JP2001178020A

JP2001178020A - 電源バックアップ装置

Info

Publication number: JP2001178020A
Application number: JP36459999A
Authority: JP
Inventors: Koichi Haraguchi; 孝一原口
Original assignee: NIHON DENSAN SETSUBI CO Ltd
Current assignee: NIHON DENSAN SETSUBI CO Ltd
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 1999-12-22
Publication date: 2001-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】供給中の電源に異常が生じたとき、他の電源
への切り替えを負荷を停止させることなく瞬時に自動的
かつ経済的に行うことができるようにした電源バックア
ップ装置を提供する。【解決手段】ライン１ａと２ａの２つの電源の一方か
ら負荷４０への電源供給がリレー２４の接点２４ａを介
して行われる。２つの電源の異常発生の有無が周波数同
期・電圧差検出回路１１及び電圧異常急速検出回路１２
によって監視される。モードスイッチ１７では、電源の
選択及び動作モードが選択される。異常発生に応じて、
検出結果、第１及び第２のリレーの動作状態に応じて、
ＳＣＲ３１，３２及びリレー２４が制御され、バックア
ップ側の正常動作をしている電源に自動的に切り替えら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源バックアップ
装置、特に、供給を受けている電源が断たれたときに、
動作中の機器を停止させることなく他の電源に切り替え
るための電源バックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータ機器の普及はめざま
しく、工場やオフィス等の各種の管理業務に用いられて
いる。コンピュータ機器は、停電等によって電源供給が
不用意に断たれると、データが消失してしまう。このた
め、データ保存が必須なコンピュータ機器や、稼働中の
停止が問題になる機器では、電源のバックアップが行わ
れている。一般的な方法は、無停電電源装置（ＵＰＳ：
Uninterruptible PowerSupply）を用いる方法である。
この無停電電源装置は、商用電源が断たれたことを検出
すると、瞬時にバッテリーから電源供給を行うように切
り換え、数分〜数十分程度の一時的な電源供給を行うも
のである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、無停電電源装
置を用いた場合、供給可能な時間内に系統が復旧しなか
った場合、データバックアップ等の最低限の作業は可能
であるが、長時間の使用は困難になる。また、機器への
電源供給は１系統からであるため、その系統の分電盤の
ブレーカー障害、人為的なブレーカー断、トリップ、配
線の接続不良等があった場合、ＵＰＳが接続されていて
も、切り替え時点から供給切り替えを行うことができな
い。

【０００４】このような事態を考慮して、大型のＵＰＳ
は基幹部分に設置し、機器（負荷）に最も近い場所に小
型のＵＰＳを接続するという方法もとられているが、設
備費が増加し、好ましくない。経済的な構成として、電
源を２系統分用意し、作業者の手作業により切り換える
という方法もあるが、切り替えに時間を要するため、ダ
ウンタイムが長くなるという不都合がある。

【０００５】本発明は、前記のような従来の問題点を解
決するもので、供給中の電源に異常が生じたとき、負荷
を停止させずに他の電源への切り替えを瞬時に自動的、
かつ経済的に行うことができるようにした電源バックア
ップ装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の電源バックアップ装置は、設定されたモー
ドに応じて独立した第１及び第２の電源の一方を供給電
源として指定する電源選択手段と、前記第１及び第２の
電源のそれぞれの異常の有無を監視する異常検出手段
と、負荷に電源供給を行っている前記供給電源に発生し
た異常を前記異常検出手段が検出したとき、他方の電源
が正常であることをもって負荷を接続したまま前記他方
の電源に切り替える切り替え手段と、を具備したもので
ある。

【０００７】この構成によれば、電源選択手段により２
つの電源の内の指定した側から負荷への電源供給が開始
され、電源の動作状態を常時監視することにより、電源
供給側に異常が発生したときには、正常な他方の電源に
負荷を接続したままで自動的に切り替えられる。このよ
うに、独立した２系統の電源間で切り替えが行われるた
め、ブレーカ障害等の影響を受けることがなく、また、
手動操作も不要になる。したがって、バックアップ用電
源への切り替えが電源断を生じることなく瞬時に切り替
えられるので、負荷が電源断で致命的になるコンピュー
タ等であっても、障害を招くことがない。そして、切り
替えのための装置が１台で済むため、設備費を低く抑え
ることができる。

【０００８】また、前記目的を達成するために、本発明
の他の電源バックアップ装置は、独立した第１及び第２
の電源の相互間の位相差及び電圧差の検出結果に基づい
て前記第１及び第２の電源のそれぞれの電圧異常を検出
する電圧異常検出部と、負荷への最初の電源供給を前記
第１及び第２の電源のいずれにするかの指定及び電源切
り替えの内容を指定するモードスイッチと、前記第１及
び第２の電源の活性状態に応じて動作する第１及び第２
のリレーと、前記第１の電源又は前記第２の電源に負荷
を接続させる第３のリレーと、前記第３のリレーが動作
を完了するまでの時間、前記第３のリレーの接続側の接
点間を短絡する第１及び第２の半導体スイッチ素子と、
前記電圧異常検出部の状態出力、前記第１及び第２のリ
レーの動作状態、及び前記モードスイッチの設定内容に
応じて前記第１及び第２の半導体スイッチ素子及び前記
第３のリレーを制御する制御手段と、を具備したもので
ある。

【０００９】この構成によれば、電圧異常検出部により
２つの電源の異常発生の有無が監視され、モードスイッ
チで設定した側の電源から負荷への電源供給が行われ、
電圧異常検出部と第１及び第２のリレーの動作状態、及
びモードスイッチの設定内容に応じて、第１及び第２の
半導体スイッチ素子及び第３のリレーが制御され、他方
の電源（バックアップ側電源）に自動切り替えされる。
電源の切り替えは、独立した２系統の電源間で行われる
ので、ブレーカ障害等の影響を受けることがなく、ま
た、手動操作も不要になる。したがって、バックアップ
用電源への切り替えが電源断を生じることなく瞬時に切
り替えられるので、負荷が電源断で致命的になるコンピ
ュータ等であっても、障害を招くことがない。さらに、
切り替えのための装置が１台で済むため、設備費を低く
抑えることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の電源バックアップ
装置の構成を示すブロック図である。レセプタクルコン
セント１（Ｌ１），２（Ｌ２）は、第１及び第２の電源
系統に接続され、各々には、主電源スイッチ３（Ｓ
１），４（Ｓ２）が接続されている。主電源スイッチ３
の出力側のライン１ａには変圧器５（Ｔ１）が接続さ
れ、主電源スイッチ４の出力側のライン２ａには変圧器
６（Ｔ２）が接続され、変圧器５，６には第１のリレー
７（Ｋａ）、第２のリレー８（Ｋｂ）が接続されてい
る。リレー７，８は、制御電源部９が故障した際、ライ
ン１ａまたはライン２ａの内、電源状態が正常である方
へ切り替える制御に用いられる。さらに、変圧器５と変
圧器６には制御電源部９が接続され、電源系統Ａ（第１
の電源）またはＢ（第２の電源）の片方の電源が失われ
ても制御動作が継続されるようにしている。

【００１１】制御電源部９には制御手段としての制御部
１０が接続されている。この制御部１０は、周波数同期
・電圧差検出回路１１、電圧異常急速検出回路１２、給
電選択・オートリターン設定回路１３及びリレー・ＳＣ
Ｒ制御回路１４を備えている。周波数同期・電圧差検出
回路１１と、ライン１ａ及び２ａのそれぞれの間には変
圧器１５（Ｔ３），１６（Ｔ４）が接続されている。変
圧器１５，１６は、ライン１ａ，２ａのそれぞれの電源
電圧を監視するための低い電圧値を得るための降圧トラ
ンスである。また、給電選択・オートリターン設定回路
１３には、スイッチ１７（Ｓ３），１８（Ｓ４），１９
（Ｓ５）、ＬＥＤ（発光ダイオード）２０，２１及びブ
ザー（Ｂｚ）２２が接続されており、その作動状態をリ
レー・ＳＣＲ制御回路１４へ出力する。

【００１２】モードスイッチとしてのスイッチ１７（Ｓ
３）は、負荷への最初の電源供給をＡ側（ライン１ａ
側）から行うか、Ｂ側（ライン２ａ側）から行うかを設
定するもので、「Ａ」、「ＮＯＲＭＡＬ」、「Ｂ」の３
種類の設定モードを備える。また、スイッチ１７は、電
源異常が復旧した場合、元の供給側に自動で戻す「オー
トリターンモード」と、切り替えたままにしておく「オ
ルタネートモード」を選択するためにも用いられる。

【００１３】スイッチ１８（Ｓ４）は、異常警報の発生
に伴って点灯したＬＥＤランプ２０，２１と警報を音響
出力したブザー（Ｂｚ）２２のリセットを行うために用
いられ、スイッチ１９（Ｓ５）は、ブザー（Ｂｚ）２２
の動作のみを停止するために用いられる。周波数同期・
電圧検出回路１１は、変圧器１５，１６より出力される
Ａ側の電圧とＢ側の電圧を比較し、その位相差及び電圧
差を監視する。電圧異常急速検出回路１２は、電源の過
電圧、不足電圧及び停電の検出を行うもので、電圧不
足、過電圧を検出した場合には、バックアップ側の電圧
に異常が無いことを確認し、バックアップ側の電圧が正
常範囲であれば、瞬時にリレー・ＳＣＲ制御回路１４を
作動させる。ＳＣＲ（３１又は３２）が動作するのはリ
レー２４（第３のリレー）が動作を完了するまでの間の
瞬時のみであり、切り替えが完了した時点でＳＣＲへの
ゲート信号は停止する。

【００１４】リレー・ＳＣＲ制御回路１４は出力トラン
ジスタ２３を備え、この出力トランジスタ２３には、リ
レー８のリレー接点８ａ，８ｂ及びリレー７のリレー接
点７ａが直列状態で接続されている。リレー接点８ａと
８ｂの接続点には高速な切り替えが可能なリレー２４が
接続され、このリレー２４にはダイオード２５が並列接
続されている。リレー２４とＤＣ＋１２Ｖ間にはダイオ
ード２６が順方向に接続され、リレー２４と変圧器１６
の二次巻線出力との間には、ダイオード２７、抵抗２８
（Ｒｃ）、ダイオード２９が直列にして順方向に接続さ
れている。リレー２４は、負荷への供給をＡ側またはＢ
側の１つを選択するものである。ダイオード２７、抵抗
２８、及び電解コンデンサ３０からなる回路は、リレー
動作速度改善用電圧ブースト回路を形成しており、リレ
ー２４の動作時間がコイル励磁時と非励磁時で同一の動
作時間になるようにするために印加電圧を上げるように
動作する。

【００１５】ライン１ａ及び２ａには、半導体スイッチ
素子としてのサイリスタ３１（ＳＣＲａ）及び３２（Ｓ
ＣＲｂ）が接続され、ライン１ａと２ａの間にはリレー
２４の接点２４ａが接続されている。サイリスタ３１に
は抵抗３３（Ｒａ）の一端が接続され、サイリスタ３２
には抵抗３４（Ｒｂ）の一端が接続されている。抵抗３
３，３４の他端は接続され、この接続点にリレー接点２
４ａの共通接点及び負荷接続用のコネクタ３５（ＣＮ）
が接続されている。このコンセント３５には、負荷４０
（コンピュータ機器等）のプラグ４１が挿入される。サ
イリスタ３１，３２は、リレー２４が動作を完了するま
での間だけ、補助的に負荷への電力供給を行う電子スイ
ッチとして機能する。リレー２４に電圧が印加され、動
作が完了するまでの間は負荷４０への電力供給が途絶え
ることになるが、この時間はサイリスタ３１又は３２に
よって最小に抑えることができる。電圧異常急速検出回
路１２が動作してリレー２４への切替信号が出される
と、サイリスタ３１又は３２ヘのゲート駆動電圧が出力
され、瞬時にサイリスタ（３１又は３２）はオンにな
る。これにより、Ａ側またはＢ側から負荷４０への電力
供給の途切れ期間は、１／４サイクル以内に抑えられ
る。

【００１６】また、抵抗３３，３４は、リレー２４が動
作を完了するまでの間、サイリスタ３１または３２がオ
ンになり、かつリレー２４が動作して、過渡的に電源の
Ａ側とＢ側の間で電力の閉回路が形成された際、その過
大電流を抑制するための電流緩衝用抵抗として機能す
る。

【００１７】次に、以上の構成による電源バックアップ
装置の動作について、図１及び図２（初期電源投入時の
切り替え動作）を参照して説明する。〔電源投入時のイニシャライズと切替動作〕（ａ）主電源スイッチ３（Ｓ１）と４（Ｓ２）が共にオ
フの状態で、給電選択用のスイッチＳ３が「ＮＯＲＭＡ
Ｌ」位置にあるとき。初期状態では、必ず、先に主電源
スイッチ３または４のどちらか先にオンにした方から負
荷４０への電力供給が行われる。仮に、主電源スイッチ
３，４が同時にオンにされた場合、時間的に早い方のス
イッチの側から電源供給が行われる（ステップ２０
１）。

【００１８】制御電源部９が作動している状態、つま
り、レセプタクルコンセント１（Ｌ１），２（Ｌ２）か
ら電源が供給されている場合、リレー２４には制御電源
部９からダイオード２６を介して＋１２Ｖが印加されて
いる。しかし、リレー２４は、その片側がマイナス側
（接地側）に接続されない限り、励磁は行われない。リ
レー２４が励磁される条件は、Ａ側が遮断してリレー７
（Ｋａ）が無励磁になると共にリレー８（Ｋｂ）が励磁
されたときか、またはライン１ａ，２ａが共に活性状態
にあってリレー７，８が共に励磁状態の場合である。

【００１９】Ａ側から電力が供給されると（ステップ２
０１）、リレー７が励磁される。このとき、Ｂ側からの
電源供給がなければリレー２４には電源が供給されない
ため、リレー２４は励磁されない（ステップ２０２）。
したがって、負荷４０のコンセント３５へは、リレー２
４のＢ接点（ＮＣ）側より、Ｌ１からの電力が供給され
る。Ｂ側より電源が供給された時点で（ステップ２０
３）、リレー８が励磁される。しかし、リレー７は既に
励磁されているため、リレー７（Ｂ接点／Ｎｃ）とリレ
ー８（Ａ接点／ＮＯ）の直列接点には電流が流れず、リ
レー２４は無励磁のままである。この段階でスイッチ１
７の内容がチエックされ（ステップ２０４）、「ＮＯＲ
ＭＡＬ」又は「Ａ」であればＡ側（Ｌ１）より電力を出
力し（ステップ２０５）、ライン１ａの電力がリレー２
４のＢ接点（ＮＣ）を介して負荷４０のコンセント３５
へ供給される。また、ステップ２０４でスイッチ１７の
位置が「Ｂ」にあることが判定されると、リレー２４が
励磁されるように制御され、リレー接点２４ａがライン
２ａ側に切り替えられ（ステップ２０６）、電力はライ
ン２ａ側から負荷４０へ供給される。

【００２０】次に、Ｂ側からのみ電源が供給された場合
（ステップ２０１）、リレー８が励磁され、リレー７の
Ｂ接点（接点７ａ）及び接点８ａ，８ｂを通してリレー
２４が励磁される（ステップ２０７）。次いで、Ａ側の
投入が行われ（ステップ２０８）、スイッチ１７のモー
ド位置が判定され（ステップ２０９）、「Ｂ」が判定さ
れれば、リレー２４のＡ接点（ＮＯ）側より負荷４０の
コンセント３５へＢ側から電力が供給される（ステップ
２１０）。また、ステップ２０９で「ＮＯＲＭＡＬ」又
は「Ａ」が判定されれば、リレー２４は無励磁にされ、
供給先はライン１ａ側に切り替えられる（ステップ２１
１）。

【００２１】リレー２４の制御は、Ｂ側からＡ側に切り
替える場合、リレー２４の無励磁によって行い、一方、
Ａ側からＢ側への切り替えは、リレー・ＳＣＲ制御回路
１４を動作させて励磁することにより行う。リレー２４
の動作速度は、励磁動作の方が開放動作より遅いため、
電解コンデンサ３０にチャージした４８Ｖを利用し、切
り替え速度が同じになるようにしている。電解コンデン
サ３０のチャージは、Ｂ側からの電力供給が無くなれば
消失するので、リレー２４に過大な電圧が連続して印加
されることはない。

【００２２】以上のように、スイッチ１７が「ＮＯＲＭ
ＡＬ」の位置にあるときは、Ａ側及びＢ側の両方から電
源が供給されても、Ａ，Ｂのどちら側が先であったか否
かにかかわらず、Ａ側が電源供給側になるようにイニシ
ャライズ（制御ロジックによる固定）される。したがっ
て、スイッチ１７が「ＮＯＲＭＡＬ」位置の場合、Ａ側
を常用側、Ｂ側をバックアップ側として起動する。

【００２３】また、スイッチ１７が、「Ａ」または
「Ｂ」位置にセットされている場合、スイッチ１７の設
定が「ＮＯＲＭＡＬ」以外のいずれかになっていても、
片側からしか電源の供給が無い場合には、「ＮＯＲＭＡ
Ｌ」に設定した場合と同様に、リレー２４は電源供給側
に切り替わる（ステップ２０５，２１０）。そして、Ａ
側とＢ側の両方からの電源供給が確立した時点で、スイ
ッチ１７で設定した側が常用側としてイニシャライズさ
れ、自動切り替えられる。

【００２４】制御電源回路９が故障（ＤＣ±１２Ｖを出
力しない）した場合には、ＡまたはＢ側のいずれかの電
源から電力供給がある限り、リレー７または８の動作に
より、リレー動作速度改善用電圧ブースト回路の電源
（＋４８Ｖ）の出力電圧がリレー２４を駆動し、負荷４
０への電源供給は継続される。また、制御電源回路９が
故障したとき、Ａ側及びＢ側が共に正常であれば、リレ
ー７，８に同時に電圧が印加され、リレー７のＢ（Ｎ
Ｃ）接点が開放されるため、リレー２４のコイルは励磁
されず、リレー２４の接点はライン１ａ（Ａ側）にな
る。Ｂ側の電源が失われた場合も同様であり、リレー７
だけに電圧が印加されるので、リレー２４の接点２４
ａ，２４ｂはＡ側になる。また、Ｂ側が正常でＡ側が失
われた場合は、リレー８のみが励磁され、その接点Ｂ
（ＮＣ）接点を通してリレー２４が励磁され、Ｂ側に切
り替わる。

【００２５】（ｂ）スイッチ１７が「ＮＯＲＭＡＬ」の
位置にあるとき。この場合、主電源スイッチ３または４
のいずれか最初にオンにされた電源側より電力供給が行
われ、両方の電源が投入されても、その状態が保持され
る。（ｃ）スイッチ１７が「Ａ」の位置にあるとき。主電源
スイッチ３または４のいずれか最初にオンにした電源側
より電力供給が行われ、両方の電源が投入された時点で
Ａ側からの供給に切り替わる。（ｄ）スイッチ１７が「Ｂ」の位置にあるとき。主電源
スイッチ３または４の最初にオンにした側より電力供給
が行われ、両方の電源が投入された時点でＢ側からの供
給に切り替わる。

【００２６】次に、電源異常検出時の動作について、図
１及び図３（電源異常検出時の切り替え動作を示すフロ
ーチャート）を参照して説明する。〔電源異常検出時の切替動作〕電圧異常急速検出回路１
２によって電源異常が検出されると（ステップ３０
１）、ブザー２２によって警報音が発せられ、同時にア
ラームランプが点灯する（ステップ３０２）。このアラ
ームはリセット処理を行うことにより解除される（ステ
ップ３０３）。次いで、バックアップ側電源が正常な状
態か異常な状態かを判定する（ステップ３０４）。正常
であれば、バックアップ側に切り替え（ステップ３０
５）、次いで、異常側の電源監視を実行する（ステップ
３０６）。異常側の電源が復旧した場合、スイッチ１７
のモード設定を確認する（ステップ３０７）。モード設
定がオートリターン設定であれば、復旧した電源側に切
り替える（ステップ３０８）。

【００２７】ここで、スイッチ１７の各設定状態に応じ
た動作を説明する。（ａ）スイッチ１７（Ｓ３）が「ＮＯＲＭＡＬ」の位置
にあるとき、イニシャライズで決まったＡ側又はＢ側か
らバックアップ側への切り替えを行う。つまり、Ａ側か
らの給電であればＢ側へ切り替え、Ｂ側からの給電であ
ればＡ側に切り替える。スイッチ１７が「ＮＯＲＭＡ
Ｌ」の位置にあるとき、異常になった電源が正常に復帰
しても、切り替わったままの状態が保持される（ステッ
プ３０７）。切り替わった側に異常が発生した場合に
は、再度元の供給側への切替を行う（オルタネイト動
作）。

【００２８】（ｂ）スイッチ１７が「Ａ」または「Ｂ」
の位置にあり、電源異常によりバックアップ側に切り替
わった後、元の電源供給側が正常に復帰した場合には、
１分後にスイッチ１７で選択された側に再度切り替え
（オートリターン動作）を行う。（ｃ）スイッチ１７が「Ａ」または「Ｂ」の位置にある
とき（オートリターン設定）に、一度電源異常を検出し
て１０分以内に３回のオートリターンが発生した場合、
電源異常が継続して何回も発生するものと判断し、オー
トリターン動作を中止する。

【００２９】〔手動での切替〕次に、手動での切り替え
について説明する。この場合、電源がＡ側およびＢ側の
双方から正常に供給されていれば、スイッチ１７を
「Ａ」または「Ｂ」位置に切り替えることによって、任
意に電源供給側を選択することができる。

【００３０】図４はオートリターン動作時の処理を示す
フローチャートである。まず、異常検出があると、１０
分のタイマーがセットされる（ステップ４０１）。次い
で、正常側への切り替えが実行され（ステップ４０
２）、異常側の電源開始が行われる（ステップ４０
３）。異常側の復旧が確認されると、オートリターンが
機能し、バックアップ側から復旧側へと切り替えられる
（ステップ４０４）。次いで、復旧側の電源監視が行わ
れる（ステップ４０５）。異常が検出された場合、タイ
マーをタイムアップし（ステップ４０６）、処理をステ
ップ４０１へ移行する。また、ステップ４０６でカウン
ト中の判定が出た場合、切り替え回数（オートリターン
実行回数）が何回目かを判定する（ステップ４０７）。
切り替え回数が３回未満であれば、処理をステップ４０
２へ戻し、以降の処理を再度実行する。また、１０分間
の間に切り替え回数が３回発生した場合、電源異常は継
続して何回も発生するものと判断し、オートリターン動
作を中止する（ステップ４０８）。ステップ４０５の電
源監視において、正常状態が１０分間継続したことが判
定された場合、タイマーをタイムアップし（ステップ４
０９）、切り替え回数カウンタをリセットする（ステッ
プ４１０）。

【００３１】図５は、以上説明したスイッチ１７（Ｓ
３）とリレー７（Ｋａ），８（Ｋｂ）、及び系統、負荷
への出力の関係を示したものである。図中、○印はオン
又は通電状態を示し、×印はオフ又は無通電状態を示
す。

【００３２】なお、上記の構成においては、周波数の同
期がとれていない状況でも、位相がずれたままで切り替
えが行われる。位相差が大きい場合、切り替えたタイミ
ングによっては、ゼロクロスやピーク電圧が１サイクル
の中に２回出る場合が生じるが、実用上問題になること
はない。

【００３３】また、電圧差があった場合、許容範囲（±
１０％）以上であれば、切り替え回路は動作しないよう
にしている。この場合の切り替え動作は、常用側の電源
に異常が生じたとき、バックアップ側の電圧が正常範囲
内にあるときに行われる。

【００３４】上記実施の形態においては、電源ＡとＢ
は、系統の異なる２電源であるとしたが、これに限定さ
れるものではなく、同一の電源系統から引いた２台のＵ
ＰＳ（無停電電源装置）の各出力であってもよい。ま
た、図４のステップ４０１のタイマーセット時間は１０
分としたが、任意に設定することができ、ステップ４０
７の回数も任意数にすることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電源バッ
クアップ装置によれば、独立した２つの電源を所定のモ
ードに従って選択して負荷へ電源供給を行い、供給中の
電源に異常が生じたときには、負荷を接続したまま正常
な他方の電源に自動的に切り替えられる。また、本発明
の他の電源バックアップ装置によれば、電圧異常検出部
により２つの電源の異常発生の有無が監視され、モード
スイッチで設定した側の電源から負荷への電源供給が行
われ、電圧異常検出部と第１及び第２のリレーの動作状
態、及びモードスイッチの設定内容に応じて、第１及び
第２の半導体スイッチ素子及び第３のリレーが制御さ
れ、他方の電源に自動切り替えられる。

【００３６】以上の構成により、本発明は、ブレーカ障
害等の影響を受けることがなくなり、手動操作も不要に
なる結果、バックアップ用電源への切り替えを電源断が
生じることなく瞬時に行うことができる。また、切り替
えのための装置が１台で済むため、設備費を低く抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電源バックアップ装
置の構成を示すブロック図である。

【図２】同電源バックアップ装置による初期電源投入時
の切り替え動作を示すフローチャートである。

【図３】同電源バックアップ装置による電源異常検出時
の切り替え動作を示すフローチャートである。

【図４】同電源バックアップ装置によるオートリターン
動作時の処理を示すフローチャートである。

【図５】同電源バックアップ装置の給電選択用イッチＳ
３とリレーＫａ，Ｋｂ及び系統、負荷への出力の関係を
表す説明図である。

【符号の説明】

１，２レセプタクルコンセント（Ｌ１，Ｌ２）１ａ，２ａライン３，４主電源スイッチ３（Ｓ１，Ｓ２）５，６変圧器（Ｔ１，Ｔ２）７，８リレー（ｋａ，ｋｂ）７ａ，８ａ，８ｂリレー接点９制御電源部１０制御部１１周波数同期・電圧差検出回路１２電圧異常急速検出回路１３給電選択・オートリターン設定回路１４リレー・ＳＣＲ制御回路１５，１６変圧器（Ｔ３，Ｔ４）１７，１８，１９スイッチ（Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５）２４リレー２６，２７，２９ダイオード２８，３３，３４抵抗（Ｒｃ，Ｒａ，Ｒｂ）３０電解コンデンサ３１，３２サイリスタ（ＳＣＲａ，ＳＣＲｂ）３５コネクタ４０負荷

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】設定されたモードに応じて独立した第１
及び第２の電源の一方を供給電源として指定する電源選
択手段と、前記第１及び第２の電源のそれぞれの異常の
有無を監視する異常検出手段と、負荷に電源供給を行っ
ている前記供給電源に発生した異常を前記異常検出手段
が検出したとき、他方の電源が正常であることをもって
負荷を接続したまま前記他方の電源に切り替える切り替
え手段と、を備えることを特徴とする電源バックアップ
装置。
【請求項２】前記切り替え手段は、前記他方の電源へ
の切り替え後、前記異常が発生した電源を監視し、この
電源が正常状態に復旧したとき、この復旧した電源に自
動的に切り替えることを特徴とする請求項１記載の電源
バックアップ装置。
【請求項３】前記切り替え手段は、前記復旧した電源
に自動的に切り替えた後、所定時間内に所定回数の電源
異常が前記復旧した電源に発生したとき、前記復旧した
電源への切り替えを禁止することを特徴とする請求項２
記載の電源バックアップ装置。
【請求項４】独立した第１及び第２の電源の相互間の
位相差及び電圧差の検出結果に基づいて前記第１及び第
２の電源のそれぞれの電圧異常を検出する電圧異常検出
部と、負荷への最初の電源供給を前記第１及び第２の電
源のいずれにするかの指定及び電源切り替えの内容を指
定するモードスイッチと、前記第１及び第２の電源の活
性状態に応じて動作する第１及び第２のリレーと、前記
第１の電源又は前記第２の電源に負荷を接続させる第３
のリレーと、前記第３のリレーが動作を完了するまでの
時間、前記第３のリレーの接続側の接点間を短絡する第
１及び第２の半導体スイッチ素子と、前記電圧異常検出
部の出力状態、前記第１及び第２のリレーの動作状態、
及び前記モードスイッチの設定内容に応じて前記第１及
び第２の半導体スイッチ素子及び前記第３のリレーを制
御する制御手段と、を備えることを特徴とする電源バッ
クアップ装置。
【請求項５】前記モードスイッチは、前記第１の電
源、前記第２の電源、及びノーマルの３種類の設定モー
ドを有することを特徴とする請求項４記載の電源バック
アップ装置。
【請求項６】前記第３のリレーは、接点開放時の動作
時間と励磁時の動作時間をほぼ同一にさせるブースト回
路により駆動されることを特徴とする請求項４記載の電
源バックアップ装置。
【請求項７】前記ブースト回路は、充電電圧を前記第
３のリレーに印加するコンデンサと、このコンデンサを
通常の駆動電圧よりも高い電圧値によって充電する整流
回路とを備えることを特徴とする請求項６記載の電源バ
ックアップ装置。
【請求項８】前記制御手段は、稼働中の電源の異常に
よりバックアップ側に切り替わった後、前記異常を生じ
た電源が復旧した際、所定のタイミングで前記復旧側に
切り替えるオートリターンモードと、前記バックアップ
側に切り替わった後、前記バックアップ側に異常が生じ
たときに前記異常発生側に切り替えるオルタネートモー
ドとを備えることを特徴とする請求項４記載の電源バッ
クアップ装置。
【請求項９】前記制御手段は、前記オートリターンモ
ードの実行時に所定時間内に設定回数のオートリターン
動作が発生したとき、オートリターンモードを中止する
ことを特徴とする請求項８記載の電源バックアップ装
置。