JPH10112943A - Supply of power in power failure - Google Patents
Supply of power in power failureInfo
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- JPH10112943A JPH10112943A JP8263911A JP26391196A JPH10112943A JP H10112943 A JPH10112943 A JP H10112943A JP 8263911 A JP8263911 A JP 8263911A JP 26391196 A JP26391196 A JP 26391196A JP H10112943 A JPH10112943 A JP H10112943A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、通常は商用交流電
源（ＡＣ）を通して電力供給を防犯、防災、通信、情報
（サーバ、ＦＡパソコン等）、医療向けの精密機械や自
動機械等の外部機器に行っている設備において、停電時
において、防犯、防災、通信、情報（サーバ、ＦＡパソ
コン等）、医療向けの精密機械や自動機械等の外部機器
に作動電流を供給する方法に関する。ここで、停電と
は、電力（電流）供給が断たれることを指し、例えば電
力会社からの供給電力が断たれる場合や、ブレーカが落
ちたり、コンセントがショートする、あるいは断線等に
より供給電力が断たれる場合等を指すことにする。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to external equipment such as crime prevention, disaster prevention, communication, information (servers, FA personal computers, etc.), precision machines and automatic machines for medical use, usually through a commercial AC power supply (AC). The present invention relates to a method for supplying operating current to external equipment such as security equipment, disaster prevention equipment, communication, information (servers, FA personal computers, etc.), medical precision equipment, automatic equipment, etc. in the event of a power outage. Here, a power failure refers to the interruption of power (current) supply, for example, when the power supply from an electric power company is interrupted, when a breaker is dropped, the outlet is short-circuited, or the wire is disconnected. Will be referred to as a case where
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、上記のような各外部機器に交流無
停電電源をそれぞれ接続し、停電時には、全ての外部機
器をそれに接続された交流無停電電源からそれぞれ電流
を供給して、無停電対策を行うことが一般的である。2. Description of the Related Art Conventionally, an AC uninterruptible power supply is connected to each of the above-mentioned external devices, and at the time of a power failure, current is supplied to all the external devices from the AC uninterruptible power supply connected thereto. It is common to take measures.
【０００３】しかしながら、上記構成によれば、一台の
外部機器に対して一台の交流無停電電源を接続しなけれ
ばならない、つまり、外部機器に対して同数の交流無停
電電源を要することから、外部機器の台数が増えれば増
えるほど交流無停電電源の設置スペースを要するととも
に交流無停電電源のコストが飛躍的に増大してしまう問
題点も発生していた。また、停電時における外部機器の
作動能力が交流無停電電源の容量によって決まるもので
あるため、特に負荷の大きな外部機器に対しては特別な
大型の交流無停電電源を要することになり、その分設置
スペースを要するだけでなく、容量の異なる交流無停電
電源を製作しなければならず、製造面及び管理面におい
て不利になる問題点があった。However, according to the above configuration, one AC uninterruptible power supply must be connected to one external device, that is, the same number of AC uninterruptible power supplies is required for the external device. However, as the number of external devices increases, the space for installing the AC uninterruptible power supply is required, and the cost of the AC uninterruptible power supply is dramatically increased. In addition, since the operation capability of external devices during a power failure is determined by the capacity of the AC uninterruptible power supply, a special large AC uninterruptible power supply is required especially for external devices with a large load. In addition to requiring an installation space, it is necessary to manufacture AC uninterruptible power supplies having different capacities, which is disadvantageous in terms of manufacturing and management.
【０００４】因みに、一台の外部機器に対して二台の交
流無停電電源を接続して電源の二重化を図ることによっ
て、一方の交流無停電電源が故障や機能不良等が発生し
た場合でも、他方の交流無停電電源が電流を供給して、
無停電対策の信頼性を向上させることができるものの、
二台の交流無停電電源を設けることは２倍のコストを要
することになるだけでなく、その交流無停電電源に対す
る設置スペースも２倍必要となるため、実施し難いもの
であった。特に、外部機器の台数が多くなればなるほど
前記不都合が顕著となるものである。Incidentally, by connecting two AC uninterruptible power supplies to one external device to achieve dual power supply, even if one AC uninterruptible power supply fails or malfunctions, The other AC uninterruptible power supply supplies current,
Although the reliability of uninterruptible power supply measures can be improved,
Providing two AC uninterruptible power supplies not only requires twice the cost, but also requires twice the installation space for the AC uninterruptible power supplies, which is difficult to implement. In particular, as the number of external devices increases, the inconvenience becomes more pronounced.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明が前述
の状況に鑑み、解決しようとするところは、停電時に外
部機器に作動電流を供給するための構成をコスト高にな
ることなく、しかも設置スペースも従来に比べて少なく
することができ、しかも、外部機器への作動電流の供給
を合理的に行うことによって、特別な大型の電源を要す
ることがなく、停電対策を行うことができるようにする
点にある。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned situation, the present invention is to solve the problem by providing a structure for supplying an operating current to an external device at the time of a power failure without increasing the cost and installing the device. The space can be reduced compared to the conventional one, and the supply of operating current to external devices is rational, so that a special large-scale power supply is not required and power failure measures can be taken. Is to do.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題解
決のために、複数台の外部機器に備えられる外部機器用
の電源を交直両用に構成するとともに、これら複数の電
源に商用交流電源及び単一の直流バックアップユニット
を並列に接続し、停電時において、前記直流バックアッ
プユニットから負荷の大きい外部機器に優先して作動電
流を供給するのである。従って、停電時には、負荷の大
きい外部機器にはそれに合った大きな作動電流を供給
し、負荷の小さな外部機器にはそれに合った小さな作動
電流を供給するのである。ところで、直流バックアップ
ユニットに接続されている外部機器の全てを能力１００
％で作動させることは皆無に等しく、この点から直流バ
ックアップユニットの容量を使用時の最大電力に合わせ
て設定することができ、その分、直流バックアップユニ
ットの小型化を図ることが可能となる。According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a power supply for external equipment provided in a plurality of external equipments is configured to be used for both AC and DC and a commercial AC power supply is connected to the plurality of power supplies. And a single DC backup unit is connected in parallel, and at the time of a power failure, the DC backup unit supplies an operating current with priority to an external device having a large load. Accordingly, at the time of a power failure, a large operating current is supplied to an external device having a large load, and a small operating current is supplied to an external device having a small load. By the way, all of the external devices connected to the DC backup unit have a capacity of 100.
The operation of the DC backup unit is almost zero. From this point, the capacity of the DC backup unit can be set according to the maximum power during use, and the DC backup unit can be downsized accordingly.
【０００７】前記複数の電源を特定台数毎に単一の直流
バックアップユニットに接続するとともに、これら複数
台の直流バックアップユニットを相互間で電流の受渡し
ができるように並列に接続し、停電時において、前記各
直流バックアップユニットからそれに接続された外部機
器に作動電流を供給し、且つ、前記各直流バックアップ
ユニットの電圧が略一定に維持されるように該直流バッ
クアップユニット間で電流の受渡しを行うのである。従
って、大きな負荷の外部機器に接続されている直流バッ
クアップユニットの電圧が他の直流バックアップユニッ
トの電圧よりも低下すると、その低下した直流バックア
ップユニットにこれよりも電圧の高い直流バックアップ
ユニットから電流が供給され、各直流バックアップユニ
ットの電圧が略一定に維持されるのである。そして、あ
る特定の一台の直流バックアップユニットが故障や機能
不良等が発生した場合でも、その直流バックアップユニ
ットに接続された複数の電源に他の直流バックアップユ
ニットから作動電流が供給されるのである。The plurality of power supplies are connected to a single DC backup unit for each specific number, and the plurality of DC backup units are connected in parallel so that current can be transferred between them. An operating current is supplied from each of the DC backup units to an external device connected thereto, and current is transferred between the DC backup units so that the voltage of each of the DC backup units is maintained substantially constant. . Therefore, when the voltage of the DC backup unit connected to the external device having a large load becomes lower than the voltages of the other DC backup units, current is supplied to the lowered DC backup unit from the DC backup unit having a higher voltage. Thus, the voltage of each DC backup unit is maintained substantially constant. Then, even when a failure or a malfunction occurs in one specific DC backup unit, an operating current is supplied from another DC backup unit to a plurality of power supplies connected to the DC backup unit.
【０００８】前記単数又は複数の直流バックアップユニ
ットに充電部を有する直流電源を接続することによっ
て、直流バックアップユニットの容量以上の電流を補充
することができるとともに、停電時に直流バックアップ
ユニットが故障や機能不良等が発生した場合や停電時に
おいて直流バックアップユニットから外部機器への電流
供給が終了した場合でも、直流電源から外部機器の電源
に電流を供給することができる。[0008] By connecting a DC power supply having a charging section to the one or more DC backup units, a current larger than the capacity of the DC backup unit can be supplemented, and the DC backup unit may fail or malfunction in the event of a power failure. Even when such a situation occurs or when the current supply from the DC backup unit to the external device ends at the time of a power failure, the current can be supplied from the DC power supply to the power supply of the external device.
【０００９】前記外部機器が商用交流電源により作動し
ている作動中において、該外部機器が接続されている前
記直流バックアップユニットを充電可能に構成すること
によって、外部機器を通して直流バックアップユニット
を充電することができ、直流バックアップユニットに対
する特別な充電器を不要にすることができる。When the external device is operated by a commercial AC power supply, the DC backup unit to which the external device is connected can be charged so that the DC backup unit is charged through the external device. This eliminates the need for a special charger for the DC backup unit.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】図１に、ＬＡＮ（ローカルエリア
ネットワーク）で接続された多数の外部機器の一例であ
るパソコン１〜１１（１１台）とサーバ１２から構成さ
れるパソコンサーバシステムを示している。本発明は、
パソコンサーバシステムに適用できる他、防犯や防災シ
ステム、各種の通信システムや各種の情報システム、あ
るいは医療向けの精密機械や自動機械等、停電時の電流
供給対策を必要とするものに適用することができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a personal computer server system comprising personal computers 1 to 11 (11) and a server 12, which are examples of a large number of external devices connected by a LAN (local area network). I have. The present invention
In addition to being applicable to personal computer server systems, it can be applied to security and disaster prevention systems, various communication systems and various information systems, or precision machines and automatic machines for medical use, etc. it can.
【００１１】前記パソコン１〜１１及びサーバ１２に
は、それぞれ内蔵電源１３〜２３及び２４を備えてい
る。これら電源１３〜２４は、商用交流入力と別途絶縁
された直流入力のいずれの入力でも安定した直流出力を
出力するタイプのものを採用している。そして、それぞ
れの交流入力端子は、商用交流電源２５より配電された
各差込コンセント２６〜３７に接続されている。又、図
において上側に位置する３つの電源１３〜１５の直流入
力端子が第１直流バックアップユニット３８に接続さ
れ、図において左側に位置する３つの電源９〜１１の直
流入力端子が第４直流バックアップユニット４１に接続
され、図において下側に位置する３つの電源１９，２
０，２４の直流入力端子が第３直流バックアップユニッ
ト４０に接続され、図において右側に位置する３つの電
源１６〜１８の直流入力端子が第２直流バックアップユ
ニット３９に接続されている。The personal computers 1 to 11 and the server 12 have built-in power supplies 13 to 23 and 24, respectively. Each of the power supplies 13 to 24 is of a type that outputs a stable DC output with any of a commercial AC input and a DC input that is separately insulated. Each of the AC input terminals is connected to each of the outlets 26 to 37 distributed from the commercial AC power supply 25. The DC input terminals of the three power supplies 13 to 15 located on the upper side in the figure are connected to the first DC backup unit 38, and the DC input terminals of the three power supplies 9 to 11 located on the left side in the figure are connected to the fourth DC backup unit. Three power supplies 19 and 2 connected to the unit 41 and located on the lower side in the figure.
The DC input terminals 0 and 24 are connected to the third DC backup unit 40, and the DC input terminals of the three power supplies 16 to 18 located on the right side in the figure are connected to the second DC backup unit 39.
【００１２】前記各直流バックアップユニット３８〜４
１は、同一構造であるため、第１直流バックアップユニ
ット３８についてのみ説明すれば、図２に示すように、
複数個の電池を直列にした第１蓄積部４２と、複数個の
電気２重層コンデンサ４３・・及び４４・・をそれぞれ
直列にした第２蓄積部及び第３蓄積部とを並列に接続し
ている。そして、これら各直流バックアップユニット３
８〜４１を図１に示すように同極同士を接続することに
よって、接続された各直流バックアップユニット３８〜
４１に蓄積された電荷が電位差により移動することによ
って、各直流バックアップユニット３８〜４１の電荷量
が常に略等しくなる、即ち各直流バックアップユニット
３８〜４１の電圧が常に略等しくなるように構成されて
いる。図１では、第１直流バックアップユニット３８と
第２直流バックアップユニット３９、第３直流バックア
ップユニット４０、第４直流バックアップユニット４１
とを接続し、第２直流バックアップユニット３９と第３
直流バックアップユニット４０とを接続するとともに、
第３直流バックアップユニット４０と第４直流バックア
ップユニット４１とを接続したが、これに加えて、図５
に示すように、第２直流バックアップユニット３９と第
４直流バックアップユニット４１とを接続してもよい。
又、図６に示すように、これら直流バックアップユニッ
ト３８〜４１を単一の接続ボックス５１に集中的に接続
するようにしてもよく、直流バックアップユニット３８
〜４１同士の接続方法は、これらに限定されるものでは
ない。図６にした場合には、後述の直流電源４６もこの
接続ボックス５１に集中的に接続することができる。
又、直流バックアップユニット３８〜４１の個数は、４
個以外、つまり１個又は２個、或いは３個でもよいし、
又、５個以上でもよい。Each of the DC backup units 38-4
1 has the same structure, so if only the first DC backup unit 38 is described, as shown in FIG.
A first storage unit 42 in which a plurality of batteries are connected in series, and a second storage unit and a third storage unit in which a plurality of electric double-layer capacitors 43,. I have. And each of these DC backup units 3
By connecting the same poles to the DC backup units 38 to 41 as shown in FIG.
The charge accumulated in 41 moves due to the potential difference, so that the charge amount of each DC backup unit 38-41 is always substantially equal, that is, the voltage of each DC backup unit 38-41 is always substantially equal. I have. 1, a first DC backup unit 38, a second DC backup unit 39, a third DC backup unit 40, a fourth DC backup unit 41
And the second DC backup unit 39 and the third
While connecting to the DC backup unit 40,
Although the third DC backup unit 40 and the fourth DC backup unit 41 were connected, in addition to this, FIG.
, The second DC backup unit 39 and the fourth DC backup unit 41 may be connected.
Further, as shown in FIG. 6, the DC backup units 38 to 41 may be intensively connected to a single connection box 51.
-41 are not limited to these. In the case shown in FIG. 6, a DC power supply 46 described later can also be intensively connected to the connection box 51.
The number of DC backup units 38 to 41 is 4
Other than one, that is, one or two, or three,
Also, five or more may be used.
【００１３】前記のように各直流バックアップユニット
３８〜４１を接続してあるから、電位差によって電流の
受渡しが行われるのであり、例えば図４に基づいて説明
する。図において、パソコン等の３台の外部機器をそれ
ぞれ一括りとして第１外部機器群〜第４外部機器群５２
〜５５とし、第３外部機器群５４の負荷が最も大きいも
のとする。各直流バックアップユニット３８〜４１同士
を接続した電線には、図に示すように、負荷の小さい第
１直流バックアップユニット３８、第２直流バックアッ
プユニット３９、第４直流バックアップユニット４１か
らそれぞれ電流ＩＡ、ＩＢ、ＩＤがそれぞれ図に示す方
向に沿って流れ、負荷の大きい第３直流バックアップユ
ニット４０に前記電流の合計、つまりＩＡ＋ＩＢ＋ＩＤ
＝ＩＣの電流が供給されることになるのである。このよ
うに、電位の高い直流バックアップユニットから電位の
低い直流バックアップユニットへ電流が供給されるよう
に構成している。Since the DC backup units 38 to 41 are connected as described above, the delivery of current is performed by a potential difference, which will be described with reference to FIG. 4, for example. In the figure, a first external device group to a fourth external device group 52 are grouped into three external devices such as a personal computer.
The load of the third external device group 54 is assumed to be the largest. As shown in the figure, the electric wires connecting the respective DC backup units 38 to 41 have currents IA, IB from the first DC backup unit 38, the second DC backup unit 39, and the fourth DC backup unit 41 with a small load, respectively. , ID respectively flow in the directions shown in the figure, and the total of the currents, that is, IA + IB + ID, is supplied to the third DC backup unit 40 having a large load.
= The current of the IC will be supplied. Thus, the configuration is such that the current is supplied from the high-potential DC backup unit to the low-potential DC backup unit.
【００１４】図２に示すように、前記第１直流バックア
ップユニット３８と、充電部である内蔵電池４５を有す
る直流電源４６とを接続している。従って、前記直流バ
ックアップユニット３８〜４１の電位が必要以上に下が
った場合や、停電や故障等の何らかの原因で前記直流バ
ックアップユニット３８〜４１からパソコン１〜１１の
内蔵電源１３〜２４への直流出力の供給が断たれた場合
に、第１直流バックアップユニット３８へ直流電源４６
から直流出力を供給して、直流電源４６からパソコン１
〜１１の内蔵電源１３〜２４へ直流出力を供給すること
ができるようにしている。図に示す４７は、三相動力電
源である。前記直流電源４６は、具体的には図に示すよ
うに、前記三相動力電源４７に接続された充電器４９
と、この充電器４９により充電される前記内蔵電池４５
と、この内蔵電池４５からの直流出力の安定化を図るた
めのＤＣ−ＤＣコンバータ５０とから構成されている
が、この構成に限定されるものではない。前記三相動力
電源４７に加えて、太陽電池パネルを設けて、昼間は太
陽電池パネルを直流電源として使用し、夜間のみ、つま
り太陽電池パネルを直流電源として使用できない時間を
三相動力電源４７として使用すれば、省エネルギー化を
図ることができるだけでなく、災害時の非常用電源とし
ての役割を果たすことができる。As shown in FIG. 2, the first DC backup unit 38 is connected to a DC power supply 46 having a built-in battery 45 as a charging unit. Therefore, when the potential of the DC backup units 38 to 41 drops unnecessarily, or for some reason such as power failure or failure, DC output from the DC backup units 38 to 41 to the built-in power supplies 13 to 24 of the personal computers 1 to 11 is performed. When the supply of power is cut off, the DC power supply 46 is supplied to the first DC backup unit 38.
From the DC power supply 46 to the PC 1
To 11 can be supplied with DC output to the built-in power supplies 13 to 24. 47 shown in the figure is a three-phase power supply. Specifically, the DC power supply 46 includes a charger 49 connected to the three-phase power supply 47, as shown in the figure.
And the built-in battery 45 charged by the charger 49
And a DC-DC converter 50 for stabilizing the DC output from the built-in battery 45, but the present invention is not limited to this configuration. In addition to the three-phase power source 47, a solar panel is provided, and the solar panel is used as a DC power source during the daytime, and only during the night, that is, when the solar panel cannot be used as the DC power source, as the three-phase power source 47. If used, not only can energy saving be achieved, but it can also serve as an emergency power supply in the event of a disaster.
【００１５】前記直流電源４６と第１直流バックアップ
ユニット３８との間に、第１直流バックアップユニット
３８から直流電源４６への電流の逆流を阻止するための
ダイオード４８を設けるとともに、直流電源４６の電圧
を、前記直流バックアップユニット３８〜４１の過放電
を防ぐために該直流バックアップユニット３８〜４１の
放電打切り電圧付近に設定している。この直流バックア
ップユニット３８〜４１の放電打切り電圧付近に設定す
ることが望ましいが、これ以外の電圧値で実施すること
も可能である。前記のように直流バックアップユニット
３８〜４１の放電打切り電圧付近に直流電源４６の電圧
を設定することによって、停電が発生して第１直流バッ
クアップユニット３８の電圧が放電打切り電圧に近づか
ない限り、直流電源４６の内蔵電池４５から第１直流バ
ックアップユニット３８へ電流が流れないことになり、
停電時の直流出力の供給をより一層長い時間行うことが
でき、直流バックアップユニット３８〜４１の過放電の
防止を図ることができる。その結果、情報機器のパワー
ラインを確実に守ることができるのである。前記ダイオ
ード４８を特別に設けたが、そのダイオード４８の機能
を前記ＤＣ−ＤＣコンバータ５０に内蔵の整流用ダイオ
ードで兼用させることによって、ダイオード４８を省略
して実施することも可能である。A diode 48 is provided between the DC power supply 46 and the first DC backup unit 38 for preventing a reverse current from flowing from the first DC backup unit 38 to the DC power supply 46, and a voltage of the DC power supply 46 is provided. Is set near the discharge cutoff voltage of the DC backup units 38 to 41 in order to prevent the DC backup units 38 to 41 from overdischarging. It is desirable to set the voltage near the discharge cut-off voltage of the DC backup units 38 to 41, but it is also possible to use a voltage value other than this. By setting the voltage of the DC power supply 46 near the discharge cutoff voltage of the DC backup units 38 to 41 as described above, as long as a power failure occurs and the voltage of the first DC backup unit 38 does not approach the discharge cutoff voltage, the DC No current flows from the built-in battery 45 of the power supply 46 to the first DC backup unit 38,
Supply of a DC output during a power failure can be performed for a longer time, and overdischarge of the DC backup units 38 to 41 can be prevented. As a result, the power line of the information equipment can be reliably protected. Although the diode 48 is specially provided, it is also possible to omit the diode 48 by sharing the function of the diode 48 with a rectifying diode built in the DC-DC converter 50.
【００１６】前記直流電源４６、直流バックアップユニ
ット３８〜４１、パソコン１〜１１の内蔵電源１３〜２
４の電圧と電流の関係を、図３（ａ），（ｂ）に基づい
て説明する。図３（ａ）のグラフでは、横軸に時間ｔを
取り、縦軸に電圧値Ｖを取っている。又、図３（ｂ）の
グラフでは、横軸に時間ｔを取り、縦軸に電流値Ｉを取
っている。図に示すＶE は、直流バックアップユニット
３８〜４１の電圧を示し、Ｖe は、直流電源４６の電圧
を示している。商用交流電源２５（一般にはＡＣ１００
Ｖ）が正常な状態では、差込コンセント２６〜３７を通
して各パソコン１〜１１の内蔵電源１３〜２４の交流入
力端子に入力供給電流Ｉ1 、Ｉ2 、Ｉ3が図２の方向に
沿ってそれぞれ流れ、各パソコン１〜１１は必要な動作
を行うのである。これと同時に、各内蔵電源１３〜２４
の直流入力端子を介して各直流バックアップユニット３
８〜４１に電流Ｉa 、Ｉb 、Ｉc が図２に示す方向に沿
ってそれぞれ流れ、各直流バックアップユニット３８〜
４１を充電する。尚、説明を簡素化するために図２で
は、第１直流バックアップユニット３８についてのみ示
しているが、第２直流バックアップユニット３９〜第４
直流バックアップユニット４１においても同様に充電さ
れるのである。充電開始後から設定時間経過し、時間が
ｔ1 になり、前記各直流バックアップユニット３８〜４
１の電圧が設定電圧になると、充電を完了し、前記電流
Ｉa 、Ｉb 、Ｉc が流れなくなる。前記各直流バックア
ップユニット３８〜４１の第１蓄積部４２と電気２重層
コンデンサ４３・・及び４４・・とを前述のように並列
に接続することによって、電池の欠点及び電気２重層コ
ンデンサ４３・・及び４４・・の欠点を補い合い、それ
らの長所を引き出すことができるようにしている。尚、
前記各直流バックアップユニット３８〜４１の充電が完
了すると、それ以上の過充電にならないような働きをす
る定電圧定電流充電方式を取っている。前記電池の欠点
は、過充電や過放電に対して弱く、破損の可能性が高い
ことであり、又、電気２重層コンデンサの長所は、定格
電圧内での使用であれば、過充電や過放電に対して何ら
問題がなく、例え完全に放電した場合でも再充電が可能
であるが、欠点として、電池に比べてバックアップ容量
が小さいことである。従って、前記のように第１蓄積部
４２と電気２重層コンデンサ４３・・及び４４・・とを
並列に接続することによって、万一電池が過充電や過放
電等のためにバックアップ機能を果たさなくなった場合
でも、バックアップ時間は短くなるが、電気２重層コン
デンサ４３・・及び４４・・により確実にバックアップ
のための電流供給を行うことができるのである。前記各
直流バックアップユニット３８〜４１を、電池のみで構
成することや電気２重層コンデンサのみで構成すること
も可能であり、又、蓄電機能を有するものであればどの
ような構成のものでもよい。DC power supply 46, DC backup units 38-41, built-in power supplies 13-2 of personal computers 1-11
4 will be described with reference to FIGS. 3A and 3B. FIG. In the graph of FIG. 3A, the time t is plotted on the horizontal axis, and the voltage value V is plotted on the vertical axis. In the graph of FIG. 3B, the horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents current value I. V E shown in the figure indicates the voltage of the DC backup units 38 to 41, and V e indicates the voltage of the DC power supply 46. Commercial AC power supply 25 (generally AC100
V) is normal, the input supply currents I 1 , I 2 , and I 3 are supplied to the AC input terminals of the built-in power supplies 13 to 24 of the personal computers 1 to 11 through the outlets 26 to 37 along the direction of FIG. Each of the personal computers 1 to 11 performs necessary operations. At the same time, each of the built-in power supplies 13 to 24
DC backup unit 3 via the DC input terminal
8 to 41 the current I a, I b, is I c flows respectively along the direction shown in FIG. 2, the DC backup unit 38 to
41 is charged. For simplicity, FIG. 2 shows only the first DC backup unit 38, but the second DC backup unit 39 to the fourth DC backup unit
The DC backup unit 41 is similarly charged. It elapsed set time after start of charging, the time becomes t 1, the respective DC backup units 38-4
When the voltage of 1 reaches the set voltage, charging is completed, and the currents Ia , Ib , and Ic stop flowing. By connecting the first storage section 42 of each of the DC backup units 38 to 41 and the electric double layer capacitors 43 and 44 in parallel as described above, the drawbacks of the battery and the electric double layer capacitors 43. And 44 .... make up for their disadvantages so that their advantages can be exploited. still,
When the charging of each of the DC backup units 38 to 41 is completed, a constant-voltage / constant-current charging method is employed, which serves to prevent overcharging. Disadvantages of the battery are that it is vulnerable to overcharging or overdischarging and has a high possibility of breakage. There is no problem with the discharge, and even if the battery is completely discharged, the battery can be recharged. However, the drawback is that the backup capacity is smaller than that of the battery. Therefore, by connecting the first storage section 42 and the electric double-layer capacitors 43,..., 44,... In parallel as described above, the battery will not perform the backup function due to overcharge, overdischarge, etc. In this case, the backup time is shortened, but the electric current for backup can be surely supplied by the electric double-layer capacitors 43... And 44. Each of the DC backup units 38 to 41 can be composed of only a battery or only an electric double layer capacitor, and may have any configuration as long as it has a power storage function.
【００１７】又、図２にも示すように、前記三相動力電
源４７から直流電源４６に該直流電源４６の入力電流と
なるＩ4 が流れ、内蔵電池４５に充電電流Ｉ5 が流れ
る。このとき、第１直流バックアップユニット３８の電
位よりも直流電源４６の電位の方が低いため、第１直流
バックアップユニット３８へ電流Ｉe が流れることはな
い。そして、例えば時間ｔ2 のときに停電になり商用交
流電源２５及び三相動力電源４７から電流Ｉ1 、Ｉ2 、
Ｉ3 及びＩ4 が出力されなくなると、前述とは反対に各
直流バックアップユニット３８〜４１から各パソコン１
〜１１の内蔵電源１３〜２４に入力電流Ｉa1、Ｉb1、Ｉ
c1が流れ、停電前と同様に各パソコン１〜１１及びサー
バ１２を安定的に作動させることができるようにしてい
る。前記のように各直流バックアップユニット３８〜４
１から入力電流Ｉa1、Ｉb1、Ｉc1が流れることによっ
て、各直流バックアップユニット３８〜４１の電圧ＶE
が低下し、その電圧値ＶE が時間ｔ3 のときに放電打切
り電圧値まで低下すると、前記直流電源４６の電圧Ｖe
が第１直流バックアップユニット３８の電圧ＶE よりも
高くなるため、前記内蔵電池４５から直流電源４６に直
流電流Ｉ6 が流れ、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０を介して
直流電流Ｉe が第１直流バックアップユニット３８に流
れ、第２直流バックアップユニット３９、第３直流バッ
クアップユニット４０、第４直流バックアップユニット
４１を介して各パソコン１〜１１を停電前と同様に安定
的に作動させることができるのである。As shown in FIG. 2, I 4, which is an input current of the DC power supply 46, flows from the three-phase power supply 47 to the DC power supply 46, and a charging current I 5 flows through the built-in battery 45. At this time, since the potential of the DC power supply 46 is lower than the potential of the first DC backup unit 38, the current Ie does not flow to the first DC backup unit 38. Then, for example, at time t 2 , a power failure occurs and the currents I 1 , I 2 ,
I 3 and the I 4 is not outputted, the personal computer 1 from the DC backup units 38 to 41 as opposed to the previously described
Input currents I a1 , I b1 , I
c1 flows, so that each of the personal computers 1 to 11 and the server 12 can be operated stably as before the power failure. As described above, each DC backup unit 38-4
Input 1 current I a1, I b1, by I c1 flows, the voltage V E of the DC backup units 38-41
And the voltage value V E drops to the discharge cut-off voltage value at time t 3 , the voltage V e of the DC power supply 46 decreases.
There it becomes higher than the voltage V E of the first DC backup unit 38, the DC current I 6 flows from the internal battery 45 to the DC power supply 46, the DC current I e is first DC backup via a DC-DC converter 50 It flows to the unit 38, and the personal computers 1 to 11 can be operated stably in the same manner as before the power failure via the second DC backup unit 39, the third DC backup unit 40, and the fourth DC backup unit 41.
【００１８】[0018]
【発明の効果】請求項１によれば、複数台の外部機器に
対して単一の直流バックアップユニットを接続すること
によって、負荷の大きい外部機器に優先して作動電流を
供給することができるから、従来のように負荷の大きい
外部機器に対応する大型の交流無停電電源を設ける必要
がなく、複数台の外部機器の合計の負荷に合致した容量
を持つ単一の直流バックアップユニットを設けるだけで
済み、無停電対策をコスト高になることを抑制すること
ができながらも実現することができる。しかも、本来的
に備えさせる外部機器用の電源を交直両用に構成するだ
けで停電時に直流バックアップユニットから直接電流を
供給することができるから、従来のような交流無停電電
源のように外部機器とは別の電源から供給するものに比
べて回路を簡素化することができ、力率、効率を大幅に
向上させることができるだけでなく、省エネルギー化を
推進することができるのである。更に、従来のように停
電時に負荷の変動により負荷の大きな特定の外部機器へ
の電流供給が先に断たれることがなく、複数の外部機器
への電流供給を同時期に断つことができ、信頼性の高い
ものにすることができる。又、複数台の外部機器全てが
常に能力１００％で作動されることが皆無に等しいこと
から、直流バックアップユニットの容量を使用電力に合
った値に設定することが可能となり、この点からも装置
全体の小型化を図ることができる。According to the first aspect of the present invention, by connecting a single DC backup unit to a plurality of external devices, the operating current can be supplied preferentially to the external device having a large load. There is no need to provide a large AC uninterruptible power supply corresponding to external equipment with a large load as in the past, just by providing a single DC backup unit with a capacity that matches the total load of multiple external equipment. Thus, it is possible to realize the uninterruptible power supply measures while suppressing an increase in cost. In addition, current can be supplied directly from the DC backup unit in the event of a power failure simply by configuring the power supply for the external equipment that is originally provided for AC / DC operation. Can simplify the circuit as compared with those supplied from another power source, not only can greatly improve the power factor and efficiency, but also can promote energy saving. Furthermore, current supply to a specific external device having a large load is not interrupted first due to a change in load at the time of a power failure as in the related art, and current supply to a plurality of external devices can be cut off at the same time, It can be highly reliable. Further, since all of the plurality of external devices are not always operated at 100% capacity, it is possible to set the capacity of the DC backup unit to a value suitable for the power consumption. The overall size can be reduced.
【００１９】請求項２によれば、特定の直流バックアッ
プユニットが容量オーバーになった場合や特定の直流バ
ックアップユニットが故障等の場合に、その特定の直流
バックアップユニットに他の直流バックアップユニット
から電流を供給することができ、信頼性の高いものにす
ることができる。しかも、全直流バックアップユニット
の電圧が略一定となるように電流の受渡しを行うことが
できるから、従来のように重要度の高い負荷の大きな外
部機器への電流供給が停止されるのではなく、複数の全
ての外部機器への電流供給を同時期に断つことができ、
この点においても信頼性の高いものにすることができ
る。又、停電時に重要度の低い（電流供給の不必要な）
外部機器から人為的に電流の遮断を行えば、重要度の高
い電流供給時間をその分長くすることができる利点があ
る。According to the second aspect, when the capacity of a specific DC backup unit exceeds the capacity or when the specific DC backup unit fails, the current is supplied from the other DC backup unit to the specific DC backup unit. Can be supplied and highly reliable. Moreover, since the current can be delivered so that the voltage of the all-DC backup unit becomes substantially constant, the current supply to the external device having a large load as in the conventional case is not stopped, but the current supply is stopped. The current supply to multiple external devices can be cut off at the same time,
Also in this regard, it is possible to achieve high reliability. In addition, importance is low at the time of power failure (no need for current supply)
If the current is cut off artificially from an external device, there is an advantage that the current supply time of high importance can be lengthened accordingly.
【００２０】請求項３によれば、直流バックアップユニ
ットの容量以上の電流を直流電源により補充することが
できるたけでなく、停電時に直流バックアップユニット
が故障や機能不良等が発生した場合でも、直流電源から
直接外部機器の電源に電流を供給することができ、より
一層信頼性の高いものにすることができる。According to the third aspect, not only can the current exceeding the capacity of the DC backup unit be supplemented by the DC power supply, but also if the DC backup unit fails or malfunctions during a power failure, Current can be supplied directly to the power supply of the external device from the device, and the reliability can be further improved.
【００２１】請求項４によれば、外部機器を通して直流
バックアップユニットを充電することができ、直流バッ
クアップユニットに対する特別な充電器を不要にするこ
とができ、低廉価を図ることができるのである。According to the fourth aspect, the DC backup unit can be charged through the external device, so that a special charger for the DC backup unit is not required, and the cost can be reduced.
【図１】パソコンサーバシステムの概略図FIG. 1 is a schematic diagram of a personal computer server system.
【図２】パソコンサーバシステムの要部の具体構成を示
す図FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration of a main part of a personal computer server system.
【図３】（ａ），（ｂ）は本発明の動作原理を示すグラ
フFIGS. 3A and 3B are graphs showing the operation principle of the present invention.
【図４】電流の供給原理を示す概略図FIG. 4 is a schematic diagram showing the principle of supplying current.
【図５】パソコンサーバシステムの別の形態を示す概略
図FIG. 5 is a schematic diagram showing another embodiment of the personal computer server system.
【図６】パソコンサーバシステムの別の形態を示す概略
図FIG. 6 is a schematic diagram showing another embodiment of the personal computer server system.
1 〜11 パソコン 12 サーバ 13〜24 内蔵電源 25 商用交流電源 26〜37 差込コンセント 38 第１直流バックアップユニット 39 第２直流バックアップユニット 40 第３直流バックアップユニット 41 第４直流バックアップユニット 42 第１蓄積部 43,44 電気２重層コンデンサ 45 内蔵電池 46 直流電源 47 三相動力電源 48 ダイオード 49 充電器 50 ＤＣ−ＤＣコンバータ 51 接続ボックス 52 第１外部機器群 53 第２外部機器群 54 第３外部機器群 55 第４外部機器群 1 to 11 Personal computer 12 Server 13 to 24 Built-in power supply 25 Commercial AC power supply 26 to 37 Plug outlet 38 First DC backup unit 39 Second DC backup unit 40 Third DC backup unit 41 Fourth DC backup unit 42 First storage unit 43,44 Electric double layer capacitor 45 Built-in battery 46 DC power supply 47 Three-phase power supply 48 Diode 49 Charger 50 DC-DC converter 51 Connection box 52 First external device group 53 Second external device group 54 Third external device group 55 Fourth external device group
Claims (4)
用の電源を交直両用に構成するとともに、これら複数の
電源に商用交流電源及び単一の直流バックアップユニッ
トを接続し、停電時において、前記直流バックアップユ
ニットから負荷の大きい外部機器に優先して作動電流を
供給することを特徴とする停電時における電流供給方
法。1. A power supply for external equipment provided in a plurality of external equipments is configured for dual use, and a commercial AC power supply and a single DC backup unit are connected to the plurality of power supplies. A current supply method in the event of a power outage, wherein the DC backup unit supplies an operating current preferentially to an external device having a large load.
流バックアップユニットに接続するとともに、これら複
数台の直流バックアップユニットを相互間で電流の受渡
しができるように並列に接続し、停電時において、前記
各直流バックアップユニットからそれに接続された外部
機器に作動電流を供給し、且つ、前記各直流バックアッ
プユニットの電圧が略一定に維持されるように該直流バ
ックアップユニット間で電流の受渡しを行うことを特徴
とする請求項１記載の停電時における電流供給方法。2. A method according to claim 1, wherein the plurality of power supplies are connected to a single DC backup unit for each specific number of power supplies, and the plurality of DC backup units are connected in parallel so that current can be transferred between the units. In the above, an operating current is supplied from each of the DC backup units to an external device connected thereto, and current is transferred between the DC backup units such that the voltage of each of the DC backup units is maintained substantially constant. 2. The method according to claim 1, wherein a current is supplied during a power failure.
ニットに充電部を有する直流電源を接続してあることを
特徴とする請求項１又は２記載の停電時における電流供
給方法。3. The method according to claim 1, wherein a DC power supply having a charging unit is connected to the one or more DC backup units.
している作動中において、該外部機器が接続されている
前記直流バックアップユニットを充電可能に構成したこ
とを特徴とする請求項１記載の停電時における電流供給
方法。4. The power outage according to claim 1, wherein the DC backup unit to which the external device is connected can be charged while the external device is operating with a commercial AC power supply. Current supply method at the time.
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|---|---|---|---|
| JP26391196A JP3277453B2 (en) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | Current supply method at power failure |
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| JPH10112943A true JPH10112943A (en) | 1998-04-28 |
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|---|---|---|---|---|
| US20120209441A1 (en) * | 2009-10-02 | 2012-08-16 | Panasonic Corporation | Load control system |
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1996
- 1996-10-04 JP JP26391196A patent/JP3277453B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US9021302B2 (en) * | 2009-10-02 | 2015-04-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Load control system |
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