WO2017170782A1 - スイッチングユニット、電力供給装置、通信基地局バックアップシステム、電源システム及び電力供給装置の製造方法 - Google Patents

スイッチングユニット、電力供給装置、通信基地局バックアップシステム、電源システム及び電力供給装置の製造方法 Download PDF

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WO2017170782A1
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power supply
power
line
switch
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新太郎 蒲
眞己 樋口
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株式会社Gsユアサ
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    • HELECTRICITY
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    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
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    • HELECTRICITY
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    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
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    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a switching unit, a power supply device, a communication base station backup system, a power supply system, and a method for manufacturing the power supply device.
  • a power supply system including a lead storage battery is known (see, for example, Patent Document 1).
  • a lead storage battery is charged by a commercial power supply, and when the commercial power supply fails, the lead storage battery discharges the load equipment.
  • the problem of the present invention is to improve the stability and durability of the power supply system.
  • a switching unit is a switching unit that is attached to an existing device that supplies power from a power source to a load, and is connected to an input terminal that can be electrically connected to the existing device; From an electrically connectable output terminal, a first line that supplies power input from the input terminal to the output terminal, and when a power failure is detected, from the first storage battery connected to the first line A switch that cuts off electrical conduction from the first storage battery to the output terminal when a power failure is not detected by electrically conducting the output terminal.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a second power supply apparatus as an existing apparatus.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the first power supply apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an outline of a control configuration of the second power supply apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating an outline of a control configuration of the second power supply apparatus to which the first power supply apparatus according to the first embodiment is attached.
  • FIG. 5 is a circuit diagram illustrating an example of a circuit configuration of the second power supply device according to the first embodiment and the first power supply device.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a flow of a control method of the power supply apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a timing chart showing the voltage change with respect to the load and the ON / OFF switching timing of each part when the control method of FIG. 6 is executed.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating an outline of a control configuration of the second power supply device to which the first power supply device according to the first modification is attached.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the first power supply apparatus according to the second modification.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating an outline of a control configuration of the second power supply apparatus to which the first power supply apparatus according to Modification 3 is attached.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an outline of a control configuration of the switching unit according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a flow of a control method of the first power supply apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a timing chart showing the load voltage change and the ON / OFF switching timing of each part when the control method of FIG. 12 is executed.
  • FIG. 14 is a block diagram showing an outline of a control configuration of the switching unit according to the third embodiment.
  • FIG. 15 is a flowchart showing a flow of a control method of the first power supply apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 16 is a timing chart showing the load voltage change and the ON / OFF switching timing of each part when the control method of FIG. 15 is executed.
  • a switching unit is a switching unit that is attached to an existing device that supplies power from a power source to a load, and is connected to an input terminal that can be electrically connected to the existing device; From an electrically connectable output terminal, a first line that supplies power input from the input terminal to the output terminal, and when a power failure is detected, from the first storage battery connected to the first line A switch that cuts off electrical conduction from the first storage battery to the output terminal when a power failure is not detected by electrically conducting the output terminal.
  • the switching unit by connecting the switching unit to the existing device, the first storage battery can be used when the power supply fails. Therefore, the stability and durability of the entire power supply system can be achieved. Can be improved.
  • the input terminal, the output terminal, and the first line may be integrated.
  • the switching unit can be easily attached to the existing apparatus by retrofitting.
  • the switching unit may further include a DC input terminal electrically connected to the DC output terminal of the device, and a second line that supplies power input from the DC input terminal to the output terminal.
  • the switching unit may include a delay unit that switches between conduction and interruption by a switch with a delay from the timing at which a power failure is detected.
  • the delay unit switches the conduction or interruption by the switch with a delay from the timing when the power failure of the power source is detected.
  • the switch can be prevented from operating each time. That is, switch chattering can be prevented.
  • a power supply device includes the switching unit and a first storage battery.
  • a communication base station backup system includes the device including a lead storage battery, the switching unit attached to the device, and a first storage battery.
  • the base station backup system includes an exterior body that accommodates the input terminal, the output terminal, and the first line, the exterior body has a plurality of outer surfaces, and the input terminal is provided on one outer surface of the plurality of outer surfaces. And an output terminal may be provided.
  • the exterior body may accommodate the switch.
  • the switch is housed in the exterior body to protect the switch from dust and rainwater. be able to.
  • the switching unit may be disposed above the lead storage battery.
  • the switching unit since the switching unit is arranged above the lead storage battery, the switching unit and the lead storage battery, which are different heat sources, can be arranged apart in the vertical direction, and the size is increased in the width direction. Even if it does not do, heat dissipation efficiency can be improved.
  • the first storage battery may be disposed above the lead storage battery, and the switching unit may be disposed above the first storage battery.
  • the lead storage battery is disposed below the first storage battery and the switching unit is disposed above the first storage battery, the first storage battery, the lead storage battery, and the switching unit, which are separate heat sources, are provided. They can be arranged apart in the vertical direction. Therefore, the heat radiation efficiency can be increased without increasing the size in the width direction.
  • the power supply system which concerns on 1 aspect of this invention is equipped with the said existing apparatus provided with the lead storage battery, the said switching unit attached to an existing apparatus, and a 1st storage battery.
  • a method for manufacturing a power supply device is a method for manufacturing a power supply device that is attached to an existing device that supplies power from a power source to a load.
  • the switching unit includes an input terminal that can be electrically connected to an existing device, an output terminal that can be electrically connected to a load, and supplies power input from the input terminal to the output terminal.
  • electrically connect the first storage battery to the output terminal When the power failure of the first line and the power source is detected, electrically connect the first storage battery to the output terminal, and when the power failure of the power source is not detected, from the first storage battery to the output terminal And a switch for cutting off the electrical continuity of the power supply device.
  • the method for manufacturing the power supply device includes attaching an input terminal, an output terminal, and a first line to an existing device, and connecting the first storage battery to the first line. And a connecting.
  • a switch may be attached between the first storage battery and the first line.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a second power supply apparatus 200 as an existing apparatus.
  • the second power supply apparatus 200 includes a rack 210 such as a 19-inch rack, for example, and a main component 205 is mounted in the rack 210.
  • the door 211 is attached to the front surface of the rack 210.
  • the door 211 is closed during normal operation, and the door 211 is opened during maintenance.
  • the door 211 may not be provided on the rack 210.
  • a first storage unit 201 that stores the main component 205 of the second power supply device 200 and a second storage unit 202 that stores the first power supply device 100 are provided in the rack 210.
  • the second storage unit 202 is disposed above the first storage unit 201, but the positional relationship between the first storage unit 201 and the second storage unit 202 may be upside down.
  • the second storage unit 202 may be provided in the rack 210 in advance as a storage unit dedicated to the first power supply apparatus 100, or a space in the rack 210 may be used as the second storage unit 202 as necessary. A space may be opened by organizing the inside of the rack 210, and the space may be used as the second storage unit 202.
  • the second storage unit 202 may be stored in a rack different from the rack 210.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the first power supply apparatus 100.
  • the first power supply apparatus 100 includes a substantially rectangular parallelepiped exterior body 101, and is unitized by housing main components in the exterior body 101. “Unitization” as used herein can also be referred to as “integration”, and means that an assembly is formed by connecting components. That is, the first power supply device 100 is a power supply unit. The first power supply device 100 is used to increase the electric capacity of the second power supply device 200 as a whole, for example, by being added to the existing second power supply device 200.
  • the exterior body 101 is slidably stored in the second storage portion 202 of the rack 210.
  • the exterior body 101 has a plurality of outer surfaces, and a pair of handles 102 for attaching / detaching the exterior body 101 to / from the rack 210 is provided on one outer surface (front surface) of the plurality of outer surfaces. It has been.
  • terminals for electrically connecting the main components of the first power supply device 100 and the main components 205 of the second power supply device 200 is provided between the pair of handles 102 on the front surface of the exterior body 101.
  • a group 110 is provided.
  • the terminal group 110 includes a DC input terminal 111, an AC input terminal 112, and an output terminal 113 which will be described later.
  • the DC input terminal 111, the AC input terminal 112, and the output terminal 113 are provided on one outer surface of the exterior body 101, when the first power supply device 100 is retrofitted to the second power supply device 200. In addition, wiring work for the DC input terminal 111, the AC input terminal 112, and the output terminal 113 can be easily performed.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an outline of the control configuration of the second power supply apparatus 200.
  • FIG. 3 shows a state before the first power supply device 100 is attached.
  • the second power supply apparatus 200 includes a second AC / DC converter 230, a second storage battery 240, and terminals 250 and 251.
  • the second AC / DC converter 230 is electrically connected to a switching unit 220 outside the second power supply apparatus 200 via a terminal 251.
  • the switching unit 220 is a circuit that switches AC power supplied from each of the commercial power supply 300 and the generator 400 and outputs it downstream.
  • the second AC / DC converter 230 is a conversion device that converts alternating current into direct current, and converts alternating current power supplied via the switching unit 220 into second direct current power.
  • the second AC / DC converter 230 supplies the converted second DC power to the second storage battery 240 and the load 500.
  • the second storage battery 240 is a storage battery such as a lead storage battery, for example.
  • the second storage battery 240 stores power using the supplied second DC power, and supplies DC power to the load 500 via the terminal 250 by discharging.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an outline of a control configuration of the second power supply apparatus 200 to which the first power supply apparatus 100 is attached.
  • FIG. 5 is a circuit diagram illustrating an example of a circuit configuration of the first power supply device 100 and the second power supply device 200.
  • the commercial power supply 300 and the generator 400 are stopped. Also, the load 500 is turned off.
  • the worker removes the wiring member 603 that electrically connects the terminal 250 and the load 500 from the terminal 250. Then, the worker connects the removed wiring member 603 to the output terminal 113 of the first power supply apparatus 100. Next, the worker connects the DC input terminal 111 of the first power supply device 100 and the terminal 250 of the second power supply device 200 with the wiring member 601. The worker connects the AC input terminal 112 of the first power supply device 100 and the terminal 251 of the second power supply device 200 with the wiring member 602. Thus, the first power supply device 100 is attached to the second power supply device 200, and the DC power from the second power supply device 200 is supplied to the first power supply device 100 via the DC input terminal 111. Is done.
  • the first power supply apparatus 100 includes a DC input terminal 111, an AC input terminal 112, an output terminal 113, a first line 130, a second line 120, and a switching control unit 140.
  • the DC input terminal 111 is a terminal that is electrically connected to the terminal 250 via the wiring member 601. Thereby, the second DC power output from the terminal 250 is supplied to the second line 120 via the DC input terminal 111.
  • the AC input terminal 112 is a terminal that is electrically connected to the terminal 251 through the wiring member 602. Thereby, AC power is branched from the terminal 251 of the second power supply apparatus 200 and supplied to the first line 130 via the AC input terminal 112.
  • the AC input terminal 112 is one that can be electrically connected to the second power supply device 200 that is an existing device, but can be electrically connected to the commercial power supply 300 or the generator 400. Some are included.
  • a second line 120 and a first line 130 are connected in parallel to the output terminal 113, and DC power supplied from each of the second line 120 and the first line 130 is supplied to the load 500.
  • DC input terminal 111, AC input terminal 112, and output terminal 113 are included in terminal group 110 (see FIG. 2).
  • the second line 120 is a power system for supplying the second DC power input from the DC input terminal 111 to the output terminal 113.
  • a third voltage sensor 121, a second switch 141, and a second diode 122 are provided in the second line 120.
  • the second switch 141 and the second diode 122 are connected in series to the DC input terminal 111 and the output terminal 113, and the third voltage sensor 121 is a DC input in the second line 120. It is connected directly downstream of the terminal 111.
  • the third voltage sensor 121 is a voltage sensor that detects the voltage of the second line 120.
  • the second switch 141 is a switch for switching on / off the power of the second line 120.
  • the second switch 141 is a switch that blocks the second line 120.
  • the second diode 122 is an element arranged on the negative side of the second line 120 and arranged in a direction in which a current flows toward the DC input terminal 111 (minus terminal). The second diode 122 prevents the current flowing through the first line 130 from flowing back into the second line 120.
  • the first line 130 is a power system for converting AC power input from the AC input terminal 112 into first DC power and supplying it to the output terminal 113.
  • the first line 130 includes a first voltage sensor 132, a second voltage sensor 131, a first AC / DC converter 133, a first switch 142 and a third switch 143, a first diode 134, and a first storage battery. 150 and a switching control unit 140 are provided.
  • the first AC / DC converter 133 is a conversion device that converts alternating current into direct current, and a first storage battery 150 is connected downstream of the first AC / DC converter 133. Between the connection position of the 1st storage battery 150 and the 1st diode 134, the 1st switch 142 which interrupts
  • the first line 130 and the second line 120 become a power supply line parallel to the load 500.
  • the first line 130 includes a first voltage sensor 132 and a second voltage sensor 131.
  • the second voltage sensor 131 is connected between the AC input terminal 112 in the first line 130 and the third switch 143, and the first voltage sensor 132 is connected between the first AC / DC converter 133 and the second switch 141. Connected between.
  • the second voltage sensor 131 is a voltage sensor that detects the voltage of the AC power input from the AC input terminal 112.
  • the first voltage sensor 132 is a voltage sensor that detects the voltage on the direct current side of the first line 130 (downstream side of the first AC / DC converter 133). The voltage detected by the first voltage sensor 132 is also the voltage of the first storage battery 150.
  • the first AC / DC converter 133 is a conversion device that converts AC power flowing through the first line 130 into first DC power.
  • the first storage battery 150 is a storage battery for the first line such as a lithium ion battery, and is stored with the supplied first DC power, and supplies DC power to the load 500 by discharging. As shown in FIG. 5, the first storage battery 150 has terminals 150a and 150b, and is detachably connected to the first line 130 via the terminals 150a and 150b. Thereby, the 1st storage battery 150 is exchangeable. In addition, the location where the terminals 150a and 150b in the first line 130 are connected is a connecting portion 180 to which the first storage battery 150 is connected.
  • the second storage battery 240 of the second power supply apparatus 200 which is an existing apparatus, is a battery having a relatively large capacity so that it can cope with a backup during a long-time power outage.
  • the battery capacity of the first storage battery 150 is set for backup when the commercial power supply 300 is in a short power failure. For this reason, the capacity of the first storage battery 150 is smaller than the capacity of the second storage battery 240.
  • the lithium ion battery is smaller and lighter. Also, the smaller the battery capacity, the smaller and lighter.
  • the volume which the 1st storage battery 150 occupies can be made small compared with the 2nd storage battery 240. If the capacity
  • the first switch 142 is a switch that is connected downstream of the connection position of the first storage battery 150 and switches the power of the first line 130 ON / OFF.
  • the third switch 143 is a switch that is connected immediately upstream of the second AC / DC converter 133 and switches the power of the first line 130 ON / OFF.
  • the first switch 142 and the third switch 143 are switches that block the first line 130.
  • the first diode 134 is an element arranged on the negative side of the first line 130 and arranged in a direction in which current flows toward the DC input terminal 111 (minus terminal). The first diode 134 prevents the current flowing through the second line 120 from flowing back into the first line 130.
  • the switching control unit 140 Based on the detection results of the first voltage sensor 132, the second voltage sensor 131, and the third voltage sensor 121, the switching control unit 140 converts the supply power to the load 500 among the second DC power and the first DC power. Perform switching control. Specifically, the switching control unit 140 is based on the detection results of the first voltage sensor 132, the second voltage sensor 131, and the third voltage sensor 121, and the first switch 142, the second switch 141, and the third switch. 143 and ON / OFF are switched. Thereby, the switching control unit 140 switches the power supplied to the load 500 between the first DC power and the second DC power.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the control method of the first power supply apparatus 100.
  • FIG. 7 is a timing chart showing the load voltage change and the ON / OFF switching timing of each part when the control method of FIG. 6 is executed.
  • FIG. 6 there is a step of switching ON / OFF of the first switch 142, the second switch 141, and the third switch 143, but this step includes the case where ON / OFF in the previous step is continued. .
  • the switching control unit 140 When the first power supply device 100 is receiving power from the commercial power supply 300 and the first storage battery 150 is fully charged and the second storage battery 240 is fully charged, the switching control unit 140 The first switch 142 is turned on, the second switch 141 is turned off, and the third switch 143 is turned on (step S101). This is the “power supply by commercial power supply” period shown in FIG.
  • the second AC / DC converter 230 converts the AC power supplied from the commercial power source 300 into second DC power by the second AC / DC converter 230, and the second line 120 is connected via the terminal 250 and the DC input terminal 111. To be supplied. Further, since the second DC power is supplied to the second storage battery 240, the second storage battery 240 is charged. During the period when the second switch 141 is OFF, the second DC power is not supplied to the load 500.
  • this step S101 is a first step of supplying power to the load 500 via the first line 130 when the first line 130 is receiving AC power from the commercial power supply 300.
  • the switching control unit 140 determines whether or not the commercial power supply 300 is out of power based on the detection result of the second voltage sensor 131 (step S102). If it is not a power failure (NO), the state is continued. On the other hand, if it is a power failure (YES), the first storage battery 150 discharges DC power (step S103). Thereby, DC power flows from the first storage battery 150 to the first line 130, and DC power is supplied to the load 500. This is the “power supply by the first storage battery (first state)” period shown in FIG. 7.
  • the first state is a state in which DC power from the first storage battery 150 is supplied to the load 500.
  • steps S102 and S103 are the second steps for supplying power from the first storage battery 150 to the load 500 when the commercial power supply 300 stops.
  • the switching control unit 140 determines whether or not the first storage battery 150 is equal to or lower than the first predetermined value based on the detection result of the first voltage sensor 132 (step S104).
  • the first predetermined value of the first storage battery 150 is, for example, 42.0V.
  • This first predetermined value is for a 13-cell lithium ion battery.
  • the first predetermined value is a value that varies depending on the type of first storage battery 150, the number of cells, and the like.
  • the switching control unit 140 turns on the first switch 142 and turns on the second switch 141 (step S105). .
  • DC power is supplied from the second storage battery 240 of the second line 120 to the load 500.
  • the second state is a state in which DC power from the second line 120 is supplied to the load 500.
  • step S106 when a predetermined time has elapsed (step S106), the switching control unit 140 turns off the first switch 142 and turns on the second switch 141 (step S107). Thereby, since the 1st line 130 is interrupted
  • steps S104 to S108 are the third steps for starting the power supply from the second line 120 and stopping the power supply from the first storage battery 150 when the voltage of the first storage battery 150 becomes equal to or lower than the first predetermined value. It is.
  • the DC power is supplied from the second storage battery 240 to the load 500 and the DC power is supplied from the first storage battery 150 to the load 500.
  • supply of the direct-current power with respect to the load 500 from the 1st storage battery 150 will be stopped. That is, within this predetermined time, the power supply from the first line 130 and the power supply from the second line 120 to the load 500 are switched without interruption.
  • the DC power output from the existing second power supply device 200 is supplied to the load 500 via the DC input terminal 111, the second line 120, and the output terminal 113. Is output.
  • the second power supply device 200 supplies DC power by discharging the second storage battery 240.
  • the discharge end voltage of the second storage battery 240 is, for example, 40.8V.
  • This end-of-discharge voltage is for a 24 cell lead acid battery.
  • the end-of-discharge voltage is a value that varies depending on the type of second storage battery 240, the number of cells, and the like.
  • the generator 400 When the second storage battery 240 reaches the final discharge voltage, the generator 400 is activated. At this time, the switching unit 220 switches the AC power supply source from the commercial power supply 300 to the generator 400. As a result, the AC power generated by the generator 400 is supplied to the second power supply device 200. The AC power generated by the generator 400 is also input to the AC input terminal 112 of the first power supply device 100 via the wiring member 602.
  • the second power supply device 200 AC power supplied from the generator 400 is converted into second DC power by the second AC / DC converter 230 and supplied to the second line 120 via the DC input terminal 111. As a result, the second DC power is supplied to the load 500. Further, since the second DC power is supplied to the second storage battery 240, the second storage battery 240 is charged. This is the “power supply by generator” period shown in FIG.
  • the switching control unit 140 determines whether the AC input terminal 112 has received AC power based on the detection result of the second voltage sensor 131. If AC power is not received (step S109; NO), that state is continued. On the other hand, when the AC power is restored from the first state to the second state, the second voltage sensor 131 detects the restored AC voltage (step S109; YES). Turns off the first switch 142, turns on the second switch 141, and turns off the third switch 143 (step S110). In this case, since the third switch 143 is OFF, AC power is not supplied to the first line 130, and DC power is not output from the first AC / DC converter 133. Is not done. That is, immediately after the AC power is restored, the second storage battery 240 and the first storage battery 150 are not charged at the same time.
  • the timing at which the third switch is turned OFF may be when the voltage of the second line 120 reaches the end-of-discharge voltage when a power failure of the commercial power supply 300 is detected.
  • step S110 when the power source (commercial power source 300 or generator 400) recovers, the power supply of the power source to the first line 130 is stopped and the power is supplied from the power source to the load 500 via the second line 120. Is a fourth step.
  • the second storage battery 240 having a large capacity is charged before the first storage battery 150. That is, the second storage battery 240 for a long-time power failure is charged first. Thereby, even if a power failure occurs for a long time before the predetermined time has elapsed after power is restored, power can be supplied from the second storage battery 240 to the load 500.
  • the switching control unit 140 determines whether the first condition is satisfied (step S111).
  • the first condition refers to the first predetermined value after the voltage of the second line 120 (detection result of the third voltage sensor 121) becomes equal to or higher than the second predetermined value, or when the storage of the second storage battery 240 is started. This is at least one of conditions that have passed the time. This is the “power storage of the second storage battery” period shown in FIG.
  • the 2nd predetermined value should just be a voltage which shows that the 2nd storage battery 240 ensured the stable amount of electrical storage. If the second storage battery 240 is the above lead storage battery, the second predetermined value is, for example, 48.0V.
  • the first predetermined time is a power storage time during which the second storage battery 240 can secure a stable power storage amount.
  • the switching control unit 140 turns off the first switch 142, turns on the second switch 141, and turns on the third switch 143 (step S112).
  • the switching control unit 140 turns off the first switch 142, turns on the second switch 141, and turns on the third switch 143 (step S112).
  • steps S111 and S112 are a fifth step of starting the power supply of the power source to the first line 130 when the voltage of the second line 120 is equal to or higher than the second predetermined value or when the first predetermined time has elapsed.
  • the switching control unit 140 determines whether the second condition is satisfied (step S113).
  • the second condition is that the voltage of the first storage battery 150 (detection result of the first voltage sensor 132) becomes equal to or higher than the third predetermined value, or the first storage battery 150 starts to be charged for the second predetermined time. This is at least one of conditions that have passed the time.
  • the third predetermined value may be a voltage indicating that the first storage battery 150 has secured a stable amount of power storage.
  • the third predetermined value is, for example, 48.0V.
  • the second predetermined time is a power storage time during which the first storage battery 150 can secure a stable power storage amount.
  • the switching unit 220 switches the power supply source for the first power supply apparatus 100 from the generator 400 to the commercial power supply 300. This is the “power recovery” timing shown in FIG.
  • the switching control unit 140 turns on the first switch 142, turns on the second switch 141, and turns on the third switch 143 (step S114). At this time, the second line 120 and the first line 130 can supply power to the load 500 simultaneously.
  • step S115 the switching control unit 140 turns on the first switch 142, turns off the second switch 141, and turns on the third switch 143 (step S101). Thereby, the power supply from the second line 120 is cut off, and the power from the first line 130 is supplied. That is, even after power recovery, switching between the second line 120 and the first line 130 is performed without interruption.
  • steps S113 to S101 when the voltage of the first storage battery 150 becomes equal to or higher than the third predetermined value, the sixth line that supplies power from the first line 130 to the load 500 and stops supplying power from the second line 120 is used. It is a step.
  • the AC input terminal 112, the DC input terminal 111, the output terminal 113, the second line 120, and the first line 130 of the first power supply device 100 are unitized.
  • the first power supply device 100 can be easily attached later to the existing second power supply device 200.
  • the 1st power supply apparatus 100 provided with the 1st storage battery 150 can be easily expanded with respect to the existing 2nd power supply apparatus 200 which has the 2nd storage battery 240.
  • FIG. As described above, the first power supply device 100 including the first storage battery 150 is simply added to the existing second power supply device 200, so that the stability of the entire power supply system can be achieved while using the existing device. And durability can be improved.
  • the first voltage sensor 132, the second voltage sensor 131, the third voltage sensor 121, and the switching control unit 140 are unitized so as to be retrofitted to the second power supply apparatus 200.
  • the two power supply devices 200 can be retrofitted at once.
  • the switching control unit 140 switches the power supplied to the load 500 between the first DC power and the second DC power based on the detection results of the first voltage sensor 132, the second voltage sensor 131, and the third voltage sensor 121. Even if the first power supply device 100 is retrofitted to the second power supply device 200, the existing power supply (commercial power supply 300 and generator 400), the second storage battery 240, and the retrofit first storage battery 150 can be smoothly connected. You can switch to
  • the first storage battery 150 is detachable, the first storage battery 150 can be replaced even if the first power supply apparatus 100 is unitized.
  • the 1st storage battery 150 is a lithium ion battery
  • the 1st power supply apparatus 100 provided with a lithium ion battery can be easily attached with respect to the existing 2nd power supply apparatus 200 which charges / discharges electric power with a lead storage battery. .
  • the first power supply device 100 is unitized by the exterior body 101 and the exterior body 101 is slidably accommodated with respect to the rack 210, the first power supply device 100 can be retrofitted or removed. It can be done easily.
  • the first storage battery 150 can be used reliably. That is, since it becomes possible to stably supply power to the load 500 from the added first power supply device 100, the first storage battery 150 different from the lead storage battery can be used without replacing the entire facility. .
  • the first state and the second state are switched without interruption, even if the first power supply device 100 is added to the second power supply device 200, the existing second storage battery 240 and the other first The power supply timing with the storage battery 150 can be appropriately switched. Therefore, power supply to the load 500 can be performed stably.
  • the backup at the time of a power failure for a longer time can be supported as compared with the case of the second storage battery 240 alone.
  • the first state in which power is supplied by the first storage battery 150 is always executed before the second state in which power is supplied by the second storage battery 240, short-time power outages can be generally handled by the first storage battery 150.
  • the first storage battery 150 is a lithium ion battery and the second storage battery 240 is a lead storage battery, it is a lithium ion battery that has a relatively long cycle life and can be rapidly charged, and can handle a short power outage for a long time.
  • a power failure can be handled by both a lithium ion battery and a lead storage battery.
  • the power supply of the power source to the first line 130 is started.
  • 150 power storages can be performed.
  • the second storage battery 240 is disposed above the first storage battery 150.
  • the lead storage battery is heavier than the lithium ion battery. Maintenance work can be performed efficiently.
  • the 1st switch 142, the 2nd switch 141, and the 3rd switch 143 are accommodated in the exterior body 101, when the 1st power supply apparatus 100 is installed in inferior environments, such as a desert and a forest Even so, each switch can be protected from dust and rainwater.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a main control configuration of the second power supply device 200 to which the first power supply device 100A according to the first modification is attached. Specifically, FIG. 8 corresponds to FIG.
  • the first power supply device 100 ⁇ / b> A is not provided with the third switch 143.
  • the switching control unit 140 temporarily turns on the second switch 141 and the first switch 142 when the first condition is satisfied. After the second switch 141 is turned on and the first switch 142 is turned on, the second switch 141 is turned off and the first switch 142 is turned on.
  • this step supplies power from the first line 130 to the load when the voltage of the second line 120 reaches the second predetermined value or the first predetermined time elapses when the power is restored.
  • the first storage battery 150 can be stored immediately after power recovery, and the number of parts can be reduced to simplify the control. This is suitable when the capacity of the commercial power supply 300 is large and the generator 400 is not provided.
  • An eighth step of supplying power from the first line 130 to the load 500 and stopping power supply from the second line 120 when the power source is restored may be included. According to this, when the power is restored, the first storage battery 150 is immediately stored, and the power is supplied from the first line 130 to the load 500 and the power supply from the second line 120 is stopped. Control can be further simplified by reducing the number of parts. This case is also suitable when the capacity of the commercial power supply 300 is large and the generator 400 is not provided.
  • 1st embodiment illustrated the case where the 1st storage battery 150 was mounted in the exterior body 101 of the 1st electric power supply apparatus 100.
  • the exterior body and the first storage battery may be separate bodies.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a schematic configuration of the first power supply apparatus 100B according to the second modification.
  • a storage battery terminal 119 that conducts to the first line 130 is provided in the vicinity of the terminal group 110 on the front surface of the exterior body 101 ⁇ / b> B of the first power supply apparatus 100 ⁇ / b> B.
  • Terminals 150a and 150b of the first storage battery 150B separate from the outer package 101B are electrically connected to the storage battery terminal 119 via the wiring member 604. That is, the storage battery terminal 119 is a connection portion.
  • the 1st storage battery 150B is provided in the exterior of the exterior body 101B, replacement
  • the first power supply device 100B is provided with a plurality of pairs of storage battery terminals 119. Since there are a plurality of pairs of storage battery terminals 119, the first power supply apparatus 100B can have versatility. Thereby, the number of the 1st storage batteries 150B can be adjusted at the time of installation of the 1st electric power supply apparatus 100B. Alternatively, even when the first storage battery 150B needs to be added after the installation of the first power supply apparatus 100B, it can be easily handled.
  • the second storage battery 240 is a lead storage battery
  • the first storage battery 150 is a lithium ion battery.
  • the type of storage battery is not limited to this. Examples of other storage batteries include alkaline batteries.
  • the case where the main component 205 of the second power supply device 200 and the first power supply device 100 are mounted in the rack 210 is exemplified.
  • the main component 205 of the second power supply device 200 and the first power supply device 100 may be housed in fixtures and fittings other than the rack 210, and are directly installed in a building as a power supply facility. May be.
  • the case where the power source that supplies power to the first line 130 and the power source that supplies power to the second line 120 are shared by the commercial power source 300 and the generator 400 is illustrated.
  • a first power source that supplies power to the first line 130 and a second power source that supplies power to the second line 120 may be provided separately.
  • the third switch 143 may be provided on a route branched from the first line 130.
  • FIG. 10 is a block diagram showing an outline of a control configuration of the second power supply apparatus to which the first power supply apparatus according to the modification 3 is attached.
  • FIG. 10 corresponds to FIG.
  • the switching unit 220 is connected to the AC input terminal 112 of the first power supply apparatus 100.
  • the first line 130 is branched between the AC input terminal 112 and the first AC / DC converter 133, and an AC output terminal 270 is provided downstream of the branch point via a third switch 143. ing.
  • the AC output terminal 270 and the terminal 251 of the second power supply device 200 are electrically connected via the wiring member 605.
  • the AC power output from the commercial power supply 300 or the generator 400 is input to the first power supply device 100 from the AC input terminal 112 and then a part thereof is input to the first AC / DC converter 133.
  • the other part is input to the second power supply apparatus 200 via the third switch 143, the AC output terminal 270, and the wiring member 605.
  • the first storage battery 150 can be charged first while preventing input capacity from being exceeded. That is, it is suitable when there are many short-time power outages and long-time power outages.
  • the power to the first line 130 may be DC power. Specifically, it may be DC power supplied from another DC system, or DC power from solar power generation or the like. In the case of DC power, the first AC / DC converter 133 is not necessary. A DC / DC converter and a power conditioner may be used as necessary.
  • the case where the exterior body 101B of the first power supply device 100B and the first storage battery 150 are separated is illustrated.
  • attached to the said exterior body 101B can also be used as the switching unit 700 (refer FIG. 11).
  • the switching unit 700 is a device that switches the power supplied to the load 500.
  • the switching unit 700 is disposed above the first storage battery 150.
  • the first storage battery 150 is disposed above the second storage battery 240.
  • the 2nd storage battery 240 is arrange
  • the switching unit 700 is arrange
  • the storage battery 240 and the switching unit 700 can be spaced apart in the vertical direction. Therefore, the heat radiation efficiency can be increased without increasing the size in the width direction.
  • FIG. 11 is a block diagram showing an outline of the control configuration of the switching unit 700. As shown in FIG. FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. In the following description, parts different from the first embodiment will be mainly described. As shown in FIG. 11, the switching unit 700 includes a DC input terminal 111, an AC input terminal 112, an output terminal 113, a first line 130, and a second line 120.
  • the second line 120 is a power system for supplying the second DC power input from the DC input terminal 111 to the output terminal 113.
  • a second diode 122 is provided in the second line 120.
  • the second line 120 is not provided with the third voltage sensor 121 and the second switch 141.
  • the second line 120 is preferably disposed in the exterior body of the switching unit 700.
  • the first line 130 is a power system for converting AC power input from the AC input terminal 112 into first DC power and supplying it to the output terminal 113.
  • the connection point between the first line 130 and the second line 120 is preferably disposed in the exterior body of the switching unit 700.
  • the first line 130 is provided with a power failure detection unit 160, a delay unit 170, a first AC / DC converter 133, a switch 145, a first diode 134, and a first storage battery 150.
  • the switch 145 corresponds to the first switch 142, but the first line 130 is not provided with the third switch 143 and the switching control unit 140.
  • the case where the power failure detection unit 160 and the delay unit 170 are provided in the first line 130 is illustrated, but the power failure detection unit 160 and the delay unit 170 are provided in a separate system from the first line 130. It may be done.
  • the first AC / DC converter 133 may be disposed outside the exterior body of the switching unit 700. That is, the first AC / DC converter 133 may be provided separately from the switching unit 700, and may be provided between the terminal 251 and the AC input terminal 112, for example.
  • the power failure detection unit 160 is connected between the AC input terminal 112 in the first line 130 and the switch 145.
  • the power failure detection unit 160 is a power failure detector that does not output a signal when there is a power failure and continues to output a signal when there is no power failure. Specifically, the power failure detection unit 160 continues to output a signal to the delay unit 170 when there is a voltage between the AC input terminal 112 and the first AC / DC converter 133, and when the voltage disappears (power failure) At this time, no signal is output to the delay unit 170.
  • the power failure detection unit 160 may be connected between the terminal 251 and the switch 145. In this case, the power failure detection unit 160 outputs a signal to the delay unit 170 when there is a voltage at the terminal 251.
  • the delay unit 170 is a delay circuit that switches conduction or interruption by the switch 145 with a delay from the timing at which a power failure is detected. That is, the delay unit 170 switches ON / OFF of the switch 145 with a delay from the signal switching timing in the power failure detection unit 160. Specifically, the delay unit 170 outputs the signal to the switch 145 when the signal is input from the power failure detection unit 160, and outputs the signal to the switch 145 when the signal is not input. Do not output. The switch 145 is turned on / off depending on the presence or absence of this signal.
  • the timing for switching the presence / absence of a signal is delayed by a predetermined time from the timing at which the presence / absence of the signal is actually switched in the power failure detection unit 160. That is, in the state where the presence or absence of the signal from the power failure detection unit 160 is stable, the presence or absence of the signal for the switch 145 is switched in the delay unit 170.
  • the switch 145 is a switch for switching ON / OFF the power of the first line 130 based on the presence / absence of a signal from the delay unit 170. Specifically, the switch 145 is provided between the connection part 180 in the first line 130 and the first diode 134. The switch 145 is turned off when a signal is input from the delay unit 170 and turns off the power of the first line 130. On the other hand, the switch 145 is turned on when the signal from the delay unit 170 is not input (power failure), and the power of the first line 130 is turned on.
  • the switch 145 electrically connects the connection unit 180 to the output terminal 113 when the power failure detection unit 160 detects a power failure, and when the power failure detection unit 160 does not detect the power failure, The electrical continuity from the connection unit 180 to the output terminal 113 is interrupted.
  • the switch 145 electrically connects the connection unit 180 to the output terminal 113 when a power failure of the commercial power supply 300 is detected, and when the power failure of the commercial power supply 300 is not detected, The electrical continuity from the connection unit 180 to the output terminal 113 is interrupted.
  • DC power from the first storage battery 150 is supplied to the load 500 during a power failure.
  • the charging voltage of the first storage battery 150 is set higher than the charging voltage of the second storage battery 240.
  • the discharge end voltage of the first storage battery 150 is set higher than the discharge end voltage of the second storage battery 240.
  • the charge voltage of the first storage battery 150 is 56.7 V
  • the discharge end voltage is 46.2 V
  • the charge voltage of the second storage battery 240 is 54.0
  • the discharge end voltage is 43.2 V.
  • the first storage battery 150 may be disposed outside the exterior body of the switching unit 700. That is, the first storage battery 133 may be provided separately from the switching unit 700 (see FIG. 9).
  • FIG. 12 is a flowchart showing the flow of the control method of the first power supply apparatus 100B.
  • FIG. 13 is a timing chart showing the load voltage change and the ON / OFF switching timing of each part when the control method of FIG. 12 is executed.
  • step S201 This is the “power supply by commercial power supply” period shown in FIG.
  • a part of the AC power supplied from the commercial power source 300 is converted into second DC power by the second AC / DC converter 230, and the second line 120 is connected via the terminal 250 and the DC input terminal 111. To be supplied. Thereby, a part of the AC power is supplied to the load 500. At this time, since the second DC power is also supplied to the second storage battery 240, the second storage battery 240 is charged.
  • this step S201 supplies power to the load 500 via the second line 120 when the second line 120, which is a line different from the first line 130, receives AC power from the commercial power supply 300.
  • the second line 120 is not provided with a switch (second switch).
  • the second line 120 electrically connects the second AC / DC converter 230 and the second storage battery 240 and the load 500 without going through a switch. Therefore, there is no fear that the power supply from the second AC / DC converter 230 or the second storage battery 240 to the load 500 is stopped due to a switch failure.
  • step S202 when the signal output from the power failure detection unit 160 is continued (step S202; NO), the state is maintained.
  • the switch 145 is switched from OFF to ON (step S203).
  • step S203 the delay unit 170 delays the signal switching timing in the power failure detection unit 160 and switches the switch 145 from OFF to ON (see FIG. 13).
  • step S204 power is supplied from the second storage battery 240 to the load 500.
  • the first state is a state in which DC power from the first storage battery 150 is supplied to the load 500.
  • the steps S203 and S204 are the second for supplying power to the load 500 from the first storage battery 150 connected to the first line 130 without interrupting the power supply to the load 500. It is a step.
  • step S205 when the first storage battery 150 has a voltage different from that of the second storage battery 240 (step S205; NO), the first state is continued.
  • step S205; YES both the first storage battery 150 and the second storage battery 240 are discharged (step S206). That is, when the voltage supplied to the load 500 becomes equal to or lower than the first voltage value, power supply from the second storage battery 240 is started. Thereby, DC power flows from the first storage battery 150 to the first line 130, DC power flows from the second storage battery 240 to the second line 120, and DC power is supplied to the load 500.
  • This is the “power supply by the first storage battery and the second storage battery” period shown in FIG. 13. During this period, the first storage battery 150 and the second storage battery 240 simultaneously supply power to the load 500.
  • step S207 when the first storage battery 150 is not equal to or lower than the discharge end voltage (predetermined value) (step S207; NO), the simultaneous power feeding state is continued.
  • step S207; YES When the first storage battery 150 becomes equal to or lower than the discharge end voltage (step S207; YES), the discharge of the first storage battery 150 is stopped, and DC power is supplied to the load 500 only from the second storage battery 240 (step S207). S208).
  • these steps S207 and S208 are performed without switching between the first line 130 and the second line 120 when the voltage of the first storage battery 150 becomes equal to or lower than the second voltage value smaller than the first voltage value. Only the power supply of the storage battery 240 is used.
  • the power failure detection unit 160 outputs a signal to the delay unit 170 (step S209).
  • a signal is also output to the switch 145 via the delay unit 170, so that the switch 145 is turned off (step S210), and the process proceeds to step S202.
  • the power recovery period here includes power recovery of the commercial power supply 300.
  • the first storage battery 150 may be charged before the switch 145 is turned off in step S210. Further, after the switch 145 is turned off in step S210, the switch 145 may be temporarily turned on to charge the first storage battery 150, and then the switch 145 may be turned off again.
  • each part which comprises the switching unit 700 is the DC input terminal 111, the AC input terminal 112, the output terminal 113, the 1st line 130, the 2nd line 120, etc., for example.
  • the switch 145 is also accommodated in the exterior body 101B. For example, even when the switching unit 700 is installed in a poor environment such as a desert or a forest, the switch 145 can be protected from dust and rainwater.
  • the worker connects the DC input terminal 111 and the terminal 250 of the second power supply apparatus 200 with the wiring member 601.
  • the worker connects the output terminal 113 and the load 500 with the wiring member 603.
  • the worker connects the AC input terminal 112 and the terminal 251 with the wiring member 602.
  • the switching unit 700 is attached to the second power supply apparatus 200.
  • the operator connects the first storage battery 150 to the connection portion 180 of the first line 130. Thereby, the first power supply apparatus 100B is completed.
  • the switching unit 700 can be easily retrofitted to the second power supply apparatus 200. Can be attached. Therefore, another power system can be easily added to the second power supply apparatus 200, and the stability and durability of the entire power supply system can be improved while using the existing apparatus.
  • connection part 180 to which the 1st storage battery 150 is connected is provided in the 1st line 130 of the switching unit 700, if the 1st storage battery 150 is connected with this connection part 180, it will be 2nd electric power. It is also possible to add the first storage battery 150 to the supply device 200.
  • the delay unit 170 delays the timing of detecting a power failure of the commercial power supply 300 and switches between conduction and interruption by the switch 145, even if a voltage drop (instant interruption) frequently occurs, the switch 145 may be disabled. That is, chattering of the switch 145 can be prevented.
  • the first power supply device 100B to which the first storage battery 150 is connected is added to the second power supply device 200, even if the commercial power supply 300 is stopped, the power supply by the first storage battery 150 is performed.
  • the storage battery 150 can be used reliably. That is, since it is possible to stably supply power to the load 500 from the added first power supply device 100B, the first storage battery 150 can be used without replacing the entire facility.
  • the voltage supplied to the load 500 is equal to or lower than the first voltage value. Then, since power supply from the second storage battery 240 is started, the first storage battery 150 and the second storage battery 240 can be efficiently switched.
  • power supply from the generator 400 may be started via the second line 120.
  • the switching unit 700 includes the second line 120 .
  • the second line 120 may not be provided in the switching unit 700.
  • the second storage battery 240 may be directly connected to the load 500. Even in this case, when the first storage battery 150 reaches the end-of-discharge voltage, the power supply from the second storage battery 240 can be switched.
  • the first power supply apparatus 100B can be applied to a communication base station backup system.
  • a communication base station backup system may include the second power supply device 200 that is an existing device.
  • the power supply system provided with respect to not only a communication base station but other facilities may be provided with the switching unit 700, the 1st storage battery 150, and the 2nd power supply apparatus 200 which is an existing apparatus.
  • the second power supply device 200 may be installed together with the first power supply device 100 instead of the existing device.
  • the switch 145 is provided in the first line 130 in the second embodiment.
  • the switch 145c is attached between the first storage battery 150 and the first line 130. An example is given.
  • FIG. 14 is a block diagram showing an outline of the control configuration of the switching unit 700C.
  • FIG. 14 is a diagram corresponding to FIG. In the following description, parts different from the second embodiment will be mainly described.
  • the first line 130 of the switching unit 700 ⁇ / b> C is a power system for converting AC power input from the AC input terminal 112 into first DC power and supplying the first DC power to the output terminal 113.
  • the first line 130 is provided with a first AC / DC converter 133, a low voltage detection circuit 146, a switch 145c, a first diode 134, and a first storage battery 150.
  • the low voltage detection circuit 146 is connected between the first AC / DC converter 133 in the first line 130 and the first storage battery 150.
  • the low voltage detection circuit 146 continues to output a signal to the switch 145c when the voltage at the first line 130 is higher than a predetermined value (for example, the discharge end voltage of the first storage battery 150), and when the voltage is lower than the predetermined value. Does not output a signal to the switch 145c.
  • a predetermined value for example, the discharge end voltage of the first storage battery 150
  • the switch 145c is a switch that switches ON / OFF of the power path to the first storage battery 150 based on the presence / absence of a signal from the low voltage detection circuit 146. Specifically, the switch 145 c is provided on the way to the first storage battery 150 in the first line 130. The switch 145c is turned on when a signal is input from the low voltage detection circuit 146, and the power path of the first storage battery 150 is turned on. On the other hand, the switch 145c is turned off when the signal from the low voltage detection circuit 146 is not inputted, and the power path of the first storage battery 150 is turned off.
  • the charging voltage of the first storage battery 150 is set higher than the charging voltage of the second storage battery 240.
  • the discharge end voltage of the first storage battery 150 is set higher than the discharge end voltage of the second storage battery 240.
  • the charge voltage of the first storage battery 150 is 56.7 V
  • the discharge end voltage is 46.2 V
  • the charge voltage of the second storage battery 240 is 54.0
  • the discharge end voltage is 43.2 V.
  • FIG. 15 is a flowchart showing the flow of the control method of the first power supply apparatus 100B.
  • FIG. 16 is a timing chart showing load voltage change and ON / OFF switching timing of each part when the control method of FIG. 15 is executed.
  • the switching unit 700C of the first power supply apparatus 100B is receiving power from the commercial power supply 300, the voltage on the first line 130 is larger than a predetermined value, so the low voltage detection circuit 146 outputs a signal. Subsequently, the switch 145c is turned on (step S301). This is the “power supply by commercial power supply” period shown in FIG.
  • a part of the AC power supplied from the commercial power supply 300 is converted into the second DC power by the second AC / DC converter 230 and supplied to the second storage battery 240 to store the second storage battery. .
  • step S302 when the supply of AC power from the commercial power supply 300 is continued (step S302; NO), the state is maintained.
  • step S302; YES when the commercial power supply 300 has a power failure (step S302; YES), the supply voltage to the first storage battery 150 is also reduced, so that DC power is supplied from the first storage battery 150 to the load 500 (step S303). ).
  • This is the “power supply by the first storage battery (first state)” period shown in FIG. 16.
  • the first state is a state in which DC power from the first storage battery 150 is supplied to the load 500.
  • step S304 when the first storage battery 150 has a voltage different from that of the second storage battery 240 (step S304; NO), the first state is continued.
  • step S304; YES both the first storage battery 150 and the second storage battery 240 are discharged (step S305).
  • DC power flows from the first storage battery 150 to the first line 130
  • DC power flows from the second storage battery 240 to the second line 120
  • DC power is supplied to the load 500.
  • This is the “power supply by the first storage battery and the second storage battery” period shown in FIG. 16. During this period, the first storage battery 150 and the second storage battery 240 simultaneously supply power to the load 500.
  • step S306 when the voltage of the first line 130 is not equal to or lower than the discharge end voltage of the first storage battery 150 (step S306; NO), the simultaneous power feeding state is continued. On the other hand, when the voltage of the first line 130 becomes equal to or lower than the discharge end voltage of the first storage battery 150 (step S306; YES), the low voltage detection circuit 146 turns off the switch 145c (step S307).
  • step S309 NO
  • step S309 NO
  • step S309 NO
  • step S309 YES
  • step S310 Power supply to the single storage battery 150 is also resumed, and the first storage battery 150 is charged.
  • step S310 the power supply to the second storage battery 240 is also restarted, and the second storage battery 240 is charged. Then, the process proceeds to step S302.
  • the switch 145 may be turned off once, triggered by the first storage battery 150 being charged a predetermined amount or more.
  • the low voltage may be detected by the low voltage detection circuit, and the switch 145 may be turned on when the low voltage continues for a predetermined time or more by the delay circuit.
  • the switch 145c and the low voltage detection circuit 146 are attached between the first storage battery 150 and the first line 130.
  • the low voltage detection circuit 146 detects whether or not the voltage of the first line 130 is equal to or lower than the discharge end voltage of the first storage battery 150, and the switch 145c is turned on based on the detection result.
  • a predetermined voltage for example, a charging voltage of 56.7 V
  • the function of turning on the switch 145c when the first storage battery 150 is charged It may have a function.
  • the low voltage detection circuit 146 may turn off the switch 145c to cut off the electrical continuity from the first storage battery 150 to the output terminal 113 when no power failure is detected.
  • the power supply device is a power supply device that is attached to an existing device that converts AC power from a power source into second DC power and supplies the second DC power to a load, and is provided in the existing device.
  • An AC input terminal that can be electrically connected to a terminal to which AC power is input, and a DC input terminal that can be electrically connected to a terminal that is provided in the existing device and outputs the second DC power to the load, and a load
  • An output terminal that is electrically connectable to the second line, a second line that supplies the second DC power input from the DC input terminal to the output terminal, and an AC power input from the AC input terminal is converted into a first DC power.
  • the power supply device is connected to the existing device. Can be easily retrofitted.
  • the stability and durability of the entire power supply system can be achieved while using the existing device by simply adding the power supply device including the first storage battery to the existing device. Can be improved.
  • the first line includes a first voltage sensor that detects the voltage of the first DC power and a second voltage sensor that detects the voltage of the AC power input from the AC input terminal, and the second line includes the DC input terminal.
  • a third voltage sensor for detecting the voltage of the second DC power input from the power supply device, and the power supply device supplies power to the load based on detection results of the first voltage sensor, the second voltage sensor, and the third voltage sensor.
  • a switching control unit that switches between the first DC power and the second DC power, and includes an AC input terminal, a DC input terminal, an output terminal, a first line, a second line, and a switching control unit. And may be unitized.
  • the first voltage sensor, the second voltage sensor, the third voltage sensor, and the switching control unit are unitized so that they can be retrofitted to the existing device. Can be retrofitted at once.
  • the switching control unit switches the power supplied to the load from the first DC power and the second DC power based on the detection results of the first voltage sensor, the second voltage sensor, and the third voltage sensor. Even if it is attached to the power supply system as a retrofit, it is possible to smoothly switch between the power supply from the existing apparatus and the power supply from the retrofit first storage battery.
  • the first storage battery may be detachable.
  • the first storage battery since the first storage battery is detachable, the first storage battery can be replaced even if the power supply device is unitized.
  • the first storage battery may be a lithium ion battery.
  • the power supply device including the lithium ion battery can be easily attached to the existing device.
  • the exterior body for unitizing may be provided and the exterior body may be accommodated so that a slide with respect to a rack is possible.
  • the power supply device is unitized by the exterior body, and further, the exterior body is slidably accommodated with respect to the rack, so that the work for retrofitting and removing the power supply device can be easily performed. be able to.
  • a switching unit is a switching unit that is attached to a device that supplies power from a power source to a load, and that has an input terminal that can be electrically connected to the device, And a first line that supplies power input from the input terminal to the output terminal.
  • the first line is connected to the first storage battery and a power failure is detected.
  • a switch for cutting off the electrical connection from the connection part to the output terminal is provided,
  • the input terminal, the output terminal, and the first line may be unitized.
  • Unitization here means connecting components to form an assembly.
  • the switching unit since the input terminal, the output terminal, and the first line of the switching unit are unitized, the switching unit can be easily attached to the apparatus later. Therefore, another power system can be easily added to the apparatus.
  • the switching unit may further include a DC input terminal that is electrically connected to the DC output terminal of the apparatus, and a second line that supplies power input from the DC input terminal to the output terminal.
  • the switching unit may include a delay unit that switches between conduction and interruption by the switch with a delay from the timing when the power failure is detected.
  • the delay unit switches the conduction or interruption by the switch with a delay from the timing when the power failure of the power source is detected.
  • the switch can be prevented from operating each time. That is, switch chattering can be prevented.
  • a power supply device may include the switching unit and a first storage battery.
  • a method for manufacturing a power supply device is a method for manufacturing a power supply device that is attached to an existing device that supplies power from a power source to a load.
  • the switching unit includes an input terminal that can be electrically connected to an existing device, an output terminal that can be electrically connected to a load, and supplies power input from the input terminal to the output terminal.
  • a first line, the first line is electrically connected from the connection part to the output terminal when a power failure is detected and the connection part to which the first storage battery is connected.
  • Unit And be attached to the existing device turned into may include a connecting the first battery to the connecting part.
  • the communication base station backup system may include the device including a lead storage battery, the switching unit attached to the device, and a first storage battery.
  • the present invention can be applied to a power supply device (power supply unit) attached to an existing device.

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Abstract

電源(300)からの電力を負荷(500)に供給する既設装置(200)に対して取り付けられるスイッチングユニット(700)であって、既設装置(200)に対して電気的に接続可能な入力端子(112)と、負荷(500)に電気的に接続可能な出力端子(113)と、入力端子(112)から入力された電力を出力端子(113)まで供給する第一ライン(130)と、電源の停電が検知された場合には、第一ライン(130)に接続される第一蓄電池(150)から出力端子(113)までを電気的に導通させて、電源の停電が検知されていない場合には、第一蓄電池(150)から出力端子(113)までの電気的な導通を遮断するスイッチ(145)とを備える。

Description

スイッチングユニット、電力供給装置、通信基地局バックアップシステム、電源システム及び電力供給装置の製造方法
 本発明は、スイッチングユニット、電力供給装置、通信基地局バックアップシステム、電源システム及び電力供給装置の製造方法に関する。
 従来、鉛蓄電池を備えた電力供給システムが知られている(例えば特許文献1参照)。この電力供給システムでは、商用電源によって鉛蓄電池を充電しており、商用電源が停電すると、鉛蓄電池から負荷設備に対して放電を行うようになっている。
特開2011-083053号公報
 発展途上国などの商用電源の安定供給が困難な地域では、停電が頻発するために鉛蓄電池の充放電のサイクル数が多くなり、鉛蓄電池が早く劣化してしまう。
 本発明の課題は、電力供給システムの安定性と耐久性を向上することである。
 本発明の一態様に係るスイッチングユニットは、電源からの電力を負荷に供給する既設装置に対して取り付けられるスイッチングユニットであって、既設装置に対して電気的に接続可能な入力端子と、負荷に電気的に接続可能な出力端子と、入力端子から入力された電力を出力端子まで供給する第一ラインと、電源の停電が検知された場合には、第一ラインに接続される第一蓄電池から出力端子までを電気的に導通させて、電源の停電が検知されていない場合には、第一蓄電池から出力端子までの電気的な導通を遮断するスイッチとを備える。
 本発明によれば、既設装置を利用しつつ、電力供給システムの安定性と耐久性を向上することができる。
図1は、既設装置としての第二電力供給装置の概略構成を示す斜視図である。 図2は、第一実施形態に係る第一電力供給装置の概略構成を示す斜視図である。 図3は、第一実施形態に係る第二電力供給装置の制御構成の概略を示すブロック図である。 図4は、第一実施形態に係る第一電力供給装置が取り付けられた第二電力供給装置の制御構成の概略を示すブロック図である。 図5は、第一実施形態に係る第二電力供給装置と、第一電力供給装置との回路構成の一例を示す回路図である。 図6は、第一実施形態に係る電力供給装置の制御方法の流れを示すフローチャートである。 図7は、図6の制御方法実行時における負荷に対する電圧変化及び各部のON/OFF切替タイミングを示すタイミングチャートである。 図8は、変形例1に係る第一電力供給装置が取り付けられた第二電力供給装置の制御構成の概略を示すブロック図である。 図9は、変形例2に係る第一電力供給装置の概略構成を示す斜視図である。 図10は、変形例3に係る第一電力供給装置が取り付けられた第二電力供給装置の制御構成の概略を示すブロック図である。 図11は、第二実施形態に係るスイッチングユニットの制御構成の概略を示すブロック図である。 図12は、第二実施形態に係る第一電力供給装置の制御方法の流れを示すフローチャートである。 図13は、図12の制御方法実行時における負荷電圧変化及び各部のON/OFF切替タイミングを示すタイミングチャートである。 図14は、第三実施形態に係るスイッチングユニットの制御構成の概略を示すブロック図である。 図15は、第三実施形態に係る第一電力供給装置の制御方法の流れを示すフローチャートである。 図16は、図15の制御方法実行時における負荷電圧変化及び各部のON/OFF切替タイミングを示すタイミングチャートである。
 本発明の一態様に係るスイッチングユニットは、電源からの電力を負荷に供給する既設装置に対して取り付けられるスイッチングユニットであって、既設装置に対して電気的に接続可能な入力端子と、負荷に電気的に接続可能な出力端子と、入力端子から入力された電力を出力端子まで供給する第一ラインと、電源の停電が検知された場合には、第一ラインに接続される第一蓄電池から出力端子までを電気的に導通させて、電源の停電が検知されていない場合には、第一蓄電池から出力端子までの電気的な導通を遮断するスイッチとを備える。
 この構成によれば、既設装置に対してスイッチングユニットを接続することで、電源が停電した際には、第一蓄電池を利用することができるので、電力供給システム全体としての安定性と耐久性を向上することができる。
 また、入力端子と、出力端子と、第一ラインとが一体化されていてもよい。
 この構成によれば、入力端子と、出力端子と、第一ラインとがユニット化されているので、既設装置に対してスイッチングユニットを後付けで簡単に取り付けることができる。
 また、スイッチングユニットは、さらに、装置の直流出力端子に電気的に接続される直流入力端子と、直流入力端子から入力された電力を出力端子まで供給する第二ラインとを備えてもよい。
 また、スイッチングユニットは、電源の停電を検知したタイミングよりも遅延させて、スイッチによる導通又は遮断を切り替える遅延部を備えてもよい。
 この構成によれば、遅延部が、電源の停電を検知したタイミングよりも遅延させて、スイッチによる導通又は遮断を切り替えているので、瞬間的な電圧降下(瞬断)が頻繁に起こったとしても、その度にスイッチが作動しないようにすることができる。つまり、スイッチのチャタリングを防止することができる。
 本発明の一態様に係る電力供給装置は、上記スイッチングユニットと、第一蓄電池とを備えている。
 本発明の一態様に係る通信基地局バックアップシステムは、鉛蓄電池を備えた前記装置と、前記装置に取り付けられる上記スイッチングユニットと、第一蓄電池とを備えている。
 また、基地局バックアップシステムは、入力端子と出力端子と第一ラインとを収容する外装体を備え、外装体は、複数の外面を有し、複数の外面のうち、一つの外面に入力端子と、出力端子とが設けられていてもよい。
 この構成によれば、外装体の一つの外面に入力端子と出力端子とが設けられているので、スイッチングユニットを既設装置に後付けする際に、入力端子及び出力端子に対する配線作業を容易に行うことが可能となる。
 また、外装体は、スイッチを収容していてもよい。
 この構成によれば、砂漠や森林などの劣悪な環境に基地局バックアップシステムが設置される場合であっても、スイッチが外装体内に収容されていることで、当該スイッチを塵埃や雨水から保護することができる。
 また、スイッチングユニットは、鉛蓄電池の上方に配置されていてもよい。
 この構成によれば、スイッチングユニットが鉛蓄電池の上方に配置されているので、それぞれ別の熱源であるスイッチングユニットと鉛蓄電池とを上下方向に離して配置することができ、幅方向にサイズを大きくしなくても放熱効率を高めることができる。
 また、第一蓄電池は、鉛蓄電池の上方に配置され、スイッチングユニットは、第一蓄電池の上方に配置されていてもよい。
 この構成によれば、第一蓄電池の下方に鉛蓄電池が配置されて、第一蓄電池の上方にスイッチングユニットが配置されているので、それぞれ別の熱源である第一蓄電池、鉛蓄電池及びスイッチングユニットを上下方向に離して配置することができる。したがって、幅方向にサイズを大きくしなくても、放熱効率を高めることができる。
 また、本発明の一態様に係る電源システムは、鉛蓄電池を備えた前記既設装置と、既設装置に取り付けられる上記スイッチングユニットと、第一蓄電池とを備えている。
 本発明の一態様に係る電力供給装置の製造方法は、電源からの電力を負荷に供給する既設装置に対して取り付けられる電力供給装置の製造方法であって、電力供給装置は、スイッチングユニットと第一蓄電池とを備え、スイッチングユニットは、既設装置に対して電気的に接続可能な入力端子と、負荷に電気的に接続可能な出力端子と、入力端子から入力された電力を出力端子まで供給する第一ラインと、電源の停電が検知された場合には、第一蓄電池から出力端子までを電気的に導通させて、電源の停電が検知されていない場合には、第一蓄電池から出力端子までの電気的な導通を遮断するスイッチとを備え、電力供給装置の製造方法は、入力端子と、出力端子と、第一ラインとを既設装置に取り付けることと、第一蓄電池を第一ラインに接続することとを含む。
 また、第一蓄電池と第一ラインとの間にスイッチを取り付けてもよい。
 以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態における電力供給装置について説明する。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。
 また、以下で説明する実施の形態は、本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置、接続形態、ステップ及びステップの順序などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
 まず、第一実施形態に係る第一電力供給装置100が取り付けられる第二電力供給装置200について説明する。
 図1は、既設装置としての第二電力供給装置200の概略構成を示す斜視図である。
 図1に示すように、第二電力供給装置200は、例えば19インチラックなどのラック210を備え、当該ラック210内に主要構成部205が搭載されている。
 ラック210の前面には、扉211が取り付けられており、通常時に扉211が閉ざされ、メンテナンス時などには扉211が開かれる。なお、この扉211はラック210に設けられていなくてもよい。
 ラック210内には、第二電力供給装置200の主要構成部205が収納される第一収納部201と、第一電力供給装置100が収納される第二収納部202とが設けられている。なお、図1においては、第一収納部201と第二収納部202との内部構造の図示は省略している。また、第二収納部202は、第一収納部201の上方に配置されているが、第一収納部201と第二収納部202との位置関係は、上下が逆であってもよい。第二収納部202は、第一電力供給装置100専用の収納部としてラック210に予め設けられていてもよいし、ラック210内にある空間を必要に応じて第二収納部202としてもよい。ラック210内を整理することで空間をあけ、その空間を第二収納部202として使用してもよい。第二収納部202は、ラック210とは別のラックに収納されていてもよい。
 図2は、第一電力供給装置100の概略構成を示す斜視図である。
 図2に示すように、第一電力供給装置100は、略直方体状の外装体101を備えており、この外装体101内に主要構成部が収納されることでユニット化されている。ここでいう「ユニット化」とは、「一体化」とも言え、構成部品(コンポーネント)を接続してアッセンブリーを形成することを意味している。つまり、第一電力供給装置100は、電力供給ユニットである。第一電力供給装置100は、例えば既設の第二電力供給装置200に対して増設されることで、第二電力供給装置200全体の電気容量を高めることに用いられる。
 外装体101は、ラック210の第二収納部202に対してスライド可能に収納される。外装体101は、複数の外面を有しており、その複数の外面のうち、一つの外面(前面)には、当該外装体101をラック210に対して着脱するための一対の取っ手102が設けられている。また、外装体101の前面における一対の取っ手102の間には、第一電力供給装置100の主要構成部と、第二電力供給装置200の主要構成部205とを電気的に接続するための端子群110が設けられている。端子群110には、後述する直流入力端子111、交流入力端子112及び出力端子113が含まれている。このように、外装体101の一つの外面に直流入力端子111、交流入力端子112及び出力端子113が設けられているので、第一電力供給装置100を第二電力供給装置200に後付けする際に、直流入力端子111、交流入力端子112及び出力端子113に対する配線作業を容易に行うことが可能となる。
 次に、第二電力供給装置200及び第一電力供給装置100のそれぞれの制御構成の概略について説明する。
 まず、第二電力供給装置200の制御構成の概略について説明する。
 図3は、第二電力供給装置200の制御構成の概略を示すブロック図である。図3は、第一電力供給装置100が取り付けられる前の状態を示している。
 図3に示すように、第二電力供給装置200は、第二AC/DCコンバータ230と、第二蓄電池240と、端子250、251とを備える。
 第二AC/DCコンバータ230には、端子251を介して、第二電力供給装置200の外部にある切替部220が電気的に接続されている。切替部220は、商用電源300と発電機400とのそれぞれから供給された交流電力を切り替えて下流に出力する回路である。
 第二AC/DCコンバータ230は、交流を直流に変換する変換装置であり、切替部220を介して供給された交流電力を第二直流電力に変換する。第二AC/DCコンバータ230は、変換した第二直流電力を第二蓄電池240及び負荷500に供給する。
 第二蓄電池240は、例えば鉛蓄電池などの蓄電池であり、供給された第二直流電力により蓄電するとともに、放電することにより端子250を介して負荷500に直流電力を供給する。
 図4は、第一電力供給装置100が取り付けられた第二電力供給装置200の制御構成の概略を示すブロック図である。図5は、第一電力供給装置100と、第二電力供給装置200との回路構成の一例を示す回路図である。
 ここで、既設の第二電力供給装置200に対して、第一電力供給装置100を取り付ける作業について説明する。
 取付作業時においては、商用電源300及び発電機400を停止させている。また、負荷500の電源も切っている。
 まず、作業者は、端子250と負荷500とを電気的に接続する配線部材603を、端子250から取り外す。そして、作業者は、取り外した配線部材603を第一電力供給装置100の出力端子113に接続する。次いで、作業者は、第一電力供給装置100の直流入力端子111と、第二電力供給装置200の端子250とを配線部材601で接続する。作業者は、第一電力供給装置100の交流入力端子112と、第二電力供給装置200の端子251とを配線部材602で接続する。これにより、第二電力供給装置200に対して、第一電力供給装置100が取り付けられ、第二電力供給装置200からの直流電力が、直流入力端子111を介して第一電力供給装置100に供給される。
 次に、第一電力供給装置100の制御構成の概略について説明する。
 第一電力供給装置100は、直流入力端子111と、交流入力端子112と、出力端子113と、第一ライン130と、第二ライン120と、切替制御部140とを備える。
 直流入力端子111は、配線部材601を介して端子250に電気的に接続される端子である。これにより、端子250から出力された第二直流電力は、直流入力端子111を介して第二ライン120に供給される。
 交流入力端子112は、配線部材602を介して端子251に電気的に接続される端子である。これにより、第二電力供給装置200の端子251から交流電力が分岐され、交流入力端子112を介して第一ライン130に供給される。なお、交流入力端子112としては、既設装置である第二電力供給装置200に対して電気的に接続可能であるものを指すが、商用電源300或いは発電機400に対して電気的に接続可能であるものも含む。
 出力端子113には、第二ライン120と第一ライン130とが並列に接続されており、第二ライン120と第一ライン130とのそれぞれから供給された直流電力が負荷500に対して供給される。
 直流入力端子111、交流入力端子112及び出力端子113は端子群110に含まれる(図2参照)。
 第二ライン120は、直流入力端子111から入力された第二直流電力を出力端子113まで供給するための電力系統である。第二ライン120には、第三電圧センサ121と、第二スイッチ141と、第二ダイオード122とが設けられている。具体的には、第二スイッチ141と、第二ダイオード122とは、直流入力端子111及び出力端子113に対して直列で接続されており、第三電圧センサ121は、第二ライン120における直流入力端子111の直下流に接続されている。
 第三電圧センサ121は、第二ライン120の電圧を検出する電圧センサである。
 第二スイッチ141は、第二ライン120の電力のON/OFFを切り替えるスイッチである。言い換えると、第二スイッチ141は、第二ライン120を遮断するスイッチである。
 第二ダイオード122は、第二ライン120のマイナス側に配置され、直流入力端子111(マイナス端子)に向かって電流が流れる向きに配置される素子である。第二ダイオード122により、第一ライン130を流れる電流が第二ライン120に逆流することが防止される。
 第一ライン130は、交流入力端子112から入力された交流電力を第一直流電力に変換して出力端子113まで供給するための電力系統である。
 第一ライン130には、第一電圧センサ132と、第二電圧センサ131と、第一AC/DCコンバータ133と、第一スイッチ142及び第三スイッチ143と、第一ダイオード134と、第一蓄電池150と、切替制御部140とが設けられている。
 第一AC/DCコンバータ133は、交流を直流に変換する変換装置であり、第一AC/DCコンバータ133の下流には、第一蓄電池150が接続されている。第一蓄電池150の接続位置と、第一ダイオード134との間には、第一ライン130から負荷500への第二直流電力を遮断する第一スイッチ142が設けられている。第一AC/DCコンバータ133の上流には、第一ライン130への交流電力供給を遮断する第三スイッチ143が設けられている。
 以上により、第一ライン130と第二ライン120とが負荷500に対して並列な電力供給ラインとなる。
 第一ライン130は、第一電圧センサ132と、第二電圧センサ131とを有している。第二電圧センサ131は、第一ライン130における交流入力端子112と、第三スイッチ143との間に接続され、第一電圧センサ132は、第一AC/DCコンバータ133と第二スイッチ141との間に接続されている。
 第二電圧センサ131は、交流入力端子112から入力された交流電力の電圧を検出する電圧センサである。
 第一電圧センサ132は、第一ライン130の直流側(第一AC/DCコンバータ133の下流側)の電圧を検出する電圧センサである。第一電圧センサ132が検出する電圧は、第一蓄電池150の電圧でもある。
 第一AC/DCコンバータ133は、第一ライン130を流れる交流電力を第一直流電力に変換する変換装置である。
 第一蓄電池150は、リチウムイオン電池などの第一ライン用蓄電池であり、供給された第一直流電力により蓄電されるとともに、放電することで直流電力を負荷500に供給する。第一蓄電池150は、図5に示すように、端子150a、150bを有しており、この端子150a、150bを介して第一ライン130に着脱自在に接続されている。これにより、第一蓄電池150を交換することができる。なお、第一ライン130における端子150a、150bが接続される箇所は、第一蓄電池150が接続される接続部180である。
 ここで、既設装置である第二電力供給装置200の第二蓄電池240は、想定される長時間停電時のバックアップに対応できるように比較的、容量の大きな電池となっている。第一蓄電池150は、商用電源300の短時間停電時のバックアップ用に電池容量が設定されている。このため、第一蓄電池150の容量は第二蓄電池240の容量よりも小さい。リチウムイオン電池と鉛蓄電池とでは、同容量の場合、リチウムイオン電池の方が小型で軽量である。また、電池容量が小さいほど小型で軽量となる。したがって、第一蓄電池150がリチウムイオン電池で、第二蓄電池240が鉛蓄電池の場合、第一蓄電池150が占める体積は第二蓄電池240に比較して小さくすることができる。第一蓄電池150の容量を小さくできると、第一蓄電池150の充電電流も小さく設定できる。これにより、第一AC/DCコンバータ133の容量も小さくできる。以上のことにより、第一電力供給装置100のコストを抑えつつ、第一電力供給装置100及び第二電力供給装置200を長期間安定して稼働させることできるようになる。
 図4及び図5に示すように、第一スイッチ142は、第一蓄電池150の接続位置よりも下流に接続されて、第一ライン130の電力のON/OFFを切り替えるスイッチである。
 第三スイッチ143は、第二AC/DCコンバータ133の直上流に接続されて、第一ライン130の電力のON/OFFを切り替えるスイッチである。
 言い換えると、第一スイッチ142及び第三スイッチ143は、第一ライン130を遮断するスイッチである。
 第一ダイオード134は、第一ライン130のマイナス側に配置され、直流入力端子111(マイナス端子)に向かって電流が流れる向きに配置される素子である。第一ダイオード134により、第二ライン120を流れる電流が第一ライン130に逆流することが防止される。
 切替制御部140は、第一電圧センサ132、第二電圧センサ131及び第三電圧センサ121の検出結果に基づいて、負荷500に対する供給電力を、第二直流電力、及び第一直流電力の中で切り替える制御を行う。具体的には、切替制御部140は、第一電圧センサ132、第二電圧センサ131及び第三電圧センサ121の検出結果に基づいて、第一スイッチ142と、第二スイッチ141と、第三スイッチ143とのそれぞれのON/OFFを切り替える。これにより、切替制御部140は、負荷500に対する供給電力を、第一直流電力及び第二直流電力の中で切り替える。
 次に、第一電力供給装置100の制御方法について説明する。
 図6は、第一電力供給装置100の制御方法の流れを示すフローチャートである。図7は図6の制御方法実行時における負荷電圧変化及び各部のON/OFF切替タイミングを示すタイミングチャートである。
 図6において、第一スイッチ142、第二スイッチ141及び第三スイッチ143のON/OFFを切り替えるステップがあるが、そのステップでは、それ以前のステップでのON/OFFが継続している場合も含む。
 ここでは、商用電源300が停電になった場合に、既設の第二電力供給装置200の切替部220が第一電力供給装置100に対する電力供給元を商用電源300から発電機400に切り替える場合を例示する。
 まず、第一電力供給装置100においては、商用電源300から受電中であって、第一蓄電池150が満充電、第二蓄電池240が満充電である場合に、稼働すると、切替制御部140は、第一スイッチ142をONとし、第二スイッチ141をOFFとし、第三スイッチ143をONとする(ステップS101)。これは図7に示す「商用電源による給電」期間である。
 具体的には、商用電源300から供給された交流電力の一部は、第二AC/DCコンバータ230によって第二直流電力に変換されて、端子250及び直流入力端子111を介して第二ライン120に供給される。また、第二直流電力は第二蓄電池240に供給されるため、第二蓄電池240が蓄電されることになる。第二スイッチ141がOFFである期間は、第二直流電力は負荷500に供給されない。
 商用電源300から供給された交流電力のその他の一部は、第一スイッチ142及び第三スイッチ143がONであるために、交流入力端子112を介して第一ライン130に供給される。このとき、第一ライン130では、交流電力が第一AC/DCコンバータ133によって第一直流電力に変換されて、当該第一直流電力が第一スイッチ142及び第一ダイオード134及び出力端子113を介して負荷500に供給される。同時に第一直流電力は、第一蓄電池150に供給されるので、第一蓄電池150が蓄電されることになる。
 つまり、このステップS101は、第一ライン130が商用電源300から交流電力を受電している状態では、第一ライン130を介して負荷500に電力を供給する第一ステップである。
 次いで、切替制御部140は、第二電圧センサ131の検出結果を基に、商用電源300が停電か否かを判断する(ステップS102)。停電でない場合(NO)には、その状態が継続される。他方、停電である場合(YES)には、第一蓄電池150が直流電力を放電する(ステップS103)。これにより、第一ライン130には、第一蓄電池150から直流電力が流れ、負荷500に対して直流電力が供給される。これは図7に示す「第一蓄電池による給電(第一状態)」期間である。ここで第一状態とは、第一蓄電池150からの直流電力が負荷500に供給されている状態である。
 つまり、このステップS102、S103が、商用電源300が停止すると第一蓄電池150から負荷500に電力を供給する第二ステップである。
 次いで、切替制御部140は、第一電圧センサ132の検出結果を基に、第一蓄電池150が第一所定値以下であるか否かを判断する(ステップS104)。ここで第一蓄電池150がリチウムイオン電池の場合、第一蓄電池150の第一所定値は例えば42.0Vである。この第一所定値は、13セルのリチウムイオン電池の場合である。第一所定値は、第一蓄電池150の種類、セル数などによって異なる値である。
 そして、第一蓄電池150が第一所定値よりも大きい電圧である場合(NO)には、その状態が継続される。他方、第一蓄電池150が第一所定値以下の電圧となった場合(YES)には、切替制御部140は、第一スイッチ142をONとし、第二スイッチ141をONとする(ステップS105)。これにより、第二ライン120の第二蓄電池240から負荷500に直流電力が供給される。これは図7に示す「第二蓄電池による給電(第二状態)」期間の始点に相当する。ここで、第二状態とは、第二ライン120からの直流電力が負荷500に供給されている状態である。
 第一状態では第一蓄電池150からの給電が行われており、第二状態では第二蓄電池240からの給電が行われるため、この期間の第三スイッチ143のON/OFFは運用上どちらでも問題ない。
 次いで、切替制御部140は、所定時間経過(ステップS106)すると、第一スイッチ142をOFFとし、第二スイッチ141をONとする(ステップS107)。これにより、第一ライン130が遮断されるので、第一蓄電池150から負荷500への直流電力の供給が停止される(ステップS108)。
 つまり、ステップS104~S108は、第一蓄電池150の電圧が第一所定値以下となると、第二ライン120からの電力供給を開始するとともに、第一蓄電池150からの電力供給を停止する第三ステップである。
 このように、所定時間内においては、第二蓄電池240から直流電力が負荷500に供給されるとともに、第一蓄電池150から直流電力が負荷500に供給される時間帯である。そして、上述したように所定時間が経過すると、第一蓄電池150から負荷500に対する直流電力の供給が停止される。つまり、この所定時間内によって、負荷500に対する第一ライン130からの電力供給と、第二ライン120からの電力供給とが無瞬断で切り替えられる。
 ここで、第二ライン120からの電力供給では、既設の第二電力供給装置200から出力された直流電力が直流入力端子111、第二ライン120及び出力端子113を介して、負荷500に直流電力が出力される。なお、商用電源300の停電時には、第二電力供給装置200からは、第二蓄電池240が放電することにより直流電力が供給される。ここで第二蓄電池240が鉛蓄電池の場合、第二蓄電池240の放電終止電圧は例えば40.8Vである。この放電終止電圧は、24セルの鉛蓄電池の場合である。放電終止電圧は、第二蓄電池240の種類、セル数などによって異なる値である。
 第二蓄電池240が放電終止電圧に達すると、発電機400が起動する。この際、切替部220が交流電力供給元を商用電源300から発電機400に切り替える。これにより、発電機400で発電された交流電力は第二電力供給装置200に供給される。発電機400で発電された交流電力は、配線部材602を介して、第一電力供給装置100の交流入力端子112にも入力される。
 第二電力供給装置200においては、発電機400から供給された交流電力が、第二AC/DCコンバータ230によって第二直流電力に変換されて、直流入力端子111を介して第二ライン120に供給されることで、負荷500に第二直流電力が供給される。また、第二直流電力は第二蓄電池240に供給されるため、第二蓄電池240が蓄電されることになる。これは図7に示す「発電機による給電」期間である。
 切替制御部140は、第二電圧センサ131の検出結果に基づいて、交流入力端子112が交流電力を受電したか否かを判断する。交流電力を受電していない場合(ステップS109;NO)にはその状態が継続される。他方、第一状態から第二状態に切り替わって交流電力が復電した際には、第二電圧センサ131が復電した交流電圧を検知しているので(ステップS109;YES)、切替制御部140は、第一スイッチ142をOFFとし、第二スイッチ141をONとし、第三スイッチ143をOFFとする(ステップS110)。この場合、第三スイッチ143がOFFとなっているので、第一ライン130には交流電力が供給されず、第一AC/DCコンバータ133から直流電力が出力されないために、第一蓄電池150の蓄電は行われない。つまり、交流電力復電直後に、第二蓄電池240と第一蓄電池150との蓄電が同時に行われないために、入力容量オーバーを抑制することができる。
 第三スイッチをOFFとするタイミングは、商用電源300の停電検出時、第二ライン120の電圧が放電終止電圧に達した時でもよい。
 つまり、ステップS110は、電源(商用電源300または発電機400)が復電した際に、第一ライン130に対する電源の電力供給を停止するとともに、電源から第二ライン120を介して負荷500に電力を供給する第四ステップである。
 以上により、復電時には、第二電力供給装置200に交流電力が供給されるため、まず容量が大きい第二蓄電池240が第一蓄電池150よりも先に充電される。即ち、長時間停電用の第二蓄電池240が先に充電される。これにより、復電した後、所定時間を経過しないうちに長時間停電が発生したとしても、第二蓄電池240から負荷500へ給電することができる。
 次に、切替制御部140は、第一条件が満たされているかを判断する(ステップS111)。ここで第一条件とは、第二ライン120の電圧(第三電圧センサ121の検出結果)が第二所定値以上になったか、または、第二蓄電池240の蓄電が開始されてから第一所定時間を経過したかの少なくとも一方の条件である。これは図7に示す「第二蓄電池の蓄電」期間である。ここで、第二所定値とは、第二蓄電池240が安定した蓄電量を確保したことを示す電圧であればよい。第二蓄電池240が上記の鉛蓄電池の場合であると、第二所定値は例えば48.0Vである。また、第一所定時間とは、第二蓄電池240が安定した蓄電量を確保することのできる蓄電時間である。
 そして、第一条件が満たされていない場合(NO)にはその状態が継続される。第一条件が満たされた場合(YES)には、切替制御部140は、第一スイッチ142をOFFとし、第二スイッチ141をONとし、第三スイッチ143をONとする(ステップS112)。これにより、第一蓄電池150まで第一直流電力が供給されるので、第一蓄電池150が蓄電されることになる。このとき、第二蓄電池240と第一蓄電池150との蓄電が同時に行われている。これは図7に示す「第一及び第二蓄電池の蓄電」期間である。ここでは、第二蓄電池240が安定するだけの蓄電量を確保しているので、第二蓄電池240と第一蓄電池150との蓄電が同時に行われたとしても、入力容量オーバーとなることは防止されている。
 つまり、ステップS111、S112は、第二ライン120の電圧が第二所定値以上であるか、または第一所定時間経過すると、第一ライン130に対する電源の電力供給を開始する第五ステップである。
 次いで、切替制御部140は、第二条件が満たされているかを判断する(ステップS113)。ここで第二条件とは、第一蓄電池150の電圧(第一電圧センサ132の検出結果)が第三所定値以上になったか、または、第一蓄電池150の蓄電が開始されてから第二所定時間を経過したかの少なくとも一方の条件である。これは図7に示す「第一及び第二蓄電池の蓄電」期間である。ここで、第三所定値とは、第一蓄電池150が安定した蓄電量を確保したことを示す電圧であればよい。第一蓄電池150が上記のリチウムイオン電池の場合であると、第三所定値は例えば48.0Vである。第二所定時間とは、第一蓄電池150が安定した蓄電量を確保することのできる蓄電時間である。
 その間、商用電源300が復電すると、切替部220が第一電力供給装置100に対する電力供給元を発電機400から商用電源300に切り替える。これは図7に示す「復電」タイミングである。
 その後、第二条件が満たされていない場合(NO)にはその状態が継続される。第二条件が満たされた場合(YES)には、切替制御部140は、第一スイッチ142をONとし、第二スイッチ141をONとし、第三スイッチ143をONとする(ステップS114)。このとき、第二ライン120と第一ライン130とが同時に負荷500に対して電力供給可能となっている。
 その後、切替制御部140は、所定時間経過(ステップS115)すると、第一スイッチ142をONとし、第二スイッチ141をOFFとし、第三スイッチ143をONとする(ステップS101)。これにより、第二ライン120からの電力供給が遮断されて、第一ライン130からの電力が供給される。つまり、復電後においても、第二ライン120と第一ライン130との切り替えが無瞬断で行われる。
 そして、ステップS113~S101は、第一蓄電池150の電圧が第三所定値以上になると、第一ライン130から負荷500に電力を供給するとともに、第二ライン120からの電力供給を停止する第六ステップである。
 本実施の形態によれば、第一電力供給装置100の交流入力端子112と、直流入力端子111と、出力端子113と、第二ライン120と、第一ライン130とがユニット化されているので、既設の第二電力供給装置200に対して第一電力供給装置100を後付けで簡単に取り付けることができる。これにより、第二蓄電池240を有する既設の第二電力供給装置200に対して、第一蓄電池150を備える第一電力供給装置100を簡単に増設することができる。このように既設の第二電力供給装置200に対して、第一蓄電池150を備える第一電力供給装置100を簡単に増設することで、既設装置を利用しつつ、電力供給システム全体としての安定性と耐久性を向上することができる。
 第一電圧センサ132、第二電圧センサ131、第三電圧センサ121及び切替制御部140が、第二電力供給装置200に対して後付け可能にユニット化されているので、これらについても、既設の第二電力供給装置200に対して一括で後付けすることができる。
 切替制御部140が、第一電圧センサ132、第二電圧センサ131及び第三電圧センサ121の検出結果に基づいて、負荷500に対する供給電力を第一直流電力及び第二直流電力の中で切り替えるので、第一電力供給装置100を第二電力供給装置200に後付けで取り付けたとしても、既設の電源(商用電源300及び発電機400)及び第二蓄電池240と、後付けの第一蓄電池150とをスムーズに切り替えることができる。
 第一蓄電池150が着脱自在であるので、第一電力供給装置100がユニット化されていても、第一蓄電池150を交換することができる。
 第一蓄電池150がリチウムイオン電池であるので、鉛蓄電池により電力を充放電する既設の第二電力供給装置200に対して、リチウムイオン電池を備える第一電力供給装置100を容易に取り付けることができる。これは、リチウムイオン電池が鉛蓄電池に比べて小型で軽量である点、短時間の停電用に鉛蓄電池よりも小容量に設定されている点などに起因する。
 第一電力供給装置100が外装体101によってユニット化され、さらに、この外装体101がラック210に対してスライド可能に収容されているので、第一電力供給装置100の後付け作業や、取り外し作業を容易に行うことができる。
 鉛蓄電池を備えた既設装置である第二電力供給装置200に、第一蓄電池150を備えた第一電力供給装置100を増設した場合に、商用電源300が停止したとしても、先に第一蓄電池150による電力供給が行われた後に第二ラインによる電力供給が開始されるので、第一蓄電池150を確実に活用することができる。つまり、増設された第一電力供給装置100から負荷500に対して安定した電力供給が可能となるため、設備全体を置き換えなくても、鉛蓄電池とは異なる第一蓄電池150を活用することができる。
 第一状態と第二状態とが無瞬断で切り替えられるので、第二電力供給装置200に対して第一電力供給装置100を増設したとしても、既設の第二蓄電池240と、他の第一蓄電池150との電力供給タイミングを適切に切り替えることができる。したがって、負荷500に対する電力供給を安定して行うことができる。
 第一蓄電池150が追加されるので、第二蓄電池240のみの場合と比べても、より長時間の停電時バックアップに対応できる。
 第一蓄電池150で給電する第一状態が、第二蓄電池240で給電する第二状態よりも常に先に実行されるので、短時間の停電は、概ね第一蓄電池150で対応することができる。特に、第一蓄電池150がリチウムイオン電池で、第二蓄電池240が鉛蓄電池の場合には、比較的サイクル寿命が長く急速充電可能なリチウムイオン電池で、短時間の停電に対応し、長時間の停電には、リチウムイオン電池と鉛蓄電池との両者で対応することができる。
 電源が復電した際に、第一ライン130に対する電源の電力供給を停止するとともに、電源から第二ライン120を介して負荷500に電力を供給するので、復電直後においては第一蓄電池150の蓄電は行われない。これにより、復電直後には、電源による第一蓄電池150の蓄電と、負荷500に対する電力供給とが同時に行われないことになり、入力容量オーバーを抑制することができる。
 第二ライン120の電圧が第二所定値以上であるか、または第一所定時間経過すると、第一ライン130に対する電源の電力供給を開始するので、第二ライン120が安定した後に、第一蓄電池150の蓄電を行うことができる。
 第一蓄電池150の電圧が第三所定値以上になると、第一ライン130から負荷に電力を供給するとともに、第二ラインからの電力供給を停止するので、復電後においても第一蓄電池150が安定した蓄電量を確保することができる。
 ラック210内においては、第二蓄電池240が、第一蓄電池150よりも上方に配置されている。例えば、第二蓄電池240が鉛蓄電池、第一蓄電池150がリチウムイオン電池である場合、鉛蓄電池は、リチウムイオン電池よりも重量があるので、鉛蓄電池が下方に配置されていれば、交換などのメンテナンス作業を効率的に行うことが可能である。
 また、第一スイッチ142と、第二スイッチ141と、第三スイッチ143とが外装体101に収容されているので、砂漠や森林などの劣悪な環境に第一電力供給装置100が設置される場合であっても、各スイッチを塵埃や雨水から保護することができる。
 (他の実施の形態)
 本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
 以下の説明において、第一実施形態と同一の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
 第一実施形態では、第一スイッチ142、第二スイッチ141及び第三スイッチ143を備える第一電力供給装置100を例示したが、第三スイッチ143を除くことも可能である。図8は、変形例1に係る第一電力供給装置100Aが取り付けられた第二電力供給装置200の主制御構成を示すブロック図である。具体的には図8は図4に対応する図である。
 図8に示すように、第一電力供給装置100Aには、第三スイッチ143が設けられていない。切替制御部140は、第一状態から第二状態に切り替わった後に交流電力が復電した場合、第二スイッチ141をON、第一スイッチ142をOFFとし、第一条件を満たすと、一時的に第二スイッチ141をON、第一スイッチ142をONとした後、第二スイッチ141をOFF、第一スイッチ142をONとする。
 つまり、このステップが、電源が復電した際に、第二ライン120の電圧が第二所定値に達するか、第一所定時間経過すると、第一ライン130から負荷に電力を供給するとともに、第二ライン120からの電力供給を停止する第七ステップである。
 このような制御が行われるために、復電後、すぐに第一蓄電池150に蓄電させるとともに、部品点数を少なくし制御も簡略化できる。商用電源300の容量が大きく、かつ発電機400がない場合に好適である。
 電源が復電した際に、第一ライン130から負荷500に電力を供給するとともに、第二ライン120からの電力供給を停止する第八ステップを含んでもよい。これによれば、電源が復電した際に、すぐに第一蓄電池150に蓄電し、第一ライン130から負荷500に電力を供給するとともに、第二ライン120からの電力供給を停止するので、部品点数を少なくし、制御をさらに簡素化することができる。この場合も商用電源300の容量が大きく、かつ発電機400がない場合に好適である。
 第一実施形態では、第一電力供給装置100の外装体101内に第一蓄電池150が搭載されている場合を例示した。代替的に、外装体と、第一蓄電池とが別体であってもよい。
 図9は、変形例2に係る第一電力供給装置100Bの概略構成を示す斜視図である。
 図9に示すように、第一電力供給装置100Bの外装体101Bの前面には、第一ライン130に導通する蓄電池用端子119が端子群110の近傍に設けられている。この蓄電池用端子119には、外装体101Bとは別体の第一蓄電池150Bの端子150a、150bが配線部材604を介して電気的に接続されている。つまり、蓄電池用端子119が接続部である。このように、第一蓄電池150Bが外装体101Bの外部に設けられているので、第一蓄電池150の交換を容易に行うことができる。
 なお、第一電力供給装置100Bには、蓄電池用端子119が複数対設けられている。蓄電池用端子119が複数対あるので、第一電力供給装置100Bに汎用性を持たせることができる。これにより、第一電力供給装置100Bの設置時に第一蓄電池150Bの個数を調整できる。あるいは第一電力供給装置100Bの設置後において第一蓄電池150Bの増設が必要になった場合でも容易に対応できる。
 第一実施形態では、第二蓄電池240を鉛蓄電池とし、第一蓄電池150をリチウムイオン電池とした場合を例示した。蓄電池の種類はこれに限定されない。その他の蓄電池としてはアルカリ電池などが挙げられる。
 第一実施形態では、ラック210内に第二電力供給装置200の主要構成部205や、第一電力供給装置100が搭載される場合を例示した。代替的に、第二電力供給装置200の主要構成部205や、第一電力供給装置100は、ラック210以外の什器や建具に収納されていてもよく、電力供給施設としての建築物に直接設置されていてもよい。
 第一実施形態では、第一ライン130に電力を供給する電源と、第二ライン120に電力を供給する電源とが、商用電源300と発電機400とで共通化されている場合を例示した。代替的に、第一ライン130に電力を供給する第一電源と、第二ライン120に電力を供給する第二電源とをそれぞれ個別に設けていてもよい。
 第三スイッチ143は、第一ライン130から分岐した経路に設けられていてもよい。
 図10は、変形例3に係る第一電力供給装置が取り付けられた第二電力供給装置の制御構成の概略を示すブロック図である。図10は図4に対応する図である。
 図10に示すように、切替部220は、第一電力供給装置100の交流入力端子112に接続されている。この交流入力端子112と第一AC/DCコンバータ133との間で第一ライン130は分岐されており、その分岐点の下流には、第三スイッチ143を介して、交流出力端子270が設けられている。交流出力端子270と、第二電力供給装置200の端子251とは、配線部材605を介して電気的に接続されている。
 これにより、商用電源300或いは発電機400から出力された交流電力は、交流入力端子112から第一電力供給装置100に入力された後に、その一部は第一AC/DCコンバータ133に入力されて、その他の一部は、第三スイッチ143及び交流出力端子270、配線部材605を介して、第二電力供給装置200に入力される。
 このような構成であれば、入力容量オーバーを防ぎつつ、第一蓄電池150側から先に充電することができる。つまり、短時間停電が多く、長時間停電が少ない場合に適している。
 第一ライン130への電力は直流電力でもよい。具体的には、他の直流系統から供給される直流電力でもよいし、太陽光発電などからの直流電力でもよい。直流電力の場合、第一AC/DCコンバータ133は不要となる。必要に応じてDC/DCコンバータ、パワーコンディショナを用いてもよい。
 変形例2では、第一電力供給装置100Bの外装体101Bと第一蓄電池150とが別体化された場合を例示した。この場合、外装体101B及び当該外装体101Bに組み付けられた各部を、スイッチングユニット700(図11参照)とすることもできる。スイッチングユニット700は、負荷500に供給する電力を切り替える装置である。スイッチングユニット700は、第一蓄電池150の上方に配置されている。また、第一蓄電池150は、第二蓄電池240の上方に配置されている。このように、第一蓄電池150の下方に第二蓄電池240が配置されて、第一蓄電池150の上方にスイッチングユニット700が配置されているので、それぞれ別の熱源である第一蓄電池150、第二蓄電池240及びスイッチングユニット700を上下方向に離して配置することができる。したがって、幅方向にサイズを大きくしなくても、放熱効率を高めることができる。
 なお、スイッチングユニット700と、第一蓄電池150と、第二蓄電池240とを接続する配線を全体として短くするのであれば、下から順に、第二蓄電池240、スイッチングユニット700、第一蓄電池150という配置としてもよい。
 以下、第二実施形態に係るスイッチングユニット700について説明する。
 図11は、スイッチングユニット700の制御構成の概略を示すブロック図である。図11は、図4に対応する図である。以降の説明においては、第一実施形態と異なる部分を重点的に説明する。図11に示すように、スイッチングユニット700は、直流入力端子111と、交流入力端子112と、出力端子113と、第一ライン130と、第二ライン120とを備えている。
 第二ライン120は、直流入力端子111から入力された第二直流電力を出力端子113まで供給するための電力系統である。第二ライン120には、第二ダイオード122が設けられている。第一実施形態と比べると、第二ライン120には、第三電圧センサ121と、第二スイッチ141とが設けられていない。第二ライン120は、スイッチングユニット700の外装体の中に配置されていることが好ましい。
 第一ライン130は、交流入力端子112から入力された交流電力を第一直流電力に変換して出力端子113まで供給するための電力系統である。第一ライン130と第二ライン120の接続点は、スイッチングユニット700の外装体の中に配置されていることが好ましい。
 第一ライン130には、停電検出部160と、遅延部170と、第一AC/DCコンバータ133と、スイッチ145と、第一ダイオード134と、第一蓄電池150とが設けられている。第一実施形態と比べると、スイッチ145は第一スイッチ142に相当するが、第一ライン130には、第三スイッチ143と切替制御部140とが設けられていない。ここでは、停電検出部160と、遅延部170とが第一ライン130に備えられている場合を例示したが、停電検出部160と遅延部170とは、第一ライン130とは別系統で設けられていてもよい。第一AC/DCコンバータ133は、スイッチングユニット700の外装体の外に配置されてもよい。つまり、第一AC/DCコンバータ133は、スイッチングユニット700とは別に設けられてもよく、例えば、端子251と交流入力端子112との間に設けられてもよい。
 停電検出部160は、第一ライン130における交流入力端子112と、スイッチ145との間に接続されている。停電検出部160は、停電である場合には信号を出力せず、停電でない場合には信号を出力し続ける停電検出器である。具体的には、停電検出部160は、交流入力端子112と第一AC/DCコンバータ133間に電圧がある場合には遅延部170に信号を出力し続けており、電圧がなくなった場合(停電時)には遅延部170に信号を出力しない。停電検出部160は、端子251と、スイッチ145との間に接続されてもよい。この場合、停電検出部160は、端子251に電圧がある時に遅延部170に信号を出力する。
 遅延部170は、停電を検知したタイミングよりも遅延させて、スイッチ145による導通又は遮断を切り替える遅延回路である。つまり、遅延部170は、停電検出部160での信号切替タイミングよりも遅延させて、スイッチ145のON/OFFを切り替える。具体的には、遅延部170は、停電検出部160から信号が入力されている状態では、その信号をスイッチ145に出力し、信号が入力されていない状態では、スイッチ145に対しても信号を出力しない。この信号の有無によってスイッチ145のON/OFFが切り替えられる。遅延部170では、信号の有無を切り替えるタイミングが、実際に停電検出部160で信号の有無が切り替わったタイミングよりも所定時間だけ遅れて行われている。つまり、停電検出部160からの信号の有無が安定した状態で、遅延部170ではスイッチ145に対する信号の有無が切り替わる。
 スイッチ145は、遅延部170からの信号の有無に基づいて、第一ライン130の電力のON/OFFを切り替えるスイッチである。具体的には、スイッチ145は、第一ライン130における接続部180と、第一ダイオード134との間に設けられている。スイッチ145は、遅延部170から信号が入力されている状態ではOFFとなり、第一ライン130の電力をOFFとする。他方、スイッチ145は、遅延部170からの信号が入力されていない状態(停電)でONとなり、第一ライン130の電力をONとする。
 つまり、スイッチ145は、停電検出部160が停電を検知した場合には、接続部180から出力端子113までを電気的に導通させて、停電検出部160が停電を検知していない場合には、接続部180から出力端子113までの電気的な導通を遮断する。換言すると、スイッチ145は、商用電源300の停電が検知された場合には、接続部180から出力端子113までを電気的に導通させて、商用電源300の停電が検知されていない場合には、接続部180から出力端子113までの電気的な導通を遮断する。これにより、停電時には第一蓄電池150からの直流電力が負荷500に供給される。
 電力供給が不安定な地域では、瞬間的な電圧降下(瞬断)が頻繁に起こるが、その都度スイッチ145が切り替わると、スイッチ145に負担をかけ好ましくない。上述したように、停電検出部160からの信号の有無が安定した状態で、遅延部170からスイッチ145に対する信号の有無が切り替われば、頻繁にスイッチ145が切り替わることが抑えられる。これにより、スイッチ145のチャタリングが防止される。つまり、遅延回路はチャタリング除去回路とも言える。
 第一蓄電池150の充電電圧は、第二蓄電池240の充電電圧よりも高く設定されている。また、第一蓄電池150の放電終止電圧は、第二蓄電池240の放電終止電圧よりも高く設定されている。例えば、第一蓄電池150の充電電圧を56.7V、放電終止電圧を46.2Vとし、第二蓄電池240の充電電圧を54.0、放電終止電圧を43.2Vとする。これにより、第一ライン130の電力がONとなると、まず第一ライン130の第一蓄電池150から負荷500に電力が供給される。その後、第一蓄電池150の電圧が、第二蓄電池240の充電電圧まで低下すると、それ以降においては、第一蓄電池150と第二蓄電池240との両方から負荷500に電力が供給される。その後、第一蓄電池150が放電終止電圧に達すると、第二蓄電池240のみから負荷500に電力が供給される。このように、第一蓄電池150と第二蓄電池240との特性の違いによって、負荷500に対する電力供給が自動で切り替わるようになっている。第一蓄電池150は、スイッチングユニット700の外装体の外に配置されてもよい。つまり、第一蓄電池133は、スイッチングユニット700とは別に設けられてもよい(図9参照)。
 次に、スイッチングユニット700を備えた第一電力供給装置100Bの制御方法について説明する。
 図12は、第一電力供給装置100Bの制御方法の流れを示すフローチャートである。図13は図12の制御方法実行時における負荷電圧変化及び各部のON/OFF切替タイミングを示すタイミングチャートである。
 ここでは、商用電源300が停電になった場合に、既設の第二電力供給装置200の切替部220が第一電力供給装置100に対する電力供給元を商用電源300から発電機400に切り替える場合を例示する。
 まず、第一電力供給装置100Bのスイッチングユニット700は、商用電源300から受電中であると、停電検出部160が信号を出力し続けているので、それに基づいて遅延部170もスイッチ145をOFFとし続けている(ステップS201)。これは図13に示す「商用電源による給電」期間である。
 具体的には、商用電源300から供給された交流電力の一部は、第二AC/DCコンバータ230によって第二直流電力に変換されて、端子250及び直流入力端子111を介して第二ライン120に供給される。これにより、交流電力の一部は、負荷500に供給される。なお、このとき、第二直流電力は第二蓄電池240にも供給されるため、第二蓄電池240が蓄電されることになる。
 商用電源300から供給された交流電力のその他の一部は、交流入力端子112を介して第一ライン130に供給される。このとき、第一ライン130では、スイッチ145がOFFであるので、交流電力が第一AC/DCコンバータ133によって第一直流電力に変換されて、第一蓄電池150に供給される。
 つまり、このステップS201は、第一ライン130とは別のラインである第二ライン120が商用電源300から交流電力を受電している状態では、第二ライン120を介して負荷500に電力を供給する第一ステップである。なお、本実施形態では、第二ライン120にスイッチ(第二スイッチ)が設けられていない。第二ライン120は、スイッチを介することなく、第二AC/DCコンバータ230及び第二蓄電池240と負荷500との間を電気的に接続している。したがって、スイッチが故障して、第二AC/DCコンバータ230または第二蓄電池240から負荷500への電力供給が停止する心配がない。
 次いで、停電検出部160からの信号出力が継続されている場合(ステップS202;NO)には、その状態が維持される。停電検出部160からの信号出力が停止された場合(ステップS202;YES)、つまり停電が発生した場合には、スイッチ145がOFFからONに切り替えられる(ステップS203)。具体的には、ステップS203においては、遅延部170によって、停電検出部160での信号切替タイミングよりも遅延させて、スイッチ145がOFFからONに切り替えられる(図13参照)。この遅延時間中においては、第二蓄電池240から負荷500に給電が行われる。そして、遅延時間が経過すると、スイッチ145がONとなるので第一蓄電池150が放電する(ステップS204)。これにより第一ライン130には、第一蓄電池150から直流電力が流れ、負荷500に対して直流電力が供給される。これは図13に示す「第一蓄電池による給電(第一状態)」期間である。ここで第一状態とは、第一蓄電池150からの直流電力が負荷500に供給されている状態である。
 つまり、このステップS203、S204が、商用電源300が停止すると、負荷500への電力供給を途絶えさせることなく、第一ライン130に接続された第一蓄電池150から負荷500に電力を供給する第二ステップである。
 次いで、第一蓄電池150が第二蓄電池240と異なる電圧である場合(ステップS205;NO)には、第一状態が継続される。第一蓄電池150と第二蓄電池240とが同じ電圧になった場合(ステップS205;YES)には、第一蓄電池150と第二蓄電池240との両者が放電する(ステップS206)。つまり、負荷500に供給される電圧が第一電圧値以下となると、第二蓄電池240からの電力供給が開始される。これにより、第一ライン130には、第一蓄電池150から直流電力が流れ、第二ライン120には第二蓄電池240から直流電力が流れて、負荷500に対して直流電力が供給される。これは、図13に示す「第一蓄電池及び第二蓄電池による給電」期間である。この期間では、負荷500に対して第一蓄電池150と第二蓄電池240とが同時に給電する同時給電状態となっている。
 次いで、第一蓄電池150が放電終止電圧(所定値)以下でない場合(ステップS207;NO)には、同時給電状態が継続される。第一蓄電池150が放電終止電圧以下となった場合(ステップS207;YES)には、第一蓄電池150の放電が停止して、第二蓄電池240のみから負荷500に直流電力が供給される(ステップS208)。
 つまり、このステップS207、S208は、第一蓄電池150の電圧が、第一電圧値よりも小さい第二電圧値以下となると、第一ライン130と第二ライン120との切り替えをすることなく第二蓄電池240の電力供給のみとしている。
 その後、発電機400からの電力供給が行わると、停電検出部160が遅延部170に対して信号を出力する(ステップS209)。これにより、遅延部170を介してスイッチ145にも信号が出力されるので、スイッチ145はOFFとなって(ステップS210)、ステップS202に移行する。これは図13に示す「復電」期間である。ここでの復電期間には、商用電源300の復電も含む。
 なお、第一蓄電池150の充電は、ステップS210でスイッチ145がOFFとなる前に行ってもよい。また、ステップS210でスイッチ145がOFFとなった後に、一時的にスイッチ145をONとして、第一蓄電池150を充電してから、再度スイッチ145をOFFとしてもよい。
 次に、スイッチングユニット700を有する第一電力供給装置100Bの製造方法について説明する。まず、作業者は、外装体101Bにスイッチングユニット700をなす各部を組み付けてユニット化する。スイッチングユニット700をなす各部は、例えば、直流入力端子111と、交流入力端子112と、出力端子113と、第一ライン130と、第二ライン120などである。これにより、スイッチ145も外装体101Bに収容される。例えば、砂漠や森林などの劣悪な環境にスイッチングユニット700が設置される場合であっても、スイッチ145を塵埃や雨水から保護することができる。
 その後、作業者は、直流入力端子111と、第二電力供給装置200の端子250とを配線部材601で接続する。また、作業者は、出力端子113と負荷500とを配線部材603で接続する。さらに、作業者は、交流入力端子112と端子251とを配線部材602で接続する。前述したように直流入力端子111、交流入力端子112及び出力端子113は、外装体101の全面に設けられているので、これらに対する配線作業を円滑に行うことができる。そして、これにより、スイッチングユニット700が第二電力供給装置200に取り付けられる。この間、若しくはこの後に、作業者は、第一ライン130の接続部180に第一蓄電池150を接続する。これにより、第一電力供給装置100Bが完成する。
 以上のように、スイッチングユニット700の交流入力端子112と、出力端子113と、第一ライン130とがユニット化されているので、第二電力供給装置200に対してスイッチングユニット700を後付けで簡単に取り付けることができる。したがって、第二電力供給装置200に対して、別の電力系統を簡単に増設することができ、既設装置を利用しつつ、電力供給システム全体としての安定性と耐久性を向上することができる。
 また、スイッチングユニット700の第一ライン130には、第一蓄電池150が接続される接続部180が備えられているので、この接続部180に対して第一蓄電池150を接続すれば、第二電力供給装置200に対して第一蓄電池150を増設することも可能である。
 遅延部170が、商用電源300の停電を検知したタイミングよりも遅延させて、スイッチ145による導通又は遮断を切り替えているので、電圧降下(瞬断)が頻繁に起こったとしても、その度にスイッチ145が作動しないようにすることができる。つまり、スイッチ145のチャタリングを防止することができる。
 第一蓄電池150が接続された第一電力供給装置100Bを第二電力供給装置200に増設した場合に、商用電源300が停止したとしても、第一蓄電池150による電力供給が行われるので、第一蓄電池150を確実に活用することができる。つまり、増設された第一電力供給装置100Bから負荷500に対して安定した電力供給が可能となるため、設備全体を置き換えなくても、第一蓄電池150を活用することができる。
 例えば鉛蓄電池などの第二蓄電池240が、第一ライン130とは別の第二ライン120から負荷500に電力供給可能に接続されていた場合、負荷500に供給される電圧が第一電圧値以下となると第二蓄電池240からの電力供給が開始されるので、第一蓄電池150と第二蓄電池240とを効率的に切り替えることができる。
 負荷500に供給される電圧が、第一電圧値よりも小さい第二電圧値以下となると、第二蓄電池240からの電力供給のみとするので、第一蓄電池150と第二蓄電池240とをスムーズに切り替えることができる。
 負荷500に供給される電圧が第二電圧値以下となると、第一ライン130と第二ライン120との切り替えをすることなく第二蓄電池240からの電力供給のみとしているので、第一ライン130と第二ライン120とを切り替えるための回路部品が不要となる。
 停電時において、負荷500に供給される電圧が、第二電圧値よりも小さい第三電圧値以下となると、第二ライン120を介して発電機400からの電力供給を開始してもよい。
 これにより、負荷500への電力供給が停止することを確実に防止することができる。
 スイッチングユニット700が第二ライン120を備えている場合を例示した。代替的に、第二ライン120は、スイッチングユニット700に設けられていなくてもよい。この場合、負荷500に対して第二蓄電池240が直接接続されていてもよい。この場合においても、第一蓄電池150が放電終止電圧に達すると、第二蓄電池240からの給電に切り替えることができる。
 スイッチングユニット700と第一蓄電池150とを備えた第一電力供給装置100Bを例示したが、この第一電力供給装置100Bを通信基地局バックアップシステムに適用することも可能である。例えば、通信基地局で停電が発生すると、単に停電時にデータ通信が行えなくなるだけでなく、復電後においても、停電前のデータ通信を再度行わなければならず、非効率である。これは、電力供給事情の悪い発展途上国では、深刻な問題である。しかしながら、上記の第一電力供給装置100Bを通信基地局バックアップシステムとして通信基地局に設置すれば、通信基地局に対する電力供給を安定化することができ、通信の安定化も実現することが可能である。また、通信基地局バックアップシステムが、既設装置である第二電力供給装置200を備えていてもよい。また、通信基地局だけでなくその他の設備に対して設けられる電源システムが、スイッチングユニット700と、第一蓄電池150と、既設装置である第二電力供給装置200とを備えていてもよい。
 また、上記実施の形態では、第二電力供給装置200が既設装置である場合を例示したが、第二電力供給装置200は既設でなく、第一電力供給装置100とともに設置されてもよい。
 第二実施形態では、第一ライン130にスイッチ145が設けられている場合を例示したが、この第三実施形態では、第一蓄電池150と第一ライン130との間にスイッチ145cが取り付けられている場合を例示する。
 以下、第三実施形態に係るスイッチングユニット700Cについて説明する。
 図14は、スイッチングユニット700Cの制御構成の概略を示すブロック図である。図14は、図11に対応する図である。以降の説明においては、第二実施形態と異なる部分を重点的に説明する。図14に示すように、スイッチングユニット700Cの第一ライン130は、交流入力端子112から入力された交流電力を第一直流電力に変換して出力端子113まで供給するための電力系統である。
 第一ライン130には、第一AC/DCコンバータ133と、低電圧検出回路146と、スイッチ145cと、第一ダイオード134と、第一蓄電池150とが設けられている。
 低電圧検出回路146は、第一ライン130における第一AC/DCコンバータ133と、第一蓄電池150との間に接続されている。低電圧検出回路146は、第一ライン130での電圧が所定値(例えば第一蓄電池150の放電終止電圧)よりも大きい場合にはスイッチ145cに信号を出力し続け、所定値以下になった場合にはスイッチ145cに信号を出力しない。
 スイッチ145cは、低電圧検出回路146からの信号の有無に基づいて、第一蓄電池150への電力経路のON/OFFを切り替えるスイッチである。具体的には、スイッチ145cは、第一ライン130における第一蓄電池150までの経路途中に設けられている。スイッチ145cは、低電圧検出回路146から信号が入力されている状態ではONとなり、第一蓄電池150の電力経路をONとする。他方、スイッチ145cは、低電圧検出回路146からの信号が入力されていない状態でOFFとなり、第一蓄電池150の電力経路をOFFとする。
 第二実施形態と同様に、第一蓄電池150の充電電圧は、第二蓄電池240の充電電圧よりも高く設定されている。また、第一蓄電池150の放電終止電圧は、第二蓄電池240の放電終止電圧よりも高く設定されている。例えば、第一蓄電池150の充電電圧を56.7V、放電終止電圧を46.2Vとし、第二蓄電池240の充電電圧を54.0、放電終止電圧を43.2Vとする。これにより、停電直後では、まず第一ライン130の第一蓄電池150から負荷500に電力が供給される。その後、第一蓄電池150の電圧が、第二蓄電池240の充電電圧まで低下すると、それ以降においては、第一蓄電池150と第二蓄電池240との両方から負荷500に電力が供給される。そして、第一蓄電池150が放電終止電圧に達すると、低電圧検出回路146がそれを検出してスイッチ145cをOFFとする。これにより、第二蓄電池240のみから負荷500に電力が供給される。
 次に、スイッチングユニット700Cを備えた第一電力供給装置100B(通信基地局バックアップシステム)の制御方法について説明する。
 図15は、第一電力供給装置100Bの制御方法の流れを示すフローチャートである。図16は図15の制御方法実行時における負荷電圧変化及び各部のON/OFF切替タイミングを示すタイミングチャートである。
 ここでは、商用電源300が停電になった場合に、既設の第二電力供給装置200の切替部220が第一電力供給装置100に対する電力供給元を商用電源300から発電機400に切り替える場合を例示する。
 まず、第一電力供給装置100Bのスイッチングユニット700Cは、商用電源300から受電中であると、第一ライン130での電圧が所定値よりも大きいために、低電圧検出回路146が信号を出力し続けて、スイッチ145cをONとしている(ステップS301)。これは図16に示す「商用電源による給電」期間である。
 具体的には、商用電源300から供給された交流電力の一部は、第二AC/DCコンバータ230によって第二直流電力に変換されて、第二蓄電池240に供給され、第二蓄電池を蓄電する。
 商用電源300から供給された交流電力のその他の一部は、交流入力端子112を介して第一ライン130に供給される。これにより、交流電力の一部は、第一AC/DCコンバータ133によって第一直流電力に変換されて負荷500に供給される。なお、このとき、第一ライン130では、スイッチ145cがON、つまり第一蓄電池150への電力経路がONとなっているので、第一AC/DCコンバータ133によって変換された第一直流電力の一部は、第一蓄電池150に供給される。
 次いで、商用電源300から交流電力の供給が継続されている場合(ステップS302;NO)には、その状態が維持される。一方、商用電源300が停電した場合(ステップS302;YES)には、第一蓄電池150に対する供給電圧も低下するために、第一蓄電池150から負荷500に対して直流電力が供給される(ステップS303)。これは図16に示す「第一蓄電池による給電(第一状態)」期間である。ここで第一状態とは、第一蓄電池150からの直流電力が負荷500に供給されている状態である。
 次いで、第一蓄電池150が第二蓄電池240と異なる電圧である場合(ステップS304;NO)には、第一状態が継続される。第一蓄電池150と第二蓄電池240とが同じ電圧になった場合(ステップS304;YES)には、第一蓄電池150と第二蓄電池240との両者が放電する(ステップS305)。これにより、第一ライン130には第一蓄電池150から直流電力が流れ、第二ライン120には第二蓄電池240から直流電力が流れて、負荷500に対して直流電力が供給される。これは、図16に示す「第一蓄電池及び第二蓄電池による給電」期間である。この期間では、負荷500に対して第一蓄電池150と第二蓄電池240とが同時に給電する同時給電状態となっている。
 次いで、第一ライン130の電圧が、第一蓄電池150の放電終止電圧以下でない場合(ステップS306;NO)には、同時給電状態が継続される。一方、第一ライン130の電圧が、第一蓄電池150の放電終止電圧以下となった場合(ステップS306;YES)には、低電圧検出回路146がスイッチ145cをOFFとする(ステップS307)。
 これにより、第一蓄電池150の放電が停止して、第二蓄電池240のみから負荷500に直流電力が供給される(ステップS308)。
 その後、発電機400からの電力供給が行わると、負荷500に対する給電が再開する。このとき、第一ライン130の電圧が、第一蓄電池150の放電終止電圧以下である場合(ステップS309;NO)には、その状態が維持される。一方、第一ライン130の電圧が、第一蓄電池150の放電終止電圧よりも大きくなった場合(ステップS309;YES)には、低電圧検出回路146がスイッチ145cをONとして(ステップS310)、第一蓄電池150に対する給電も再開し、第一蓄電池150の蓄電が行われる。一方、第二蓄電池240に対する給電も再開され、第二蓄電池240の蓄電が行われる。そして、ステップS302に移行する。これは図16に示す「復電」期間である。なお、ここでの復電期間には、商用電源300の復電も含む。
 また、低電圧検出回路146に対して、前出のチャタリング防止機能である遅延回路を設けることも可能である。例えば、ステップS310でスイッチ145cがONとなってから、第一蓄電池150が所定以上充電されたことをトリガーとして、一旦、スイッチ145をOFFとしても構わない。この場合、低電圧検出回路で低電圧を検出し、遅延回路により低電圧が所定時間以上継続したときにスイッチ145をONとしてもよい。
 なお、スイッチングユニット700Cを製造(組立)する際においては、第一蓄電池150と第一ライン130との間にスイッチ145cと低電圧検出回路146とを取り付けるものとする。
 なお、この第三実施形態では、第一ライン130の電圧が第一蓄電池150の放電終止電圧以下であるか否かを低電圧検出回路146が検出し、この検出結果に基づいてスイッチ145cのON/OFFを制御する場合を説明した。しかしながら、低電圧検出回路146は、第一蓄電池150の蓄電時にスイッチ145cをONする機能や、第一蓄電池150が所定電圧(例えば充電電圧56.7V)に到達したときにスイッチ145cをOFFとする機能を有していてもよい。これらの機能は、別の専用回路で実現されていてもよい。
 また、低電圧検出回路146は、停電が検知されていない場合には、スイッチ145cをOFFにして、第一蓄電池150から出力端子113までの電気的な導通を遮断してもよい。
 なお、本発明の一態様に係る電力供給装置は、電源からの交流電力を第二直流電力に変換して負荷に供給する既設装置に対して取り付けられる電力供給装置であって、既設装置に備わり、交流電力が入力される端子に、電気的に接続可能な交流入力端子と、既設装置に備わり、負荷に第二直流電力を出力する端子に、電気的に接続可能な直流入力端子と、負荷に電気的に接続可能な出力端子と、直流入力端子から入力された第二直流電力を出力端子まで供給する第二ラインと、交流入力端子から入力された交流電力を第一直流電力に変換して出力端子まで供給する第一ラインとを備え、第一ラインは、交流を直流に変換するAC/DCコンバータと、AC/DCコンバータの下流に接続される第一蓄電池とを備え、交流入力端子と、直流入力端子と、出力端子と、第一ラインと、第二ラインとがユニット化されていてもよい。
 この構成によれば、電力供給装置の交流入力端子と、直流入力端子と、出力端子と、第一ラインと、第二ラインとがユニット化されているので、既設装置に対して電力供給装置を後付けで簡単に取り付けることができる。
 上述の本発明の態様によれば、既設装置に対して、第一蓄電池を備える電力供給装置を簡単に増設することで、既設装置を利用しつつ、電力供給システム全体としての安定性と耐久性を向上することができる。
 第一ラインは、第一直流電力の電圧を検出する第一電圧センサと、交流入力端子から入力された交流電力の電圧を検出する第二電圧センサとを備え、第二ラインは、直流入力端子から入力された第二直流電力の電圧を検出する第三電圧センサを備え、電力供給装置は、第一電圧センサ、第二電圧センサ及び第三電圧センサの検出結果に基づいて、負荷に対する供給電力を、第一直流電力及び第二直流電力の中で切り替える切替制御部とを、備え、交流入力端子と、直流入力端子と、出力端子と、第一ラインと、第二ラインと、切替制御部とがユニット化されていてもよい。
 この構成によれば、第一電圧センサ、第二電圧センサ、第三電圧センサ及び切替制御部が、既設装置に対して後付け可能にユニット化されているので、これらについても、既設装置に対して一括で後付けすることができる。
 切替制御部が、第一電圧センサ、第二電圧センサ及び第三電圧センサの検出結果に基づいて、負荷に対する供給電力を第一直流電力及び第二直流電力の中から切り替えるので、電力供給装置を電力供給システムに後付けで取り付けたとしても、既設装置からの電力供給と、後付けの第一蓄電池からの電力供給とをスムーズに切り替えることができる。
 第一蓄電池は、着脱自在であってもよい。
 この構成によれば、第一蓄電池が着脱自在であるので、電力供給装置がユニット化されていても、第一蓄電池を交換することができる。
 第一蓄電池はリチウムイオン電池であってもよい。
 この構成によれば、第一蓄電池がリチウムイオン電池であるので、既設装置に対して、リチウムイオン電池を備える電力供給装置を容易に取り付けることができる。
 ユニット化するための外装体を備え、外装体は、ラックに対してスライド可能に収容されていてもよい。
 この構成によれば、電力供給装置が外装体によってユニット化され、さらに、この外装体がラックに対してスライド可能に収容されているので、電力供給装置の後付け作業や、取り外し作業を容易に行うことができる。
 本発明の一態様に係るスイッチングユニットは、電源からの電力を負荷に供給する装置に対して取り付けられるスイッチングユニットであって、装置に対して電気的に接続可能な入力端子と、負荷に電気的に接続可能な出力端子と、入力端子から入力された電力を出力端子まで供給する第一ラインとを備え、第一ラインは、第一蓄電池が接続される接続部と、電源の停電が検知された場合には、接続部から出力端子までを電気的に導通させて、電源の停電が検知されていない場合には、接続部から出力端子までの電気的な導通を遮断するスイッチとを備え、入力端子と、出力端子と、第一ラインとがユニット化されていてもよい。
 ここでいう「ユニット化」とは、構成部品(コンポーネント)を接続してアッセンブリーを形成することを意味する。
 この構成によれば、スイッチングユニットの入力端子と、出力端子と、第一ラインとがユニット化されているので、装置に対してスイッチングユニットを後付けで簡単に取り付けることができる。したがって、装置に対して、別の電力系統を簡単に増設することができる。
 スイッチングユニットは、さらに、装置の直流出力端子に電気的に接続される直流入力端子と、直流入力端子から入力された電力を出力端子まで供給する第二ラインとを備えてもよい。
 スイッチングユニットは、電源の停電を検知したタイミングよりも遅延させて、スイッチによる導通又は遮断を切り替える遅延部を備えてもよい。
 この構成によれば、遅延部が、電源の停電を検知したタイミングよりも遅延させて、スイッチによる導通又は遮断を切り替えているので、瞬間的な電圧降下(瞬断)が頻繁に起こったとしても、その度にスイッチが作動しないようにすることができる。つまり、スイッチのチャタリングを防止することができる。
 本発明の一態様に係る電力供給装置は、上記スイッチングユニットと、第一蓄電池とを備えていてもよい。
 本発明の一態様に係る電力供給装置の製造方法は、電源からの電力を負荷に供給する既設装置に対して取り付けられる電力供給装置の製造方法であって、電力供給装置は、スイッチングユニットと第一蓄電池とを備え、スイッチングユニットは、既設装置に対して電気的に接続可能な入力端子と、負荷に電気的に接続可能な出力端子と、入力端子から入力された電力を出力端子まで供給する第一ラインとを備え、第一ラインは、第一蓄電池が接続される接続部と、電源の停電が検知された場合には、接続部から出力端子までを電気的に導通させて、電源の停電が検知されていない場合には、接続部から出力端子までの電気的な導通を遮断するスイッチとを備え、電力供給装置の製造方法は、入力端子と、出力端子と、第一ラインとをユニット化して既設装置に取り付けることと、第一蓄電池を接続部に接続することとを含んでいてもよい。
 本発明の一態様に係る通信基地局バックアップシステムは、鉛蓄電池を備えた前記装置と、前記装置に取り付けられる上記スイッチングユニットと、第一蓄電池とを備えていてもよい。
 なお、上記実施の形態及び上記変形例を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
 本発明は、既設装置に対して取り付けられる電力供給装置(電力供給ユニット)等に適用できる。
100、100A 第一電力供給装置
100B 第一電力供給装置(通信基地局バックアップシステム)
101、101B 外装体
102 取っ手
110 端子群
111 直流入力端子
112 交流入力端子
113 出力端子
119 蓄電池用端子(接続部)
120 第二ライン
121 第三電圧センサ
122 第二ダイオード
130 第一ライン
131 第二電圧センサ
132 第一電圧センサ
133 第一AC/DCコンバータ
134 第一ダイオード
140、140a 切替制御部
141 第二スイッチ
142 第一スイッチ
143 第三スイッチ
145、145c スイッチ
146 低電圧検出回路
150、150B 第一蓄電池
150a、150b、250、251 端子
180 接続部
200 第二電力供給装置(既設装置)
201 第一収納部
202 第二収納部
205 主要構成部
210 ラック
211 扉
220 切替部
230 第二AC/DCコンバータ
240 第二蓄電池
270 交流出力端子
300 商用電源
400 発電機
500 負荷
601、602、603、604、605 配線部材
700、700C スイッチングユニット

Claims (13)

  1.  電源からの電力を負荷に供給する既設装置に対して取り付けられるスイッチングユニットであって、
     前記既設装置に対して電気的に接続可能な入力端子と、
     前記負荷に電気的に接続可能な出力端子と、
     前記入力端子から入力された前記電力を前記出力端子まで供給する第一ラインと、
     前記電源の停電が検知された場合には、前記第一ラインに接続される第一蓄電池から前記出力端子までを電気的に導通させて、前記電源の停電が検知されていない場合には、前記第一蓄電池から前記出力端子までの電気的な導通を遮断するスイッチとを備える
     スイッチングユニット。
  2.  前記入力端子と、前記出力端子と、前記第一ラインとが一体化されている
     請求項1に記載のスイッチングユニット。
  3.  さらに、前記既設装置の直流出力端子に電気的に接続される直流入力端子と、前記直流入力端子から入力された電力を出力端子まで供給する第二ラインとを備える
     請求項1または2に記載のスイッチングユニット。
  4.  さらに、前記電源の停電を検知したタイミングよりも遅延させて、前記スイッチによる導通又は遮断を切り替える遅延部を備える
     請求項1~3のいずれか一項に記載のスイッチングユニット。
  5.  請求項1~4のいずれか一項に記載のスイッチングユニットと、
     前記第一蓄電池とを備える
     電力供給装置。
  6.  鉛蓄電池を備えた前記既設装置と、
     前記既設装置に取り付けられる請求項1~4のいずれか一項に記載のスイッチングユニットと、
     前記第一蓄電池とを備える
     通信基地局バックアップシステム。
  7.  前記入力端子と前記出力端子と前記第一ラインとを収容する外装体を備え、
     前記外装体は、複数の外面を有し、
     前記複数の外面のうち、一つの外面に前記入力端子と、前記出力端子とが設けられている
     請求項6に記載の通信基地局バックアップシステム。
  8.  前記外装体は、前記スイッチを収容している
     請求項6または7に記載の通信基地局バックアップシステム。
  9.  前記スイッチングユニットは、前記鉛蓄電池の上方に配置されている
     請求項6~8のいずれか一項に記載の通信基地局バックアップシステム。
  10.  前記第一蓄電池は、前記鉛蓄電池の上方に配置され、
     前記スイッチングユニットは、前記第一蓄電池の上方に配置されている
     請求項9に記載の通信基地局バックアップシステム。
  11.  鉛蓄電池を備えた前記既設装置と、
     前記既設装置に取り付けられる請求項1~4のいずれか一項に記載のスイッチングユニットと、
     前記第一蓄電池とを備える
     電源システム。
  12.  電源からの電力を負荷に供給する既設装置に対して取り付けられる電力供給装置の製造方法であって、
     電力供給装置は、スイッチングユニットと第一蓄電池とを備え、
     前記スイッチングユニットは、
     前記既設装置に対して電気的に接続可能な入力端子と、
     前記負荷に電気的に接続可能な出力端子と、
     前記入力端子から入力された前記電力を前記出力端子まで供給する第一ラインと、
     前記電源の停電が検知された場合には、前記第一蓄電池から前記出力端子までを電気的に導通させて、前記電源の停電が検知されていない場合には、前記第一蓄電池から前記出力端子までの電気的な導通を遮断するスイッチとを備え、
     前記電力供給装置の製造方法は、
     前記入力端子と、前記出力端子と、前記第一ラインとを前記既設装置に取り付けることと、前記第一蓄電池を前記第一ラインに接続することとを含む
     電力供給装置の製造方法。
  13.  前記第一蓄電池と前記第一ラインとの間に前記スイッチを取り付ける
     請求項12に記載の電力供給装置の製造方法。
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