】従って、電力消費機器11が再起動可能と
なるのは、停電検出回路16からの停電検出信号の出力
が無くなった場合、すなわち、商用電源2の停電が終わ
った場合だけである。
【0052】なお、電力供給部15には、従来の無低電
電源装置を代用することが可能である。従来の無停電電
源装置には、バッテリ1b、と充放電回路1cが備えら
れているとともに、一般的に、上述のように電力消費機
器11からオペレータに停電を警告するために、停電検
出信号を出力する停電検出回路16が備えられているの
で、そのままこの実施例の電力供給部15とすることが
できる。
【0053】従って、上記遮断回路12と制御回路13
とからなる制御部14を従来の無停電電源装置と電力消
費機器11との間に設置するようにすれば、既設の無停
電電源装置を廃棄することなく、上記図1に示すこの実
施例の無停電電源装置10と同様の構成を有するシステ
ムを低コストで実現することができる。
【0054】すなわち、この実施例の無停電源装置10
の制御部14と、電力供給部15とを別体の構成とする
ことにより、従来の無停電電源装置を電力供給部15と
して活用することができるとともに、制御部14だけを
製品化したり、制御部14を電力消費機器11に組み込
んだりすることが可能となる。
【0055】また、上記実施例においては、制御回路1
3を論理回路で示し、遮断回路12をソリッドステート
リレー12aとしたが、制御回路13及び遮断回路12
からなる制御部14を構成するデバイスは、特に限定さ
れるものではない。
【0056】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の請
求項1記載の無停電電源装置は、電力消費機器への供給
電流の値により電力消費機器の電源のON・OFFを判
断するのではなく、上記電力消費機器の装置電源の二次
側の出力電圧により、電源スイッチのON・OFFを判
断しているので、どのような電力消費機器においても、
電源スイッチのON・OFFの状態を正確に判断するこ
とができる。
【0057】従って、従来のように電源スイッチがOF
Fとなっていても、常備電源への供給電力が大きいため
に、電源スイッチがOFFとなったことを判定できず、
常備電源の大きな供給電力により無停電電源装置のバッ
テリが過放電してしまうような事態を防止することがで
きる。すなわち、無停電電源装置のバッテリへのダメー
ジを常備電源への供給電力の大きさに関係なく確実に防
止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の無停電電源装置と該無停電
電源装置から電力を供給される電力消費機器とからなる
システムの基本構成を示すブロック図である。
【図2】上記実施例の無停電電源装置の制御部の基本構
成を示すブロック図である。
【図3】上記従来例における無停電電源装置の構成を示
すブロック図である。
【符号の説明】
1b バッテリ 2 商用電源 10 無停電電源装置 11 電力消費機器 11b 装置電源 12 遮断回路(遮断手段) 13 制御回路(制御手段) 16 停電検出回路(停電検出手段)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 商用電源から電力を供給される電力消費
    機器に対して、上記商用電源からの電力が断たれた際に
    電力を供給するバッテリと、 上記商用電源の停電を検出するとともに、停電時に停電
    検出信号を出力する停電検出手段と、 上記電力消費機器と上記バッテリとの間に介在し、上記
    バッテリから上記電力消費機器への電力供給を遮断する
    遮断手段と、 上記電力消費機器の装置電源の出力電圧が所定値以下の
    状態で、かつ、上記停電検出手段から停電検出信号が出
    力された状態の場合に、上記遮断手段を作動させる制御
    手段とを具備してなることを特徴とする無停電電源装
    置。
JP6336438A 1994-12-22 1994-12-22 無停電電源装置 Pending JPH08182223A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6336438A JPH08182223A (ja) 1994-12-22 1994-12-22 無停電電源装置

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JP6336438A JPH08182223A (ja) 1994-12-22 1994-12-22 無停電電源装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009284652A (ja) * 2008-05-22 2009-12-03 Yutaka Denki Seisakusho:Kk 省エネルギー電源装置

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