JPH1056780A - 非常用電源装置 - Google Patents
非常用電源装置Info
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- JPH1056780A JPH1056780A JP8210750A JP21075096A JPH1056780A JP H1056780 A JPH1056780 A JP H1056780A JP 8210750 A JP8210750 A JP 8210750A JP 21075096 A JP21075096 A JP 21075096A JP H1056780 A JPH1056780 A JP H1056780A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で信頼性の高い非常用電源装置を廉価に
提供することを目的とする。 【解決手段】 電池電源Ｂｔ、直流発電装置Ｇｄ及びイ
ンバータＣｉｖを備え、通常時には、商用交流電源を負
荷に供給するとともに、停電時には、電池電源Ｂｔ又は
直流発電装置Ｇｄから電源供給する非常用電源装置にお
いて、インバータＣｉｖの入力端子には、電池電源Ｂｔ
及び直流発電装置Ｇｄの出力端子が、切替スイッチを介
することなく並列に接続されて構成される。
提供することを目的とする。 【解決手段】 電池電源Ｂｔ、直流発電装置Ｇｄ及びイ
ンバータＣｉｖを備え、通常時には、商用交流電源を負
荷に供給するとともに、停電時には、電池電源Ｂｔ又は
直流発電装置Ｇｄから電源供給する非常用電源装置にお
いて、インバータＣｉｖの入力端子には、電池電源Ｂｔ
及び直流発電装置Ｇｄの出力端子が、切替スイッチを介
することなく並列に接続されて構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非常電源装置に係
り、さらに詳しくは、商用電源の停電時に、発電機及び
電池電源により電源供給を行う非常用電源装置に関する
ものである。
り、さらに詳しくは、商用電源の停電時に、発電機及び
電池電源により電源供給を行う非常用電源装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】商用交流電源を使用する装置は、停電に
より電源供給が遮断されるが、この様な電源供給の遮断
が許されない装置では、停電の発生を検出し、直ちに電
源供給を開始する非常用電源装置が必要となる。この様
な非常用電源装置には、電池電源（バッテリー）の直流
電源をインバータが交流電源に変換して供給するもの
と、自家発電機により交流電源を供給するものとがあ
る。
より電源供給が遮断されるが、この様な電源供給の遮断
が許されない装置では、停電の発生を検出し、直ちに電
源供給を開始する非常用電源装置が必要となる。この様
な非常用電源装置には、電池電源（バッテリー）の直流
電源をインバータが交流電源に変換して供給するもの
と、自家発電機により交流電源を供給するものとがあ
る。
【０００３】ところが、電池電源によるものは、停電発
生時に直ちに電源供給を開始することができるが、供給
可能な時間（バックアップ時間）が５〜１０分程度であ
り、長時間の停電に対応することは難しいという欠点が
あった。一方、自家発電機によるものは、比較的長時間
の電源供給が可能であるが、停電の発生後に発電機が起
動され、その出力が安定するまでの時間が、少なくとも
１０秒程度は必要となる。このため、電圧の瞬断に弱い
コンピュータ等の負荷に対応できないという欠点があっ
た。
生時に直ちに電源供給を開始することができるが、供給
可能な時間（バックアップ時間）が５〜１０分程度であ
り、長時間の停電に対応することは難しいという欠点が
あった。一方、自家発電機によるものは、比較的長時間
の電源供給が可能であるが、停電の発生後に発電機が起
動され、その出力が安定するまでの時間が、少なくとも
１０秒程度は必要となる。このため、電圧の瞬断に弱い
コンピュータ等の負荷に対応できないという欠点があっ
た。
【０００４】図４及び図５は、従来の非常用電源装置の
構成例を示した図であり、ともに電池電源及び発電機を
組み合わせて構成することにより、この様な問題点を解
決するものである。図４は、同期発電機を備えた従来の
非常用電源装置である。この非常用電源装置は、電源端
子Ｔｓからの商用電源と、同期発電機Ｇａからの出力電
源とが、切替スイッチＳＷにより整流回路ＣＨへ切り替
え接続される。従って、何れか一方からの電源が、整流
回路ＣＨにおいて整流されて、インバータＣｉｖへ入力
される。
構成例を示した図であり、ともに電池電源及び発電機を
組み合わせて構成することにより、この様な問題点を解
決するものである。図４は、同期発電機を備えた従来の
非常用電源装置である。この非常用電源装置は、電源端
子Ｔｓからの商用電源と、同期発電機Ｇａからの出力電
源とが、切替スイッチＳＷにより整流回路ＣＨへ切り替
え接続される。従って、何れか一方からの電源が、整流
回路ＣＨにおいて整流されて、インバータＣｉｖへ入力
される。
【０００５】また、このインバータＣｉｖには、整流回
路ＣＨの出力端子とともに電池電源Ｂｔの出力端子が接
続されているため、整流回路ＣＨ、電池電源Ｂｔのう
ち、出力電圧レベルの高い方からインバータＣｉｖへ電
流が流れる。従って、インバータＣｉｖは、電圧レベル
の高い方から供給される直流電源を、所定の交流電源に
変換して負荷に供給する。
路ＣＨの出力端子とともに電池電源Ｂｔの出力端子が接
続されているため、整流回路ＣＨ、電池電源Ｂｔのう
ち、出力電圧レベルの高い方からインバータＣｉｖへ電
流が流れる。従って、インバータＣｉｖは、電圧レベル
の高い方から供給される直流電源を、所定の交流電源に
変換して負荷に供給する。
【０００６】通常時には、切替スイッチＳＷがａ側に接
続されて、商用交流電源が負荷に供給されるが、停電が
検出されると、切替スイッチがｂ側へ切り替わり、同期
発電機Ｇａが起動される。しかし、同期発電機Ｇａから
十分な電圧レベルが出力されるまでに１０秒程度が必要
であり、停電直後のこの期間には、電池電源Ｂｔからイ
ンバータＣｉｖへ電流が流れて、電池電源Ｂｔから負荷
へ電源が供給される。
続されて、商用交流電源が負荷に供給されるが、停電が
検出されると、切替スイッチがｂ側へ切り替わり、同期
発電機Ｇａが起動される。しかし、同期発電機Ｇａから
十分な電圧レベルが出力されるまでに１０秒程度が必要
であり、停電直後のこの期間には、電池電源Ｂｔからイ
ンバータＣｉｖへ電流が流れて、電池電源Ｂｔから負荷
へ電源が供給される。
【０００７】そして、約１０秒が経過して、同期発電機
Ｇａの出力が確立されると、整流回路ＣＨからインバー
タＣｉｖへ電流が流れるようになり、同期発電機Ｇａか
ら負荷へ電源供給されるようになる。図５は、直流発電
機を備えた従来の非常用電源装置である。この非常用電
源装置は、直流発電機Ｇｄと電池電源Ｂｔのいずれか一
方が、切替スイッチＳＷ１によりインバータＣｉｖへ切
り替え接続され、さらに、電源端子Ｔｓからの商用電源
と、インバータＣｉｖの出力電源のいずれか一方が、切
替スイッチＳＷ２により負荷へ切り替え接続される。
Ｇａの出力が確立されると、整流回路ＣＨからインバー
タＣｉｖへ電流が流れるようになり、同期発電機Ｇａか
ら負荷へ電源供給されるようになる。図５は、直流発電
機を備えた従来の非常用電源装置である。この非常用電
源装置は、直流発電機Ｇｄと電池電源Ｂｔのいずれか一
方が、切替スイッチＳＷ１によりインバータＣｉｖへ切
り替え接続され、さらに、電源端子Ｔｓからの商用電源
と、インバータＣｉｖの出力電源のいずれか一方が、切
替スイッチＳＷ２により負荷へ切り替え接続される。
【０００８】切替スイッチＳＷ２は、通常時にはａ側に
接続されて、商用交流電源を負荷に供給する一方、停電
時にはｂ側に切り替えられ、インバータＣｉｖの出力を
負荷へ供給する。また、スイッチＳＷ１は、停電が発生
した直後にはｂ側に接続されて、電池電源Ｂｔをインバ
ータＣｉｖへ接続する一方、直流発電機Ｇｄから十分な
電力が供給されるようになった後にａ側へ切り替えら
れ、直流発電機ＧｄをインバータＣｉｖへ接続する。
接続されて、商用交流電源を負荷に供給する一方、停電
時にはｂ側に切り替えられ、インバータＣｉｖの出力を
負荷へ供給する。また、スイッチＳＷ１は、停電が発生
した直後にはｂ側に接続されて、電池電源Ｂｔをインバ
ータＣｉｖへ接続する一方、直流発電機Ｇｄから十分な
電力が供給されるようになった後にａ側へ切り替えら
れ、直流発電機ＧｄをインバータＣｉｖへ接続する。
【０００９】従って、停電の直後は、電池電源Ｂｔから
負荷へ電源が供給される一方、その後、直流発電機Ｇｄ
の出力が確立された後は、直流発電機Ｇｄから負荷へ電
源が供給される。
負荷へ電源が供給される一方、その後、直流発電機Ｇｄ
の出力が確立された後は、直流発電機Ｇｄから負荷へ電
源が供給される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
非常用電源装置においては、次のような問題があった。
図４の非常用電源装置は、３端子の切替スイッチＳＷを
備えており、非常用電源装置の小型化を図る場合に問題
となる。また、図５の非常用電源装置は、２つの切替ス
イッチＳＷ１、ＳＷ２を備えて構成されているが、これ
らの切替スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、いずれも電源の供
給ラインを切り替えるものである。このため、切替時に
瞬断が発生するのを防止する必要から、切替スイッチＳ
Ｗ１、ＳＷ２として、半導体スイッチが用いられるとと
もに、その他の付加回路が必要となる。
非常用電源装置においては、次のような問題があった。
図４の非常用電源装置は、３端子の切替スイッチＳＷを
備えており、非常用電源装置の小型化を図る場合に問題
となる。また、図５の非常用電源装置は、２つの切替ス
イッチＳＷ１、ＳＷ２を備えて構成されているが、これ
らの切替スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、いずれも電源の供
給ラインを切り替えるものである。このため、切替時に
瞬断が発生するのを防止する必要から、切替スイッチＳ
Ｗ１、ＳＷ２として、半導体スイッチが用いられるとと
もに、その他の付加回路が必要となる。
【００１１】さらに、図５の非常用電源装置では、直流
発電機を使用しているため、交流発電機を使用する図４
の非常用電源装置に比べて信頼性が低下するという問題
があった。本願発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、小型で信頼性の高い非常用電源装置を廉価に
提供することを目的とする。
発電機を使用しているため、交流発電機を使用する図４
の非常用電源装置に比べて信頼性が低下するという問題
があった。本願発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、小型で信頼性の高い非常用電源装置を廉価に
提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載した本発
明による非常用電源装置は、電池電源、直流発電装置及
びインバータを備え、通常時には、商用交流電源を負荷
に供給するとともに、停電時には、電池電源又は直流発
電装置から電源供給する非常用電源装置であって、イン
バータの入力端子には、電池電源の出力端子及び直流発
電装置の出力端子が、切替スイッチを介することなく並
列に接続されて構成される。
明による非常用電源装置は、電池電源、直流発電装置及
びインバータを備え、通常時には、商用交流電源を負荷
に供給するとともに、停電時には、電池電源又は直流発
電装置から電源供給する非常用電源装置であって、イン
バータの入力端子には、電池電源の出力端子及び直流発
電装置の出力端子が、切替スイッチを介することなく並
列に接続されて構成される。
【００１３】電池電源及び直流発電装置が、インバータ
に切り替え接続されるのではなく、ともにインバータに
接続されており、停電中にインバータを介して負荷へ電
力供給する場合には、電池電源及び直流発電装置の電圧
レベルに応じて、いずれか一方から電力が供給される。
即ち、直流発電装置の出力電圧が、電池電源の出力電圧
よりも低い場合には、電池電源からインバータへ電流が
流れる一方、直流発電装置の出力電圧が電池電源の出力
電圧よりも高い場合には、直流発電装置からインバータ
へ電流が流れる。
に切り替え接続されるのではなく、ともにインバータに
接続されており、停電中にインバータを介して負荷へ電
力供給する場合には、電池電源及び直流発電装置の電圧
レベルに応じて、いずれか一方から電力が供給される。
即ち、直流発電装置の出力電圧が、電池電源の出力電圧
よりも低い場合には、電池電源からインバータへ電流が
流れる一方、直流発電装置の出力電圧が電池電源の出力
電圧よりも高い場合には、直流発電装置からインバータ
へ電流が流れる。
【００１４】このため、直流発電装置の出力電圧が低
く、十分な電力を供給できない直流発電装置の起動直後
は、自動的に電池電源から電力供給が行われる。しか
し、その後、直流発電装置の出力電圧が上昇して、十分
なレベルに達すれば、直流発電装置から電力が供給され
るようになる。この様にして、電池電源及び直流発電装
置をインバータに並列に接続することにより、切替スイ
ッチを用いなくても、停電が検出された際、インバータ
及び直流発電装置を起動すれば、直ちに電池電源から電
力供給が行われ、その後に直流発電装置の出力が確立す
れば、電力の供給源は、電池電源から直流発電装置に自
動的に切り替えられることになる。
く、十分な電力を供給できない直流発電装置の起動直後
は、自動的に電池電源から電力供給が行われる。しか
し、その後、直流発電装置の出力電圧が上昇して、十分
なレベルに達すれば、直流発電装置から電力が供給され
るようになる。この様にして、電池電源及び直流発電装
置をインバータに並列に接続することにより、切替スイ
ッチを用いなくても、停電が検出された際、インバータ
及び直流発電装置を起動すれば、直ちに電池電源から電
力供給が行われ、その後に直流発電装置の出力が確立す
れば、電力の供給源は、電池電源から直流発電装置に自
動的に切り替えられることになる。
【００１５】なお、直流発電装置とは、ブラシを備えて
構成される直流発電機により構成することができるが、
これに限定されるものではなく、直流電源を生成するた
めの発電装置を広く意味するものである。また、電池電
源とは、いわゆる電池やバッテリ（蓄電池）ー等の電源
を意味し、その種類や充電の可否は問わない。請求項２
に記載した本発明による非常用電源装置は、請求項１に
記載した非常用電源装置であって、商用交流電源の入力
される電源入力端子が、単極スイッチを介して負荷へ接
続され、インバータの出力端子が、この単極スイッチの
負荷側の端子に接続されて構成される。
構成される直流発電機により構成することができるが、
これに限定されるものではなく、直流電源を生成するた
めの発電装置を広く意味するものである。また、電池電
源とは、いわゆる電池やバッテリ（蓄電池）ー等の電源
を意味し、その種類や充電の可否は問わない。請求項２
に記載した本発明による非常用電源装置は、請求項１に
記載した非常用電源装置であって、商用交流電源の入力
される電源入力端子が、単極スイッチを介して負荷へ接
続され、インバータの出力端子が、この単極スイッチの
負荷側の端子に接続されて構成される。
【００１６】通常時においては、単極スイッチが閉成さ
れ、インバータは出力を停止しているため、電源入力端
子が負荷に接続され、商用交流電源が、単極スイッチを
介して負荷に供給される。一方、停電を検出した場合に
は、単極スイッチが開成されるとともに、インバータが
起動され、電池電源又は直流発電装置からの電力が、イ
ンバータを介して負荷に供給される。
れ、インバータは出力を停止しているため、電源入力端
子が負荷に接続され、商用交流電源が、単極スイッチを
介して負荷に供給される。一方、停電を検出した場合に
は、単極スイッチが開成されるとともに、インバータが
起動され、電池電源又は直流発電装置からの電力が、イ
ンバータを介して負荷に供給される。
【００１７】この様にして、電源入力端子とインバータ
の出力端子とを切り替えるための切替スイッチを用いる
ことなく、通常時には、商用交流電源を供給する一方、
停電時には、インバータからの電流が、電源入力端子側
へ流れるのを防止することができる。請求項３に記載し
た本発明による非常用電源装置は、請求項１に記載した
非常用電源装置であって、上記直流発電装置が、誘導子
型発電機と、ダイオードとを組み合わせて構成される。
の出力端子とを切り替えるための切替スイッチを用いる
ことなく、通常時には、商用交流電源を供給する一方、
停電時には、インバータからの電流が、電源入力端子側
へ流れるのを防止することができる。請求項３に記載し
た本発明による非常用電源装置は、請求項１に記載した
非常用電源装置であって、上記直流発電装置が、誘導子
型発電機と、ダイオードとを組み合わせて構成される。
【００１８】誘導子型発電機により、高周波電圧を発生
させて、ダイオード等により構成される整流回路により
直流へ変換すれば、ブラシ付の発電機を用いることな
く、停電時に長時間の電源供給を行うことができる。
させて、ダイオード等により構成される整流回路により
直流へ変換すれば、ブラシ付の発電機を用いることな
く、停電時に長時間の電源供給を行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は、請求項１及び２に記載し
た本発明による非常用電源装置の一構成例の概略を示し
たブロック図である。この非常用電源装置は、電源入力
端子Ｔｓが、単極スイッチＳＷａを介して、出力端子Ｔ
ｏに接続されている。また、インバータＣｉｖの出力端
子は、単極スイッチＳＷａの負荷側（出力端子側）の端
子に接続され、インバータＣｉｖの入力端子には、直流
発電機Ｇｄの出力端子と、蓄電池Ｂｔの出力端子が、と
もに接続されて構成される。
た本発明による非常用電源装置の一構成例の概略を示し
たブロック図である。この非常用電源装置は、電源入力
端子Ｔｓが、単極スイッチＳＷａを介して、出力端子Ｔ
ｏに接続されている。また、インバータＣｉｖの出力端
子は、単極スイッチＳＷａの負荷側（出力端子側）の端
子に接続され、インバータＣｉｖの入力端子には、直流
発電機Ｇｄの出力端子と、蓄電池Ｂｔの出力端子が、と
もに接続されて構成される。
【００２０】通常時には、単極スイッチＳＷａが閉成さ
れており、電源入力端子Ｔｓから供給された商用交流電
源は、単極スイッチＳＷａを介して、出力端子Ｔｏから
負荷へ供給される。この時、インバータＣｉｖは出力を
停止している。この様な状態において、停電が発生すれ
ば、直ちにインバータＣｉｖ及び直流発電機Ｇｄを起動
するとともに、単極スイッチＳＷａを開成させる。イン
バータＣｉｖの起動により、蓄電池Ｂｔからインバータ
Ｃｉｖを介して負荷へ電力が供給される。この時、単極
スイッチＳＷａが開成されているため、電力が商用電源
側へ供給されることはない。停電の発生直後は、起動し
たばかりの直流発電機Ｇｄの出力電圧が低レベルである
ため、主に蓄電池Ｂｔから電源供給が行われる。
れており、電源入力端子Ｔｓから供給された商用交流電
源は、単極スイッチＳＷａを介して、出力端子Ｔｏから
負荷へ供給される。この時、インバータＣｉｖは出力を
停止している。この様な状態において、停電が発生すれ
ば、直ちにインバータＣｉｖ及び直流発電機Ｇｄを起動
するとともに、単極スイッチＳＷａを開成させる。イン
バータＣｉｖの起動により、蓄電池Ｂｔからインバータ
Ｃｉｖを介して負荷へ電力が供給される。この時、単極
スイッチＳＷａが開成されているため、電力が商用電源
側へ供給されることはない。停電の発生直後は、起動し
たばかりの直流発電機Ｇｄの出力電圧が低レベルである
ため、主に蓄電池Ｂｔから電源供給が行われる。
【００２１】一方、直流発電機Ｇｄの起動後、しばらく
の時間（例えば１０秒程度）が経過すれば、直流発電機
Ｇｄの出力電圧が上昇し、蓄電池Ｂｔの出力電圧よりも
高くなる。このため、直流発電機ＧｄからインバータＣ
ｉｖを介して負荷へ電力が供給されるようになる。この
様にして、停電直後は、直ちに蓄電池Ｂｔからの電源供
給が行われるとともに、しばらくして、直流発電機Ｇｄ
の出力が確立されると、直流発電機Ｇｄからの電源供給
に自動的に移行する。
の時間（例えば１０秒程度）が経過すれば、直流発電機
Ｇｄの出力電圧が上昇し、蓄電池Ｂｔの出力電圧よりも
高くなる。このため、直流発電機ＧｄからインバータＣ
ｉｖを介して負荷へ電力が供給されるようになる。この
様にして、停電直後は、直ちに蓄電池Ｂｔからの電源供
給が行われるとともに、しばらくして、直流発電機Ｇｄ
の出力が確立されると、直流発電機Ｇｄからの電源供給
に自動的に移行する。
【００２２】図２は、請求項３に記載した本発明による
非常用電源装置の一構成例の概略を示したブロック図で
ある。この非常用電源装置は、図１に示した直流発電機
Ｇｄを、交流発電機Ｇａと、その出力を直流へ変換する
整流回路ＣＨとにより構成したものである。交流発電機
Ｇａには、図４の場合と同様の同期発電機を使用するこ
とができるのはもちろんであるが、商用交流電源に同期
させる必要はない。このため、高周波電圧を生成する高
周波発電機、特に、誘導子型発電機を使用することがで
きる。誘導子型発電機は、高周波の出力用になるほど小
型になる。例えば、出力の周波数が、１００Ｈｚ〜１０
００Ｈｚの範囲のもの、特に、２００Ｈｚ前後のものが
好適に使用される。
非常用電源装置の一構成例の概略を示したブロック図で
ある。この非常用電源装置は、図１に示した直流発電機
Ｇｄを、交流発電機Ｇａと、その出力を直流へ変換する
整流回路ＣＨとにより構成したものである。交流発電機
Ｇａには、図４の場合と同様の同期発電機を使用するこ
とができるのはもちろんであるが、商用交流電源に同期
させる必要はない。このため、高周波電圧を生成する高
周波発電機、特に、誘導子型発電機を使用することがで
きる。誘導子型発電機は、高周波の出力用になるほど小
型になる。例えば、出力の周波数が、１００Ｈｚ〜１０
００Ｈｚの範囲のもの、特に、２００Ｈｚ前後のものが
好適に使用される。
【００２３】この様な構成によれば、ブラシ（整流子）
を備えた直流発電機を使用している図４に示した従来の
非常用電源装置に比べて、ブラシレスの発電機を使用す
ることにより、非常用電源装置の信頼性を向上させるこ
とができるばかりでなく、高周波発電機としたため発電
機そのものの小型化が可能である。図３は、図２に示し
た非常用電源装置をより詳細に示したブロック図であ
る。電源入力端子Ｔｓは、フィルタＬ１及び単極スイッ
チＳＷａを介して、出力端子Ｔｏへ接続されている。ま
た、インバータＣｉｖの出力端子は、フィルタＬ２を介
して、出力端子Ｔｏに接続されている。フィルタＬ１、
Ｌ２は、ノイズ成分を除去する波形整形用のコイルであ
り、単極スイッチＳＷａは、高速に開閉動作させること
ができる半導体スイッチであり、この例では、トライア
ックを使用している。
を備えた直流発電機を使用している図４に示した従来の
非常用電源装置に比べて、ブラシレスの発電機を使用す
ることにより、非常用電源装置の信頼性を向上させるこ
とができるばかりでなく、高周波発電機としたため発電
機そのものの小型化が可能である。図３は、図２に示し
た非常用電源装置をより詳細に示したブロック図であ
る。電源入力端子Ｔｓは、フィルタＬ１及び単極スイッ
チＳＷａを介して、出力端子Ｔｏへ接続されている。ま
た、インバータＣｉｖの出力端子は、フィルタＬ２を介
して、出力端子Ｔｏに接続されている。フィルタＬ１、
Ｌ２は、ノイズ成分を除去する波形整形用のコイルであ
り、単極スイッチＳＷａは、高速に開閉動作させること
ができる半導体スイッチであり、この例では、トライア
ックを使用している。
【００２４】同期回路Ｓｙは、商用交流電源の位相を監
視し、インバータＣｉｖの出力を商用交流電源に同期さ
せる回路であり、停電時に負荷へ供給される電源の位相
が変化しないようにインバータＣｉｖを制御する回路で
ある。なお、この制御回路は、フライホイール（はずみ
車）を用いた機構により構成することもできる。エンジ
ン起動回路Ｅｓは、電源入力端子Ｔｓから入力される商
用交流電源を監視し、停電の発生を検出すると、ソレノ
イドＳＭを駆動して発電機用エンジンＥｇを起動する。
このエンジンＥｇには、自家発電用のディーゼルエンジ
ン等を使用することができる。
視し、インバータＣｉｖの出力を商用交流電源に同期さ
せる回路であり、停電時に負荷へ供給される電源の位相
が変化しないようにインバータＣｉｖを制御する回路で
ある。なお、この制御回路は、フライホイール（はずみ
車）を用いた機構により構成することもできる。エンジ
ン起動回路Ｅｓは、電源入力端子Ｔｓから入力される商
用交流電源を監視し、停電の発生を検出すると、ソレノ
イドＳＭを駆動して発電機用エンジンＥｇを起動する。
このエンジンＥｇには、自家発電用のディーゼルエンジ
ン等を使用することができる。
【００２５】誘導子型発電機Ｇａｉは、エンジンＥｇの
回転軸に連結され、その回転エネルギーを高周波電圧に
変換して、出力する交流発電機である。エンジンＥｇが
回転し始めると、発電機Ｇａｉが発電を開始するととも
に、ダイナモＤｙｎにより充電回路Ｃｇが蓄電池Ｂｔの
充電を行う。一方、蓄電池Ｂｔは、通常時には、浮動充
電回路ＦＣｇにより、商用交流電源を利用して充電が行
われ、停電時には、充電回路Ｃｇにより、エンジンＥｇ
のダイナモＤｙｎを利用して充電が行われる。
回転軸に連結され、その回転エネルギーを高周波電圧に
変換して、出力する交流発電機である。エンジンＥｇが
回転し始めると、発電機Ｇａｉが発電を開始するととも
に、ダイナモＤｙｎにより充電回路Ｃｇが蓄電池Ｂｔの
充電を行う。一方、蓄電池Ｂｔは、通常時には、浮動充
電回路ＦＣｇにより、商用交流電源を利用して充電が行
われ、停電時には、充電回路Ｃｇにより、エンジンＥｇ
のダイナモＤｙｎを利用して充電が行われる。
【００２６】蓄電池Ｂｔの出力電圧は、昇圧回路ＵＶに
より所定電圧へ昇圧され、ダイオードＤ１を介してイン
バータＣｉｖへ入力される。また、誘導子型発電機Ｇａ
ｉの出力はダイオードＤ２を介して、インバータＣｉｖ
へ入力される。ダイオードＤ１、Ｄ２は、いずれも逆流
防止用のダイオードである。即ち、ダイオードＤ１は、
交流発電機Ｇａｉの出力が、蓄電池Ｂｔ側に逆流するの
を防止し、ダイオードＤ２は、蓄電池Ｂｔの出力が、交
流発電機Ｇａｉ側に逆流するのを防止する。また、ダイ
オードＤ２は、誘導子型発電機Ｇａｉから出力される交
流を半波整流する整流回路としての機能をも有する。な
お、コンデンサＣは、インバータＣｉｖへの入力電圧を
安定化させるための容量である。
より所定電圧へ昇圧され、ダイオードＤ１を介してイン
バータＣｉｖへ入力される。また、誘導子型発電機Ｇａ
ｉの出力はダイオードＤ２を介して、インバータＣｉｖ
へ入力される。ダイオードＤ１、Ｄ２は、いずれも逆流
防止用のダイオードである。即ち、ダイオードＤ１は、
交流発電機Ｇａｉの出力が、蓄電池Ｂｔ側に逆流するの
を防止し、ダイオードＤ２は、蓄電池Ｂｔの出力が、交
流発電機Ｇａｉ側に逆流するのを防止する。また、ダイ
オードＤ２は、誘導子型発電機Ｇａｉから出力される交
流を半波整流する整流回路としての機能をも有する。な
お、コンデンサＣは、インバータＣｉｖへの入力電圧を
安定化させるための容量である。
【００２７】通常時には、トライアックＳＷａが導通状
態であり、電源入力端子Ｔｓから入力された商用交流電
源が、そのまま出力端子Ｔｏから負荷へ供給される。し
かし、停電が発生すれば、これを検出して、直ちにトラ
イアックＳＷａが開成され、インバータＣｉｖが起動さ
れるとともに、エンジン起動回路Ｅｓが、ディーゼルエ
ンジンＥｇを起動する。
態であり、電源入力端子Ｔｓから入力された商用交流電
源が、そのまま出力端子Ｔｏから負荷へ供給される。し
かし、停電が発生すれば、これを検出して、直ちにトラ
イアックＳＷａが開成され、インバータＣｉｖが起動さ
れるとともに、エンジン起動回路Ｅｓが、ディーゼルエ
ンジンＥｇを起動する。
【００２８】インバータＣｉｖの起動とトライアックＳ
Ｗａの開成動作は、約１０ｍ秒以内に行うことができる
ため、瞬断を発生することなく、引続いてインバータＣ
ｉｖより負荷へ電源供給を行うことができる。停電直後
は、発電機Ｇａｉの出力電圧が昇圧回路ＵＶの出力電圧
よりも低いため、ダイオードＤ１が順バイアスされ、ダ
イオードＤ２が逆バイアスされる。従って、蓄電池Ｂｔ
から負荷へ電力が供給される。しかし、その後、発電機
Ｇａｉの出力電圧が上昇し、昇圧回路ＵＶの出力電圧よ
りも高くなれば、ダイオードＤ１が逆バイアスとなっ
て、自動的に発電機Ｇａｉから負荷へ電力が供給される
ようになる。
Ｗａの開成動作は、約１０ｍ秒以内に行うことができる
ため、瞬断を発生することなく、引続いてインバータＣ
ｉｖより負荷へ電源供給を行うことができる。停電直後
は、発電機Ｇａｉの出力電圧が昇圧回路ＵＶの出力電圧
よりも低いため、ダイオードＤ１が順バイアスされ、ダ
イオードＤ２が逆バイアスされる。従って、蓄電池Ｂｔ
から負荷へ電力が供給される。しかし、その後、発電機
Ｇａｉの出力電圧が上昇し、昇圧回路ＵＶの出力電圧よ
りも高くなれば、ダイオードＤ１が逆バイアスとなっ
て、自動的に発電機Ｇａｉから負荷へ電力が供給される
ようになる。
【００２９】
【発明の効果】請求項１に記載した本発明による非常用
電源装置は、電池電源及び直流発電装置をインバータに
並列に接続することにより、出力電圧レベルの高い方か
ら電力供給が行われる。従って、切替スイッチを用いな
くても、直流発電装置の出力電圧のレベルの上昇によっ
て、電源の供給源を電池電源から直流発電装置へ自動的
に切り替えられる。
電源装置は、電池電源及び直流発電装置をインバータに
並列に接続することにより、出力電圧レベルの高い方か
ら電力供給が行われる。従って、切替スイッチを用いな
くても、直流発電装置の出力電圧のレベルの上昇によっ
て、電源の供給源を電池電源から直流発電装置へ自動的
に切り替えられる。
【００３０】即ち、切替スイッチを用いることなく、停
電直後は、電池電源から電源を供給し、直流発電装置が
立ち上がり、その出力電圧が確立された後は、直流発電
装置から電源を供給することができ、負荷の急増に対し
ても電池電源からバックアップすることができる。従っ
て、小型で、低価格の非常用電源装置を提供することが
できる。
電直後は、電池電源から電源を供給し、直流発電装置が
立ち上がり、その出力電圧が確立された後は、直流発電
装置から電源を供給することができ、負荷の急増に対し
ても電池電源からバックアップすることができる。従っ
て、小型で、低価格の非常用電源装置を提供することが
できる。
【００３１】請求項２に記載した本発明による非常用電
源装置は、電源入力端子が、単極スイッチを介して負荷
に接続され、インバータの出力端子が単極スイッチの負
荷側に接続されている。従って、切替スイッチを用いる
ことなく、単極スイッチにより構成することができる。
従って、小型で、低価格の非常用電源装置を提供するこ
とができる。
源装置は、電源入力端子が、単極スイッチを介して負荷
に接続され、インバータの出力端子が単極スイッチの負
荷側に接続されている。従って、切替スイッチを用いる
ことなく、単極スイッチにより構成することができる。
従って、小型で、低価格の非常用電源装置を提供するこ
とができる。
【００３２】請求項３に記載した本発明による非常用電
源装置は、直流電源装置が、誘導子型発電機と、整流回
路とを組み合わせて構成されるため、ブラシ付の発電機
により構成される直流発電装置を使用した場合に比べ、
耐久性が向上する。従って、信頼性の高い非常用電源装
置を提供することができる。また、上記誘導子型発電機
を高周波型にすることにより、発電機を小型化すること
ができ、非常用電源装置の小型を図ることができる。
源装置は、直流電源装置が、誘導子型発電機と、整流回
路とを組み合わせて構成されるため、ブラシ付の発電機
により構成される直流発電装置を使用した場合に比べ、
耐久性が向上する。従って、信頼性の高い非常用電源装
置を提供することができる。また、上記誘導子型発電機
を高周波型にすることにより、発電機を小型化すること
ができ、非常用電源装置の小型を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１及び２に記載した本発明による非常用
電源装置の一構成例の概略を示したブロック図である。
電源装置の一構成例の概略を示したブロック図である。
【図２】請求項３に記載した本発明による非常用電源装
置の一構成例の概略を示したブロック図である。
置の一構成例の概略を示したブロック図である。
【図３】図２に示した非常用電源装置をより詳細に示し
たブロック図である。
たブロック図である。
【図４】同期発電機を備えた従来の非常用電源装置であ
る。
る。
【図５】直流発電機を備えた従来の非常用電源装置であ
る。
る。
Ｂｔ ・・・電池電源 Ｇｄ ・・・直流発電装置 Ｃｉｖ・・・インバータ ＳＷ１・・・切替スイッチ ＳＷａ・・・単極スイッチ Ｇａｉ・・・誘導子型発電機 Ｄ２ ・・・整流回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｊ 9/08 Ｈ０２Ｊ 9/08
Claims (3)
- 【請求項１】電池電源、直流発電装置及びインバータを
備え、通常時には、商用交流電源を負荷に供給するとと
もに、停電時には、上記電池電源又は上記直流発電装置
から電源供給する非常用電源装置において、 上記インバータの入力端子には、上記電池電源の出力端
子及び上記直流発電装置の出力端子が、切替スイッチを
介することなく並列に接続され、 停電時に上記インバータが起動されると、上記電池電源
及び上記直流発電装置が、ともに上記インバータを介し
て負荷に接続され、 上記電池電源及び上記直流発電装置のうち、より高電圧
側から負荷へ電源供給することを特徴とする非常用電源
装置。 - 【請求項２】請求項１に記載した非常用電源装置におい
て、商用交流電源の入力される電源入力端子が、単極ス
イッチを介して負荷へ接続され、 上記インバータの出力端子が、上記単極スイッチの負荷
側の端子に接続されて構成されることを特徴とする非常
用電源装置。 - 【請求項３】請求項１に記載した非常用電源装置におい
て、上記直流発電装置が、誘導子型発電機と、整流回路
とを組み合わせて構成され、上記誘導子型発電機を高周
波型にしたことを特徴とする非常用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8210750A JPH1056780A (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 非常用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8210750A JPH1056780A (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 非常用電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1056780A true JPH1056780A (ja) | 1998-02-24 |
Family
ID=16594514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8210750A Pending JPH1056780A (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 非常用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1056780A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006509489A (ja) * | 2002-12-06 | 2006-03-16 | エレクトリック パワー リサーチ インスチテュート インコーポレイテッド | 無停電源及び発電システム |
| JP2009145042A (ja) * | 2009-03-27 | 2009-07-02 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 温水システム |
| JP2011519545A (ja) * | 2008-04-23 | 2011-07-07 | フラポート アーゲー フランクフルト エアポート サービシズ ワールドワイド | 燃料電池を含む緊急時電力供給システム |
| JP2016127751A (ja) * | 2015-01-07 | 2016-07-11 | 西芝電機株式会社 | 発電装置 |
| JP2020120569A (ja) * | 2019-01-25 | 2020-08-06 | メリー エレクトロニクス（シンセン）コンパニー リミテッド | 電力供給装置および電力供給方法 |
-
1996
- 1996-08-09 JP JP8210750A patent/JPH1056780A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006509489A (ja) * | 2002-12-06 | 2006-03-16 | エレクトリック パワー リサーチ インスチテュート インコーポレイテッド | 無停電源及び発電システム |
| JP2008237018A (ja) * | 2002-12-06 | 2008-10-02 | Electric Power Res Inst Inc | 無停電源及び発電システム |
| JP2011519545A (ja) * | 2008-04-23 | 2011-07-07 | フラポート アーゲー フランクフルト エアポート サービシズ ワールドワイド | 燃料電池を含む緊急時電力供給システム |
| JP2009145042A (ja) * | 2009-03-27 | 2009-07-02 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 温水システム |
| JP2016127751A (ja) * | 2015-01-07 | 2016-07-11 | 西芝電機株式会社 | 発電装置 |
| JP2020120569A (ja) * | 2019-01-25 | 2020-08-06 | メリー エレクトロニクス（シンセン）コンパニー リミテッド | 電力供給装置および電力供給方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040406 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040803 |