JPH11146575A - 冗長機能を有する無停電電源装置 - Google Patents
冗長機能を有する無停電電源装置Info
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- JPH11146575A JPH11146575A JP9305370A JP30537097A JPH11146575A JP H11146575 A JPH11146575 A JP H11146575A JP 9305370 A JP9305370 A JP 9305370A JP 30537097 A JP30537097 A JP 30537097A JP H11146575 A JPH11146575 A JP H11146575A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 負荷装置への安定した電力供給が可能で、且
つバッテリ等のメンテナンスを容易に行い得る冗長機能
を有する無停電電源装置を提供すること。 【解決手段】 交流を直流に変換する整流器１と、バッ
テリ１１−１〜１１−ｎと、各バッテリに電力を供給す
る充電回路２と、各バッテリの容量・残量を検出する容
量・残量検出機構４と、各バッテリの接続を検出する接
続状態検出機構５と、各バッテリの故障を検出する故障
検出機構６と、バッテリユニットと接続されたＩ／Ｆ回
路１５−１〜１５−ｎと、各検出機構から得られたデー
タを格納する記憶装置３と、記憶装置３を参照してどの
バッテリからスイッチ１０−１〜１０−ｎを介して負荷
側に出力させるかを決定する冗長制御機構７と、バッテ
リからの出力を交流に変換するインバータ８と、停電等
が発生した場合に、商用電源出力とバッテリ出力とを切
り替える切替スイッチ９とから構成される。
つバッテリ等のメンテナンスを容易に行い得る冗長機能
を有する無停電電源装置を提供すること。 【解決手段】 交流を直流に変換する整流器１と、バッ
テリ１１−１〜１１−ｎと、各バッテリに電力を供給す
る充電回路２と、各バッテリの容量・残量を検出する容
量・残量検出機構４と、各バッテリの接続を検出する接
続状態検出機構５と、各バッテリの故障を検出する故障
検出機構６と、バッテリユニットと接続されたＩ／Ｆ回
路１５−１〜１５−ｎと、各検出機構から得られたデー
タを格納する記憶装置３と、記憶装置３を参照してどの
バッテリからスイッチ１０−１〜１０−ｎを介して負荷
側に出力させるかを決定する冗長制御機構７と、バッテ
リからの出力を交流に変換するインバータ８と、停電等
が発生した場合に、商用電源出力とバッテリ出力とを切
り替える切替スイッチ９とから構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、商用電源等のメイ
ン電源がダウンしたときに代わって電力を供給する無停
電電源装置に係り、特に比較的小容量のバッテリ（蓄電
池）を複数備えて構成される冗長機能を有する無停電電
源装置に関する。
ン電源がダウンしたときに代わって電力を供給する無停
電電源装置に係り、特に比較的小容量のバッテリ（蓄電
池）を複数備えて構成される冗長機能を有する無停電電
源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】商用電源等のメイン電源がダウンし、負
荷装置への電力供給が途絶えた場合でも、継続して負荷
装置に電力を供給可能な無停電電源装置は、現在の高度
情報化社会にとって必要不可欠なものとなってきてい
る。特に、金融関連の勘定系オンラインシステムや、輸
送機関の運行を制御するシステム等、社会的影響度の大
きいものについては、無停電電源装置（以下、ＵＰＳと
もいう）は不可欠なものとなっている。
荷装置への電力供給が途絶えた場合でも、継続して負荷
装置に電力を供給可能な無停電電源装置は、現在の高度
情報化社会にとって必要不可欠なものとなってきてい
る。特に、金融関連の勘定系オンラインシステムや、輸
送機関の運行を制御するシステム等、社会的影響度の大
きいものについては、無停電電源装置（以下、ＵＰＳと
もいう）は不可欠なものとなっている。
【０００３】また、近年では、これら無停電電源装置に
冗長機能を持たせることにより、無停電電源装置自体の
信頼性を高めた冗長形無停電電源装置も考えられてい
る。
冗長機能を持たせることにより、無停電電源装置自体の
信頼性を高めた冗長形無停電電源装置も考えられてい
る。
【０００４】このような、冗長形無停電電源装置とし
て、特開平０５−１４６０９９号公報および特開平０５
−２７６６７１号公報に開示されたものがある。
て、特開平０５−１４６０９９号公報および特開平０５
−２７６６７１号公報に開示されたものがある。
【０００５】特開平０５−１４６０９９号公報に記載の
冗長形無停電電源装置は、交流電圧を直流電圧に変換
し、この直流電圧をバッテリでバックアップ（蓄電池に
充電）し、停電等が発生すると、バッテリに蓄えられた
エネルギーを定電圧定周波数の交流電圧に変換してそれ
ぞれ出力する第１及び第２のＵＰＳを備え、さらに、こ
の第１及び第２のＵＰＳから得られた交流出力をそれぞ
れ第１及び第２の負荷に供給する第１の運転モードと、
第１及び第２のＵＰＳを直列に接続して得られた交流出
力を第１または第２の何れか一方の負荷に供給する第２
の運転モードとを切り換える運転モード切り換え手段と
を備えて構成される。
冗長形無停電電源装置は、交流電圧を直流電圧に変換
し、この直流電圧をバッテリでバックアップ（蓄電池に
充電）し、停電等が発生すると、バッテリに蓄えられた
エネルギーを定電圧定周波数の交流電圧に変換してそれ
ぞれ出力する第１及び第２のＵＰＳを備え、さらに、こ
の第１及び第２のＵＰＳから得られた交流出力をそれぞ
れ第１及び第２の負荷に供給する第１の運転モードと、
第１及び第２のＵＰＳを直列に接続して得られた交流出
力を第１または第２の何れか一方の負荷に供給する第２
の運転モードとを切り換える運転モード切り換え手段と
を備えて構成される。
【０００６】これにより、例えば、通常の状態（第１及
び第２のＵＰＳ共に正常な状態）では第１の運転モード
にて運用し、通常でない状態、即ち重要度の高い第１の
負荷（装置）に交流出力を供給する第１のＵＰＳに異常
が発生した場合や重要度の高い第１の負荷をできるだけ
長時間稼働させておきたい場合などには第２の運転モー
ドにて運用することにより、信頼性を高めた無停電電源
装置（冗長形無停電電源装置）を提供するものである。
び第２のＵＰＳ共に正常な状態）では第１の運転モード
にて運用し、通常でない状態、即ち重要度の高い第１の
負荷（装置）に交流出力を供給する第１のＵＰＳに異常
が発生した場合や重要度の高い第１の負荷をできるだけ
長時間稼働させておきたい場合などには第２の運転モー
ドにて運用することにより、信頼性を高めた無停電電源
装置（冗長形無停電電源装置）を提供するものである。
【０００７】また、特開平０５−２７６６７１号公報に
記載の冗長形無停電電源装置は、商用電源等の入力交流
電源から供給される交流を直流に変換する整流器と、整
流器の直流出力を交流に変換するインバータと、停電等
が発生すると、直流開閉器を介して直流電力を供給する
バッテリを備え、交流開閉器を介して共通母線にそれぞ
れ並列接続されるＮ台（Ｎは２以上の整数）の無停電電
源装置からなる冗長形無停電電源装置であって、何れか
１台の無停電電源装置からバッテリを省略し、残りの
（Ｎ−１）台の無停電電源装置のバッテリに蓄えられた
エネルギーを、それぞれ設けられるスイッチ及びバッテ
リを省略した無停電電源装置の直流開閉器を介してバッ
テリを省略した無停電電源装置に供給可能に構成され
る。
記載の冗長形無停電電源装置は、商用電源等の入力交流
電源から供給される交流を直流に変換する整流器と、整
流器の直流出力を交流に変換するインバータと、停電等
が発生すると、直流開閉器を介して直流電力を供給する
バッテリを備え、交流開閉器を介して共通母線にそれぞ
れ並列接続されるＮ台（Ｎは２以上の整数）の無停電電
源装置からなる冗長形無停電電源装置であって、何れか
１台の無停電電源装置からバッテリを省略し、残りの
（Ｎ−１）台の無停電電源装置のバッテリに蓄えられた
エネルギーを、それぞれ設けられるスイッチ及びバッテ
リを省略した無停電電源装置の直流開閉器を介してバッ
テリを省略した無停電電源装置に供給可能に構成され
る。
【０００８】これにより、Ｎ台の無停電電源装置の健全
時に停電等が発生した場合には、（Ｎ−１）台のバッテ
リで負荷に給電し、この状態で負荷に給電している（Ｎ
−１）台の無停電電源装置のうち１台が故障した場合に
は、故障記のバッテリを前記バッテリを省略した無停電
電源装置に接続することで、同様に（Ｎ−１）台のバッ
テリで負荷に給電することを可能とした冗長形無停電電
源装置を提供するものである。
時に停電等が発生した場合には、（Ｎ−１）台のバッテ
リで負荷に給電し、この状態で負荷に給電している（Ｎ
−１）台の無停電電源装置のうち１台が故障した場合に
は、故障記のバッテリを前記バッテリを省略した無停電
電源装置に接続することで、同様に（Ｎ−１）台のバッ
テリで負荷に給電することを可能とした冗長形無停電電
源装置を提供するものである。
【０００９】しかしながら、例えば、特開平０５−１４
６０９９号公報に記載の冗長形無停電電源装置では、一
方のＵＰＳが故障した場合、または一方のＵＰＳに搭載
されたバッテリが短絡事故等で故障した場合などには、
全て（両方）の負荷装置に対しての電力の供給は不可能
であり、何れか一方の負荷装置への電力の供給が停止し
てしまうという問題があった。
６０９９号公報に記載の冗長形無停電電源装置では、一
方のＵＰＳが故障した場合、または一方のＵＰＳに搭載
されたバッテリが短絡事故等で故障した場合などには、
全て（両方）の負荷装置に対しての電力の供給は不可能
であり、何れか一方の負荷装置への電力の供給が停止し
てしまうという問題があった。
【００１０】また、特開平０５−２７６６７１号公報に
記載の冗長形無停電電源装置では、１台のＵＰＳが故障
した場合などには負荷への電力の供給は可能であるが、
複数のＵＰＳが故障した場合などには負荷装置への電力
の供給が停止してしまうという問題があった。そして、
特開平０５−２７６６７１号公報に記載の冗長形無停電
電源装置の場合、ＵＰＳに搭載されたバッテリが短絡事
故等で故障した場合などには、何ら打つ手がない（補完
処理不能）という問題があった。
記載の冗長形無停電電源装置では、１台のＵＰＳが故障
した場合などには負荷への電力の供給は可能であるが、
複数のＵＰＳが故障した場合などには負荷装置への電力
の供給が停止してしまうという問題があった。そして、
特開平０５−２７６６７１号公報に記載の冗長形無停電
電源装置の場合、ＵＰＳに搭載されたバッテリが短絡事
故等で故障した場合などには、何ら打つ手がない（補完
処理不能）という問題があった。
【００１１】さらに、無停電電源装置は元々通常負荷側
の信頼性を高めるために接続するものであるが、無停電
電源自身の信頼性はそれほど高くはなく、また、通常容
量等の増設（ＵＰＳやＵＳＰに搭載されるバッテリの追
加）や消耗品であるバッテリの保守が容易ではないとい
う問題があった。
の信頼性を高めるために接続するものであるが、無停電
電源自身の信頼性はそれほど高くはなく、また、通常容
量等の増設（ＵＰＳやＵＳＰに搭載されるバッテリの追
加）や消耗品であるバッテリの保守が容易ではないとい
う問題があった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、上
記従来の技術によると、ＵＰＳが故障した場合、一部の
負荷装置への電力の供給が停止したり、或いは電力の供
給が完全に停止するという問題があった。また、ＵＰＳ
に搭載されたバッテリが故障した場合には、負荷装置へ
の電力の供給が不安定になったり、完全に停止してしま
うという問題があった。
記従来の技術によると、ＵＰＳが故障した場合、一部の
負荷装置への電力の供給が停止したり、或いは電力の供
給が完全に停止するという問題があった。また、ＵＰＳ
に搭載されたバッテリが故障した場合には、負荷装置へ
の電力の供給が不安定になったり、完全に停止してしま
うという問題があった。
【００１３】そこで、本発明の目的は、ＵＰＳが故障し
た場合、またはＵＰＳに搭載されたバッテリが故障した
場合でも、負荷装置への電力の供給が不安定になった
り、完全に停止したり、或いは一部の負荷装置への電力
の供給が停止したりすることが無く、さらに、通常容量
等の増設や消耗品であるバッテリの保守を容易に行い得
る冗長機能を有する無停電電源装置を提供することにあ
る。
た場合、またはＵＰＳに搭載されたバッテリが故障した
場合でも、負荷装置への電力の供給が不安定になった
り、完全に停止したり、或いは一部の負荷装置への電力
の供給が停止したりすることが無く、さらに、通常容量
等の増設や消耗品であるバッテリの保守を容易に行い得
る冗長機能を有する無停電電源装置を提供することにあ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、複数台設けられたバッテリユニットと、
メイン電源より供給される電流および電圧を、前記各バ
ッテリユニットを充電するための電力に変換して、前記
各バッテリユニットに供給するバッテリ充電手段と、前
記バッテリユニットと各々接続されたＩ／Ｆ回路と、前
記Ｉ／Ｆ回路から前記バッテリユニットの各種の状態を
検出する検出機構と、前記検出機構により検出された前
記各バッテリユニットの各種状態情報を記憶する記憶装
置と、メイン電源からの給電が停止した場合、前記記憶
装置に記憶された前記各バッテリユニットの各種状態情
報を参照して、使用可能なバッテリユニットを１または
複数台選択する冗長制御機構と、直流を交流に変換する
インバータ回路と、前記冗長制御機構により選択された
バッテリのバッテリ出力を、前記インバータ回路に供給
するスイッチ回路と、通常時にはメイン電源と接続さ
れ、メイン電源からの給電が停止した場合には前記イン
バータ回路の出力側と接続される切替スイッチとを備え
て構成されることを特徴とするものである。
め、本発明は、複数台設けられたバッテリユニットと、
メイン電源より供給される電流および電圧を、前記各バ
ッテリユニットを充電するための電力に変換して、前記
各バッテリユニットに供給するバッテリ充電手段と、前
記バッテリユニットと各々接続されたＩ／Ｆ回路と、前
記Ｉ／Ｆ回路から前記バッテリユニットの各種の状態を
検出する検出機構と、前記検出機構により検出された前
記各バッテリユニットの各種状態情報を記憶する記憶装
置と、メイン電源からの給電が停止した場合、前記記憶
装置に記憶された前記各バッテリユニットの各種状態情
報を参照して、使用可能なバッテリユニットを１または
複数台選択する冗長制御機構と、直流を交流に変換する
インバータ回路と、前記冗長制御機構により選択された
バッテリのバッテリ出力を、前記インバータ回路に供給
するスイッチ回路と、通常時にはメイン電源と接続さ
れ、メイン電源からの給電が停止した場合には前記イン
バータ回路の出力側と接続される切替スイッチとを備え
て構成されることを特徴とするものである。
【００１５】以上のように構成することにより、無停電
電源装置に搭載されたバッテリが故障した場合でも、負
荷装置への電力の供給が不安定になったり、完全に停止
したり、或いは一部の負荷装置への電力の供給が停止し
たりすることを防止することができ、より一層の信頼性
向上が可能となる。また、バッテリの容量の増設を容易
にし、無停電電源装置の保守性を向上させることができ
る。
電源装置に搭載されたバッテリが故障した場合でも、負
荷装置への電力の供給が不安定になったり、完全に停止
したり、或いは一部の負荷装置への電力の供給が停止し
たりすることを防止することができ、より一層の信頼性
向上が可能となる。また、バッテリの容量の増設を容易
にし、無停電電源装置の保守性を向上させることができ
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】図１は本発明の冗長機能を有する無停電電
源装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。
源装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【００１８】図１に示す本発明である冗長機能を有する
無停電電源装置（常時商用型）１２は、交流の商用電源
（メイン電源）を直流に変換する整流器１と、比較的小
容量で出力は等しい複数のバッテリ（蓄電池）ユニット
１１−１〜１１−ｎ（ｎは２以上の整数）と、各バッテ
リユニットそれぞれに整流器１より供給される電力を供
給（充電）する充電回路２と、バッテリユニットの容量
・残量をそれぞれ検出する容量・残量検出機構４と、各
バッテリユニットがそれぞれ接続されているかどうかを
検出する接続状態検出機構５と、各バッテリユニットそ
れぞれの故障の有無を検出する故障検出機構６と、上記
各検出機構と各種データ（バッテリユニットの状態等）
のやりとりを行う、各々バッテリユニットと接続された
Ｉ／Ｆ回路１５−１〜１５−ｎ（ｎは２以上の整数）
と、各検出機構から得られたデータを格納する記憶装置
３と、記憶装置３を参照してどのバッテリユニットから
スイッチ１０−１〜１０−ｎ（ｎは２以上の整数）を介
して負荷側に出力させるかを決定する冗長制御機構７
と、所定のバッテリユニットからの出力を交流に変換す
るインバータ８と、商用電源（メイン電源）に停電等の
異常事態が発生した場合には、図示しない制御手段によ
り制御され、商用電源出力とバッテリ出力とを切り替え
る切替スイッチ９とから構成される。
無停電電源装置（常時商用型）１２は、交流の商用電源
（メイン電源）を直流に変換する整流器１と、比較的小
容量で出力は等しい複数のバッテリ（蓄電池）ユニット
１１−１〜１１−ｎ（ｎは２以上の整数）と、各バッテ
リユニットそれぞれに整流器１より供給される電力を供
給（充電）する充電回路２と、バッテリユニットの容量
・残量をそれぞれ検出する容量・残量検出機構４と、各
バッテリユニットがそれぞれ接続されているかどうかを
検出する接続状態検出機構５と、各バッテリユニットそ
れぞれの故障の有無を検出する故障検出機構６と、上記
各検出機構と各種データ（バッテリユニットの状態等）
のやりとりを行う、各々バッテリユニットと接続された
Ｉ／Ｆ回路１５−１〜１５−ｎ（ｎは２以上の整数）
と、各検出機構から得られたデータを格納する記憶装置
３と、記憶装置３を参照してどのバッテリユニットから
スイッチ１０−１〜１０−ｎ（ｎは２以上の整数）を介
して負荷側に出力させるかを決定する冗長制御機構７
と、所定のバッテリユニットからの出力を交流に変換す
るインバータ８と、商用電源（メイン電源）に停電等の
異常事態が発生した場合には、図示しない制御手段によ
り制御され、商用電源出力とバッテリ出力とを切り替え
る切替スイッチ９とから構成される。
【００１９】また、上記の各検出機構４，５，および６
と各Ｉ／Ｆ回路とは、例えば通信回線等によりそれぞれ
接続され、所定のプロトコルによりデータの送受信が行
われるようになっている。
と各Ｉ／Ｆ回路とは、例えば通信回線等によりそれぞれ
接続され、所定のプロトコルによりデータの送受信が行
われるようになっている。
【００２０】次に、本発明の実施の形態の動作につい
て、図１を参照して説明する。
て、図１を参照して説明する。
【００２１】本発明による冗長機能を有する無停電電源
装置１２には、前述の通り、１つ１つが比較的小容量の
複数のバッテリユニット１１−１〜１１−ｎが、それぞ
れ並列に接続・搭載されている。
装置１２には、前述の通り、１つ１つが比較的小容量の
複数のバッテリユニット１１−１〜１１−ｎが、それぞ
れ並列に接続・搭載されている。
【００２２】そして、通常運転時（商用電源から電力の
供給がある状態）には、従来の一般的な常時商用型無停
電電源装置と同様に、商用交流電源より供給された電力
は、整流器１により交流から直流に変換され、充電回路
２によりバッテリを充電するのに適した所定の電流・電
圧値に変換され、各バッテリユニット１１−１〜１１−
ｎに供給されて、各バッテリの充電が行われる。尚、こ
のとき、図示しない負荷装置へは、図示しない制御手段
により制御され、商用電源側を選択した切替スイッチ９
により、直接商用電源からの電力が供給される。
供給がある状態）には、従来の一般的な常時商用型無停
電電源装置と同様に、商用交流電源より供給された電力
は、整流器１により交流から直流に変換され、充電回路
２によりバッテリを充電するのに適した所定の電流・電
圧値に変換され、各バッテリユニット１１−１〜１１−
ｎに供給されて、各バッテリの充電が行われる。尚、こ
のとき、図示しない負荷装置へは、図示しない制御手段
により制御され、商用電源側を選択した切替スイッチ９
により、直接商用電源からの電力が供給される。
【００２３】ところで、各バッテリユニット１１−１〜
１１−ｎの接続状態，充電状態，および故障の有無は、
それぞれ容量・残量検出機構４，接続状態検出機構５，
および故障検出機構６により、各バッテリユニット１１
−１〜１１−ｎと接続されたＩ／Ｆ回路１５−１〜１５
−ｎより、通信回線を介して常時所定の周期にて検出さ
れ、記憶装置３に表１のようなテーブルの状態で更新・
格納される。
１１−ｎの接続状態，充電状態，および故障の有無は、
それぞれ容量・残量検出機構４，接続状態検出機構５，
および故障検出機構６により、各バッテリユニット１１
−１〜１１−ｎと接続されたＩ／Ｆ回路１５−１〜１５
−ｎより、通信回線を介して常時所定の周期にて検出さ
れ、記憶装置３に表１のようなテーブルの状態で更新・
格納される。
【００２４】
【表１】
【００２５】次に、商用電源に何らかの異常が発生し、
電力の供給が停止した場合の動作について説明する。
電力の供給が停止した場合の動作について説明する。
【００２６】商用電源に停電等の異常が発生し、電力の
供給が停止した場合、本発明の無停電電源装置１２の切
替スイッチ９は、図示しない制御手段により、インバー
タ８（バッテリ）側を選択するように制御され、商用電
源側からインバータ８側に切り替わる。これにより、無
停電電源装置１２は通常運転からバッテリ運転に切り替
わる。
供給が停止した場合、本発明の無停電電源装置１２の切
替スイッチ９は、図示しない制御手段により、インバー
タ８（バッテリ）側を選択するように制御され、商用電
源側からインバータ８側に切り替わる。これにより、無
停電電源装置１２は通常運転からバッテリ運転に切り替
わる。
【００２７】この時、冗長制御機構７は、記憶装置３に
格納された上記表１に示した如くのテーブルを参照し、
各バッテリユニットのうち放電可能な状態のものを選択
し、スイッチ１０−１〜１０−ｎを制御して、放電可能
な状態のバッテリユニットにつながるスイッチを閉じ
る。
格納された上記表１に示した如くのテーブルを参照し、
各バッテリユニットのうち放電可能な状態のものを選択
し、スイッチ１０−１〜１０−ｎを制御して、放電可能
な状態のバッテリユニットにつながるスイッチを閉じ
る。
【００２８】これにより、インバータ８にバッテリユニ
ットからの電力が供給され、インバータ８は、所定の電
圧および周波数を有する交流出力（電力）を、切替スイ
ッチ９を介して図示しない負荷装置（負荷側）に供給す
る。尚、冗長制御機構７により選択されるバッテリユニ
ットは、負荷側に接続される負荷装置の数や負荷容量に
応じ、必要な数だけ選択される。
ットからの電力が供給され、インバータ８は、所定の電
圧および周波数を有する交流出力（電力）を、切替スイ
ッチ９を介して図示しない負荷装置（負荷側）に供給す
る。尚、冗長制御機構７により選択されるバッテリユニ
ットは、負荷側に接続される負荷装置の数や負荷容量に
応じ、必要な数だけ選択される。
【００２９】さて、この間、各バッテリユニットの状態
は、前述の如く、容量・残量検出機構４，接続状態検出
機構５，および故障検出機構６により、Ｉ／Ｆ回路１５
−１〜１５−ｎから、通信回線を介して所定の周期にて
検出され、記憶装置３の内容が更新される。
は、前述の如く、容量・残量検出機構４，接続状態検出
機構５，および故障検出機構６により、Ｉ／Ｆ回路１５
−１〜１５−ｎから、通信回線を介して所定の周期にて
検出され、記憶装置３の内容が更新される。
【００３０】例えば、現在放電しているバッテリユニッ
トの残量が減ってきた場合、容量・残量検出機構４は、
その状態を記憶装置３のテーブルに所定の周期にて格納
（更新）する。一方、冗長制御機構７は、そのテーブル
を所定の周期にて確認し、その結果に応じて、各スイッ
チ１０−１〜１０−ｎを制御して、例えば消耗した（使
用不能となった）バッテリユニットを切り離し、別のバ
ッテリユニットからの放電を開始させる。
トの残量が減ってきた場合、容量・残量検出機構４は、
その状態を記憶装置３のテーブルに所定の周期にて格納
（更新）する。一方、冗長制御機構７は、そのテーブル
を所定の周期にて確認し、その結果に応じて、各スイッ
チ１０−１〜１０−ｎを制御して、例えば消耗した（使
用不能となった）バッテリユニットを切り離し、別のバ
ッテリユニットからの放電を開始させる。
【００３１】以上、常時商用型の無停電電源装置につい
て説明したが、本発明はインバータ型の無停電電源装置
にも適用が可能である。
て説明したが、本発明はインバータ型の無停電電源装置
にも適用が可能である。
【００３２】図２はこのような、本発明の冗長機能を有
する無停電電源装置の第２の実施の形態を示すブロック
図である。
する無停電電源装置の第２の実施の形態を示すブロック
図である。
【００３３】図２に示す本発明である冗長機能を有する
無停電電源装置（常時インバータ型）１３は、無停電電
源装置（常時商用型）１２から切替スイッチ９を削除し
て構成される。そして、通常運転時（商用電源から電力
の供給がある状態）には、商用交流電源より供給された
電力を、整流器１により交流から直流に変換し、切替ス
イッチ９の機能を兼ねたインバータ８により所定の電圧
および周波数を有する交流出力（電力）に変換した後、
図示しない負荷装置に対して電力が供給されることを特
徴とする。
無停電電源装置（常時インバータ型）１３は、無停電電
源装置（常時商用型）１２から切替スイッチ９を削除し
て構成される。そして、通常運転時（商用電源から電力
の供給がある状態）には、商用交流電源より供給された
電力を、整流器１により交流から直流に変換し、切替ス
イッチ９の機能を兼ねたインバータ８により所定の電圧
および周波数を有する交流出力（電力）に変換した後、
図示しない負荷装置に対して電力が供給されることを特
徴とする。
【００３４】ところで、切替スイッチ９の機能を兼ねた
インバータ８は、図示しない制御手段の制御により、通
常運転時には、前述の通り、整流器１から供給される直
流出力を入力とし、所定の電圧および周波数を有する交
流出力に変換して負荷側に供給し、バッテリ運転時には
所定のバッテリユニットからの直流出力出力を入力と
し、所定の電圧および周波数を有する交流出力に変換し
て負荷側に供給する。
インバータ８は、図示しない制御手段の制御により、通
常運転時には、前述の通り、整流器１から供給される直
流出力を入力とし、所定の電圧および周波数を有する交
流出力に変換して負荷側に供給し、バッテリ運転時には
所定のバッテリユニットからの直流出力出力を入力と
し、所定の電圧および周波数を有する交流出力に変換し
て負荷側に供給する。
【００３５】なお、本発明の無停電電源装置（常時イン
バータ型）１３におけるその他の動作については、無停
電電源装置（常時商用型）１２の動作と同様であるので
説明は省略する。
バータ型）１３におけるその他の動作については、無停
電電源装置（常時商用型）１２の動作と同様であるので
説明は省略する。
【００３６】さて、上記本発明における第１および第２
の実施の形態においては、バッテリユニットを並列に接
続してバッテリの冗長性を確保し、容量の容易な増加を
可能としているが、バッテリユニットを直列に接続する
ことによりバッテリ出力を容易に増やすことが可能とな
る。
の実施の形態においては、バッテリユニットを並列に接
続してバッテリの冗長性を確保し、容量の容易な増加を
可能としているが、バッテリユニットを直列に接続する
ことによりバッテリ出力を容易に増やすことが可能とな
る。
【００３７】図３はこのような、本発明の冗長機能を有
する無停電電源装置の第３の実施の形態を示すブロック
図である。
する無停電電源装置の第３の実施の形態を示すブロック
図である。
【００３８】図３に示す本発明である冗長機能を有する
無停電電源装置（常時商用型）１４は、図１の無停電電
源装置（常時商用型）１２において、例えば、各バッテ
リユニットの並列接続部分（前記スイッチ１０−１〜１
０−ｎの部分）に直並列接続選択機構（図３ではスイッ
チ１６−１〜１６−ｎ）を挿入し、さらにインバータ８
と切替スイッチ９との間に負荷出力検出機構１７を設置
して構成される。
無停電電源装置（常時商用型）１４は、図１の無停電電
源装置（常時商用型）１２において、例えば、各バッテ
リユニットの並列接続部分（前記スイッチ１０−１〜１
０−ｎの部分）に直並列接続選択機構（図３ではスイッ
チ１６−１〜１６−ｎ）を挿入し、さらにインバータ８
と切替スイッチ９との間に負荷出力検出機構１７を設置
して構成される。
【００３９】以上の構成により、各バッテリユニットか
ら負荷装置に対して出力される負荷出力を負荷出力検出
機構１７により検出し、その結果を冗長制御機構に出力
することにより、例えば負荷装置における力率の変化や
負荷装置の台数の変化等による出力電圧や負荷容量の変
動に対して、より容易に対応可能な無停電電源装置を提
供することができる。
ら負荷装置に対して出力される負荷出力を負荷出力検出
機構１７により検出し、その結果を冗長制御機構に出力
することにより、例えば負荷装置における力率の変化や
負荷装置の台数の変化等による出力電圧や負荷容量の変
動に対して、より容易に対応可能な無停電電源装置を提
供することができる。
【００４０】尚、以上の説明では、無停電電源装置（Ｕ
ＰＳ）１２，１３，および１４を、それぞれ単体で使用
する場合について説明したが、上記無停電電源装置（Ｕ
ＰＳ）１２，１３，および１４をそれぞれ複数台、並列
または直列に接続して使用することにより、より信頼性
の高い冗長形無停電電源装置を得ることができる。
ＰＳ）１２，１３，および１４を、それぞれ単体で使用
する場合について説明したが、上記無停電電源装置（Ｕ
ＰＳ）１２，１３，および１４をそれぞれ複数台、並列
または直列に接続して使用することにより、より信頼性
の高い冗長形無停電電源装置を得ることができる。
【００４１】また、上記各発明における記憶装置３に所
定のコネクタを設け、前記コネクタに、図示しないパソ
コン等の端末装置を接続して、記憶装置３の内容を参照
することにより、各バッテリユニットの状態を容易に把
握でき、これにより、特に各バッテリユニットの保守性
を格段に高めることができる。
定のコネクタを設け、前記コネクタに、図示しないパソ
コン等の端末装置を接続して、記憶装置３の内容を参照
することにより、各バッテリユニットの状態を容易に把
握でき、これにより、特に各バッテリユニットの保守性
を格段に高めることができる。
【００４２】
【発明の効果】以上述べたように、上記本発明によれ
ば、バッテリユニット接続方法に冗長性を持たせてるよ
うにしたので、商用電源切断時等のバッテリ運転時にお
いて、１台または複数のバッテリユニットが故障した場
合でも、負荷側で必要とされるバッテリ容量を確保で
き、無停電電源装置の信頼性を高めることが可能とな
る。
ば、バッテリユニット接続方法に冗長性を持たせてるよ
うにしたので、商用電源切断時等のバッテリ運転時にお
いて、１台または複数のバッテリユニットが故障した場
合でも、負荷側で必要とされるバッテリ容量を確保で
き、無停電電源装置の信頼性を高めることが可能とな
る。
【００４３】また、バッテリユニットを簡単に増設でき
るため、負荷側へ供給するバッテリ容量の増加も容易で
ある。そして、冗長構成をとっていることから、例えば
バッテリ運転時においても、故障等をしたバッテリユニ
ットの交換が可能となり、保守性を高めることが可能で
ある。
るため、負荷側へ供給するバッテリ容量の増加も容易で
ある。そして、冗長構成をとっていることから、例えば
バッテリ運転時においても、故障等をしたバッテリユニ
ットの交換が可能となり、保守性を高めることが可能で
ある。
【００４４】さらに、無停電電源装置（ＵＰＳ）をそれ
ぞれ複数台、並列または直列に接続して使用することに
より、１台または複数のＵＰＳが故障した場合でも、負
荷装置への電力の供給が不安定になったり、完全に停止
したり、或いは一部の負荷装置への電力の供給が停止し
たりすることを防止することができる。
ぞれ複数台、並列または直列に接続して使用することに
より、１台または複数のＵＰＳが故障した場合でも、負
荷装置への電力の供給が不安定になったり、完全に停止
したり、或いは一部の負荷装置への電力の供給が停止し
たりすることを防止することができる。
【図１】本発明の冗長機能を有する無停電電源装置の第
１の実施の形態を示すブロック図である。
１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の冗長機能を有する無停電電源装置の第
２の実施の形態を示すブロック図である。
２の実施の形態を示すブロック図である。
【図３】本発明の冗長機能を有する無停電電源装置の第
３の実施の形態を示すブロック図である。
３の実施の形態を示すブロック図である。
１ 整流器 ２ 充電回路 ３ 記憶装置 ４ 容量・残量検出機構 ５ 接続状態検出機構 ６ 故障検出機構 ７ 冗長制御機構 ８ インバータ ９ 切替スイッチ １０−１〜１０−ｎ スイッチ回路 １１−１〜１１−ｎ バッテリユニット １２，１４ 無停電電源装置（常時商用型） １３ 無停電電源装置（常時インバータ型） １５−１〜１５−ｎ Ｉ／Ｆ（インターフェース）回路 １６−１〜１６−ｎ スイッチ回路（直並列接続選択機
構） １７ 負荷出力検出機構
構） １７ 負荷出力検出機構
Claims (9)
- 【請求項１】複数台設けられたバッテリユニットと、 メイン電源より供給される電流および電圧を、前記各バ
ッテリユニットを充電するための電力に変換し、前記各
バッテリユニットに供給するバッテリ充電手段と、 前記バッテリユニットと各々接続されたＩ／Ｆ回路と、 前記Ｉ／Ｆ回路から、前記バッテリユニットの各種の状
態を検出する検出機構と、 前記検出機構により検出された前記各バッテリユニット
の各種状態情報を記憶する記憶装置と、 前記メイン電源から電源の給電が停止した場合、前記記
憶装置に記憶された各バッテリユニットの各種状態情報
を参照して、使用可能なバッテリユニットを１または複
数台選択する冗長制御機構と、 直流を交流に変換するインバータ回路と、 前記冗長制御機構により選択されたバッテリからのバッ
テリ出力を、前記インバータ回路に供給するスイッチ回
路と、 通常時にはメイン電源側に接続され、メイン電源からの
給電が停止した場合には前記インバータ回路の出力側と
接続される切替スイッチと、 を備えたことを特徴とする冗長機能を有する無停電電源
装置。 - 【請求項２】複数台設けられたバッテリユニットと、 メイン電源より供給される交流電流および電圧を直流に
変換する整流器と、 前記整流器からの出力を、前記各バッテリユニットを充
電するための電力に変換し、前記バッテリユニットに供
給するバッテリ充電手段と、 前記バッテリユニットと各々接続されたＩ／Ｆ回路と、 前記Ｉ／Ｆ回路から、前記バッテリユニットの各種の状
態を検出する検出機構と、 前記検出機構により検出された前記各バッテリユニット
の各種状態情報を記憶する記憶装置と、 前記メイン電源から電源の給電が停止した場合、前記記
憶装置に記憶された各バッテリユニットの各種状態情報
を参照して、使用可能なバッテリユニットを１または複
数台選択する冗長制御機構と、 入力された直流電圧を交流に変換して出力するインバー
タ回路と、 前記冗長制御機構により選択されたバッテリのバッテリ
出力を、前記インバータ回路に供給するスイッチ回路
と、 を備え、 前記インバータ回路は、 通常時には前記整流回路より入力された直流電圧を交流
に変換して出力し、 前記メイン電源から電源の給電が停止した場合には、前
記スイッチ回路を介して入力された直流電圧を交流に変
換して出力する、 ことを特徴とする冗長機能を有する無停電電源装置。 - 【請求項３】複数台設けられたバッテリユニットと、 メイン電源より供給される電流および電圧を、前記各バ
ッテリユニットを充電するための電力に変換し、前記各
バッテリユニットに供給するバッテリ充電手段と、 前記バッテリユニットと各々接続されたＩ／Ｆ回路と、 前記Ｉ／Ｆ回路から、前記バッテリユニットの各種の状
態を検出する検出機構と、 前記検出機構により検出された前記各バッテリユニット
の各種状態情報を記憶する記憶装置と、 前記各バッテリユニットの出力ラインを直列または並列
に接続し、バッテリ出力として出力する直並列接続選択
機構と、 前記直並列接続選択機構からのバッテリ出力を直流から
交流に変換するインバータと、 前記インバータからの出力を通過させると共に、通過さ
せた前記インバータ出力を監視し、出力電圧や負荷容量
の変動を検出して、検出信号を出力する負荷出力検出機
構と、 前記メイン電源からの給電が停止した場合、前記記憶装
置に記憶された各バッテリユニットの各種状態情報と、
前記負荷出力検出機構からの検出信号とを相互に参照
し、前記参照結果に基づいて、使用可能なバッテリユニ
ットを１または複数台選択すると共に、前記直並列接続
選択機構を制御する冗長制御機構と、 通常時には前記メイン電源側に接続され、前記メイン電
源からの給電が停止した場合には前記負荷出力検出機構
を介し、前記インバータ回路の出力側と接続される切替
スイッチと、 を備えたことを特徴とする冗長機能を有する無停電電源
装置。 - 【請求項４】前記冗長制御機構は、前記負荷出力検出機
構により検出された検出結果に基づいた出力電圧や負荷
容量の変動を解消し、前記出力電圧や負荷容量を所定の
値に保つべく、前記直並列接続選択機構を制御すること
を特徴とする請求項３に記載の冗長機能を有する無停電
電源装置。 - 【請求項５】前記検出機構と前記各Ｉ／Ｆ回路とは、通
信回線にて接続されていることを特徴とする請求項１〜
４のいずれかに記載の冗長機能を有する無停電電源装
置。 - 【請求項６】前記各Ｉ／Ｆ回路は、接続された前記各バ
ッテリユニットにおける種々の状態を検出し、所定のプ
ロトコルにて前記通信回線を介し、前記検出結果を前記
検出機構に伝送することを特徴とする請求項５に記載の
冗長機能を有する無停電電源装置。 - 【請求項７】前記検出機構は、容量・残量検出機構，接
続状態検出機構，および故障検出機構の各検出機構によ
り構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか
に記載の冗長機能を有する無停電電源装置。 - 【請求項８】前記記憶装置は、所定のコネクタ端子を有
し、前記コネクタ端子に所定の端末装置を接続すること
により、前記端末装置から前記記憶装置の内容を閲覧可
能であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記
載の冗長機能を有する無停電電源装置。 - 【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の冗長機能
を有する無停電電源装置を、直列または並列に複数台接
続して構成される複合冗長形無停電電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09305370A JP3114673B2 (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 冗長機能を有する無停電電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09305370A JP3114673B2 (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 冗長機能を有する無停電電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11146575A true JPH11146575A (ja) | 1999-05-28 |
| JP3114673B2 JP3114673B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=17944304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09305370A Expired - Fee Related JP3114673B2 (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 冗長機能を有する無停電電源装置 |
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|---|---|
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- 1997-11-07 JP JP09305370A patent/JP3114673B2/ja not_active Expired - Fee Related
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