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JP2007089301A - Uninterruptible power supply system and output control method thereof - Google Patents

Uninterruptible power supply system and output control method thereof Download PDF

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JP2007089301A
JP2007089301A JP2005274605A JP2005274605A JP2007089301A JP 2007089301 A JP2007089301 A JP 2007089301A JP 2005274605 A JP2005274605 A JP 2005274605A JP 2005274605 A JP2005274605 A JP 2005274605A JP 2007089301 A JP2007089301 A JP 2007089301A
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power
battery
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Akio Kuruma
章夫 車
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NEC Fielding Ltd
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NEC Fielding Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an uninterruptible power supply system for ensuring operational safety improvement. <P>SOLUTION: This uninterruptible power supply system 1-1 is capable of ensuring a predetermined battery retention time by generating an inverter output after rapidly fully charging a battery 6 at power recovery time after a power failure, despite a recurrence of the power failure in a next short period after restart (power failure recovery reboot). Specifically, since the battery 6 is in a fully charged condition an inverter circuit 4 is capable of providing AC power of predetermined AC output voltage Vo to a load apparatus for a predetermined period through an output terminal B, even though the power failure recurs after the restart (power failure recovery reboot). Thus, for instance, when a computer like a server is used as the load apparatus, the problem will be relieved which CPU cannot ensure the time to save necessary data in process into HDD at the occurrence of the power failure, which may result in a disk crash in the worst case. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、無停電電源装置に関し、特に、停電からの復電時の動作安定性の高い無停電電源装置に関するものである。   The present invention relates to an uninterruptible power supply, and more particularly to an uninterruptible power supply with high operational stability when power is restored from a power failure.

コンピュータなどの情報機器や情報処理システムにおいて、信頼性や運用性を向上させるために種々の手段が考慮されている。そのような手段の一つとして無停電電源装置は、電源供給がシステム稼働に不可欠であることから、システムの信頼性や運用性の向上に大いに寄与している。   In information equipment such as computers and information processing systems, various means are considered in order to improve reliability and operability. As one such means, the uninterruptible power supply greatly contributes to the improvement of system reliability and operability because power supply is indispensable for system operation.

このような機能を有する無停電電源装置に含まれるバッテリは、突発的な停電に備えて常時満充電状態にしておく必要がある。バッテリの自己放電分に対応した電気量を常に充電する方式として、バッテリを負荷と常時並列に接続し負荷に電力を供給しながらバッテリを充電するフロート充電方式と、常時はバッテリの自己放電分を補う程度のわずかな電流でバッテリを充電し、停電時にバッテリを負荷に接続するトリクル充電方式とがある(例えば非特許文献1)。   The battery included in the uninterruptible power supply having such a function needs to be in a fully charged state in preparation for a sudden power failure. As a method of always charging the amount of electricity corresponding to the amount of self-discharge of the battery, a float charge method of charging the battery while always connecting the battery in parallel with the load and supplying power to the load, and a self-discharge amount of the battery at all times There is a trickle charging method in which a battery is charged with a small amount of current to compensate, and the battery is connected to a load during a power failure (for example, Non-Patent Document 1).

このような機能を有する従来の無停電電源装置を、図4に示す。以下、この図面に基づき説明する。なお、図4では単線図で表現している。   A conventional uninterruptible power supply having such a function is shown in FIG. Hereinafter, description will be given based on this drawing. In FIG. 4, a single line diagram is used.

無停電電源装置15は、入力端子Aと、入力端子Aに接続された過電流保護器2と、過電流保護器2に接続された高力率整流回路3と、高力率整流回路3に接続されたインバータ回路4と、インバータ回路4に接続された出力端子Bと、高力率整流回路3とインバータ回路4との接続点に接続されたバッテリ16とを備え、フロート充電方式を採用している。バッテリ16としては、一般的に鉛蓄電池、アルカリ蓄電池等が使用される。   The uninterruptible power supply 15 includes an input terminal A, an overcurrent protector 2 connected to the input terminal A, a high power factor rectifier circuit 3 connected to the overcurrent protector 2, and a high power factor rectifier circuit 3. It has a connected inverter circuit 4, an output terminal B connected to the inverter circuit 4, and a battery 16 connected to a connection point between the high power factor rectifier circuit 3 and the inverter circuit 4, and adopts a float charging method. ing. As the battery 16, a lead storage battery, an alkaline storage battery, or the like is generally used.

高力率整流回路3は、例えば、リアクトルと高速スイッチング素子としてのMOSFETとを備え、MOSFETを開閉制御することにより、次のように動作する。入力端子Aを介して入力される交流電源電圧を昇圧して、電圧が安定化された直流電力Pdcを、インバータ回路4へ供給するとともに、バッテリ6へ供給してバッテリ6を充電する。同時に、入力電流波形を入力電圧波形と相似形になるように制御し、結果として力率改善制御を実施する。   The high power factor rectifier circuit 3 includes, for example, a reactor and a MOSFET as a high-speed switching element, and operates as follows by controlling opening and closing of the MOSFET. The AC power supply voltage input via the input terminal A is boosted, and the DC power Pdc whose voltage is stabilized is supplied to the inverter circuit 4 and is also supplied to the battery 6 to charge the battery 6. At the same time, the input current waveform is controlled to be similar to the input voltage waveform, and as a result, power factor correction control is performed.

インバータ回路4は、例えば、MOSFETとトランスとリアクトル及びコンデンサから成るACフィルタとを備えており、MOSFETを開閉制御することにより、入力した直流電圧を断続させる。このMOSFETの開閉制御によりトランスの二次側に誘起される所定の断続電圧は、ACフィルタに与えられる。ACフィルタは、この断続電圧を平滑して、所定の交流出力電圧Voとして出力端子Bを介して負荷機器(図示せず)へ供給する。   The inverter circuit 4 includes, for example, a MOSFET, a transformer, and an AC filter composed of a reactor and a capacitor, and the input DC voltage is intermittently controlled by opening and closing the MOSFET. A predetermined intermittent voltage induced on the secondary side of the transformer by the open / close control of the MOSFET is applied to the AC filter. The AC filter smoothes this intermittent voltage and supplies it to a load device (not shown) via the output terminal B as a predetermined AC output voltage Vo.

上記構成において停電が発生した場合、すなわち入力端子Aに入力される交流電力Pacが途絶えた場合、高力率整流回路3から出力される直流電力Pdcは絶たれる。このとき、バッテリ16からの直流電力Pdc'がインバータ回路4へ供給され、その結果、停電が発生した場合であっても、インバータ回路4は、所定の交流出力電圧Voの交流電力を、所定の時間、出力端子Bを介して負荷機器へ供給することができる。   When a power failure occurs in the above configuration, that is, when the AC power Pac input to the input terminal A is interrupted, the DC power Pdc output from the high power factor rectifier circuit 3 is interrupted. At this time, the DC power Pdc ′ from the battery 16 is supplied to the inverter circuit 4, and as a result, even if a power failure occurs, the inverter circuit 4 converts the AC power of the predetermined AC output voltage Vo to the predetermined AC power. Time can be supplied to the load device via the output terminal B.

次に、入力電圧が復旧すると、高力率整流回路3及びインバータ回路4が作動し、交流出力電圧Voが出力端子Bを介して負荷機器へ供給されるとともに、バッテリ16が所定の充電電圧及び充電電流で充電される。   Next, when the input voltage is restored, the high power factor rectifier circuit 3 and the inverter circuit 4 are activated, the AC output voltage Vo is supplied to the load device via the output terminal B, and the battery 16 is supplied with a predetermined charging voltage and Charged with charge current.

この充電電圧値は、バッテリ16が過充電によって劣化しないための電圧であり、バッテリの種類やセル数に依存し、バッテリメーカによって提示される。また、充電電流値も、バッテリの種類やセル数に依存する。例えばシール鉛蓄電池に大電流で充電すると、充電効率が低下するだけでなく、バッテリ活物質の破壊、格子腐食、温度上昇などによる寿命低下をもたらすため、その対応として充電電流値が制限される。   This charging voltage value is a voltage that prevents the battery 16 from deteriorating due to overcharging, and depends on the type of battery and the number of cells, and is presented by the battery manufacturer. The charging current value also depends on the type of battery and the number of cells. For example, when a sealed lead-acid battery is charged with a large current, not only the charging efficiency is lowered, but also the life of the battery is reduced due to destruction of the battery active material, lattice corrosion, temperature rise, etc., and the charging current value is limited as a countermeasure.

これら充電電圧値及び充電電流値は、前述した制限、無停電電源装置15から負荷機器への供給電力値、過電流保護器2による入力電流制限値などの観点から選定される。その結果、通常、バッテリの回復充電時間は5時間〜12時間程度となる。   These charging voltage value and charging current value are selected from the viewpoint of the above-described limitation, the value of power supplied from the uninterruptible power supply 15 to the load device, the input current limit value by the overcurrent protector 2, and the like. As a result, the battery recovery charge time is usually about 5 to 12 hours.

市村雅弘、堀江利夫、高野和夫著、「通信用二次電池の充電方法」、NTT Building Technology Institute 1999、p.1-6Masahiro Ichimura, Toshio Horie, Kazuo Takano, “Charging method of secondary battery for communication”, NTT Building Technology Institute 1999, p.1-6 佐藤正春著、「30秒で充放電できる有機ラジカル電池」、NIKKEI ELECTRONICS 2004.11.8、p.132-145Masaharu Sato, "Organic radical battery that can be charged and discharged in 30 seconds", NIKKEI ELECTRONICS 2004.11.8, p.132-145

従来の無停電電源装置15は、上述したように、バッテリ16の回復充電時間が数時間以上必要である(ただし、充電開始時のバッテリ残容量や充電電流値にも依存する。)。そのため、システムの運用性向上のため、入力電圧が復旧すると直ちに高力率整流回路3及びインバータ回路4を作動させ、所定の交流出力電圧Voを生成して出力端子Bを介して負荷機器へ供給している。このとき、バッテリ16の回復充電時間に満たない期間では、バッテリ能力(直流電力供給時間)が不十分な状態で使用されることになる。そうした場合、例えばサーバなどのコンピュータを負荷機器として使用する場合、停電発生時にCPUが実行中の各種データ処理に必要なデータを例えばHDDに保存する時間を確保できなくなり、最悪、ディスク破壊等に至るという問題点がある。   As described above, the conventional uninterruptible power supply 15 requires a recovery charge time of the battery 16 of several hours or more (however, it also depends on the remaining battery capacity and the charge current value at the start of charging). Therefore, to improve the operability of the system, as soon as the input voltage is restored, the high power factor rectifier circuit 3 and the inverter circuit 4 are operated to generate a predetermined AC output voltage Vo and supply it to the load device via the output terminal B. is doing. At this time, in a period less than the recovery charging time of the battery 16, the battery capacity (DC power supply time) is used in an insufficient state. In such a case, for example, when a computer such as a server is used as a load device, it becomes impossible to secure time for storing data necessary for various data processing being executed by the CPU, for example, in the HDD when a power failure occurs, leading to the worst and disk destruction. There is a problem.

そこで、本発明は、上記問題点の発生を防止した無停電電源装置を提供することを目的とする。   Then, this invention aims at providing the uninterruptible power supply which prevented generation | occurrence | production of the said problem.

本発明に係る無停電電源装置は、電力を入力する入力端子と電力を出力する出力端子とを有する電力供給手段と、入力端子への電力の入力が遮断されたときに電力供給手段へ電力を供給するバッテリと、入力端子に入力された電力を用いてバッテリを充電する充電手段と、入力端子への電力の入力が再開されたことを検出する入力検出手段と、バッテリの満充電を検出する充電完了検出手段と、入力検出手段で電力の入力の再開が検出されてから充電完了検出手段でバッテリの満充電が検出されるまで、電力供給手段に対して出力端子からの電力の出力を停止させる制御手段と、を備えたことを特徴とする。   An uninterruptible power supply according to the present invention includes a power supply unit having an input terminal for inputting power and an output terminal for outputting power, and power to the power supply unit when input of power to the input terminal is interrupted. A battery to be supplied; a charging means for charging the battery using the power input to the input terminal; an input detecting means for detecting that the input of power to the input terminal has been resumed; and detecting a full charge of the battery Stops the output of power from the output terminal to the power supply means until the charging completion detection means detects that the battery is fully charged after the charging completion detection means and the input detection means detect the restart of power input. And a control means for making it possible.

電力供給手段は、入力端子を介して電力を入力し、出力端子を介して電力を出力する。充電手段は、入力端子に入力された電力を用いてバッテリを充電する。ここで、入力端子への電力の入力が遮断されると、バッテリは自らの電力を電力供給手段へ出力する。これにより、電力供給手段は、突発的な停電でも出力端子から電力を出力し続ける。その後、入力端子への電力の入力が再開されると、充電手段は再びバッテリを充電し始め、電力供給手段は出力端子から電力の出力を停止する。そして、バッテリが満充電になると、電力供給手段は再び出力端子から電力を出力し始める。   The power supply means inputs power through the input terminal and outputs power through the output terminal. The charging means charges the battery using the electric power input to the input terminal. Here, when the input of power to the input terminal is interrupted, the battery outputs its own power to the power supply means. Thereby, the power supply means continues to output power from the output terminal even in the event of a sudden power failure. Thereafter, when the input of power to the input terminal is resumed, the charging means starts charging the battery again, and the power supply means stops outputting power from the output terminal. When the battery is fully charged, the power supply means starts to output power from the output terminal again.

従来は、復電時においてバッテリが満充電になる前に出力端子から電力を出力していた。そのため、バッテリの充電が不十分な時に再び停電が発生すると、出力端子から電力を出力できなくなることによって、例えばHDDの破壊や揮発性メモリのデータ消失などの問題が生じていた。これに対し、本発明では、復電時においてバッテリが満充電になった後に出力端子から電力を出力することにより、復電後に短時間で再び停電になったときの問題を解決できる。   Conventionally, power is output from the output terminal before the battery is fully charged at the time of power recovery. For this reason, when a power failure occurs again when the battery is insufficiently charged, power cannot be output from the output terminal, resulting in problems such as destruction of the HDD and loss of data in the volatile memory. On the other hand, according to the present invention, by outputting power from the output terminal after the battery is fully charged at the time of power recovery, it is possible to solve the problem when a power failure occurs again in a short time after power recovery.

本発明に係る無停電電源装置は、前述の構成要素を次のようにしてもよい。電力は、第一及び第二の交流電力である。電力供給手段は、第一の交流電力を入力端子から入力して直流電力に変換する第一の電力供給手段と、第一の電力供給手段によって変換された直流電力を第二の交流電力に変換して出力端子から出力する第二の電力供給手段とを有する。バッテリは、第一の交流電力の入力が遮断されたときに、第二の電力供給手段へ直流電力を供給する。充電手段は、第一の交流電力を入力端子から入力して直流電力に変換してバッテリを充電する。制御手段は、入力検出手段で第一の交流電力の入力の再開が検出されてから充電完了検出手段でバッテリの満充電が検出されるまで、第二の電力供給手段の動作を停止させる。これは、交流電力を入力して交流電力を出力する一般的な無停電電源装置に、本発明を適用したものである。   In the uninterruptible power supply according to the present invention, the above-described components may be as follows. The power is first and second AC power. The power supply means receives the first AC power from the input terminal and converts it into DC power, and converts the DC power converted by the first power supply means into second AC power. And second power supply means for outputting from the output terminal. The battery supplies DC power to the second power supply means when the input of the first AC power is cut off. The charging means inputs the first AC power from the input terminal, converts the first AC power into DC power, and charges the battery. The control unit stops the operation of the second power supply unit from when the input detection unit detects the resumption of the input of the first AC power until the charge completion detection unit detects the full charge of the battery. This is one in which the present invention is applied to a general uninterruptible power supply that inputs AC power and outputs AC power.

また、第一の電力供給手段が充電手段を兼ねる、としてもよい。この場合は、構成が簡素化される。   The first power supply unit may also serve as the charging unit. In this case, the configuration is simplified.

また、充電完了検出手段は、バッテリに対する充電電圧及び充電電流を検出し、これらの充電電圧及び充電電流が設定値に達することをもってバッテリの満充電を検出する、としてもよい。この場合は、バッテリの満充電を正確に検出できる。   Further, the charging completion detection means may detect a charging voltage and a charging current for the battery, and detect a full charge of the battery when the charging voltage and the charging current reach a set value. In this case, the full charge of the battery can be accurately detected.

また、バッテリは有機ラジカル電池である、としてもよい。この場合は、バッテリの充電に要する時間が極めて短いので、無停電電源装置の運用性を向上できる。また、有機ラジカル電池に代えて、大電流密度で充放電が可能であり、放電時間と同程度又はそれ以下の回復充電時間内で満充電が可能な電池を用いてもよい。   Further, the battery may be an organic radical battery. In this case, since the time required for charging the battery is extremely short, the operability of the uninterruptible power supply can be improved. In place of the organic radical battery, a battery that can be charged and discharged at a large current density and can be fully charged within a recovery charge time that is comparable to or less than the discharge time may be used.

また、バッテリは有機ラジカル電池であり、充電完了検出手段は、入力検出手段で電力の入力の再開が検出されてからの時間を計測し、この時間が設定値に達することをもってバッテリの満充電を検出する、としてもよい。有機ラジカル電池は、充電に要する時間が極めて短いので、残存容量の差に基づく充電時間の差も大きくならない。そのため、無停電電源装置の運用性を妨げない一定時間で、ほとんどの場合にバッテリを満充電にすることができる。この構成によれば、満充電を正確に測る必要がないので、構成を簡略化できる。   The battery is an organic radical battery, and the charge completion detection means measures the time from when the input detection means detects the restart of power input, and when this time reaches a set value, the battery is fully charged. It may be detected. Since the time required for charging the organic radical battery is extremely short, the difference in charging time based on the difference in remaining capacity does not increase. Therefore, in almost all cases, the battery can be fully charged in a certain time that does not hinder the operability of the uninterruptible power supply. According to this configuration, since it is not necessary to accurately measure full charge, the configuration can be simplified.

本発明に係る無停電電源装置の出力制御方法は、外部から入力端子に供給される電力を出力端子へ供給しつつバッテリを充電し、入力端子への電力の供給が断たれたときにバッテリから出力端子へ電力を供給し、入力端子へ電力の供給が再開されたとき、バッテリを満充電にした後に、当該電力を出力端子へ供給する、ことを特徴とする。このとき、バッテリとして有機ラジカル電池を使用する、としてもよい。   The output control method of the uninterruptible power supply according to the present invention charges a battery while supplying power supplied from the outside to the input terminal to the output terminal, and from the battery when the power supply to the input terminal is cut off. When power is supplied to the output terminal and the supply of power to the input terminal is resumed, the battery is fully charged and then supplied to the output terminal. At this time, an organic radical battery may be used as the battery.

換言すると、上記課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有する。   In other words, in order to solve the above problems, the present invention has the following features.

本発明の第1の形態によれば、外部から入力端子に供給される電力を出力端子へ供給しつつバッテリを充電し、前記入力端子への電力の供給が断たれたときに前記バッテリから前記出力端子へ電力を供給し、前記入力端子への電力の供給が再開したときに前記電力を前記出力端子へ供給しつつバッテリを充電する無停電電源装置において、前記入力端子への電力の供給が再開したときに前記電力を前記出力端子へ供給する前にバッテリを満充電にする手段を備えていることを特徴とする。   According to the first aspect of the present invention, the battery is charged while supplying power supplied from the outside to the input terminal to the output terminal, and when the supply of power to the input terminal is cut off, the battery In an uninterruptible power supply that supplies power to an output terminal and charges the battery while supplying the power to the output terminal when the supply of power to the input terminal is resumed, the power supply to the input terminal is It is characterized by comprising means for fully charging the battery before supplying the power to the output terminal when resuming.

本発明の第2の形態によれば、前記バッテリとして、大電流密度で充放電が可能で回復充電時間が短いバッテリを使用することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, a battery that can be charged and discharged with a large current density and has a short recovery charge time is used as the battery.

本発明の第3の形態によれば、入力電流制限値内の最大充電電力で前記バッテリを充電する充電回路を備えていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a charging circuit for charging the battery with a maximum charging power within an input current limit value.

さらに、本発明の第4の形態によれば、前記入力端子への電力の供給、切断、供給再開を検出するための入力電圧検出手段と、前記バッテリに流れる充電電流の大きさに対応した信号レベルを出力する電流検出器と、該電流検出器が検出した信号レベルから充電電流の完了を検出する充電電流検出手段と、前記バッテリの充電電圧から充電電圧の完了を検出する充電電圧検出手段と、前記充電電流検出手段と前記充電電圧検出手段からの信号に基づいて充電完了を判定する充電完了検出手段と、該充電完了検出手段が検出した充電完了結果に基づいて前記電力を前記出力端子へ供給する手段を備えていることを特徴とする。   Further, according to the fourth aspect of the present invention, the input voltage detection means for detecting the supply, disconnection, and resumption of power to the input terminal, and the signal corresponding to the magnitude of the charging current flowing through the battery A current detector that outputs a level; a charging current detector that detects completion of a charging current from a signal level detected by the current detector; and a charging voltage detector that detects completion of a charging voltage from the charging voltage of the battery. Charging completion detecting means for determining completion of charging based on signals from the charging current detecting means and the charging voltage detecting means; and the power to the output terminal based on the charging completion result detected by the charging completion detecting means. It has the means to supply, It is characterized by the above-mentioned.

本発明の第5の形態によれば、前記充電完了結果に基づいて前記電力を前記出力端子へ供給するときに所定の時間差を与える手段を備えていることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided means for giving a predetermined time difference when supplying the power to the output terminal based on the charging completion result.

本発明によれば、本発明では、復電時においてバッテリが満充電になった後に出力端子から電力を出力することにより、復電後に短時間で再び停電になったときのバッテリの電力不足による問題(例えばHDDの破壊や揮発性メモリのデータ消失など)を解決できる。   According to the present invention, in the present invention, by outputting power from the output terminal after the battery is fully charged at the time of power recovery, due to insufficient power of the battery when a power failure occurs again in a short time after power recovery Problems (for example, destruction of HDD or data loss of volatile memory) can be solved.

換言すると、本発明によれば、格段に大きな電流で充放電が可能なバッテリと、このバッテリへの急速充電手段と、このバッテリが満充電になった後にインバータ回路を作動し所定の交流出力電圧を負荷へ供給する手段とを備えたことにより、停電回復後にバッテリ満充電状態で出力することができ、もって、運用安全性の高い無停電電源装置を提供することができる。   In other words, according to the present invention, a battery that can be charged and discharged with a remarkably large current, a quick charging means for the battery, and the inverter circuit is operated after the battery is fully charged, and a predetermined AC output voltage is obtained. Provided to the load, it is possible to output the battery in a fully charged state after recovery from the power failure, thereby providing an uninterruptible power supply with high operational safety.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明に係る無停電電源装置の第一実施形態を示す回路図である。以下、この図面に基づき説明する。ただし、図4と同じ部分は同じ符号を付すことにより説明を省略する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of an uninterruptible power supply according to the present invention. Hereinafter, description will be given based on this drawing. However, the same parts as those in FIG.

特許請求の範囲における「第一の電力供給手段」、「第二の電力供給手段」、「充電手段」、「入力検出手段」、「充電完了検出手段」、「制御手段」は、本実施形態では具体的な一例としてそれぞれ「高力率整流回路3」、「インバータ回路4」、「高力率整流回路3」、「入力電圧検出回路7」、「電流検出器5、充電電流検出回路8、充電電圧検出回路9及び充電完了検出回路10」、「シーケンス制御回路11−1」としている。   The “first power supply means”, “second power supply means”, “charging means”, “input detection means”, “charge completion detection means”, and “control means” in the claims are described in this embodiment. Then, as specific examples, “high power factor rectifier circuit 3”, “inverter circuit 4”, “high power factor rectifier circuit 3”, “input voltage detection circuit 7”, “current detector 5 and charging current detection circuit 8”, respectively. , Charging voltage detection circuit 9 and charging completion detection circuit 10 ”, and“ sequence control circuit 11-1 ”.

本実施形態は、フロート充電方式の無停電電源装置1−1に関する。無停電電源装置1−1は、従来の構成に加え、過電流保護器2と高力率整流回路3との接続点に接続された入力電圧検出回路7と、バッテリ6の充放電電流を検出する電流検出器5と、電流検出器5からの出力信号を入力する充電電流検出回路8と、バッテリ6の充電電圧を検出する充電電圧検出回路9と、充電電流検出回路8及び充電電圧検出回路9の出力信号を入力する充電完了検出回路10と、入力電圧検出回路7及び充電完了検出回路10の出力信号を入力し、高力率整流回路3及びインバータ回路4に対し制御信号を出力するシーケンス制御回路11−1と、を備えている。   This embodiment relates to the uninterruptible power supply 1-1 of the float charging method. The uninterruptible power supply 1-1 detects the charging / discharging current of the input voltage detection circuit 7 connected to the connection point of the overcurrent protector 2 and the high power factor rectifier circuit 3 and the battery 6 in addition to the conventional configuration. Current detector 5, charging current detection circuit 8 that receives an output signal from the current detector 5, charging voltage detection circuit 9 that detects the charging voltage of the battery 6, charging current detection circuit 8, and charging voltage detection circuit 9 is a sequence for inputting the output signal of 9, the output signal of the input voltage detection circuit 7 and the charge completion detection circuit 10, and outputting a control signal to the high power factor rectifier circuit 3 and the inverter circuit 4. And a control circuit 11-1.

更に、本実施形態では、従来の鉛蓄電池やアルカリ蓄電池に替え、これらに比べて格段に大きな電流で充放電が可能な新電池(例えば有機ラジカル電池、非特許文献2参照。)を、バッテリ6として採用している。   Furthermore, in this embodiment, instead of the conventional lead storage battery or alkaline storage battery, a new battery (for example, an organic radical battery, see Non-Patent Document 2) that can be charged and discharged with a much larger current than these batteries 6 is used. Adopted as.

なお、電流検出器5は、例えば電流検出コイル又は直列抵抗器から成る。入力電圧検出回路7は、例えば抵抗器やトランジスタなどから成る。充電電流検出回路8及び充電電圧検出回路9は、それぞれ例えばコンパレータなどから成る。充電完了検出回路10は、例えば、アンドゲートなどから成る。また、入力電圧検出回路7、充電電流検出回路8、充電電圧検出回路9、充電完了検出回路10及びシーケンス制御回路11−1は、例えばマイクロコンピュータ及びそのプログラムによって構成することもできる。   The current detector 5 is composed of, for example, a current detection coil or a series resistor. The input voltage detection circuit 7 is composed of, for example, a resistor or a transistor. The charging current detection circuit 8 and the charging voltage detection circuit 9 are each composed of a comparator, for example. The charge completion detection circuit 10 includes, for example, an AND gate. In addition, the input voltage detection circuit 7, the charging current detection circuit 8, the charging voltage detection circuit 9, the charging completion detection circuit 10, and the sequence control circuit 11-1 can be configured by, for example, a microcomputer and its program.

以下、無停電電源装置1−1の動作について、従来の無停電電源装置7と異なる点を中心に説明する。   Hereinafter, the operation of the uninterruptible power supply 1-1 will be described focusing on differences from the conventional uninterruptible power supply 7.

入力端子Aに供給された交流電力Pacが、過電流保護器2を介して高力率整流回路3及び入力電圧検出回路7へ供給される。すると、入力電圧検出回路7は、供給された交流電力Pacが所定の電圧範囲にあることを確認すると、シーケンス制御回路11−1へ所定の入力電圧正常信号aを出力する。シーケンス制御回路11−1は、入力電圧正常信号aに基づき高力率整流回路3に高力率整流回路起動信号e1を有意とする。高力率整流回路3は、高力率整流回路起動信号e1に基づき、安定化させた直流電力Pdcをインバータ回路4へ供給するとともにバッテリ6へ供給してバッテリ6を充電し、かつ入力電流波形を入力電圧波形と相似形になるように制御し、結果として力率改善制御を実施する。   The AC power Pac supplied to the input terminal A is supplied to the high power factor rectifier circuit 3 and the input voltage detection circuit 7 via the overcurrent protector 2. Then, when the input voltage detection circuit 7 confirms that the supplied AC power Pac is in a predetermined voltage range, the input voltage detection circuit 7 outputs a predetermined input voltage normal signal a to the sequence control circuit 11-1. The sequence control circuit 11-1 makes the high power factor rectifier circuit activation signal e1 significant to the high power factor rectifier circuit 3 based on the normal input voltage signal a. The high power factor rectifier circuit 3 supplies the stabilized DC power Pdc to the inverter circuit 4 and the battery 6 based on the high power factor rectifier circuit start signal e1 to charge the battery 6, and the input current waveform Is controlled to be similar to the input voltage waveform, and as a result, power factor correction control is performed.

高力率整流回路3によって安定化された直流電力Pdcは、電流検出器5を介してバッテリ6をフロート充電する。バッテリ6は、例えば有機ラジカル電池のような、これまでに比べて格段に大きな電流で充放電が可能な新電池によって構成される。   The DC power Pdc stabilized by the high power factor rectifier circuit 3 floats the battery 6 via the current detector 5. The battery 6 is composed of a new battery that can be charged and discharged with a much larger current than before, such as an organic radical battery.

一方、シーケンス制御回路11−1は、入力電圧正常信号aに基づき、又は図示していないUPS起動信号と入力電圧正常信号aとの論理積結果に基づき、高力率整流回路起動信号e1から所定の時間以上経過した後に、インバータ回路4に対しインバータ回路起動信号e2を有意とする。インバータ回路4は、インバータ回路起動信号e2に基づき、安定化された交流出力電圧Voを出力端子Bを介して負荷機器(図示せず)へ供給する。   On the other hand, the sequence control circuit 11-1 determines from the high power factor rectifier circuit activation signal e1 based on the input voltage normal signal a or based on the logical product of the UPS activation signal and the input voltage normal signal a (not shown). After the elapse of time, the inverter circuit activation signal e2 is made significant for the inverter circuit 4. The inverter circuit 4 supplies the stabilized AC output voltage Vo to the load device (not shown) via the output terminal B based on the inverter circuit activation signal e2.

ここで、停電が発生した場合、すなわち入力端子Aに入力される交流電力Pacが途絶えた場合、高力率整流回路3から出力される直流電力Pdcは絶たれる。このとき、バッテリ6からの直流電力Pdc'がインバータ回路4へ供給され、その結果、停電が発生した場合であっても、インバータ回路4は、所定の交流出力電圧Voの交流電力を、所定の時間、出力端子Bを介して負荷機器へ供給することができる。   Here, when a power failure occurs, that is, when the AC power Pac input to the input terminal A stops, the DC power Pdc output from the high power factor rectifier circuit 3 is interrupted. At this time, the DC power Pdc ′ from the battery 6 is supplied to the inverter circuit 4, and as a result, even if a power failure occurs, the inverter circuit 4 converts the AC power of the predetermined AC output voltage Vo to a predetermined level. Time can be supplied to the load device via the output terminal B.

次に、入力電圧が復旧すると、入力端子Aに供給される交流電力Pacが過電流保護器2を介して高力率整流回路3及び入力電圧検出回路7に供給される。入力電圧検出回路7は、供給される交流電力Pacが所定の電圧範囲にあることを確認すると、シーケンス制御回路11−1に所定の入力電圧正常信号aを出力する。シーケンス制御回路11−1は、入力電圧正常信号aに基づき高力率整流回路3に高力率整流回路起動信号e1を出力する。高力率整流回路3は、高力率整流回路起動信号e1に基づき安定化させた直流電力Pdcをインバータ回路4(ただし、この時点ではインバータ回路4は停止状態である。)へ供給するとともにバッテリ6へ供給してバッテリ6を充電し、かつ同時に入力電流波形を入力電圧波形と相似形になるように制御し、結果として力率改善制御を実施する。   Next, when the input voltage is restored, the AC power Pac supplied to the input terminal A is supplied to the high power factor rectifier circuit 3 and the input voltage detection circuit 7 via the overcurrent protector 2. When the input voltage detection circuit 7 confirms that the supplied AC power Pac is within a predetermined voltage range, the input voltage detection circuit 7 outputs a predetermined input voltage normal signal a to the sequence control circuit 11-1. The sequence control circuit 11-1 outputs a high power factor rectifier circuit activation signal e1 to the high power factor rectifier circuit 3 based on the input voltage normal signal a. The high power factor rectifier circuit 3 supplies the DC power Pdc stabilized based on the high power factor rectifier circuit start signal e1 to the inverter circuit 4 (however, the inverter circuit 4 is in a stopped state at this time) and the battery. 6 is charged to charge the battery 6, and at the same time, the input current waveform is controlled to be similar to the input voltage waveform, and as a result, power factor correction control is performed.

高力率整流回路3によって安定化された直流電力Pdcは、電流検出器5を介してバッテリ6を急速充電する。高力率整流回路3の出力は、インバータ回路4を介して交流出力電圧Voの交流電力を連続して負荷機器に供給できるだけの能力を有している。そのため、その全エネルギーをバッテリ6に注げば、非常に短時間(バッテリ保持時間とほぼ同じ時間)で満充電が可能である。   The DC power Pdc stabilized by the high power factor rectifier circuit 3 rapidly charges the battery 6 via the current detector 5. The output of the high power factor rectifier circuit 3 has a capacity capable of continuously supplying AC power of the AC output voltage Vo to the load device via the inverter circuit 4. Therefore, if all the energy is poured into the battery 6, it can be fully charged in a very short time (approximately the same time as the battery holding time).

一方、充電電流検出回路8は、電流検出器5から出力される充電電流値に対応する信号レベルを入力し、この信号レベルが満充電時のフロート電流値と同等以下と検出されると充電電流完了信号bを充電完了検出回路10へ出力する。   On the other hand, the charging current detection circuit 8 inputs a signal level corresponding to the charging current value output from the current detector 5, and when the signal level is detected to be equal to or less than the float current value at the time of full charge, the charging current is detected. A completion signal b is output to the charging completion detection circuit 10.

他方、充電電圧検出回路9は、バッテリ6の充電電圧値を直接検出し、この電圧値がバッテリ6の満充電電圧値と同等以上であれば、充電電圧完了信号cを充電完了検出回路10へ出力する。   On the other hand, the charging voltage detection circuit 9 directly detects the charging voltage value of the battery 6. If this voltage value is equal to or greater than the full charging voltage value of the battery 6, the charging voltage completion signal c is sent to the charging completion detection circuit 10. Output.

充電完了検出回路10は、充電電流完了信号b及び充電電圧完了信号cの論理積をとり、充電完了信号dとしてシーケンス制御回路11−1へ出力する。   The charge completion detection circuit 10 calculates the logical product of the charge current completion signal b and the charge voltage completion signal c, and outputs the logical product as the charge completion signal d to the sequence control circuit 11-1.

シーケンス制御回路11−1は、充電完了信号dの入力を起点に所定の時間の後、インバータ回路起動信号e2を出力する。インバータ回路4は、インバータ回路起動信号e2に基づき、安定化された所定の交流出力電圧Voを生成して出力端子Bを介して負荷機器へ供給する。   The sequence control circuit 11-1 outputs the inverter circuit activation signal e2 after a predetermined time from the input of the charge completion signal d. The inverter circuit 4 generates a predetermined stabilized AC output voltage Vo based on the inverter circuit activation signal e2 and supplies it to the load device via the output terminal B.

この場合、バッテリ6は満充電状態であるため、再起動(停電回復リブート)後に直ちに停電が再発したとしても、インバータ回路4は所定の交流出力電圧Voの交流電力を、所定の時間、出力端子Bを介して負荷機器へ供給することが可能となる。このため、例えばサーバなどのコンピュータを負荷機器として使用する場合、停電発生時にCPUが実行中のデータ処理に必要なデータをHDDに保存するための時間が確保できず、最悪、ディスク破壊等に至る、といった問題点は救済される。   In this case, since the battery 6 is in a fully charged state, even if the power failure recurs immediately after restarting (power failure recovery reboot), the inverter circuit 4 outputs the AC power of the predetermined AC output voltage Vo for a predetermined time. It becomes possible to supply to the load device via B. For this reason, for example, when a computer such as a server is used as a load device, it is not possible to secure time for storing data required for data processing being executed by the CPU in the HDD when a power failure occurs, leading to the worst and disk destruction. The problems such as are relieved.

このように、無停電電源装置1−1は、停電からの復電時にバッテリ6を急速に満充電した後インバータ出力させることにより、再起動(停電回復リブート)してから短時間後に再度停電が発生したとしても、所定のバッテリ保持時間を確保することが可能となる。これにより、無停電電源装置の運用安全性の向上を図ることができる。   In this way, the uninterruptible power supply 1-1 can be recharged after a short time after restarting (power failure recovery reboot) by rapidly charging the battery 6 when the power is restored after a power failure and then causing the inverter to output. Even if it occurs, a predetermined battery holding time can be secured. Thereby, the operational safety of the uninterruptible power supply can be improved.

以上の動作のフローチャートを図2に示す。図2におけるステップ101〜105が、無停電電源装置1−1の動作、すなわち本発明に係る無停電電源装置の出力制御方法の一実施形態である。   A flowchart of the above operation is shown in FIG. Steps 101 to 105 in FIG. 2 are an embodiment of the operation of the uninterruptible power supply 1-1, that is, the output control method of the uninterruptible power supply according to the present invention.

図3は、本発明に係る無停電電源装置の第二実施形態を示す回路図である。以下、この図面に基づき説明する。ただし、図1と同じ部分は同じ符号を付すことにより説明を省略する。   FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the uninterruptible power supply according to the present invention. Hereinafter, description will be given based on this drawing. However, the same parts as those in FIG.

特許請求の範囲における「充電手段」は、本実施形態では「高力率整流回路3」ではなく「充電回路20及び充電器制御回路25」によって構成されている。   In the present embodiment, the “charging means” in the claims is constituted by “the charging circuit 20 and the charger control circuit 25” instead of the “high power factor rectifier circuit 3”.

本実施形態は、トリクル充電方式の無停電電源装置1−2に関する。以下では、主に第一実施形態のフロート充電方式の無停電電源装置1−1と異なる点について説明する。無停電電源装置1−2が図1の無停電電源装置1−1と異なる点は、次のとおりである。バッテリ6は、高力率整流回路3とインバータ回路4との接続点に接続されない。すなわち、バッテリ6は負荷と並列に常時接続されない。過電流保護器2と高力率整流回路3との接続点に、充電回路20、充電器制御回路25及びUPS制御回路52が接続されている。充電回路20の出力側に、電流検出器5を介してバッテリ6及び昇圧回路12が接続されている。充電器制御回路25は、充電回路20へ制御信号T1を出力する。UPS制御回路52は、高力率整流回路3へ高力率整流回路起動信号D1を出力し、インバータ回路4へインバータ回路起動信号D2を出力する。   This embodiment relates to a trickle charging uninterruptible power supply 1-2. Below, a different point from the uninterruptible power supply 1-1 of the float charging system of 1st embodiment is mainly demonstrated. The uninterruptible power supply 1-2 is different from the uninterruptible power supply 1-1 of FIG. 1 as follows. The battery 6 is not connected to the connection point between the high power factor rectifier circuit 3 and the inverter circuit 4. That is, the battery 6 is not always connected in parallel with the load. A charging circuit 20, a charger control circuit 25, and a UPS control circuit 52 are connected to a connection point between the overcurrent protector 2 and the high power factor rectifier circuit 3. The battery 6 and the booster circuit 12 are connected to the output side of the charging circuit 20 via the current detector 5. The charger control circuit 25 outputs a control signal T <b> 1 to the charging circuit 20. The UPS control circuit 52 outputs a high power factor rectification circuit activation signal D1 to the high power factor rectification circuit 3, and outputs an inverter circuit activation signal D2 to the inverter circuit 4.

無停電電源装置1−2において、入力端子A1,A2から入力される交流入力は、過電流保護器2を介して高力率整流回路3へ供給されるとともに入力電圧検出回路7へ供給される。入力電圧検出回路7は、供給される交流電力Pacが所定の電圧範囲にあることを確認すると、シーケンス回路11−2へ所定の入力電圧正常信号aを出力する。シーケンス制御回路11−2は、入力電圧正常信号aに基づき、高力率整流回路3に高力率整流回路起動信号D1を有意とする。高力率整流回路3は、高力率整流回路起動信号D1に基づき、力率改善制御をしつつ、安定化制御された直流電力Pdcをインバータ回路4へ供給する。   In the uninterruptible power supply 1-2, the AC input input from the input terminals A1 and A2 is supplied to the high power factor rectifier circuit 3 and the input voltage detection circuit 7 via the overcurrent protector 2. . When the input voltage detection circuit 7 confirms that the supplied AC power Pac is in a predetermined voltage range, the input voltage detection circuit 7 outputs a predetermined input voltage normal signal a to the sequence circuit 11-2. The sequence control circuit 11-2 makes the high power factor rectifier circuit activation signal D1 significant to the high power factor rectifier circuit 3 based on the input voltage normal signal a. The high power factor rectifier circuit 3 supplies the stabilized DC power Pdc to the inverter circuit 4 while performing power factor correction control based on the high power factor rectifier circuit activation signal D1.

また、入力される交流電力Pacは、充電器制御回路25によって出力電圧(充電電圧)が安定化制御される充電回路20、充電器制御回路25、UPS制御回路52などにも入力される。   The input AC power Pac is also input to the charging circuit 20, the charger control circuit 25, the UPS control circuit 52, and the like whose output voltage (charging voltage) is stabilized and controlled by the charger control circuit 25.

充電回路20は、MOSFET2009、トランス2008、整流ダイオード2001〜2004,2007,2010〜2011、リアクトル2005,2012、コンデンサ2006,2013などを備えている。そして、充電回路20は、充電器制御回路25からの制御信号T1に従いMOSFET2009を開閉し、入力される交流電源電圧を所定の安定化直流電圧に変換し、バッテリ充電電力として電流検出器5を介してバッテリ6へ供給する。   The charging circuit 20 includes a MOSFET 2009, a transformer 2008, rectifier diodes 2001-2004, 2007, 2010-2011, reactors 2005, 2012, capacitors 2006, 2013, and the like. The charging circuit 20 opens and closes the MOSFET 2009 in accordance with the control signal T1 from the charger control circuit 25, converts the input AC power supply voltage to a predetermined stabilized DC voltage, and passes the current detector 5 as battery charging power. Supplied to the battery 6.

充電器制御回路25は、誤差増幅器2501,2506、基準電圧源2505,2509、抵抗器2502,2507、比較器2503、鋸歯状波発生器2508、駆動回路2504などを備えている。充電器制御回路25は、電流検出器5からの充電電流情報に基づいてバッテリ充電電圧値を制御する。つまり、バッテリ充電電流が所定値以上の場合には、充電回路20からの安定化出力電圧が所定値以下になるように制御し、バッテリ充電電力を下げることによって過電流保護器2で制限される入力電流値以下にする。その結果、バッテリ6にとって定電流定電圧充電がなされる。   The charger control circuit 25 includes error amplifiers 2501 and 2506, reference voltage sources 2505 and 2509, resistors 2502 and 2507, a comparator 2503, a sawtooth wave generator 2508, a drive circuit 2504, and the like. The charger control circuit 25 controls the battery charging voltage value based on the charging current information from the current detector 5. That is, when the battery charging current is equal to or greater than a predetermined value, the stabilized output voltage from the charging circuit 20 is controlled to be equal to or lower than the predetermined value, and is limited by the overcurrent protector 2 by reducing the battery charging power. Make the input current value or less. As a result, the battery 6 is charged with a constant current and a constant voltage.

充電回路20の出力は、上述したように電流検出器5を介してバッテリ6に供給されるとともに、昇圧回路12にも入力される。昇圧回路12の出力はインバータ回路4に入力される。   As described above, the output of the charging circuit 20 is supplied to the battery 6 via the current detector 5 and also input to the booster circuit 12. The output of the booster circuit 12 is input to the inverter circuit 4.

高力率整流回路3の出力及び昇圧回路12の出力が供給されるインバータ回路4は、入力される直流電力Pdcを所定の交流出力電圧Voに変換し、出力端子B1,B2を介して負荷機器(図示せず)へ供給する。   The inverter circuit 4 to which the output of the high power factor rectifier circuit 3 and the output of the booster circuit 12 are supplied converts the input DC power Pdc into a predetermined AC output voltage Vo, and the load device is connected via the output terminals B1 and B2. (Not shown).

上記構成において停電が発生した場合、すなわち入力端子A1,A2間に入力される交流電力Pacが途絶えた場合、高力率整流回路3及び充電回路20からそれぞれ出力される直流電力Pdcは絶たれる。このとき、バッテリ6からの直流電力Pdc'が、必要に応じて昇圧回路12によって昇圧され、インバータ回路4へ供給される。その結果、停電が発生した場合であっても、インバータ回路4は所定の交流出力電圧Voの交流電力を、所定の時間、出力端子B1,B2を介して負荷機器へ供給することができる。   When a power failure occurs in the above configuration, that is, when the AC power Pac input between the input terminals A1 and A2 is interrupted, the DC power Pdc output from the high power factor rectifier circuit 3 and the charging circuit 20 is interrupted. At this time, the DC power Pdc ′ from the battery 6 is boosted by the booster circuit 12 as necessary and supplied to the inverter circuit 4. As a result, even if a power failure occurs, the inverter circuit 4 can supply AC power of a predetermined AC output voltage Vo to the load device via the output terminals B1 and B2 for a predetermined time.

次に、入力電圧が復旧すると、入力端子A1,A2間に供給される交流電力Pacが、過電流保護器2を介して、高力率整流回路3、充電回路20及び充電器制御回路25へ供給されるとともに、UPS制御回路52内の入力電圧検出回路7へ供給される。   Next, when the input voltage is restored, the AC power Pac supplied between the input terminals A1 and A2 is passed through the overcurrent protector 2 to the high power factor rectifier circuit 3, the charging circuit 20, and the charger control circuit 25. At the same time, it is supplied to the input voltage detection circuit 7 in the UPS control circuit 52.

充電回路20は、充電器制御回路25からの制御信号T1に従いMOSFET2009を開閉し、入力される交流電源電圧を所定の安定化直流電圧に変換し、バッテリ充電電力として電流検出器5を介してバッテリ6を急速充電する。バッテリ6は、例えば、有機ラジカル電池のような、これまでの電池に比べて格段に大きな電流で充放電が可能な新電池によって構成される。   The charging circuit 20 opens and closes the MOSFET 2009 according to the control signal T1 from the charger control circuit 25, converts the input AC power supply voltage into a predetermined stabilized DC voltage, and supplies the battery via the current detector 5 as battery charging power. 6 is charged quickly. The battery 6 is composed of a new battery that can be charged and discharged with a much larger current than conventional batteries, such as an organic radical battery.

一方、UPS制御回路52内の充電電流検出回路8は、電流検出器5から出力される充電電流値に対応する信号レベルを入力し、この信号レベルが満充電時のトリクル電流値と同等以下であれば、充電電流完了信号bを充電完了検出回路10へ出力する。   On the other hand, the charging current detection circuit 8 in the UPS control circuit 52 inputs a signal level corresponding to the charging current value output from the current detector 5, and this signal level is equal to or less than the trickle current value at full charge. If there is, the charging current completion signal b is output to the charging completion detection circuit 10.

他方、UPS制御回路52内の充電電圧検出回路9は、バッテリ6の充電電圧値を直接検出し、この電圧値がバッテリ6の満充電電圧値と同等以上であれば、充電電圧完了信号cを充電完了検出回路10へ出力する。   On the other hand, the charging voltage detection circuit 9 in the UPS control circuit 52 directly detects the charging voltage value of the battery 6, and if this voltage value is equal to or greater than the full charging voltage value of the battery 6, the charging voltage completion signal c is generated. Output to the charging completion detection circuit 10.

充電完了検出回路10は、充電電流完了信号bと充電電圧完了信号cとの論理積をとり、充電完了信号dとしてシーケンス制御回路11−2へ出力する。   The charge completion detection circuit 10 calculates the logical product of the charge current completion signal b and the charge voltage completion signal c, and outputs the logical product to the sequence control circuit 11-2 as the charge completion signal d.

シーケンス制御回路11−2は、充電完了信号dの入力を起点に所定の時間の後、高力率整流回路3へ高力率整流回路起動信号D1を出力する。高力率整流回路3は、高力率整流回路起動信号D1に基づき安定化された直流電力Pdcをインバータ回路4(ただし、この時点ではインバータ回路4は停止状態である。)へ供給し、かつ同時に入力電流波形を入力電圧波形と相似形になるように制御し、結果として力率改善制御を実施する。   The sequence control circuit 11-2 outputs the high power factor rectifier circuit activation signal D1 to the high power factor rectifier circuit 3 after a predetermined time from the input of the charge completion signal d as a starting point. The high power factor rectifier circuit 3 supplies the DC power Pdc stabilized based on the high power factor rectifier circuit activation signal D1 to the inverter circuit 4 (however, the inverter circuit 4 is in a stopped state at this time), and At the same time, the input current waveform is controlled to be similar to the input voltage waveform, and as a result, power factor correction control is performed.

シーケンス制御回路11−2は、高力率整流回路起動信号D1の送出から所定の時間の後、インバータ回路4へインバータ回路起動信号D2を出力する。インバータ回路4は、インバータ回路起動信号D2に基づき、安定化された交流出力電圧Voを生成して出力端子Bを介して負荷機器へ供給する。   The sequence control circuit 11-2 outputs the inverter circuit activation signal D2 to the inverter circuit 4 after a predetermined time from the transmission of the high power factor rectifier circuit activation signal D1. The inverter circuit 4 generates a stabilized AC output voltage Vo based on the inverter circuit activation signal D2 and supplies it to the load device via the output terminal B.

この場合、バッテリ6は満充電状態であるため、再起動(停電回復リブート)後に停電が再発したとしても、インバータ回路4は所定の交流出力電圧Voの交流電力を、所定の時間、出力端子Bを介して負荷機器へ供給することが可能となる。このため、例えばサーバなどのコンピュータを負荷機器として使用する場合、停電発生時にCPUが実行中の各種データ処理に必要なデータなどを例えばHDDに保存するための時間が確保できず、最悪、ディスク破壊等に至る、という問題点は救済される。   In this case, since the battery 6 is in a fully charged state, even if the power failure recurs after restarting (power failure recovery reboot), the inverter circuit 4 supplies the AC power of the predetermined AC output voltage Vo for a predetermined time for the output terminal B. It becomes possible to supply to the load device via For this reason, for example, when a computer such as a server is used as a load device, it is not possible to secure time for storing, for example, data required for various data processing performed by the CPU in the event of a power failure, for example, in the HDD. The problem of reaching the same is relieved.

このように、本実施形態の無停電電源装置1−2は、停電からの復電時にバッテリ6を急速に満充電した後インバータ出力させることにより、再起動(停電回復リブート)してから短時間後に再度停電が発生したとしても、所定のバッテリ保持時間を確保することが可能となる。これにより、無停電電源装置の運用安全性の向上を図ることができる。   Thus, the uninterruptible power supply 1-2 of this embodiment is short-time after restarting (power failure recovery reboot) by rapidly charging the battery 6 and then outputting the inverter after power recovery from a power failure. Even if a power failure occurs again later, a predetermined battery retention time can be secured. Thereby, the operational safety of the uninterruptible power supply can be improved.

以上、本発明についての実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、入力端子から入力する電力及び出力端子から出力する電力は、少なくとも一方が直流でもよい。それに合わせて、電力供給手段の構成を変えてもよい。電流検出器5、充電電流検出回路8、充電電圧検出回路9及び充電完了検出回路10に代えて、電力の入力の再開が検出されてからの時間を計測するタイマを用いてもよい。   As mentioned above, although demonstrated according to embodiment about this invention, this invention is not limited to the said embodiment. For example, at least one of the power input from the input terminal and the power output from the output terminal may be direct current. In accordance with this, the configuration of the power supply means may be changed. Instead of the current detector 5, the charging current detection circuit 8, the charging voltage detection circuit 9, and the charging completion detection circuit 10, a timer that measures the time after the restart of power input is detected may be used.

本発明に係る無停電電源装置の第一実施形態(フロート充電方式)を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows 1st embodiment (float charge system) of the uninterruptible power supply which concerns on this invention. 図1の無停電電源装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the uninterruptible power supply of FIG. 本発明に係る無停電電源装置の第二実施形態(トリクル充電方式)を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows 2nd embodiment (a trickle charge system) of the uninterruptible power supply which concerns on this invention. 従来の無停電電源装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the conventional uninterruptible power supply.

符号の説明Explanation of symbols

1−1、1−2 無停電電源装置
2 過電流保護器
3 高力率整流回路
4 インバータ回路
5 電流検出器
6 バッテリ
7 入力電圧検出回路
8 充電電流検出回路
9 充電電圧検出回路
10 充電完了検出回路
11−1、11−2 シーケンス制御回路
12 昇圧回路
20 充電回路
25 充電器制御回路
52 UPS制御回路
A、A1、A2 入力端子
B、B1、B2 出力端子
2001〜2004、2007、2010、2011 ダイオード
2005、2012 リアクトル
2006、2013 コンデンサ
2008 トランス
2501、2506 誤差増幅器(E−AMP)
2502、2507 抵抗器
2503 比較器(CMP)
2504 駆動回路
2505、2509 基準電圧源
2508 鋸歯状波発生器
1-1, 1-2 Uninterruptible power supply 2 Overcurrent protector 3 High power factor rectifier circuit 4 Inverter circuit 5 Current detector 6 Battery 7 Input voltage detection circuit 8 Charging current detection circuit 9 Charging voltage detection circuit 10 Charging completion detection Circuit 11-1, 11-2 Sequence control circuit 12 Booster circuit 20 Charging circuit 25 Charger control circuit 52 UPS control circuit A, A1, A2 Input terminal B, B1, B2 Output terminal 2001-2004, 2007, 2010, 2011 Diode 2005, 2012 Reactor 2006, 2013 Capacitor 2008 Transformer 2501, 2506 Error amplifier (E-AMP)
2502, 2507 Resistor 2503 Comparator (CMP)
2504 Drive circuit 2505, 2509 Reference voltage source 2508 Sawtooth generator

Claims (8)

電力を入力する入力端子と電力を出力する出力端子とを有する電力供給手段と、
前記入力端子への電力の入力が遮断されたときに前記電力供給手段へ電力を供給するバッテリと、
前記入力端子に入力された電力を用いて前記バッテリを充電する充電手段と、
前記入力端子への電力の入力が再開されたことを検出する入力検出手段と、
前記バッテリの満充電を検出する充電完了検出手段と、
前記入力検出手段で前記電力の入力の再開が検出されてから前記充電完了検出手段で前記バッテリの満充電が検出されるまで、前記電力供給手段に対して前記出力端子からの電力の出力を停止させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする無停電電源装置。
Power supply means having an input terminal for inputting power and an output terminal for outputting power;
A battery for supplying power to the power supply means when input of power to the input terminal is interrupted;
Charging means for charging the battery using electric power input to the input terminal;
Input detection means for detecting that the input of power to the input terminal has been resumed;
Charging completion detection means for detecting full charge of the battery;
The output of the power from the output terminal to the power supply means is stopped until the charging completion detection means detects full charge of the battery after the input detection means detects the restart of the input of the power. Control means for causing
An uninterruptible power supply characterized by comprising:
前記入力端子から入力される電力が第一の交流電力であり、前記出力端子から出力される電力が第二の交流電力であり、
前記電力供給手段は、前記第一の交流電力を前記入力端子から入力して直流電力に変換する第一の電力供給手段と、この第一の電力供給手段によって変換された直流電力を前記第二の交流電力に変換して前記出力端子から出力する第二の電力供給手段とを有し、
前記バッテリは、前記第一の交流電力の入力が遮断されたときに前記第二の電力供給手段へ直流電力を供給し、
前記充電手段は、前記第一の交流電力を前記入力端子から入力して直流電力に変換して前記バッテリを充電し、
前記制御手段は、前記入力検出手段で前記第一の交流電力の入力の再開が検出されてから前記充電完了検出手段で前記バッテリの満充電が検出されるまで、前記第二の電力供給手段の動作を停止させる、
ことを特徴とする請求項1記載の無停電電源装置。
The power input from the input terminal is first AC power, the power output from the output terminal is second AC power,
The power supply means receives the first AC power from the input terminal and converts the first AC power into DC power, and converts the DC power converted by the first power supply means into the second power. A second power supply means for converting to AC power and outputting from the output terminal,
The battery supplies DC power to the second power supply means when the input of the first AC power is interrupted,
The charging means inputs the first AC power from the input terminal and converts the first AC power into DC power to charge the battery,
The control means includes the second power supply means until the full charge of the battery is detected by the charge completion detection means after the input detection means detects the restart of the input of the first AC power. Stop operation,
The uninterruptible power supply according to claim 1.
第一の電力供給手段が前記充電手段を兼ねる、
ことを特徴とする請求項2記載の無停電電源装置。
The first power supply means also serves as the charging means;
The uninterruptible power supply according to claim 2 characterized by things.
前記充電完了検出手段は、前記バッテリに対する充電電圧及び充電電流を検出し、これらの充電電圧及び充電電流が設定値に達することをもって前記バッテリの満充電を検出する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の無停電電源装置。
The charging completion detecting means detects a charging voltage and a charging current for the battery, and detects a full charge of the battery when the charging voltage and the charging current reach a set value.
The uninterruptible power supply according to any one of claims 1 to 3.
前記バッテリは有機ラジカル電池である、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の無停電電源装置。
The battery is an organic radical battery,
The uninterruptible power supply device according to any one of claims 1 to 4.
前記バッテリは有機ラジカル電池であり、
前記充電完了検出手段は、前記入力検出手段で前記電力の入力の再開が検出されてからの時間を計測し、この時間が設定値に達することをもって前記バッテリの満充電を検出する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の無停電電源装置。
The battery is an organic radical battery;
The charge completion detection means measures the time from when the input detection means detects the restart of the input of the power, and detects the full charge of the battery when this time reaches a set value.
The uninterruptible power supply according to any one of claims 1 to 3.
外部から入力端子に供給される電力を出力端子へ供給しつつバッテリを充電し、
前記入力端子への電力の供給が断たれたときに前記バッテリから前記出力端子へ電力を供給し、
前記入力端子へ電力の供給が再開されたとき、前記バッテリを満充電にした後に、当該電力を前記出力端子へ供給する、
ことを特徴とする無停電電源装置の出力制御方法。
Charging the battery while supplying power to the input terminal from the outside,
Supplying power from the battery to the output terminal when power supply to the input terminal is interrupted;
When the supply of power to the input terminal is resumed, the battery is fully charged and then the power is supplied to the output terminal.
An output control method for an uninterruptible power supply.
前記バッテリとして有機ラジカル電池を使用する、
ことを特徴とする請求項7記載の無停電電源装置の出力制御方法。
Using an organic radical battery as the battery,
The output control method for an uninterruptible power supply according to claim 7.
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