JPH09233733A - 非常用電源 - Google Patents

非常用電源

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JPH09233733A
JPH09233733A JP8043474A JP4347496A JPH09233733A JP H09233733 A JPH09233733 A JP H09233733A JP 8043474 A JP8043474 A JP 8043474A JP 4347496 A JP4347496 A JP 4347496A JP H09233733 A JPH09233733 A JP H09233733A
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JP
Japan
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power
inverter
engine
output
power source
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JP8043474A
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English (en)
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Sakae Nagamachi
栄 長町
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Shinko Electric Co Ltd
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Shinko Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 非常用電源の低騒音化および瞬時起動を実現
する。 【解決手段】 商用電源と非常用電源とを切り換える切
換手段12を備え、商用電源の給電停止時に切換手段1
2を非常用電源側に切り換えて交通信号機等の被給電機
器へ電力を供給する非常用電源において、バッテリ2
と、商用電源からの電力によってバッテリ2を充電する
充電器1と、所定の低回転数のエンジン4と、エンジン
4に駆動されるダイナモ7と、交流発電機7の出力電力
を整流して出力する整流回路8と、整流回路8の出力電
力を被給電機器に応じた交流電力に変換するインバータ
9と、バッテリ2から供給される電力で駆動されるコン
トローラ3とを具備する。コントローラ3は、停電時に
は、切換手段12を非常用電源側に切り換え、インバー
タ9を駆動し、エンジン4を始動し、インバータ9の出
力電力が安定した場合にはこの出力電力を被給電機器へ
供給させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、商用電源による給
電が停止した非常時において給電可能な非常用電源に関
する。
【0002】
【従来の技術】大地震等の天災や大事故発生時等におい
ては、広域で商用電源が使用不可能となることがある
が、近年、このようなケースにおいても、交通信号機等
の社会基盤上極めて重要な被給電機器に電力を確実に供
給する非常用電源の重要性が高まってきている。
【0003】この種の非常用電源は、比較的大電力を必
要とされるため、一般的には、エンジンと発電機を組み
合わせて構成され、停電検出後、エンジンを始動して発
電し、定格電力が得られた後に、商用電源の代替電源と
して切り換えて使用される。上記エンジンの始動および
電源の切換は自動的に行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の非常用電源においては、発電機が商用電源と同一周
波数の電力を出力する必要があり、エンジンの回転数が
一定値に規定される(例えば、3600rpm)。した
がって、エンジン回転中の騒音が大きく、特に交通信号
機などの住宅地等に設置され24時間稼働する機器に適
用するには不適当であるという欠点がある。
【0005】また、停電検出後、エンジンの回転数が一
定値に達し、定格電力が発電機から出力されるまでの時
間(以後、発電機起動時間と称す)、交通信号機等は停
電状態にある。エンジンや発電機の特性を考慮して上記
発電機起動時間を短縮することも考えられるが、エンジ
ンや発電機の組合せのみによって発電機起動時間を0に
することは不可能である。発電機起動時間が十分に短く
ないと、例えば、交通信号機においては、自動車の運転
者に過剰な不安感を与える一因となる。
【0006】本発明は、上述した事情に鑑みて為された
ものであり、低騒音化を第1の目的とするものである。
また、本発明は、発電機起動時間を削減して瞬時起動を
実現することを第2の目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
商用電源と非常用電源とを切り換える切換手段を備え、
商用電源の給電停止時に前記切換手段を非常用電源側に
切り換えて被給電機器へ電力を供給する非常用電源にお
いて、第1の蓄電手段と、商用電源からの電力によって
該第1の蓄電手段を充電する充電器と、所定の低回転数
のエンジンと、前記エンジンに駆動される発電機と、前
記発電機の出力電力を整流して出力する整流手段と、前
記整流手段の出力電力を前記被給電機器に応じた交流電
力に変換するインバータと、前記第1の蓄電手段から供
給される電力で駆動される制御手段とを具備し、前記制
御手段は、前記給電停止時には、前記切換手段を非常用
電源側に切り換え、前記エンジンを始動し、前記発電機
の出力電圧安定後、前記インバータを駆動し、前記イン
バータの出力電圧が安定した場合にはこの出力電力を前
記被給電機器へ供給させることを特徴とする非常用電
源。
【0008】請求項2記載の発明は、請求項1記載のも
のにおいて、前記充電器に充電される大容量の第2の蓄
電手段を具備し、前記充電器は商用電源からの電力によ
って前記第1の蓄電手段および第2の蓄電手段を充電
し、前記インバータは前記整流回路の出力電力および前
記第2の蓄電手段の出力電力のいずれの電力をも交流電
力に変換することを特徴としている。請求項3記載の発
明は、請求項2記載のものにおいて、前記制御手段は、
前記給電停止時には、前記第2の蓄電手段の残量が所定
の容量以下である場合にのみ前記エンジンを始動するこ
とを特徴としている。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。ここでは、被給電機器とし
て交通信号機を例に挙げて説明する。図1は本発明の一
実施形態による非常用電源の構成を示すブロック図であ
り、この図において、1は交通信号機へ供給される交流
100Vが入力される大容量の充電器であり、2系統の
直流電流を出力する。
【0010】2は充電器1に接続された12Vまたは2
4Vの小容量のバッテリ(第1の蓄電手段)であり、充
電器1からの出力電力により充電されるとともに、後述
するコントローラ(制御手段)3へ所定の直流電力を出
力する。4はエンジン、5はエンジン4のセルモータ、
6はエンジン4に駆動されるダイナモ(直流発電機)、
7はエンジン4に駆動される交流発電機(発電機)であ
り、セルモータ5はスイッチSW1を介してバッテリ2
に接続され、バッテリ2から出力される電力で駆動され
る。ダイナモ6はバッテリ2に接続され、発生した電力
をバッテリ2へ供給する。
【0011】8は交流発電機7の後段に設けられた整流
回路(整流手段)であり、交流発電機7の出力を整流す
る。9は整流回路8の後段に設けられたインバータであ
り、整流回路8の出力を交流(例えば60Hz)に変換
して出力する。上記交流発電機7、整流回路8、および
インバータ9はフィードバックループを構成し、界磁制
御を行うよう設定されている。なお、インバータ9は、
スイッチSW2を介してバッテリ2に接続されており、
バッテリ2から供給される電力により駆動される。ここ
で、交流発電機7、整流回路8、インバータ9の回路構
成は、例えば、図2に示されるような構成となる。な
お、インバータ中の制御回路13とコントローラ3とを
同一の装置として実現することも可能である。
【0012】再び図1において、10は大容量のバッテ
リ(第2の蓄電手段)であり、充電器1に接続され、バ
ッテリ2とともに充電される、このバッテリ10は整流
子11を介して整流回路8とインバータ9との接続線に
接続されている。なお、バッテリ10の容量は、交流発
電機7が稼働していない場合にも整流回路8側からイン
バータ9へ入力される電流および電圧が所望の値をしば
らくの間維持できるよう十分な容量に設定されている。
【0013】インバータ9の後段にはスイッチSW3と
切換手段12が直列に設けられている。切換手段12は
交通信号機へ供給する電力を商用側と発電機側との間で
切り換えるものであり、発電機側選択時には、スイッチ
SW3を介して供給されるインバータ9からの出力が交
通信号機へ供給される。
【0014】前述したコントローラ3は、バッテリ2か
ら供給される電力により駆動され、停電を検出する検出
器(図示略)の出力、バッテリ10からインバータ9へ
の出力電流および出力電圧、およびインバータ9の出力
に基づいて、スイッチSW1〜SW3および切換手段1
2を切り換える。コントローラ3の動作の詳細は後述す
る本非常用電源の動作に併せて説明する。
【0015】以下、上述した構成の非常用電源の動作の
一例について説明する。ただし、ここでは、切換手段1
2は商用側に切り換えられており、交通信号機の電源と
して商用電源が使用されているものとする。このような
状態では、充電器1により、バッテリ10およびバッテ
リ2が徐々に充電されていく。
【0016】このような状態において、所定の時間(例
えば、2秒間)、商用電源からの給電が停止すると、図
示せぬ検出器において停電が検出され、その旨を表す信
号がコントローラ3へ供給される。これにより、コント
ローラ3は、スイッチSW2をオン(閉)にするととも
に、切換手段12を発電機側に切り換える。これによ
り、インバータ9が駆動される。通常、この時点では、
バッテリ10からインバータ9への出力電流および出力
電圧が定格出力を得るに十分な値になっている。すなわ
ちバッテリ10の残量が所定の容量を超過しているた
め、コントローラ3は、スイッチSW1をオフのままに
する。なお、バッテリ10の残量は、CT(図1参照)
による検出電流と、バッテリ10の端子間電圧に基づい
て推定可能である。
【0017】これに平行して、コントローラ3は、イン
バータ9の出力が安定したことを確認した後にスイッチ
SW3をオン(閉)にする。インバータ9には、バッテ
リ10から電力が供給されているため、インバータ9の
出力は急速に立ち上がる。したがって、停電検出からス
イッチSW3がオンとなり、発電機側から交通信号機へ
電力が供給されるまでの時間(発電機起動時間)は、0
に近い時間となる。しかも、エンジン4が定回転となる
までの時間を短縮する必要がなく、自由度の高い設計が
可能となる。さらに、非常用電源の出力電力において、
周波数変動が発生しないという利点もある。
【0018】その後、バッテリ10の残量が低下し、所
定の容量以下になると、コントローラ3はスイッチSW
1をオンにする。すなわち、バッテリ10に十分な残量
があるうちは、エンジン4を始動させず、バッテリ10
の残量が定格電力を得るに不十分な量に低下した時に初
めてエンジン4を始動させるのである。したがって、エ
ンジン4未始動期間においては、静粛性に極めて優れた
駆動が可能となる。スイッチSW1がオンとなることに
より、セルモータ5が駆動され、エンジン4が始動す
る。なお、スイッチSW1は、エンジン4始動後にオフ
(開)となる。この時点では、インバータ9において、
バッテリ10側からの電力と、交流発電機7側からの電
力との両方が交流電力に変換される。
【0019】エンジン4の回転数が高くなり、交流発電
機7からの出力が安定すると、インバータ9は、交流発
電機7側からの電力のみを交流電力に変換するようにな
る。この際、整流回路8からバッテリ11への電流の逆
流は、整流子11によって防止される。なお、エンジン
4の回転に応じて回転するダイナモ6により、バッテリ
2は充電され続ける。
【0020】なお、交流発電機7の出力が整流回路8お
よびインバータ9を介して交通信号機へ供給されるよう
構成されているため、エンジン4の回転数は、自由に設
定可能である。したがって、約600〜700rpm程
度の低回転で定格電力を得ることが可能であり、エンジ
ンの高回転(例えば、3600rpm)駆動による騒音
を大幅に低下させることができる。
【0021】商用電源による電力供給が再開されると、
コントローラ3は、スイッチSW2およびSW3をオフ
にし、切換手段12を商用側に切り換える。これによ
り、交通信号機には商用電源からの電力が供給され、非
常用電源のバッテリ2,10は、充電器1により徐々に
(交通信号機の動作に影響を及ぼさない範囲で)充電さ
れる。なお、上述した非常用電源は、自身を自動的に保
守する機能を備えており、例えば、30日に1回、数分
間の起動運転を行うよう構成されている。
【0022】以上、本発明の実施形態を図面を参照して
詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
の変更等があっても本発明に含まれる。たとえば、大容
量のバッテリ10および整流子11を取り去って製造コ
ストを低減することも可能である。この場合、充電器1
は、バッテリ2のみを充電できればよいため、より低価
格の充電器で代用できる。また、コントローラ3は、バ
ッテリ10の出力を監視する必要がなく、より簡素な構
成で実現可能である。もちろん、低回転のエンジン4を
使用することによる消音化の効果は維持される。ただ
し、この場合、エンジン4が所定の回転数に達するまで
安定した出力は得られないため、発電機起動時間を0に
近い時間まで削減することはできない。また、エンジン
4の回転数をコントローラ3によって制御するようにし
てもよい。これにより、バッテリ10の出力電力に応じ
てエンジン4の回転数を制御することが可能となり、よ
り一層の消音化を実現することができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発電機により発生する交流電力を一旦直流電力に変換す
るようにしたため、エンジンの回転数を低く設定するこ
とが可能であり、低騒音化を実現することができるとい
う効果がある。さらに、大容量の第2の蓄電手段を備
え、この第2の蓄電手段からの出力電力を整流手段から
の出力電力とをともにインバータへ供給するようにした
ため、インバータの出力電力が瞬時に立ち上がり、発電
機起動時間を大幅に短縮することができるという効果が
ある。また、制御手段が、第2の蓄電手段の残量が十分
であればエンジンを始動しない、といった制御を実現で
きるため、低騒音化を一層推進することができるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による非常用電源の構成を
示すブロック図である。
【図2】同非常用電源における交流発電機7、整流回路
8、インバータ9の回路構成を示す図である。
【符号の説明】
1 充電器 2,10 バッテリ 3 コントローラ 4 エンジン 5 セルモータ 6 ダイナモ 7 交流発電機 8 整流回路 9 インバータ 11 整流子 12 切換手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 商用電源と非常用電源とを切り換える切
    換手段を備え、商用電源の給電停止時に前記切換手段を
    非常用電源側に切り換えて被給電機器へ電力を供給する
    非常用電源において、 第1の蓄電手段と、 商用電源からの電力によって該第1の蓄電手段を充電す
    る充電器と、 所定の低回転数のエンジンと、 前記エンジンに駆動される発電機と、 前記発電機の出力電力を整流して出力する整流手段と、 前記整流手段の出力電力を前記被給電機器に応じた交流
    電力に変換するインバータと、 前記第1の蓄電手段から供給される電力で駆動される制
    御手段とを具備し、 前記制御手段は、前記給電停止時には、 前記切換手段を非常用電源側に切り換え、前記エンジン
    を始動し、前記発電機の出力電圧安定後、前記インバー
    タを駆動し、前記インバータの出力電圧が安定した場合
    にはこの出力電力を前記被給電機器へ供給させることを
    特徴とする非常用電源。
  2. 【請求項2】 大容量の第2の蓄電手段を具備し、 前記充電器は商用電源からの電力によって前記第1の蓄
    電手段および第2の蓄電手段を充電し、 前記インバータは前記整流回路の出力電力および前記第
    2の蓄電手段の出力電力のいずれの電力をも交流電力に
    変換することを特徴とする請求項1記載の非常用電源。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は、前記給電停止時には、
    前記第2の蓄電手段の残量が所定の容量以下である場合
    にのみ前記エンジンを始動することを特徴とする請求項
    2記載の非常用電源。
JP8043474A 1996-02-29 1996-02-29 非常用電源 Withdrawn JPH09233733A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102769968A (zh) * 2012-06-26 2012-11-07 中国石油天然气集团公司 一种智能照明电源设备
KR101217777B1 (ko) * 2012-09-25 2013-01-02 대한신호 주식회사 대체전원 전환장치
JP2013087585A (ja) * 2011-10-21 2013-05-13 Handa Kikai Kk 道路維持車
JP2015089698A (ja) * 2013-11-05 2015-05-11 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両およびハイブリッド車両の制御方法
JP2021191138A (ja) * 2020-06-01 2021-12-13 ソフトバンク株式会社 電源切替装置、非常用電源システム及び電源切替方法
CN115765146A (zh) * 2023-01-10 2023-03-07 深圳榕亨实业集团有限公司 一种备用电源控制系统及控制方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013087585A (ja) * 2011-10-21 2013-05-13 Handa Kikai Kk 道路維持車
CN102769968A (zh) * 2012-06-26 2012-11-07 中国石油天然气集团公司 一种智能照明电源设备
CN102769968B (zh) * 2012-06-26 2014-07-02 中国石油天然气集团公司 一种智能照明电源设备
KR101217777B1 (ko) * 2012-09-25 2013-01-02 대한신호 주식회사 대체전원 전환장치
JP2015089698A (ja) * 2013-11-05 2015-05-11 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両およびハイブリッド車両の制御方法
CN105705367A (zh) * 2013-11-05 2016-06-22 丰田自动车株式会社 混合动力车辆、用于混合动力车辆的控制方法及用于混合动力车辆的控制器
US9796376B2 (en) 2013-11-05 2017-10-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle, control method for hybrid vehicle, and controller for hybrid vehicle
JP2021191138A (ja) * 2020-06-01 2021-12-13 ソフトバンク株式会社 電源切替装置、非常用電源システム及び電源切替方法
CN115765146A (zh) * 2023-01-10 2023-03-07 深圳榕亨实业集团有限公司 一种备用电源控制系统及控制方法

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