JPH1189114A - 無停電電源装置及びその起動方法 - Google Patents
無停電電源装置及びその起動方法Info
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- JPH1189114A JPH1189114A JP9235850A JP23585097A JPH1189114A JP H1189114 A JPH1189114 A JP H1189114A JP 9235850 A JP9235850 A JP 9235850A JP 23585097 A JP23585097 A JP 23585097A JP H1189114 A JPH1189114 A JP H1189114A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 起動スイッチの操作を行うことなく、放電停
止となったバッテリを満充電状態のバッテリと交換する
だけでＤＣ／ＤＣコンバータを起動させ、バッテリ交換
時の操作性を改善する。同時に過放電防止機能によるバ
ッテリ放電停止後に起動、停止を繰り返すといった誤動
作の発生も未然にふ防ぐ。 【解決手段】 商用電源から変換された第１の直流電源
ｖｏと、商用電源から充電器３を介して充電される第２
の直流電源（バッテリ）４と、それらの切り替え手段
２、５と、切り替え手段を通過後の直流電源を入力とし
て動作する電圧安定化回路６と、電圧安定化回路の入力
電圧を監視してその電圧安定化回路に起動制御信号Ｓ１
を出力する電圧監視回路７と、電圧安定化回路の入力電
圧立ち上がり検出信号Ｓ２を電圧監視回路７に出力する
電圧立ち上がり検出回路８を有する構成とした。
止となったバッテリを満充電状態のバッテリと交換する
だけでＤＣ／ＤＣコンバータを起動させ、バッテリ交換
時の操作性を改善する。同時に過放電防止機能によるバ
ッテリ放電停止後に起動、停止を繰り返すといった誤動
作の発生も未然にふ防ぐ。 【解決手段】 商用電源から変換された第１の直流電源
ｖｏと、商用電源から充電器３を介して充電される第２
の直流電源（バッテリ）４と、それらの切り替え手段
２、５と、切り替え手段を通過後の直流電源を入力とし
て動作する電圧安定化回路６と、電圧安定化回路の入力
電圧を監視してその電圧安定化回路に起動制御信号Ｓ１
を出力する電圧監視回路７と、電圧安定化回路の入力電
圧立ち上がり検出信号Ｓ２を電圧監視回路７に出力する
電圧立ち上がり検出回路８を有する構成とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無停電電源装置及
びその起動方法に関し、特に商用電源が停電状態におい
て、起動スイッチの操作なしに予備電源であるバッテリ
からの起動が可能な無停電電源装置及びその起動方法に
関する。
びその起動方法に関し、特に商用電源が停電状態におい
て、起動スイッチの操作なしに予備電源であるバッテリ
からの起動が可能な無停電電源装置及びその起動方法に
関する。
【０００２】
【従来技術】従来の技術について図６を用いて説明す
る。従来、このような無停電電源装置においては、商用
電源を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ１から
の直流電圧ｖｏと、商用電源から充電器３を介して充電
されるバッテリ４からの直流電圧ｖｂとをダイオード
２、４で結合し、出力電圧を安定化するＤＣ／ＤＣコン
バータ６に入力する構成となっている。
る。従来、このような無停電電源装置においては、商用
電源を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ１から
の直流電圧ｖｏと、商用電源から充電器３を介して充電
されるバッテリ４からの直流電圧ｖｂとをダイオード
２、４で結合し、出力電圧を安定化するＤＣ／ＤＣコン
バータ６に入力する構成となっている。
【０００３】商用電源が正常時にはＡＣ／ＤＣコンバー
タ１から、停電時にはバッテリ４からそれぞれ電力供給
が行われるよう、ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧ｖｏ
はバッテリ電圧ｖｂよりも高くなるよう設定されてお
り、停電によってｖｏが低下したときのみバッテリ４か
ら電力供給が行われる。
タ１から、停電時にはバッテリ４からそれぞれ電力供給
が行われるよう、ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧ｖｏ
はバッテリ電圧ｖｂよりも高くなるよう設定されてお
り、停電によってｖｏが低下したときのみバッテリ４か
ら電力供給が行われる。
【０００４】また、過放電によるバッテリの劣化を防ぐ
ため、ＤＣ／ＤＣコンバータの入力電圧ｖｉを監視する
電圧監視回路７によりバッテリ電圧ｖｂの低下を検出
し、バッテリ電圧ｖｂが設定電圧以下となった場合には
ＤＣ／ＤＣコンバータ６に停止信号Ｓ１を送出してＤＣ
／ＤＣコンバータ６の動作を停止するという過放電防止
機能を有している。
ため、ＤＣ／ＤＣコンバータの入力電圧ｖｉを監視する
電圧監視回路７によりバッテリ電圧ｖｂの低下を検出
し、バッテリ電圧ｖｂが設定電圧以下となった場合には
ＤＣ／ＤＣコンバータ６に停止信号Ｓ１を送出してＤＣ
／ＤＣコンバータ６の動作を停止するという過放電防止
機能を有している。
【０００５】過放電防止機能の動作によってバッテリ４
からの電力供給が停止されると、停止直前に比べてバッ
テリ電圧ｖｂが上昇するため、この電圧上昇によって再
度、ＤＣ／ＤＣコンバータが動作を開始する可能性があ
る。このようなこと防ぐために、電圧監視回路７の停止
電圧と起動電圧との間にヒステリシスを設け、停止電圧
よりも一定電圧以上高い電圧が印加されない限り、ＤＣ
／ＤＣコンバータが起動しないように設定されている。
からの電力供給が停止されると、停止直前に比べてバッ
テリ電圧ｖｂが上昇するため、この電圧上昇によって再
度、ＤＣ／ＤＣコンバータが動作を開始する可能性があ
る。このようなこと防ぐために、電圧監視回路７の停止
電圧と起動電圧との間にヒステリシスを設け、停止電圧
よりも一定電圧以上高い電圧が印加されない限り、ＤＣ
／ＤＣコンバータが起動しないように設定されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術におい
ては、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の起動電圧が、商用電源
の復旧後にＡＣ／ＤＣコンバータ１の出力が正常となっ
たときに起動するよう設定されているため、放電停止と
なったバッテリ４を満充電状態のバッテリと交換した場
合でもＤＣ／ＤＣコンバータは起動しない。そのため、
満充電状態のバッテリ交換で起動可能とするためには、
電圧監視回路７に起動スイッチＳＵを設ける必要があ
る。
ては、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の起動電圧が、商用電源
の復旧後にＡＣ／ＤＣコンバータ１の出力が正常となっ
たときに起動するよう設定されているため、放電停止と
なったバッテリ４を満充電状態のバッテリと交換した場
合でもＤＣ／ＤＣコンバータは起動しない。そのため、
満充電状態のバッテリ交換で起動可能とするためには、
電圧監視回路７に起動スイッチＳＵを設ける必要があ
る。
【０００７】また、起動スイッチＳＵなしでＤＣ／ＤＣ
コンバータ６が起動可能なように起動電圧を設定した場
合には、例えば起動電圧と停止電圧との電圧差を僅かな
差に設定した場合には、過放電防止動作後のバッテリ電
圧上昇によりＤＣ／ＤＣコンバータの起動←→停止を繰
り返すといった誤動作を誘発する可能性が極めて高くな
る。
コンバータ６が起動可能なように起動電圧を設定した場
合には、例えば起動電圧と停止電圧との電圧差を僅かな
差に設定した場合には、過放電防止動作後のバッテリ電
圧上昇によりＤＣ／ＤＣコンバータの起動←→停止を繰
り返すといった誤動作を誘発する可能性が極めて高くな
る。
【０００８】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、従来技術において必要であった起動スイッ
チの操作を行うことなく、放電停止となったバッテリを
満充電状態のバッテリと交換するだけでＤＣ／ＤＣコン
バータを起動させることにより、バッテリ交換時の操作
性を改善することができる技術を提供することを目的と
する。さらに、この際には過放電防止機能によるバッテ
リ放電停止後に起動、停止を繰り返すといった誤動作の
発生も未然にふ防ぐことができる技術を提供することを
目的とする。
れたもので、従来技術において必要であった起動スイッ
チの操作を行うことなく、放電停止となったバッテリを
満充電状態のバッテリと交換するだけでＤＣ／ＤＣコン
バータを起動させることにより、バッテリ交換時の操作
性を改善することができる技術を提供することを目的と
する。さらに、この際には過放電防止機能によるバッテ
リ放電停止後に起動、停止を繰り返すといった誤動作の
発生も未然にふ防ぐことができる技術を提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、商用電源から変換された第１の直流電
源と、商用電源から充電器を介して充電される第２の直
流電源（バッテリ）と、それら第１及び第２の直流電源
の切り替え手段と、切り替え手段を通過後の直流電源を
入力として動作する電圧安定化回路（ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ）と、電圧安定化回路の入力電圧を監視してその電
圧安定化回路に起動制御信号を出力する電圧監視回路と
を有する無停電電源装置において、電圧安定化回路の入
力電圧立ち上がり検出信号を電圧監視回路に出力する電
圧立ち上がり検出回路を有する構成とした。その場合、
電圧監視回路は、電圧安定化回路に起動制御信号を出力
するコンパレータを備え、そのコンパレータに対して電
圧立ち上がり検出信号が入力されたときに電圧安定化回
路を起動させる構成とすることもできる。また、電圧立
ち上がり検出回路は、その電圧立ち上がり検出信号を電
圧監視回路の動作制御信号として一定時間出力するマル
チバイブレータと、そのマルチバイブレータに対して電
圧安定化回路の入力電圧を分圧して印可する分圧抵抗
と、その分圧抵抗を、入力電圧立ち上がり時にのみ過渡
的に短絡させることによりマルチバイブレータの動作に
必要な電圧を供給するためのコンデンサとを含む構成と
することもできる。また、電圧監視回路が、電圧立ち上
がり検出回路を含む構成とするこおもできる。さらに、
分圧抵抗がコンデンサにより短絡されたときの電圧をコ
ンパレータに印可する構成とすることもできる。一方、
本発明の方法では、商用電源を変換した第１の直流電源
を電圧安定化回路へ入力する系と、バッテリからの第２
の直流電源を前記電圧安定化回路へ入力する系とを、商
用電源の停電時及び復旧時に切り替えて起動する無停電
電源装置の起動方法であって、放電停止状態となったバ
ッテリを満充電状態のバッテリと交換した際に生じる、
電圧安定化回路へ入力される電圧の急峻な立ち上がりを
検出し、その立ち上がり検出信号に基づいて電圧安定化
回路を起動させる方法を採用した。その場合、放電停止
状態となったバッテリを満充電状態のバッテリと交換す
る過程では、放電停止状態となったバッテリの他に予め
組み込んでおいた満充電バッテリへ手動操作や自動操作
により切り替える過程を含むようにすることもできる。
また、この場合の無停電電源装置としては、バッテリの
過放電停止機能を含む構成としておくのも大変好適であ
る。
め、本発明では、商用電源から変換された第１の直流電
源と、商用電源から充電器を介して充電される第２の直
流電源（バッテリ）と、それら第１及び第２の直流電源
の切り替え手段と、切り替え手段を通過後の直流電源を
入力として動作する電圧安定化回路（ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ）と、電圧安定化回路の入力電圧を監視してその電
圧安定化回路に起動制御信号を出力する電圧監視回路と
を有する無停電電源装置において、電圧安定化回路の入
力電圧立ち上がり検出信号を電圧監視回路に出力する電
圧立ち上がり検出回路を有する構成とした。その場合、
電圧監視回路は、電圧安定化回路に起動制御信号を出力
するコンパレータを備え、そのコンパレータに対して電
圧立ち上がり検出信号が入力されたときに電圧安定化回
路を起動させる構成とすることもできる。また、電圧立
ち上がり検出回路は、その電圧立ち上がり検出信号を電
圧監視回路の動作制御信号として一定時間出力するマル
チバイブレータと、そのマルチバイブレータに対して電
圧安定化回路の入力電圧を分圧して印可する分圧抵抗
と、その分圧抵抗を、入力電圧立ち上がり時にのみ過渡
的に短絡させることによりマルチバイブレータの動作に
必要な電圧を供給するためのコンデンサとを含む構成と
することもできる。また、電圧監視回路が、電圧立ち上
がり検出回路を含む構成とするこおもできる。さらに、
分圧抵抗がコンデンサにより短絡されたときの電圧をコ
ンパレータに印可する構成とすることもできる。一方、
本発明の方法では、商用電源を変換した第１の直流電源
を電圧安定化回路へ入力する系と、バッテリからの第２
の直流電源を前記電圧安定化回路へ入力する系とを、商
用電源の停電時及び復旧時に切り替えて起動する無停電
電源装置の起動方法であって、放電停止状態となったバ
ッテリを満充電状態のバッテリと交換した際に生じる、
電圧安定化回路へ入力される電圧の急峻な立ち上がりを
検出し、その立ち上がり検出信号に基づいて電圧安定化
回路を起動させる方法を採用した。その場合、放電停止
状態となったバッテリを満充電状態のバッテリと交換す
る過程では、放電停止状態となったバッテリの他に予め
組み込んでおいた満充電バッテリへ手動操作や自動操作
により切り替える過程を含むようにすることもできる。
また、この場合の無停電電源装置としては、バッテリの
過放電停止機能を含む構成としておくのも大変好適であ
る。
【００１０】本発明の無停電電源装置では、ＤＣ／ＤＣ
コンバータ入力電圧の立ち上がりを検出する電圧立ち上
がり検出回路と、電圧立ち上がり検出回路からの検出信
号及びＤＣ／ＤＣコンバータの入力電圧監視によりＤＣ
／ＤＣコンバータに起動／停止信号を送出する電圧監視
回路とを有している。したがて、バッテリの取り外しに
よってＤＣ／ＤＣコンバータの入力電圧が、一旦、０Ｖ
となった後に、満充電状態のバッテリを接続すると、そ
の電圧立ち上がりを検出してＤＣ／ＤＣコンバータが起
動する。
コンバータ入力電圧の立ち上がりを検出する電圧立ち上
がり検出回路と、電圧立ち上がり検出回路からの検出信
号及びＤＣ／ＤＣコンバータの入力電圧監視によりＤＣ
／ＤＣコンバータに起動／停止信号を送出する電圧監視
回路とを有している。したがて、バッテリの取り外しに
よってＤＣ／ＤＣコンバータの入力電圧が、一旦、０Ｖ
となった後に、満充電状態のバッテリを接続すると、そ
の電圧立ち上がりを検出してＤＣ／ＤＣコンバータが起
動する。
【００１１】即ち、電圧立ち上がり検出回路は、過放電
防止による電力供給停止後のバッテリ電圧上昇では機能
しないが、放電停止後のバッテリを取り外すことによっ
てＤＣ／ＤＣコンバータの入力電圧が一旦０Ｖとなり、
その後に満充電状態のバッテリを接続するとその電圧立
ち上がりを検出して起動制御回路に立ち上がり検出信号
を送出する。立ち上がり検出信号が入力された電圧監視
回路はＤＣ／ＤＣコンバータの入力電圧が起動電圧以下
であっても、ＤＣ／ＤＣコンバータに対して起動信号を
送出し、コンバータは動作を開始する。
防止による電力供給停止後のバッテリ電圧上昇では機能
しないが、放電停止後のバッテリを取り外すことによっ
てＤＣ／ＤＣコンバータの入力電圧が一旦０Ｖとなり、
その後に満充電状態のバッテリを接続するとその電圧立
ち上がりを検出して起動制御回路に立ち上がり検出信号
を送出する。立ち上がり検出信号が入力された電圧監視
回路はＤＣ／ＤＣコンバータの入力電圧が起動電圧以下
であっても、ＤＣ／ＤＣコンバータに対して起動信号を
送出し、コンバータは動作を開始する。
【００１２】ＤＣ／ＤＣコンバータが起動して一定時間
経過後もＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電圧が停止電圧
以上であれば、電圧監視回路はそのまま起動信号送出を
継続するが、停止電圧以下の場合には停止信号を送出す
る。これにより、満充電バッテリが接続された場合には
そのまま動作を継続、放電済みのバッテリが接続された
場合には、一旦起動するもののすぐに動作を停止すると
いった動作を行い、放電済みバッテリの過放電防止機能
は働く。
経過後もＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電圧が停止電圧
以上であれば、電圧監視回路はそのまま起動信号送出を
継続するが、停止電圧以下の場合には停止信号を送出す
る。これにより、満充電バッテリが接続された場合には
そのまま動作を継続、放電済みのバッテリが接続された
場合には、一旦起動するもののすぐに動作を停止すると
いった動作を行い、放電済みバッテリの過放電防止機能
は働く。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図１〜図５を参照して詳細に説明する。図１
は本発明の実施の形態に係る無停電電源装置のブロック
図であり、図２は電圧監視回路及び電圧立ち上がり検出
回路の具体例を示す回路図、図３は図２同様の他の実施
の形態を示す回路図、図４は商用電源復旧時の起動動作
を示すタイムチャート、図５はバッテリ交換時の起動動
作を示すタイムチャートを示している。なお、これらの
図において、図６と基本的に同一構成要素については同
一符号を付してある。
について、図１〜図５を参照して詳細に説明する。図１
は本発明の実施の形態に係る無停電電源装置のブロック
図であり、図２は電圧監視回路及び電圧立ち上がり検出
回路の具体例を示す回路図、図３は図２同様の他の実施
の形態を示す回路図、図４は商用電源復旧時の起動動作
を示すタイムチャート、図５はバッテリ交換時の起動動
作を示すタイムチャートを示している。なお、これらの
図において、図６と基本的に同一構成要素については同
一符号を付してある。
【００１４】本実施の形態に係る無停電電源装置は、図
１に示すように、商用電源から直流電源（第１直流電
源）に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ１と、商用電源か
ら充電器３を介して充電されるバッテリ（第２直流電
源）４と、それら第１及び第２直流電源の切り替え手段
として用いるダイオード２、５と、切り替え手段を通過
後の直流電源を入力として動作するＤＣ／ＤＣコンバー
タ（電圧安定化回路）６と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の
入力電圧を監視してそのＤＣ／ＤＣコンバータ６に起動
制御信号Ｓ１を出力する電圧監視回路７と、ＤＣ／ＤＣ
コンバータ６への入力電圧立ち上がり検出信号Ｓ２を電
圧監視回路７に出力する電圧立ち上がり検出回路８を含
む構成としている。
１に示すように、商用電源から直流電源（第１直流電
源）に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ１と、商用電源か
ら充電器３を介して充電されるバッテリ（第２直流電
源）４と、それら第１及び第２直流電源の切り替え手段
として用いるダイオード２、５と、切り替え手段を通過
後の直流電源を入力として動作するＤＣ／ＤＣコンバー
タ（電圧安定化回路）６と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の
入力電圧を監視してそのＤＣ／ＤＣコンバータ６に起動
制御信号Ｓ１を出力する電圧監視回路７と、ＤＣ／ＤＣ
コンバータ６への入力電圧立ち上がり検出信号Ｓ２を電
圧監視回路７に出力する電圧立ち上がり検出回路８を含
む構成としている。
【００１５】次いで、これらの詳細について説明する。
図１において、ＡＣ／ＤＣコンバータ１で商用電源の交
流入力電圧ＶＩから変換された直流電圧ｖｏは、ダイオ
ード２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ６の入力に印加さ
れる。ＡＣ／ＤＣコンバータ１と充電器３を介して商用
電源から充電されるバッテリ４の直流電圧ｖｂはダイオ
ード５を介してＤＣ／ＤＣコンバータ６の入力に印加さ
れる。ｖｏはｖｂよりも高く設定されており、商用電源
運転中はダイオード２、５の阻止動作によりｖｏがＤＣ
／ＤＣコンバータ６の入力に印加される。
図１において、ＡＣ／ＤＣコンバータ１で商用電源の交
流入力電圧ＶＩから変換された直流電圧ｖｏは、ダイオ
ード２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ６の入力に印加さ
れる。ＡＣ／ＤＣコンバータ１と充電器３を介して商用
電源から充電されるバッテリ４の直流電圧ｖｂはダイオ
ード５を介してＤＣ／ＤＣコンバータ６の入力に印加さ
れる。ｖｏはｖｂよりも高く設定されており、商用電源
運転中はダイオード２、５の阻止動作によりｖｏがＤＣ
／ＤＣコンバータ６の入力に印加される。
【００１６】電圧監視回路７はＤＣ／ＤＣコンバータ６
の入力電圧ｖｉを監視し、起動、停止条件にもとづきＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ６に起動制御信号Ｓ１を送出する。
電圧立ち上がり検出回路８は同様にＤＣ／ＤＣコンバー
タ６の入力電圧ｖｉを監視して電圧監視回路７に立ち上
がり検出信号Ｓ２を送出する。この立ち上がり検出信号
Ｓ２によって電圧監視回路７はＤＣ／ＤＣコンバータ６
に起動信号Ｓ１を送出する。
の入力電圧ｖｉを監視し、起動、停止条件にもとづきＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ６に起動制御信号Ｓ１を送出する。
電圧立ち上がり検出回路８は同様にＤＣ／ＤＣコンバー
タ６の入力電圧ｖｉを監視して電圧監視回路７に立ち上
がり検出信号Ｓ２を送出する。この立ち上がり検出信号
Ｓ２によって電圧監視回路７はＤＣ／ＤＣコンバータ６
に起動信号Ｓ１を送出する。
【００１７】次に、本発明の実施の形態に係る無停電電
源装置の動作について、図４及び図５を参照して詳細に
説明する。図４にバッテリバックアップ中→過放電防止
状態→商用電源運転中の動作を示す。バッテリバックア
ップ動作中、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の入力にはバッテ
リ電圧ｖｂが印加されている。放電によりバッテリ４の
電圧が低下して、電圧監視回路７の停止電圧ＶＬ以下に
バッテリ電圧が低下すると、電圧監視回路７の出力信号
Ｓ１が起動信号から停止信号にかわり、ＤＣ／ＤＣコン
バータ６の動作が停止して過放電防止状態となる。
源装置の動作について、図４及び図５を参照して詳細に
説明する。図４にバッテリバックアップ中→過放電防止
状態→商用電源運転中の動作を示す。バッテリバックア
ップ動作中、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の入力にはバッテ
リ電圧ｖｂが印加されている。放電によりバッテリ４の
電圧が低下して、電圧監視回路７の停止電圧ＶＬ以下に
バッテリ電圧が低下すると、電圧監視回路７の出力信号
Ｓ１が起動信号から停止信号にかわり、ＤＣ／ＤＣコン
バータ６の動作が停止して過放電防止状態となる。
【００１８】放電停止によってバッテリ電圧がＶＬより
も上昇しても、ヒステリシスによって起動電圧ＶＨより
も低いため、電圧監視回路７から起動信号が出力される
ことはなく、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の起動→停止の繰
り返し誤動作は発生しない。また、この間、電圧立ち上
がり検出回路８の出力は非検出状態を継続している。
も上昇しても、ヒステリシスによって起動電圧ＶＨより
も低いため、電圧監視回路７から起動信号が出力される
ことはなく、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の起動→停止の繰
り返し誤動作は発生しない。また、この間、電圧立ち上
がり検出回路８の出力は非検出状態を継続している。
【００１９】次に、図５（１）に過放電状態→満充電バ
ッテリへの交換時の動作を示す。過放電防止動作までは
図４と同様である。その後、バッテリ４の取り外しによ
って、一旦、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の入力電圧が０Ｖ
に低下後、バッテリ４の接続による入力電圧ｖｉの立ち
上がりを検出すると、電圧立ち上がり検出回路８は検出
信号Ｓ２を送出するため、バッテリ電圧ｖｂが起動電圧
ＶＨよりも低いにも関わらず電圧監視回路７は起動信号
を送出し、ＤＣ／ＤＣコンバータ６は動作を開始する。
満充電バッテリ電圧ｖｂは放電を開始しても停止電圧Ｖ
Ｌよりも高いため、そのままバッテリバックアップ動作
を継続する。
ッテリへの交換時の動作を示す。過放電防止動作までは
図４と同様である。その後、バッテリ４の取り外しによ
って、一旦、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の入力電圧が０Ｖ
に低下後、バッテリ４の接続による入力電圧ｖｉの立ち
上がりを検出すると、電圧立ち上がり検出回路８は検出
信号Ｓ２を送出するため、バッテリ電圧ｖｂが起動電圧
ＶＨよりも低いにも関わらず電圧監視回路７は起動信号
を送出し、ＤＣ／ＤＣコンバータ６は動作を開始する。
満充電バッテリ電圧ｖｂは放電を開始しても停止電圧Ｖ
Ｌよりも高いため、そのままバッテリバックアップ動作
を継続する。
【００２０】次に図５（２）に過放電状態→放電済みバ
ッテリへの交換時の動作を示す。バッテリ交換接続まで
は図５（１）と同様であるが。その後、電圧監視回路７
からの起動信号Ｓ２でＤＣ／ＤＣコンバータ６が動作を
開始すると、放電によってバッテリ電圧ｖｂが直ちに停
止電圧ＶＬ以下となり、電圧監視回路７から今度は停止
信号Ｓ２が送出されＤＣ／ＤＣコンバータ６が停止す
る。その後、再びバッテリ電圧ｖｂが上昇するが、起動
電圧ＶＨよりも低いため、過放電防止状態が継続され
る。
ッテリへの交換時の動作を示す。バッテリ交換接続まで
は図５（１）と同様であるが。その後、電圧監視回路７
からの起動信号Ｓ２でＤＣ／ＤＣコンバータ６が動作を
開始すると、放電によってバッテリ電圧ｖｂが直ちに停
止電圧ＶＬ以下となり、電圧監視回路７から今度は停止
信号Ｓ２が送出されＤＣ／ＤＣコンバータ６が停止す
る。その後、再びバッテリ電圧ｖｂが上昇するが、起動
電圧ＶＨよりも低いため、過放電防止状態が継続され
る。
【００２１】図２は電圧監視回路７及び電圧立ち上がり
検出回路８の具体例を示す回路図である。電圧立ち上が
り検出回路８は、分圧抵抗８１、８２、コンデンサ８
３、ワンショットマルチバイブレータ８４で構成され
る。
検出回路８の具体例を示す回路図である。電圧立ち上が
り検出回路８は、分圧抵抗８１、８２、コンデンサ８
３、ワンショットマルチバイブレータ８４で構成され
る。
【００２２】ＤＣ／ＤＣコンバータの入力電圧ｖｉは分
圧抵抗８２、８３で分圧されてワンショットマルチバイ
ブレータ８４に入力される。コンデンサ８３は分圧抵抗
８１の両端に接続される。ワンショットマルチバイブレ
ータ８４の出力は電圧監視回路７に出力される。
圧抵抗８２、８３で分圧されてワンショットマルチバイ
ブレータ８４に入力される。コンデンサ８３は分圧抵抗
８１の両端に接続される。ワンショットマルチバイブレ
ータ８４の出力は電圧監視回路７に出力される。
【００２３】また、電圧監視回路７は、分圧抵抗７１、
７２、帰還抵抗７３、コンパレータ７４、基準電源７
５、トランジスタ７６で構成される。ＤＣ／ＤＣコンバ
ータの入力電圧ｖｉは分圧抵抗７１、７２で分圧されて
コンパレータ７４の入力に印加される。トランジスタ７
６のコレクタ、エミッタは分圧抵抗７１の両端に接続さ
れており、ベースには電圧立ち上がり検出回路８の出力
が接続される。
７２、帰還抵抗７３、コンパレータ７４、基準電源７
５、トランジスタ７６で構成される。ＤＣ／ＤＣコンバ
ータの入力電圧ｖｉは分圧抵抗７１、７２で分圧されて
コンパレータ７４の入力に印加される。トランジスタ７
６のコレクタ、エミッタは分圧抵抗７１の両端に接続さ
れており、ベースには電圧立ち上がり検出回路８の出力
が接続される。
【００２４】基準電源７５はコンパレータ７４に入力さ
れ、帰還抵抗７３はコンパレータ７４の入力と出力に接
続され、コンパレータ７４の起動制御信号Ｓ１はＤＣ／
ＤＣコンバータ６に出力される。
れ、帰還抵抗７３はコンパレータ７４の入力と出力に接
続され、コンパレータ７４の起動制御信号Ｓ１はＤＣ／
ＤＣコンバータ６に出力される。
【００２５】次に、この回路図を参照し、その動作につ
いて説明する。バッテリ４の交換時にＤＣ／ＤＣコンバ
ータ６の入力電圧ｖｉが０Ｖから急峻に立ち上がると、
コンデンサ８３が抵抗８１の両端を過渡的に短絡するこ
とによりワンショットマルチバイブレータ８４の入力電
圧が見かけ上高く検出されるため、ワンショットマルチ
バイブレータ８４の出力から電圧立ち上がり検出信号Ｓ
２が一定時間だけ出力される。
いて説明する。バッテリ４の交換時にＤＣ／ＤＣコンバ
ータ６の入力電圧ｖｉが０Ｖから急峻に立ち上がると、
コンデンサ８３が抵抗８１の両端を過渡的に短絡するこ
とによりワンショットマルチバイブレータ８４の入力電
圧が見かけ上高く検出されるため、ワンショットマルチ
バイブレータ８４の出力から電圧立ち上がり検出信号Ｓ
２が一定時間だけ出力される。
【００２６】この電圧立ち上がり検出信号Ｓ２が入力さ
れると、電圧監視回路７のトランジスタ７６のベース電
圧上昇によりトランジスタ７６がオンとなり、分圧抵抗
７１の両端が短絡される。これによりコンパレータ７４
の入力電圧が見かけ上高く検出されるため、コンパレー
タ７４からの起動制御信号Ｓ１は起動信号となり、ＤＣ
／ＤＣコンバータ６が動作を開始する。これらの動作に
ついては、図４について説明した動作と同等である。
れると、電圧監視回路７のトランジスタ７６のベース電
圧上昇によりトランジスタ７６がオンとなり、分圧抵抗
７１の両端が短絡される。これによりコンパレータ７４
の入力電圧が見かけ上高く検出されるため、コンパレー
タ７４からの起動制御信号Ｓ１は起動信号となり、ＤＣ
／ＤＣコンバータ６が動作を開始する。これらの動作に
ついては、図４について説明した動作と同等である。
【００２７】バッテリ４の過放電防止動作時には、コン
デンサ８３が充電された状態からの電圧上昇であるた
め、抵抗８１が過渡的に短絡されることがなく、従って
マルチバイブレータ８４からＳ２が出力されることはな
い。
デンサ８３が充電された状態からの電圧上昇であるた
め、抵抗８１が過渡的に短絡されることがなく、従って
マルチバイブレータ８４からＳ２が出力されることはな
い。
【００２８】また、分圧抵抗８１、８２を高い動作電圧
に設定することにより、マルチバイブレータ８４の動作
は急峻なｖｉの変化のみを検出し、通常のｖｉではＳ２
が出力されることがないような設定が実現できる。
に設定することにより、マルチバイブレータ８４の動作
は急峻なｖｉの変化のみを検出し、通常のｖｉではＳ２
が出力されることがないような設定が実現できる。
【００２９】本発明の他の実施形態として、電圧立ち上
がり検出回路８の機能を包含した電圧監視回路７’とい
う一つの回路形態で実現する手段を講じることが可能で
ある。この場合の例を図３に示す。
がり検出回路８の機能を包含した電圧監視回路７’とい
う一つの回路形態で実現する手段を講じることが可能で
ある。この場合の例を図３に示す。
【００３０】電圧監視回路７’の入力回路において、分
圧抵抗７１の両端にコンデンサ７７を接続することによ
り、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の入力電圧ｖｉの急峻な立
ち上がりによってコンパレータ７４からの起動制御信号
Ｓ１を起動信号とすることができる。この構成により、
電圧立ち上がり検出回路８を設けることなくほぼ同等の
機能を実現することができる。この場合の動作について
は、上述の動作説明から容易に類推できるため、詳細な
動作の説明は省略する。
圧抵抗７１の両端にコンデンサ７７を接続することによ
り、ＤＣ／ＤＣコンバータ６の入力電圧ｖｉの急峻な立
ち上がりによってコンパレータ７４からの起動制御信号
Ｓ１を起動信号とすることができる。この構成により、
電圧立ち上がり検出回路８を設けることなくほぼ同等の
機能を実現することができる。この場合の動作について
は、上述の動作説明から容易に類推できるため、詳細な
動作の説明は省略する。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明では電圧立
ち上がり検出回路でＤＣ／ＤＣコンバータの入力電圧の
急峻な立ち上がりを検出することにより、起動スイッチ
の操作を行うことなく、バッテリの交換のみでバックア
ップ動作が開始でき、バッテリ交換時の操作性を改善す
ることができる。
ち上がり検出回路でＤＣ／ＤＣコンバータの入力電圧の
急峻な立ち上がりを検出することにより、起動スイッチ
の操作を行うことなく、バッテリの交換のみでバックア
ップ動作が開始でき、バッテリ交換時の操作性を改善す
ることができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る無停電電源装置のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電圧監視回路及び電
圧立ち上がり検出回路の具体例を示す回路図である。
圧立ち上がり検出回路の具体例を示す回路図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る図２同様の回路
図である。
図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る商用電源復旧時の起
動動作を示すタイムチャートである。
動動作を示すタイムチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係るバッテリ交換時の起
動動作を示すタイムチャートである。
動動作を示すタイムチャートである。
【図６】従来の無停電電源装置のブロック図である。
１ ＡＣ／ＤＣコンバータ ２、５ ダイオード（切替手段） ３ 充電器 ４ バッテリ ６ ＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧安定化回路） ７、７′ 電圧監視回路 ８ 電圧立ち上がり検出回路 Ｓ１ 起動制御信号 Ｓ２ 立ち上り検出信号 ７１、７２ 分圧抵抗 ７３ 帰還抵抗 ７４ コンパレータ ７５ 基準電源 ７６ トランジスタ ８１、８２ 分圧抵抗 ８３ コンデンサ ８４ ワンショットマルチバイブレータ
Claims (8)
- 【請求項１】 商用電源から変換された第１の直流電源
と、商用電源から充電器を介して充電される第２の直流
電源と、それら第１及び第２の直流電源の切り替え手段
と、前記切り替え手段を通過後の直流電源を入力として
動作する電圧安定化回路と、前記電圧安定化回路の入力
電圧を監視してその電圧安定化回路に起動制御信号を出
力する電圧監視回路とを有する無停電電源装置におい
て、前記電圧安定化回路の入力電圧立ち上がり検出信号
を前記電圧監視回路に出力する電圧立ち上がり検出回路
を有することを特徴とする、無停電電源装置。 - 【請求項２】 前記電圧監視回路は、前記電圧安定化回
路に起動制御信号を出力するコンパレータを備え、その
コンパレータに対して前記電圧立ち上がり検出信号が入
力されたときに電圧安定化回路を起動させることを特徴
とする、請求項１に記載の無停電電源装置。 - 【請求項３】 前記電圧立ち上がり検出回路は、その電
圧立ち上がり検出信号を前記電圧監視回路の動作制御信
号として一定時間出力するマルチバイブレータと、その
マルチバイブレータに対して前記電圧安定化回路の入力
電圧を分圧して印可する分圧抵抗と、その分圧抵抗を、
前記入力電圧立ち上がり時にのみ過渡的に短絡させるこ
とによりマルチバイブレータの動作に必要な電圧を供給
するためのコンデンサとを含むことを特徴とする、請求
項１又は２に記載の無停電電源装置。 - 【請求項４】 前記電圧監視回路が、前記電圧立ち上が
り検出回路を含むことを特徴とする、請求項１に記載の
無停電電源装置。 - 【請求項５】 前記分圧抵抗が前記コンデンサにより短
絡されたときの電圧を前記コンパレータに印可する構成
としたことを特徴とする、請求項２〜４の何れかに記載
の無停電電源装置。 - 【請求項６】 商用電源を変換した第１の直流電源を電
圧安定化回路へ入力する系と、バッテリからの第２の直
流電源を前記電圧安定化回路へ入力する系とを、商用電
源の停電時及び復旧時に切り替えて起動する無停電電源
装置の起動方法であって、放電停止状態となったバッテ
リを満充電状態のバッテリと交換した際に生じる、前記
電圧安定化回路へ入力される電圧の急峻な立ち上がりを
検出し、その立ち上がり検出信号に基づいて前記電圧安
定化回路を起動させることを特徴とする、無停電電源装
置の起動方法。 - 【請求項７】 前記放電停止状態となったバッテリを満
充電状態のバッテリと交換する過程では、前記放電停止
状態となったバッテリの他に予め組み込んでおいた満充
電バッテリへ手動操作や自動操作により切り替える過程
を含むことを特徴とする、請求項６に記載の無停電電源
装置の起動方法。 - 【請求項８】 前記バッテリの過放電停止機能を含むこ
とを特徴とする、請求項６又は７に記載の無停電電源装
置の起動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23585097A JP3221367B2 (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 無停電電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23585097A JP3221367B2 (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 無停電電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1189114A true JPH1189114A (ja) | 1999-03-30 |
| JP3221367B2 JP3221367B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=16992190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23585097A Expired - Fee Related JP3221367B2 (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 無停電電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3221367B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002262544A (ja) * | 2001-03-05 | 2002-09-13 | Fujitsu Ltd | 電源システムの過電圧保護装置、該電源システムを構成するａｃ／ｄｃコンバータ及びｄｃ／ｄｃコンバータ |
| JP2009095107A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 無瞬断バックアップ電源 |
| CN106849273A (zh) * | 2017-04-05 | 2017-06-13 | 杭州蓝力电动科技有限公司 | 一种双电源的混合供电型移动供电装置 |
-
1997
- 1997-09-01 JP JP23585097A patent/JP3221367B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002262544A (ja) * | 2001-03-05 | 2002-09-13 | Fujitsu Ltd | 電源システムの過電圧保護装置、該電源システムを構成するａｃ／ｄｃコンバータ及びｄｃ／ｄｃコンバータ |
| JP4651832B2 (ja) * | 2001-03-05 | 2011-03-16 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 電源システムの過電圧保護装置 |
| JP2009095107A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 無瞬断バックアップ電源 |
| CN106849273A (zh) * | 2017-04-05 | 2017-06-13 | 杭州蓝力电动科技有限公司 | 一种双电源的混合供电型移动供电装置 |
| CN106849273B (zh) * | 2017-04-05 | 2023-05-26 | 杭州蓝力电动科技有限公司 | 一种双电源的混合供电型移动供电装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3221367B2 (ja) | 2001-10-22 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |