JPS62272830A - 無停電電源装置のバツテリ−保護回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ＆発明の詳細な説明 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、電源停電時にバッテリーでバックアップす
るようにしている無停電電源装置のバッテリーが過放電
になるのを防止する無停電電源装置のバッテリー保護回
路に関する。

〔従来技術とその問題点〕

第２図はバックアップ用バッテリーの過放電を防止して
いる無停電電源装置の従来例を示すブロック図である。

この第２図において、交流電源２からの交流電力を直流
電力に変換する第１電力変換手段としての充電器３と、
この充電器３からの直流電力を交流電力に変換する第２
電力変換手段としてのインバータ４と、これら充電器３
の直流側とインバータ４の直流側とを結合している直流
中間回路に接続されているバッテリー６とで無停電電源
装置を構成している。ここで充電器３はインバータ４に
直流電力を供給するとともにバッテリー６を浮動充電す
ることで、常にこのバッテリー６を適正な状態に充電し
ておき、交流電源２の停電に備えている。それ故交流電
源２→充電器３→インバータ４→交流負荷５の経路で交
流負荷５に電力が供給されているときにこの交流電源２
が停電すれば、バッテリー６→インバータ４→交流負荷
５の経路で電力の供給が継続されるので、交流負荷５は
無停電で運転を継続できる。

バッテリー６の容量には限度があるので、交流電源２の
停電が長時間にわたると、バッテリー６の電圧は次第に
低下して遂には放電終止電圧に到達する。この放電終止
電圧まで電圧低下したバッテリー６の使用をさらに継続
すると、いわゆる過放電の状態となり、このバッテリー
６の寿命を極端に短縮させるばかりでなく、場合によっ
ては破損して使用不能になるおそれがある。そこでこの
ような危険を避けるために、バッテリー電圧がこの放電
終止電圧付近まで低下したことを図示していない電圧検
出手段により検出すると、制御回路１７からインバータ
４に指令を与えて交流負荷５への電力供給を零にするこ
とにより、バッテリー６が過放電にならないように採掘
している。

しかしながら、交流電源２の停電が復旧すれば直ちに充
電器３とインバータ４とを経由して交流電源２からの電
力が交流負荷５に供給できるように、またこれと開時に
バッテリー６への充電も再開できるように、これら充電
器３とインバータ４とを常に待機状態にしておくために
、これらの制御回路１７と制御電源回路１６とにはバッ
テリー６から電源スイッチ１１と制御電源スイッチとし
てのトランジスタスイッチ１２とを経由して、交流負荷
５への電力供給を零にした状態においても制御用電力が
供給されるようにしている。

それ故交流電源２の停電がさらに長時間継続すると、制
御電源回路１６に供給している電力のためにバッテリー
電圧はさらに低下を続けることになる。そこで交流負荷
５への電力を零にする時点のバッテリー電圧よりも低い
値の電圧、たとえば放電終止電圧を電圧設定器１５によ
り設定するとともに、バッテリー電圧監視手段としての
コンパレータ１４によりバッテリー電圧を常時監視し、
このバッテリー電圧が電圧設定器１５の設定を圧以下に
なればベース駆動回路１３により直ちにトランジスタス
イッチ１２をオフさせることにより、当該バッテリー６
が過放電状態になるのを防止している。

ところでコンパレータ１４は制御電源回路１６が切離さ
れた状態にあっても、バッテリー６の負荷として接続さ
れた才才であって電力を消費している。そのために当該
コンパレータ】４の消費電力はごく僅かではあるが、バ
ッテリー６の電圧が既に放電終止電圧まで低下している
ために容易に当該バッテリー６を過放電状態１こしてし
まうきいう欠点がある。

〔発明の目的〕

この発明は、バックアップ用のバッテリーから無停電［
源装置の制御回路への電力供給を遮断し。

てしまうような長時間の電源停電でも、バッテリーが過
放電状態１こ陥るのを防止できる無停電電源装置のバッ
テリー保護回路を提供するこさを目的とする。

〔発明の要点〕

この発明は、バックアップ用のバッテリーを備えた無停
電電源装置のバッテリー電圧が放電終止電圧付近まで低
下すればこの無停を電源装置の制御回路に供給する制御
電力を遮断させるべくバッテリー電圧を監視・検出する
バッテリー電圧監視手段を、この制御電力供給用の制御
電源スイッチの負荷側に接続して、制御電力の遮断とと
もに当該バッテリー電圧監視手段への電力供給も同時に
遮断して、バッテリーが過放電状態に陥るのを未然に防
止しようとするものである。しかして前記の制御電源ス
イッチには交流電源が確立しているときは閉路し、この
交流電源が停電すれば開路する第２のスイッチが並列に
接続されることにより、バッテリー電圧監視手段へはこ
の制御Ｊ　ｔｔｔｘスイッチが開路するまでバッテリー
から電力が供給できるようにしておこうとするものであ
る。

〔発明の実施例〕

８１図は本発明の実施例を示すブロック図である。この
第１図において、ｗＪ１電力変換手段としての充電器３
、第２電力変換手段としてのインノく−タ４およびバッ
テリー６とで無停電電源装置を構成し、交流電源２が停
電しているか否かには関係なく交流負荷６へは連続して
交流電力が供給できるようになっており、交流電源２が
確立しているときに、充電器３はインバータ４に電力を
送るとともにバッテリー６を浮動充電して不時の停電に
備えていることは、第２図にて既述の従来例回路と同じ
である。また交流電源２が停電しているときにバッテリ
ー６の電圧がある程度まで低下すれば、インバータ４を
制御して交流負荷５への電力を零にすることでバッテリ
ー６の電圧低下を抑制することも従来例回路の場合と同
様であるが、これは本発明とは直接の関係はないので、
図示は省略している。

充電器３とインバータ４とを制御する制御回路１７と、
これに制御用電力を供給する制御電源回路１６へはバッ
テリー６から電源スイッチ１１と制御電源スイッチとし
てのトランジスタスイッチ１２とを介して電力が供給さ
れるのであるが、本発明においては交流電源２の電圧が
確立しているときは閉路し、停電特番こは開路状態とな
る第２のトランジスタスイッチ２２を前述のトランジス
タスイッチ１２に並列に接続するとともに、バッテリー
電圧監視手段としてのコンパレータ１４に入力されるバ
ッテリー電圧を、これら並列接続された２個のトランジ
スタスイッチ１２と２２の負荷側から取入れるように構
成している。

すなわち交流電源２の電圧が確立しているとき、この電
圧は整流器２４を介してベース駆動回路２３に与えられ
るので第２トランジスタスイッチ２２は閉路し、電源ス
イッチ１１が閉路していればバッテリー６から制御電源
回路１６へ電力が供給されるので制御回路１７が作動し
、当該無停電電源装置は交流電源２からの電力を交流負
荷５に供給するように運転されるが、これと同時にバッ
テリー電圧がコンパレータ１４に与えられ、このバッテ
リー電圧と電圧設定器１５の設定値との比較がなされる
。しかして電圧設定器１５はバッテリー６の放電終止電
圧付近の値に設定されているので。

通常はバッテリー電圧の方がこの設定電圧よりも高く、
従ってベース駆動回路１３の信号によりトランジスタス
イッチ１２も閉路している。

上述の状態で無停電電源装置が運転中に交流電源２が停
電すると、バッテリー６からの電力がインバータ４を経
て交流負荷５に供給されるとともに、第２トランジスタ
スイッチ２２は開路するのであるが、トランジスタスイ
ッチ１２が閉路状態を維持しているので制御電源回路１
６とコンパレータ１４へはバッテリー６からの電力供給
が継続され、当該無停電電源装置は正常な運転を継続で
きる。

交流電源２の停電中に運転を継続することによりバッテ
リー電圧が低下して、電圧設定器１５が定めている放電
終止電圧よりも低い値になればコンパレータ１４がこれ
を検出してベース駆動回路１３に指令を与えることによ
りトランジスタスイッチエ１すｌ＋間故ｉア佃１涌１留
超１己鉱１６へ＜７）　’Ｍ　力ｍ給を遮断するので、
当該無停電電源装置はその運転を停止するが、トランジ
スタスイッチ１２の開路ニヨリコンパレータ１４への電
力供給も遮断されるので、バッテリー６はこれ以上放電
をすることがなく、従って過放電状態に陥るおそれがな
い。

交流電ｍ、２の停電が復旧すれば、整流器２４とベース
駆動回路２３を介して与えられる信号により第２トラン
ジスタスイッチ２２が自動的に閉路するので、無停電電
源装置はその運転を再開できるし、バッテリー６への充
電も開始されるのは勿論である。

〔発明の効果〕

この発明によれば、交流電源電圧の有無に連動して閉路
または開路する第２のスイッチを制御電源スイッチに並
列接続し、バッテリーから供給される無停電電源装置制
御用の電力と、バッテリー電圧監視手段への電力とを上
記の並列接続された２組のスイッチの負荷側から取入れ
るように回路構成することにより、バッテリー電圧が放
電終止電圧付近まで低下して危険な状態になればバツテ
リーからの電力供給を完全に遮断して過放電状態に陥る
危険を回避するとともに、停電が復旧すれば直ちに運転
再開できるようにしている。このような動作に必要な追
加部品は第２スイッチなどごく僅かであって、その費用
も僅かであるにも拘わらずバッテリーが過放電してその
寿命を短縮させ、あるいは破損するのを未然に防止でき
る効果を発揮する。また停電時間が従来よりも長時間に
なってもバッテリーが破損するおそれがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図であり、第２
図はバックアップ用バッテリーの過放電を防止している
無停電電源装置の従来例を示すブロック図である。 ２・・・交流電源、３・・・第１１！力変換手段とし７
ての充電器、４・・・第２ｔカ変換手段としてのインバ
ータ、５・・・交流負荷、６・・・バッテリー、１１山
電源スイッチ、１２・・・制御電源スイッチとしてのト
ランジスタスイッチ、１３．２３・・・ベース駆動回路
、１４・・・バッテリー電圧監視手段としてのコンパレ
ータ、１５・・・電圧設定器、１６・・・制御電源回路
、１７・・・制御回路、２２・・・第２トランジスタス
イッチ、２４・・・整流器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）交流電源に接続されて直流を出力する第１の電力変
   換手段と、この直流をふたたび交流に変換する第２の電
   力変換手段と、これら両電力変換手段の直流側同士を結
   合している回路に接続されたバッテリーとで無停電電源
   装置を構成し、前記バッテリーに接続されてその電圧を
   常時監視するバッテリー電圧監視手段と、このバッテリ
   ーから前記第１あるいは第２電力変換手段の制御回路へ
   の制御電力を開閉する制御電源スイッチと、バッテリー
   電圧が所定値以下になればこの制御電源スイッチを開路
   させる手段とを備えている無停電電源装置のバッテリー
   保護回路において、前記制御電源スイッチに並列接続さ
   れる第２のスイッチと、前記交流電源の停電を検出する
   手段と、交流電源が停電すれば前記第２スイッチを開路
   させる手段とを備え、前記バッテリー電圧監視手段を並
   列接続されている前記両スイッチの負荷側に接続するこ
   とを特徴とする無停電電源装置のバッテリー保護回路。