(57)【要約】【課題】無停電電源装置の出力側に接続された負荷の大きさに依存せず、毎回一定電流で蓄電池放電することができる無停電電源装置によって、蓄電池の経年劣化を正確に把握できるようにする。【解決手段】  無停電電源装置が商用交流電源によって運転している状態において、無停電電源装置の整流器または蓄電池電圧昇降圧回路で、一定電流制御を行いながら蓄電池放電を行うことよって、負荷の大きさに依存せずに、毎回一定電流で蓄電池放電し、その際の蓄電池特性を測定する。【選択図】図１
2011010417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流電源を整流して直流変換する整流器と、蓄電池と、前記整流器または蓄電池の直流を交流変換するインバータと、各構成要素の動作を制御する制御装置を有し、商用交流電源の停電時に蓄電池から負荷に給電を行う無停電電源装置において、
前記制御装置に、前記蓄電池の放電電流を一定に制御する蓄電池電流一定制御手段を設け、商用交流電源による運転中に、前記蓄電池電流一定制御手段により負荷容量にかかわらず任意の一定電流での蓄電池放電を行わせることを特徴とする無停電電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載された無停電電源装置において、前記蓄電池電流一定制御手段により毎回同一の任意の一定電流で蓄電池放電を行わせたときの、蓄電池特性の蓄電池電圧および蓄電池内部抵抗の少なくとも一つを測定して、蓄電池の健全性診断を行う健全性確認手段を設けたことを特徴とする無停電電源装置。
【請求項３】
請求項２に記載された無停電電源装置において、前記蓄電池電流一定制御手段により毎回同一の任意の一定電流で蓄電池放電を行わせたときの、蓄電池電圧及び蓄電池内部抵抗の少なくとも一つの経時変化を測定して、蓄電池の健全性診断を行う健全性確認手段を設けたことを特徴とする無停電電源装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載された無停電電源装置において、予め設定された時間毎に、定期的に任意の一定電流で蓄電池放電を行わせる試験用放電指令手段を設けたことを特徴とする無停電電源装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載された無停電電源装置に対し、遠隔操作によって、前記蓄電池電流一定制御手段により任意の一定電流で蓄電池放電を行わせる遠隔制御装置を設けたことを特徴とする無停電電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無停電電源装置における高い健全性の提供に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
停電が発生したときにも運用を継続する必要がある計算機や通信のシステムにおいては、蓄電池などの電力を使用して負荷装置への給電を継続させる無停電電源装置を使用することが多い。図８に示すように、無停電電源装置１は、常時は交流入力電力を電力変換した交流出力電力または交流入力電力を負荷装置３に供給している。それと同時に、蓄電池２などの蓄電要素にエネルギーを蓄えている。ここで、４は整流器、５はインバータ、６は直送給電切換器、７は停電検出器、８は上記各要素の動作を制御する制御装置である。
【０００３】
停電が発生したときには、図９に示すように、蓄電池２のエネルギーを電力変換した交流出力電力を負荷装置３に供給する。蓄電池２には経年劣化による寿命があり、また無停電電源装置１の系全体において蓄電池２の故障率は比較的高い。このため、高い給電信頼性を必要とするシステムにおいては、無停電電源装置１が停電発生時に健全に動作するようにするために、蓄電池の健全性確認を定期的に実施することが求められる。
【０００４】
蓄電池の健全性確認としては、特許文献１のように、蓄電池内部抵抗や蓄電池電圧を測定する蓄電池監視システムが提案されている。一般に、蓄電池内部抵抗を測定する際には蓄電池放電を行う必要があるが、十分大きな電流での蓄電池放電によって蓄電池内部抵抗を測定しようとすると、蓄電池監視システムの装置が高価になったり大形になったりする。
【０００５】
このため、無停電電源装置で蓄電池放電させることによって、十分大きな電流での蓄電池放電を行い、蓄電池内部抵抗を測定するシステムが提案されている。蓄電池の経年変化を正確に把握するためには、毎回同一の測定条件（蓄電池放電電流等）のもとで蓄電池内部抵抗等の特性を測定する必要がある。
【０００６】
従来の無停電電源装置では、整流器を停止させて交流入力電力を零にした状態で蓄電池放電をさせるため、蓄電池放電電流は図１０Ａ、または図１０Ｂのように、出力側に接続された負荷の大きさに依存して変動していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−８００３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、無停電電源装置の出力側に接続された負荷の大きさに依存せず、毎回一定電流で蓄電池放電が可能な無停電電源装置によって、蓄電池の経年劣化を正確に把握できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、商用交流電源を整流して直流変換する整流器と、蓄電池と、前記整流器または蓄電池の直流を交流変換するインバータと、各構成要素の動作を制御する制御装置を有し、商用交流電源の停電時に蓄電池から負荷に給電を行う無停電電源装置において、前記制御装置に、前記蓄電池の放電電流を一定に制御する蓄電池電流一定制御手段を設け、商用交流電源による運転中に、前記蓄電池電流一定制御手段により負荷容量にかかわらず任意の一定電流での蓄電池放電を行わせることを特徴とする。
【００１０】
また、蓄電池電流一定制御手段により毎回同一の任意の一定電流で蓄電池放電を行わせたときの、蓄電池特性の蓄電池電圧及び蓄電池内部抵抗の少なくとも一つを測定して、蓄電池の健全性診断を行う健全性確認手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、蓄電池電流一定制御手段により毎回同一の任意の一定電流で蓄電池放電を行わせたときの、蓄電池電圧及び蓄電池内部抵抗の少なくとも一つの経時変化を測定して、蓄電池の健全性診断を行う健全性確認手段を設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、予め設定された時間毎に、定期的に任意の一定電流で蓄電池放電を行わせる試験用放電指令手段を設けたことを特徴とする。
【００１３】
さらに、無停電電源装置に対し、遠隔操作によって、前記蓄電池電流一定制御手段により任意の一定電流で蓄電池放電を行わせる遠隔制御装置を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、無停電電源装置に、蓄電池の放電電流を一定に制御する蓄電池電流一定制御手段を設け、商用交流電源による運転中に、前記蓄電池電流一定制御手段により負荷容量にかかわらず任意の一定電流での蓄電池放電を行わせ、蓄電池の健全性診断を行い、蓄電池の経年劣化を正確に把握できるという従来にない効果を実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１の無停電電源装置を示すブロック図である。
【図２Ａ】実施例１の小負荷時の蓄電池放電運転状態における無停電電源装置を示すブロック図である。
【図２Ｂ】実施例１の大負荷時の蓄電池放電運転状態における無停電電源装置を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例２の無停電電源装置を示すブロック図である。
【図４Ａ】実施例２の小負荷時の蓄電池放電運転状態における無停電電源装置を示すブロック図である。
【図４Ｂ】実施例２の大負荷時の蓄電池放電運転状態における無停電電源装置を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施例３の無停電電源装置を示すブロック図である。
【図６Ａ】実施例３の停電時における無停電電源装置を示すブロック図である。
【図６Ｂ】実施例３の測定時における無停電電源装置を示すブロック図である。
【図７】実施例３に遠隔制御装置を付加した無停電電源装置を示すブロック図である。
【図８】従来の無停電電源装置の通常運転状態におけるブロック図である。
【図９】従来の無停電電源装置の蓄電池放電運転状態におけるブロック図である。
【図１０Ａ】従来の無停電電源装置の大負荷時の蓄電池放電電流状態を示すブロック図である。
【図１０Ｂ】従来の無停電電源装置の小負荷時の蓄電池放電電流状態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１、図２Ａ、図２Ｂは、無停電電源装置の整流器に、蓄電池放電時の蓄電池電流一定制御手段を設けた例を示す。
【００１８】
通常運転時は従来の無停電電源装置と同じく、図１に示すように整流器４は直流電圧一定制御手段９によって直流電圧を出力している。
【００１９】
測定のために蓄電池２の放電を行うときには、整流器４は蓄電池電流一定制御手段１０によって直流電圧を出力する。蓄電池放電電流が目標値よりも小さいときには、整流器４の直流電圧出力を小さくし、蓄電池放電電流が目標値よりも大きいときには、整流器４の直流電圧出力を大きくすることで、図２Ａ、図２Ｂに示すように負荷の大きさに依存せず常に蓄電池電流を一定に維持する。１１はインバータ５の交流出力を制御する交流出力電圧一定制御手段であり、整流器の出力電圧の大小にかかわらず一定の交流電圧を出力する。
【００２０】
このような構成とすることによって、負荷の大きさに依存せずに、予め設定した電流で蓄電池を放電することができる。
【実施例２】
【００２１】
図３、図４Ａ、図４Ｂは、無停電電源装置の蓄電池電圧昇降圧回路に蓄電池放電時の蓄電池電流一定制御手段を設けた例を示す。通常運転時は、従来の無停電電源装置と同様に、図３に示すように整流器４は直流電圧一定制御手段９によって直流電圧を出力している。また、蓄電池電圧昇降圧回路２０は蓄電池電圧一定制御手段２１によって蓄電池２を充電している。
【００２２】
測定のために蓄電池放電を行うときには、図４Ａ、図４Ｂに示すように蓄電池電圧昇降圧回路２０は蓄電池電流一定制御手段２２によって一定電流で蓄電池２を放電し、整流器出力の直流電圧が上昇する。整流器２は直流電圧一定制御手段９によって、直流電圧が目標値より大きいときには商用電源からの入力電力を抑制し、直流電圧が目標値より小さいときには入力電力を増大する。
【００２３】
このような構成とすることによって、図４Ａ、図４Ｂのように負荷の大きさに依存せずに、予め設定した電流で蓄電池２を放電することができる。
【実施例３】
【００２４】
図５、図６Ａ、図６Ｂは、実施例３において、無停電電源装置の蓄電池診断運転状態を示したものである。蓄電池２には蓄電池電圧および蓄電池内部抵抗の少なくとも一つの値もしくはその経時変化による蓄電池の健全性確認手段として、無停電電源装置外部試験用放電指令手段３０が設けられる。無停電電源装置外部試験用放電指令手段３０は無停電電源装置１に内蔵されていても良く、電流検出回路３１、電圧検出回路３２、内部抵抗検出回路３３を有する。また、試験用放電指令手段４０が設けられる。図５の通常運転時は蓄電池２に充電される。停電時は図６Ａに示すように、蓄電池２から給電される。蓄電池の健全性診断のために蓄電池放電を行うときには、験用放電指令手段４０の信号に基づき図６Ｂに示すように負荷の大きさに依存せずに、予め設定した一定電流で蓄電池２を放電し、無停電電源装置外部試験用放電指令手段３０により蓄電池の各種データが測定される。
【００２５】
蓄電池の健全性確認のための蓄電池放電運転指令については、試験用放電指令手段４０により予め設定した時間毎に定期的に指令を行うが、図７に示すように、遠隔制御装置５０を設けて、通信手段を用いて遠隔操作によって指令を行うことにしてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１：無停電電源装置
２：蓄電池
３：負荷装置
４：整流器
５：インバータ
８：制御装置
９：直流電圧一定制御手段
１０：蓄電池電流一定制御手段
２０：蓄電池電圧昇降圧回路
２２：蓄電池電流一定制御手段
３０：無停電電源装置外部試験用放電指令手段
４０：試験用放電指令手段
５０：遠隔制御装置
【図１】
2011010417.tif 000003
【図２Ａ】
2011010417.tif 000004
【図２Ｂ】
2011010417.tif 000005
【図３】
2011010417.tif 000006
【図４Ａ】
2011010417.tif 000007
【図４Ｂ】
2011010417.tif 000008
【図５】
2011010417.tif 000009
【図６Ａ】
2011010417.tif 000010
【図６Ｂ】
2011010417.tif 000011
【図７】
2011010417.tif 000012
【図８】
2011010417.tif 000013
【図９】
2011010417.tif 000014
【図１０Ａ】
2011010417.tif 000015
【図１０Ｂ】
2011010417.tif 000016