(57)【要約】  本発明は、無停電電源供給のための選択スイッチ装置と、その選択スイッチ装置を利用した電源供給装置、及びそのスイッチング方法に関し、複数の電源供給源（Ｓｏｕｒｃｅ）から出力される電源を選択的に負荷に供給する選択スイッチ装置の構造を改善して、より安定的かつ安全に負荷に電源を供給することができるようにしようとする。  このために、本発明の無停電電源供給のための選択スイッチ装置は、半導体スイッチ（例えば、ＳＣＲ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）スイッチ）で構成されていた既存の選択スイッチ装置に、並列に機械的（または電気的）接点スイッチを備えて、半導体スイッチのオン・オフ時、機械的（または電気的）接点スイッチを共にオン・オフさせて半導体スイッチの動作時間（使用時間）を最小化させることにより、半導体スイッチによる問題や故障を減少させる。  また、本発明の無停電電源供給のための選択スイッチ装置は、単純に並列に機械的な（または電気的である）接点スイッチを備えた場合に発生する問題、すなわち、電源供給経路の切り替え時に、各電源供給源が同時に投入される問題を防止するために、スイッチング手段の異常が発生した電源供給源から当該スイッチング手段が電気的、機械的に完全に分離され得るようにして、スイッチング手段による重ね合わせが発生されないように電源供給経路の切り替えを行うことにより、安定的かつ連続的な電源供給が可能なようにする。
2011502462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の駆動信号に応じてターンオンまたはターンオフされて、第１の電源供給源の出力電源を負荷に供給する第１の接触スイッチング手段と、
該第１の接触スイッチング手段と並列に接続され、第１のゲート信号に応じてターンオンまたはターンオフされて、前記第１の接触スイッチング手段のターンオフ時、前記第１の電源供給源の出力電源を前記負荷に供給する第１の半導体スイッチング手段と、
第２の駆動信号に応じてターンオンまたはターンオフされて、第２の電源供給源の出力電源を前記負荷に供給する第２の接触スイッチング手段と、
該第２の接触スイッチング手段と並列に接続され、第２のゲート信号に応じてターンオンまたはターンオフされて、前記第２の接触スイッチング手段のターンオフ時、前記第２の電源供給源の出力電源を前記負荷に供給する第２の半導体スイッチング手段と、
前記第１の駆動信号及び第２の駆動信号と前記第１のゲート信号及び第２のゲート信号とを発生させる制御手段とを備え、
前記制御手段が、前記第１の駆動信号と前記第１のゲート信号とを共に発生させ、前記第２の駆動信号と前記第２のゲート信号とを共に発生させることを特徴とする選択スイッチ装置。
【請求項２】
前記第１の半導体スイッチング手段が、前記第１の接触スイッチング手段のターンオン時にも前記第１のゲート信号を持続的に受信し、前記第２の半導体スイッチング手段が、前記第２の接触スイッチング手段のターンオン時にも前記第２のゲート信号を持続的に受信することを特徴とする請求項１に記載の選択スイッチ装置。
【請求項３】
前記第１の接触スイッチング手段のインピーダンス（接触抵抗）が前記第１の半導体スイッチング手段の内部インピーダンスより小さく、前記第２の接触スイッチング手段のインピーダンス（接触抵抗）が前記第２の半導体スイッチング手段の内部インピーダンスより小さいことを特徴とする請求項１に記載の選択スイッチ装置。
【請求項４】
前記第１の接触スイッチング手段のターンオン所要時間が前記第１の半導体スイッチング手段のターンオン所要時間より長く、前記第２の接触スイッチング手段のターンオン所要時間が前記第２の半導体スイッチング手段のターンオン所要時間より長いことを特徴とする請求項３に記載の選択スイッチ装置。
【請求項５】
前記第１の接触スイッチング手段及び第２の接触スイッチング手段が、機械的にターンオンまたはターンオフされる機械的接点スイッチであることを特徴とする請求項３に記載の選択スイッチ装置。
【請求項６】
前記第１の接触スイッチング手段及び第２の接触スイッチング手段が、電気的にターンオンまたはターンオフされる電気的接点スイッチであることを特徴とする請求項３に記載の選択スイッチ装置。
【請求項７】
前記第１の半導体スイッチング手段及び第２の半導体スイッチング手段が、ＳＣＲ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）スイッチ、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）スイッチ、ＧＴＯ（Ｇａｔｅ  Ｔｕｒｎ−Ｏｆｆ）スイッチ、またはＢＪＴ（Ｂｉｐｏｒ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）スイッチのうち、いずれか１つの半導体スイッチであることを特徴とする請求項３に記載の選択スイッチ装置。
【請求項８】
第１の電源供給源と、
第２の電源供給源と、
第１の駆動信号に応じてターンオンまたはターンオフされて、前記第１の電源供給源の出力電源を負荷に供給する第１の接触スイッチング手段と、
該第１の接触スイッチング手段と並列に接続され、第１のゲート信号に応じてターンオンまたはターンオフされて、前記第１の接触スイッチング手段のターンオフ時、前記第１の電源供給源の出力電源を前記負荷に供給する第１の半導体スイッチング手段と、
第２の駆動信号に応じてターンオンまたはターンオフされて、前記第２の電源供給源の出力電源を前記負荷に供給する第２の接触スイッチング手段と、
該第２の接触スイッチング手段と並列に接続され、第２のゲート信号に応じてターンオンまたはターンオフされて、前記第２の接触スイッチング手段のターンオフ時、前記第２の電源供給源の出力電源を前記負荷に供給する第２の半導体スイッチング手段と、
前記第１の駆動信号及び第２の駆動信号と前記第１のゲート信号及び第２のゲート信号とを発生させる制御手段とを備え、
前記制御手段が、前記第１の駆動信号と前記第１のゲート信号とを共に発生させ、前記第２の駆動信号と前記第２のゲート信号とを共に発生させることを特徴とする電源供給装置。
【請求項９】
前記第１の電源供給源が、第１のＵＰＳ（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｕｐｐｌｙ）であり、前記第２の電源供給源が、第２のＵＰＳ（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｕｐｐｌｙ）であることを特徴とする請求項８に記載の電源供給装置。
【請求項１０】
前記第１の半導体スイッチング手段が、前記第１の接触スイッチング手段のターンオン時にも前記第１のゲート信号を持続的に受信し、前記第２の半導体スイッチング手段が、前記第２の接触スイッチング手段のターンオン時にも前記第２のゲート信号を持続的に受信することを特徴とする請求項８に記載の電源供給装置。
【請求項１１】
前記第１の接触スイッチング手段のインピーダンス（接触抵抗）が前記第１の半導体スイッチング手段の内部インピーダンスより小さく、前記第２の接触スイッチング手段のインピーダンス（接触抵抗）が前記第２の半導体スイッチング手段の内部インピーダンスより小さいことを特徴とする請求項１０に記載の電源供給装置。
【請求項１２】
前記第１の接触スイッチング手段のターンオン所要時間が前記第１の半導体スイッチング手段のターンオン所要時間より長く、前記第２の接触スイッチング手段のターンオン所要時間が前記第２の半導体スイッチング手段のターンオン所要時間より長いことを特徴とする請求項１０に記載の電源供給装置。
【請求項１３】
ゲート信号に応じてターンオンまたはターンオフされる半導体スイッチと駆動信号に応じてターンオンまたはターンオフされる接点スイッチとが並列に接続されたスイッチング部を複数備え、複数の電源供給源の出力電源を選択的に負荷に供給するスイッチング手段と、
前記各接点スイッチが電気的にターンオフされたか否かを感知して接点感知信号を出力する接点感知部と、
前記各スイッチング部の出力電源及び前記接点感知部からの接点感知信号に応じて、前記各スイッチング部がターンオフされたか否かを感知して状態信号を出力する状態検出部と、
該状態検出部からの状態信号に応じて、前記負荷に対する電源供給経路の切り替えを命令する切り替え命令部と、
を備えることを特徴とする選択スイッチ装置。
【請求項１４】
前記複数の電源供給源の出力電源を感知して電源感知信号を前記状態検出部に伝送する電源感知部をさらに備え、
前記状態検出部が、前記各スイッチング部の出力電源、前記接点感知部からの接点感知信号、及び前記電源感知部からの電源感知信号に応じて前記各スイッチング部がターンオフされたか否かを感知し、前記複数の電源供給源のうち、切り替えられる電源供給源の出力電圧が正常的であるか否かを確認して状態信号を出力することを特徴とする請求項１３に記載の選択スイッチ装置。
【請求項１５】
前記各スイッチング部が、
前記駆動信号に応じてターンオンまたはターンオフされて対応する電源供給源の出力電源を前記負荷に供給する前記接点スイッチと、
該接点スイッチと並列に接続され、前記ゲート信号に応じてターンオンまたはターンオフされて、前記接点スイッチのターンオフ時、前記対応する電源供給源の出力電源を前記負荷に供給する前記半導体スイッチと、
前記接点スイッチと並列に接続され、前記対応する電源供給源の出力電源を充電する充電手段と、
を備えることを特徴とする請求項１３に記載の選択スイッチ装置。
【請求項１６】
前記接点感知部が、前記充電手段の放電による前記充電手段の電圧変化を感知して、前記接点スイッチがターンオフされたか否かを感知することを特徴とする請求項１５に記載の選択スイッチ装置。
【請求項１７】
前記接点感知部が、前記充電手段の放電により前記接点スイッチを介して流れる電流を感知し、前記接点スイッチがターンオフされたか否かを感知することを特徴とする請求項１５に記載の選択スイッチ装置。
【請求項１８】
前記各スイッチング部に対して前記駆動信号と前記ゲート信号とが共に印加されることを特徴とする請求項１５に記載の選択スイッチ装置。
【請求項１９】
複数の電源供給源と、
ゲート信号に応じてターンオンまたはターンオフされる半導体スイッチと駆動信号に応じてターンオンまたはターンオフされる接点スイッチとが並列に接続されたスイッチング部を複数備え、前記複数の電源供給源の出力電源を選択的に負荷に供給するスイッチング手段と、
前記各接点スイッチが電気的にターンオフされたか否かを感知して接点感知信号を出力する接点感知部と、
前記各スイッチング部の出力電源及び前記接点感知部からの接点感知信号に応じて、前記各スイッチング部がターンオフされたか否かを感知して状態信号を出力する状態検出部と、
該状態検出部からの状態信号に応じて、前記負荷に対する電源供給経路の切り替えを命令する切り替え命令部と、
を備えることを特徴とする電源供給装置。
【請求項２０】
前記電源供給源が、ＵＳＰ（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｕｐｐｌｙ）であることを特徴とする請求項１９に記載の電源供給装置。
【請求項２１】
前記複数の電源供給源の出力電源を感知して電源感知信号を前記状態検出部に伝送する電源感知部をさらに備え、
前記状態検出部が、前記各スイッチング部の出力電源、前記接点感知部からの接点感知信号、及び前記電源感知部からの電源感知信号に応じて前記各スイッチング部がターンオフされたか否かを感知し、前記複数の電源供給源のうち、切り替えられる電源供給源の出力電圧が正常的であるか否かを確認して状態信号を出力することを特徴とする請求項１９に記載の電源供給装置。
【請求項２２】
前記各スイッチング部が、
前記駆動信号に応じてターンオンまたはターンオフされて対応する電源供給源の出力電源を前記負荷に供給する前記接点スイッチと、
該接点スイッチと並列に接続され、前記ゲート信号に応じてターンオンまたはターンオフされて、前記接点スイッチのターンオフ時、前記対応する電源供給源の出力電源を前記負荷に供給する前記半導体スイッチと、
前記接点スイッチと並列に接続され、前記対応する電源供給源の出力電源を充電する充電手段と、
を備えることを特徴とする請求項１９に記載の電源供給装置。
【請求項２３】
前記接点感知部が、前記充電手段の放電による前記充電手段の電圧変化を感知して、前記接点スイッチがターンオフされたか否かを感知することを特徴とする請求項２２に記載の電源供給装置。
【請求項２４】
前記接点感知部が、前記充電手段の放電により前記接点スイッチを介して流れる電流を感知し、前記接点スイッチがターンオフされたか否かを感知することを特徴とする請求項２２に記載の電源供給装置。
【請求項２５】
前記各スイッチング部に対して前記駆動信号と前記ゲート信号とが共に印加されることを特徴とする請求項２２に記載の電源供給装置。
【請求項２６】
負荷に電源を供給する第１の電源供給源の出力電源に異常が発生したとき、前記第１の電源供給源に対応する第１のスイッチング手段をターンオフさせる第１の制御信号を前記第１のスイッチング手段に出力する第１のステップと、
前記第１のスイッチング手段が電気的に完全にターンオフされたか否かを確認する第２のステップと、
前記第１のスイッチング手段がターンオフされたとき、第２の電源供給源に対応する第２のスイッチング手段をターンオンさせる第２の制御信号を前記第２のスイッチング手段に出力する第３のステップと、
を含むことを特徴とするスイッチング方法。
【請求項２７】
前記第１の制御信号及び第２の制御信号のそれぞれが、
半導体スイッチをターンオンまたはターンオフさせるゲート信号と、
前記半導体スイッチと並列に接続された接点スイッチをターンオンまたはターンオフさせる駆動信号と、
を備えることを特徴とする請求項２６に記載のスイッチング方法。
【請求項２８】
前記第２のステップが、前記第１のスイッチング手段の出力電源が「０」電圧であり、前記接点スイッチが電気的にターンオフされたか否かを確認することを特徴とする請求項２７に記載のスイッチング方法。
【請求項２９】
前記第２のステップが、前記接点スイッチと並列に接続され、前記第１の電源供給源の出力電源の正常供給時、前記第１の電源供給源の出力電源を充電し、前記第１の電源供給源の出力電源の遮断時、前記充電された電源を放電する充電手段を備え、該充電手段の電圧変化を介して前記接点スイッチがターンオフされたか否かを確認することを特徴とする請求項２８に記載のスイッチング方法。
【請求項３０】
前記第２のステップが、前記接点スイッチと並列に接続され、前記第１の電源供給源の出力電源の正常供給時、前記第１の電源供給源の出力電源を充電し、前記第１の電源供給源の出力電源の遮断時、前記充電された電源を放電する充電手段を備え、該充電手段の放電により前記接点スイッチに流れる電流を介して前記接点スイッチがターンオフされたか否かを確認することを特徴とする請求項２８に記載のスイッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無停電電源供給のための選択スイッチ（ＳＴＳ：Ｓｔａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｓｗｉｔｃｈ）装置、これを利用した電源供給装置、及びそのスイッチング方法に関し、より詳細には、並列に運用される複数個の電源供給源の出力端に備えられ、いずれか一方の電源供給源に異常が発生すると、他方の電源供給源に電源供給経路を切り替えて電源を選択的に負荷に供給することにより、一層安定的かつ連続的に電源供給ができるようにする選択スイッチ装置、これを利用した電源供給装置、及びそのスイッチング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気、電子、情報通信技術の飛躍的な発展に伴い、コンピュータ、交換機、伝送装備、中継器、及びサーバなど、多くの情報通信システムがより緊密かつ有機的に結合されている。ところが、このような情報通信システムは、非常に安定した電源が供給されないと信頼度を確保できないという特徴を有する。すなわち、産業用先端装備、医療機器、コンピュータ、各種金融機器、事務自動化機器、精密制御機器、及び情報通信機器など、高度なデジタル情報処理を要する機器は、商用電源の電圧降下（ｓａｇ）、電圧上昇（ｓｗｅｌｌ）、瞬間停電（ｏｕｔａｇｅ）、過電圧、低電圧、及び電圧不平衡（ｖｏｌｔａｇｅ  ｕｎｂａｌａｎｃｅ）などの電圧変動に非常に敏感に反応する。
【０００３】
このような所望しなかった各種電圧変動が発生すれば、電力品質が低下して、各種電子機器が誤動作したり、動作が完全に停止することもあり、さらには、火災を起こすなど、深刻な問題を招く恐れがある。このような停電及び電圧変動に対応するために、電圧変動、周波数変動、瞬間停電、及び過度電圧などによる電源異常を防止し、安定した電源を持続的に供給するための装置として、ＵＰＳ（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｕｐｐｌｙ、以下「ＵＰＳ」とする）が代表的に使用されている。
【０００４】
また、瞬間の負荷事故が莫大な経済的な損失を発生させる負荷には、１つのＵＰＳでは足りなくて、２台以上のＵＰＳを設置し、各ＵＰＳ出力端に選択スイッチ（ＳＴＳ）装置を設置していずれか一方のＵＰＳにおける事故に備えている。
【０００５】
図１は、従来、２台のＵＰＳを用いて負荷に電源を供給する電源供給装置の構造を示した図であり、図２は、従来、２台のＵＰＳの出力に選択スイッチ（ＳＴＳ）装置を備えて、負荷に電源を供給する電源供給装置の構造をより具体的に示した図である。
【０００６】
図１の電源供給装置において、選択スイッチ（ＳＴＳ）装置は、第１のＵＰＳ及び第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１、Ｓｏｕｒｃｅ２）の出力端と負荷との間に備えられ、第１のＵＰＳ及び第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１、Ｓｏｕｒｃｅ２）の出力電源のうち、いずれか１つを負荷に供給することにより、安定した電源供給がなされるようにしている。
【０００７】
このために、選択スイッチ（ＳＴＳ）装置において、各ＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１、Ｓｏｕｒｃｅ２）の出力端はＳＣＲ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ、シリコン制御整流素子といい、サイリスタ（Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ）ともいう）スイッチＳＣＲ１、ＳＣＲ２（以下、「ＳＣＲスイッチ」とする）の入力端と接続され、各ＳＣＲスイッチＳＣＲ１、ＳＣＲ２の出力端は、負荷に共通接続されるようにする。そして、第１のＳＣＲスイッチ及び第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ１、ＳＣＲ２は、ＣＢ（Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｒａｋｅ）手動回路遮断機である第１の遮断機及び第２の遮断機ＣＢ１、ＣＢ２と一対一で並列接続される。
【０００８】
このような第１の遮断機及び第２の遮断機ＣＢ１、ＣＢ２は、ＳＣＲスイッチの故障による点検時または非常時に人が手動で操作してシステムを点検するのに用いられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図１に示されたように構成された選択スイッチ（ＳＴＳ）装置において、各ＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１、Ｓｏｕｒｃｅ２）の電源供給源のうち、いずれか一方の電源供給源がＳＣＲスイッチＳＣＲ１、ＳＣＲ２のいずれか一方の系統を介して負荷に電源を供給するようになる。このとき、ＳＣＲスイッチの核心素子であるＳＣＲは、一対の内部素子が持続的にターンオン・ターンオフを繰り返すようになるが、一般的な選択スイッチ（ＳＴＳ）装置の寿命である８年ないし１０年間の持続的なターンオン・ターンオフの繰り返しによる疲労度のため、ＳＣＲスイッチＳＣＲ１、ＳＣＲ２の内部素子のうち、いずれか１つでも焼損すると、ＵＰＳからの電源供給とは関係なく、正常に負荷に電源を供給することができなくなる。このようなＳＣＲスイッチは、正常的な運用状態で年平均約２％の故障率を有しており、もう１つの問題（電源供給不安定の問題）を引き起こしている。
【００１０】
例えば、第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１）の出力電源は正常であるが、第１のＳＣＲスイッチＳＣＲ１の焼損により短絡（Ｓｈｏｒｔ）事故が発生すると、負荷側の電源供給にも問題が生じるが、第１のＳＣＲスイッチＳＣＲ１の出力がないと判断した選択スイッチ装置の制御部（図示せず）が第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２をターンオンさせることにより、第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）の出力が短絡して大型事故に繋がる恐れがあるということである。
【００１１】
もう１つの問題点として、選択スイッチ装置の核心素子であるＳＣＲスイッチでは、小さな部分であるが、ターンオン・ターンオフ時に発生する高調波（ｈａｒｍｏｎｉｃｓ）によって逆電流（ｒｅｖｅｒｓｅ  ｃｕｒｒｅｎｔ）が発生し、この逆電流によって選択スイッチ（ＳＴＳ）装置の前端に位置したＵＰＳ構成素子（例えば、図４のインバータ、図４の整流器、制御部など）に高調波、ストレス、ノイズ、または電磁波などが発生することにより、ＵＰＳ出力端に選択スイッチ（ＳＴＳ）装置を備えている電源供給系統で、ＵＰＳのみ単独で構成された電源供給系統より一部素子の故障率がさらに高く表われている。
【００１２】
このように、従来技術は、ＳＣＲスイッチの故障問題及びそれによる電源供給の不安定の問題があり、また、逆電流による一部ＵＰＳ構成素子の故障率増加の問題があり、このような問題点を解決しようとすることが本発明の課題である。
【００１３】
したがって、本発明は、複数の電源供給源（Ｓｏｕｒｃｅ）から出力される電源を選択的に負荷に供給する選択スイッチ装置の構造を改善し、より安定的かつ安全に負荷に電源を供給できるようにしようとする。
【００１４】
すなわち、本発明は、半導体スイッチ（例えば、ＳＣＲ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）スイッチ）と並列になるように機械的（または電気的）接点スイッチ（図２参照）を備え、半導体スイッチのオン・オフ時、機械的（または電気的）接点スイッチを共にオン・オフさせて半導体スイッチの動作時間（使用時間）を最小化（例えば、２００ｍＳ／年）させることにより、半導体スイッチの故障率を低減しようとする。
【００１５】
また、上記のように、半導体スイッチと機械的（または電気的）接点スイッチとを共にオン・オフさせることにより、運用中に負荷電流の経路は機械的（または電気的）接点スイッチを介して供給されるため、選択スイッチ（ＳＴＳ）装置のＳＣＲスイッチから発生する高調波による問題点も根本的に除去することができる。
【００１６】
また、本発明は、スイッチング手段による電源供給経路の切り替え時点で電源供給が重ね合わせられ（ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ）ないようにし、もし、選択スイッチ（ＳＴＳ）装置の故障が発生しても事故が負荷及び入力ＵＰＳまで広がることを防止しようとする。
【００１７】
本発明の目的は、上述した目的に制限されず、記載されていない本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解されることができ、本発明の実施形態によってより明らかに分かるはずである。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に表わした手段及びその組み合わせによって実現され得ることが容易に分かるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の目的を達成するための本発明の選択スイッチ装置は、第１の駆動信号に応じてターンオンまたはターンオフされて、第１の電源供給源の出力電源を負荷に供給する第１の接触スイッチング手段と、該第１の接触スイッチング手段と並列に接続され、第１のゲート信号に応じてターンオンまたはターンオフされて、前記第１の接触スイッチング手段のターンオフ時、前記第１の電源供給源の出力電源を前記負荷に供給する第１の半導体スイッチング手段と、第２の駆動信号に応じてターンオンまたはターンオフされて、第２の電源供給源の出力電源を前記負荷に供給する第２の接触スイッチング手段と、該第２の接触スイッチング手段と並列に接続され、第２のゲート信号に応じてターンオンまたはターンオフされて、前記第２の接触スイッチング手段のターンオフ時、前記第２の電源供給源の出力電源を前記負荷に供給する第２の半導体スイッチング手段と、前記第１の駆動信号及び第２の駆動信号と前記第１のゲート信号及び第２のゲート信号とを発生させる制御手段とを備え、前記制御手段が、前記第１の駆動信号と前記第１のゲート信号とを共に発生させ、前記第２の駆動信号と前記第２のゲート信号とを共に発生させる。
【００１９】
また、上記の目的を達成するための本発明の他の選択スイッチ装置は、ゲート信号に応じてターンオンまたはターンオフされる半導体スイッチと駆動信号に応じてターンオンまたはターンオフされる接点スイッチとが並列に接続されたスイッチング部を複数備え、複数の電源供給源の出力電源を選択的に負荷に供給するスイッチング手段と、前記各接点スイッチが電気的にターンオフされたか否かを感知して接点感知信号を出力する接点感知部と、前記各スイッチング部の出力電源及び前記接点感知部からの接点感知信号に応じて、前記各スイッチング部がターンオフされたか否かを感知して状態信号を出力する状態検出部と、該状態検出部からの状態信号に応じて、前記負荷に対する電源供給経路の切り替えを命令する切り替え命令部とを備える。
【００２０】
また、上記の目的を達成するための本発明の電源供給装置は、第１の電源供給源と、第２の電源供給源と、第１の駆動信号に応じてターンオンまたはターンオフされて、前記第１の電源供給源の出力電源を負荷に供給する第１の接触スイッチング手段と、該第１の接触スイッチング手段と並列に接続され、第１のゲート信号に応じてターンオンまたはターンオフされて、前記第１の接触スイッチング手段のターンオフ時、前記第１の電源供給源の出力電源を前記負荷に供給する第１の半導体スイッチング手段と、第２の駆動信号に応じてターンオンまたはターンオフされて、前記第２の電源供給源の出力電源を前記負荷に供給する第２の接触スイッチング手段と、該第２の接触スイッチング手段と並列に接続され、第２のゲート信号に応じてターンオンまたはターンオフされて、前記第２の接触スイッチング手段のターンオフ時、前記第２の電源供給源の出力電源を前記負荷に供給する第２の半導体スイッチング手段と、前記第１の駆動信号及び第２の駆動信号と前記第１のゲート信号及び第２のゲート信号とを発生させる制御手段とを備え、前記制御手段が、前記第１の駆動信号と前記第１のゲート信号とを共に発生させ、前記第２の駆動信号と前記第２のゲート信号とを共に発生させる。
【００２１】
さらに、上記の目的を達成するための本発明の他の電源供給装置は、複数の電源供給源と、ゲート信号に応じてターンオンまたはターンオフされる半導体スイッチと駆動信号に応じてターンオンまたはターンオフされる接点スイッチとが並列に接続されたスイッチング部を複数備え、前記複数の電源供給源の出力電源を選択的に負荷に供給するスイッチング手段と、前記各接点スイッチが電気的にターンオフされたか否かを感知して接点感知信号を出力する接点感知部と、前記各スイッチング部の出力電源及び前記接点感知部からの接点感知信号に応じて、前記各スイッチング部がターンオフされたか否かを感知して状態信号を出力する状態検出部と、該状態検出部からの状態信号に応じて、前記負荷に対する電源供給経路の切り替えを命令する切り替え命令部とを備える。
【００２２】
さらに、上記の目的を達成するための本発明のスイッチング方法は、負荷に電源を供給する第１の電源供給源の出力電源に異常が発生したとき、前記第１の電源供給源に対応する第１のスイッチング手段をターンオフさせる第１の制御信号を前記第１のスイッチング手段に出力する第１のステップと、前記第１のスイッチング手段が電気的に完全にターンオフされたか否かを確認する第２のステップと、前記第１のスイッチング手段がターンオフされたとき、第２の電源供給源に対応する第２のスイッチング手段をターンオンさせる第２の制御信号を前記第２のスイッチング手段に出力する第３のステップとを含む。
【発明の効果】
【００２３】
上記のような本発明は、複数の電源供給源（Ｓｏｕｒｃｅ）から出力される電源を選択的に負荷に供給する選択スイッチ装置の構造を改善することにより、より安定的かつ安全に負荷に電源を供給できるようにする。
【００２４】
より具体的にその効果を説明すると、本発明は、半導体スイッチ（例えば、ＳＣＲ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）スイッチ）と並列になるように機械的（または電気的）接点スイッチを備え、半導体スイッチのオン・オフ時、機械的（または電気的）接点スイッチを共にオン・オフさせて半導体スイッチの動作時間（使用時間）を最小化（例えば、２００ｍＳ／年）させることにより、半導体スイッチの故障率を低減することができるという効果がある。
【００２５】
また、本発明は、上記のように、半導体スイッチと機械的（または電気的）接点スイッチとを共にオン・オフさせることにより、運用中に負荷電流の経路が機械的（または電気的）接点スイッチを介して供給されるため、選択スイッチ（ＳＴＳ）装置のＳＣＲスイッチから発生する高調波による問題点も根本的に解決することができる。
【００２６】
さらに、本発明は、スイッチング手段による電源供給経路の切り替え時点に電源供給が重ね合わせられないようにし、もし、選択スイッチ（ＳＴＳ）装置の故障が発生しても事故が負荷及び入力ＵＰＳまで広がることを防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来、２台のＵＰＳを用いて負荷に電源を供給する電源供給装置の構造を示した図である。
【図２】従来、２台のＵＰＳの出力に選択スイッチ（ＳＴＳ）装置を備えて、負荷に電源を供給する電源供給装置の構造をより具体的に示した図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る無停電電源供給のための選択スイッチ装置及びこれを利用した電源供給装置の構成を示した構成図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る無停電電源供給のための選択スイッチ装置及びこれを利用した電源供給装置の構成を示した構成図である。
【図５】図３または図４のように、選択スイッチ装置に単純に機械的接点スイッチ（ＭＣ）を並列に接続して電源供給経路を切り替える場合に発生する重ね合わせ現像の波形を示した図である。
【図６】上述した図１の構成によって発生され得る問題を解決した本発明の第２の実施形態に係る無停電電源供給のための選択スイッチ装置及びこれを利用した電源供給装置の構成を示した構成図である。
【図７】図６の構成を有する無停電電源供給のための選択スイッチ装置のスイッチング方法に関するフローチャートである。
【図８】図６の構成を有する無停電電源供給のための選択スイッチ装置を利用して電源供給経路を切り替える場合の電源波形を示した図である。
【図９】図６の構成を有する無停電電源供給のための選択スイッチ装置を利用して電源供給経路を切り替える場合の電源波形を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
上述の目的、特徴、及び長所は、添付した図面を参照して詳しく後述されている詳細な説明を通じてより明らかになるはずであり、それにより、本発明の属する技術分野における通常の知識を有した者が本発明の技術的思想を容易に実施できるであろう。また、本発明を説明するにおいて本発明と関連した公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。以下、添付された図面を参照して、本発明に係る好ましい実施形態を詳細に説明する。
【００２９】
図３及び図４は、本発明の第１の実施形態に係る無停電電源供給のための選択スイッチ装置及びこれを利用した電源供給装置の構成を示した構成図である。
【００３０】
図３及び図４の構成要素のうち、図１において使用された構成要素と同じ構成要素には同じ参照符号を付する。
【００３１】
図３に示すように、本発明の第１の実施形態の電源供給装置は、電源供給源である第１のＵＰＳ及び第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１、Ｓｏｕｒｃｅ２）と選択スイッチ装置とを備える。そして、選択スイッチ装置は、第１のＳＣＲスイッチ及び第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ１、ＳＣＲ２、第１のマグネチックスイッチ及び第２のマグネチックスイッチ（ＭＣ）または第１のモータ駆動スイッチ及び第２のモータ駆動スイッチ（ＭＣＣ）（以下、マグネチックスイッチまたはモータ駆動スイッチを「モータ駆動スイッチ」に通称して使用する）ＭＣ１、ＭＣ２と第１の手動遮断機及び第２の手動遮断機ＣＢ１、ＣＢ２とを備える。
【００３２】
本発明の第１の実施形態において、電源供給源の一例として用いられるＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１、Ｓｏｕｒｃｅ２）は、公知の商用製品を使用するので、これに対する説明を省略する。一方、本発明では、電源供給網からの商用電源を電源供給源として使用することもできる。
【００３３】
第１のＳＣＲスイッチＳＣＲ１は、制御部２１からの第１のゲート信号に応じてターンオン・ターンオフされ、第１のゲート信号が印加された状態で自分と並列に接続された第１のモータ駆動スイッチＭＣ１がターンオフされている場合、第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１）の出力電源を負荷に供給する。
【００３４】
第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２は、制御部２１からの第２のゲート信号に応じてターンオン・ターンオフされ、第２のゲート信号が印加された状態で自分と並列に接続された第２のモータ駆動スイッチＭＣ２がターンオフされている場合、第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）の出力電源を負荷に供給する。
【００３５】
このような第１のＳＣＲスイッチ及び第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ１、ＳＣＲ２は、各々その一端が第１のＵＰＳ及び第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１、Ｓｏｕｒｃｅ２）の出力端に接続され、他端が負荷に共通接続される。
【００３６】
第１のモータ駆動スイッチＭＣ１は、インピーダンス成分が最小化された機械的接点スイッチであって、制御部２１からの第１の駆動信号に応じて駆動される駆動モータ（図示せず）によってターンオン・ターンオフされ、第１のＳＣＲスイッチＳＣＲ１と並列に接続される。このとき、第１の駆動信号は、第１のＳＣＲスイッチＳＣＲ１に第１のゲート信号が印加されるとき、同時に第１のモータ駆動スイッチＭＣ１に印加され、駆動モータを駆動させて第１のモータ駆動スイッチＭＣ１をターンオンさせ、逆に、第１のＳＣＲスイッチＳＣＲ１に第１のゲート信号の供給が遮断されると、第１のモータ駆動スイッチＭＣ１の駆動モータを反対に駆動させて第１のモータ駆動スイッチＭＣ１をターンオフさせる。
【００３７】
第２のモータ駆動スイッチＭＣ２は、第１のモータ駆動スイッチＭＣ１のように、インピーダンス成分が最小化された機械的接点スイッチであって、制御部２１からの第２の駆動信号に応じて駆動される駆動モータ（図示せず）によってターンオン・ターンオフされ、第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２と並列に接続される。このとき、第２の駆動信号は、第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２に第２のゲート信号が印加されるとき、同時に第２のモータ駆動スイッチＭＣ２に印加され、駆動モータを駆動させて第２のモータ駆動スイッチＭＣ２をターンオンさせ、逆に、第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２に第２のゲート信号の供給が遮断されると、第２のモータ駆動スイッチＭＣ２の駆動モータを反対に駆動させて第２のモータ駆動スイッチＭＣ２をターンオフさせる。
【００３８】
このような駆動信号の発生に対する制御は、ゲート信号を発生させる既存の制御部で一緒に行うか、または別途の制御部をさらに備えて行うこともできる。したがって、このような制御機能を行う全ての構成要素を通称して制御部２１ということにする。結果的に、制御部２１は、第１の駆動信号と第１のゲート信号とを共に発生させ、第２の駆動信号と第２のゲート信号とを共に発生させる。
【００３９】
第１の手動遮断機及び第２の手動遮断機ＣＢ１、ＣＢ２は、各々第１のＳＣＲスイッチ及び第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ１、ＳＣＲ２と第１のモータ駆動スイッチ及び第２のモータ駆動スイッチＭＣ１、ＭＣ２とに並列に接続され、並列に接続された第１のＳＣＲスイッチ及び第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ１、ＳＣＲ２と第１のモータ駆動スイッチ及び第２のモータ駆動スイッチＭＣ１、ＭＣ２とに異常が発生した場合、ターンオンされて第１のＵＰＳ及び第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１、Ｓｏｕｒｃｅ２）の出力電源を負荷に供給する。
【００４０】
一方、図４に示すように、さらに、第３の手動遮断機ないし第５の手動遮断機ＣＢ３、ＣＢ４、ＣＢ５を第１のＳＣＲスイッチ及び第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ１、ＳＣＲ２と第１のモータ駆動スイッチ及び第２のモータ駆動スイッチＭＣ１、ＭＣ２とに直列に接続して実現することもできる。
【００４１】
前記第３の手動遮断機ないし第５の手動遮断機ＣＢ３、ＣＢ４、ＣＢ５の用途を例に挙げて説明すると、第１のＳＣＲスイッチＳＣＲ１及び第１のモータ駆動スイッチＭＣ１に異常が発生して故障処理が必要であるか、第１のＳＣＲスイッチＳＣＲ１及び第１のモータ駆動スイッチＭＣ１に対する維持補修が必要な場合などのように、第１のＳＣＲスイッチＳＣＲ１及び第１のモータ駆動スイッチＭＣ１を電源供給経路から完全に分離させる必要があると、第３の手動遮断機及び第５手動遮断機ＣＢ３、ＣＢ５をターンオフさせて、第１のＳＣＲスイッチＳＣＲ１及び第１のモータ駆動スイッチＭＣ１を電源供給経路から完全に分離させる。
【００４２】
同じ方式により、第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２及び第２のモータ駆動スイッチＭＣ２に異常が発生して故障処理が必要であるか、第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２及び第２のモータ駆動スイッチＭＣ２に対する維持補修が必要な場合などのように、第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２及び第２のモータ駆動スイッチＭＣ２を電源供給経路から完全に分離させる必要があると、第４の手動遮断機及び第５の手動遮断機ＣＢ４、ＣＢ５をターンオフさせて、第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２及び第２のモータ駆動スイッチＭＣ２を電源供給経路から完全に分離させる。
【００４３】
一方、前記本発明の第１の実施形態では、ＳＣＲスイッチを例に挙げて説明したが、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）スイッチ、ＧＴＯ（Ｇａｔｅ  Ｔｕｒｎ−Ｏｆｆ）スイッチ、またはＢＪＴ（Ｂｉｐｏｒ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）スイッチなどのような半導体スイッチを用いて実現することができる。
【００４４】
そして、前記本発明の第１の実施形態では、マグネチックスイッチ（ＭＣ）またはモータ駆動スイッチ（ＭＣＣ）を例に挙げて説明したが、ラッチ型電子接触スイッチ（ＭＭＣ）または一般的な電子接触スイッチなどのような機械的または電気的接点スイッチを用いて実現することができる。
【００４５】
一方、図３の構成を有する選択スイッチ装置の動作を説明すれば、次のとおりである。
【００４６】
例えば、第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１）の出力電源に異常が発生して電源供給源を第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）に切り替える場合、第１のＳＣＲスイッチＳＣＲ１に印加されていた第１のゲート信号を遮断し、第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２をターンオンさせるために第２のゲート信号を第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２に印加する。そして、第２のゲート信号の印加とともに、第２の駆動信号を発生させて第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２と並列に接続された第２のモータ駆動スイッチＭＣ２をターンオンさせる。
【００４７】
このとき、第２のモータ駆動スイッチＭＣ２は、モータの動作によって機械的に接点されるスイッチであるため、たとえ、第２の駆動信号が第２のゲート信号と同時に印加されるとしても第２のモータ駆動スイッチＭＣ２が実際ターンオンされるのにかかる時間が第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２がターンオンされるのにかかる時間より長い。
【００４８】
したがって、第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）の出力電源は、始めには第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２を介して負荷に供給される。
【００４９】
次に、第２のモータ駆動スイッチＭＣ２がターンオンされると、第２のモータ駆動スイッチＭＣ２のインピーダンス（接触抵抗）が第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２が有する半導体内部インピーダンスより極めて小さいため、第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）の出力電源は第２のモータ駆動スイッチＭＣ２を介して負荷に供給されるようになる。
【００５０】
このとき、第２のゲート信号は、第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２に供給され続ける。したがって、第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２は、第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）の出力電源が入力されず、実質的なターンオン・ターンオフは行わないが、第２のゲート信号が持続的に供給されることにより、第２のモータ駆動スイッチＭＣ２に異常が発生し、第２のモータ駆動スイッチＭＣ２を介して電源が供給されない状況が発生して第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）の出力電源が再度第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２の入力端に印加される場合、直ちに動作してその電源を負荷に供給することができるようになる。
【００５１】
電源供給源が第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）から第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１）に切り替えられる場合にも、同じ原理で動作するようになる。
【００５２】
このように、本実施形態における各ＳＣＲスイッチは、自分が接続された電源ラインを介して電源が供給されても、実際に、自分を介して電源供給がなされずに、モータ駆動スイッチを介してなされるため、その疲労度が顕著に減少し、このような疲労度の減少によって故障率が顕著に減少する。さらに、たとえ、故障が発生しても負荷には影響を及ぼさないようになる。
【００５３】
また、各ＳＣＲスイッチは、対応するモータ駆動スイッチ（ＭＣ）がターンオンされる前までのみ実際に電源供給を担当し、対応するモータ駆動スイッチ（ＭＣ）がターンオンされた後には、自分が接続された電源ラインを介して電源が供給されても実際に、自分を介して電源供給がなされずに、前記ターンオンされたモータ駆動スイッチを介してなされるため、ＳＣＲスイッチのターンオン・ターンオフ回数が顕著に減る。それにより、ＳＣＲスイッチのターンオン・ターンオフ時のタイミング時間差による逆電流がほとんど発生されないので、ＳＣＲスイッチの前端素子（例えば、インバータ、チャージャー、整流器、制御部など）に故障が発生する問題も自然に解決され得る。
【００５４】
ところが、上述した第１の実施形態のように、ＳＣＲスイッチと並列にモータ駆動スイッチを設置する場合、ＳＣＲスイッチの反応時間（３μｓ〜２００μｓ）とモータ駆動スイッチの動作速度（１２ｍｓ〜６０９ｍｓ）の差によって、電源供給源の切り替え時に図５に示されたように、電源供給源が一定期間の間重ね合わせられる（Ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ）期間が発生する。
【００５５】
図５は、図３または図４のように、選択スイッチ装置に単純に機械的接点スイッチ（ＭＣ）を並列に接続して電源供給経路を切り替える場合に発生する重ね合わせ現像の波形を示した図である。
【００５６】
例えば、電源供給源が第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１）から第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）に切り替えられる場合、第１のモータ駆動スイッチＭＣ１が電気的に完全にターンオフされていない状態で第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２がターンオンされるため、互いに異なる電源供給経路上にある第１のモータ駆動スイッチＭＣ１と第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２とが共にターンオンされて、図５に示されたような重ね合わせ期間が発生する。
【００５７】
このような現象は、第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１）に対する電源供給経路が正常に停止した停電状態である場合には問題にならないが、短絡、サージ入力、漏電、または地絡（Ｇｒｏｕｎｄ）などの障害による電源供給経路切り替えである場合、第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１）と第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）との間に閉回路を構成するようになり、第１のＵＰＳ及び第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１、Ｓｏｕｒｃｅ１）の両方を停止させる事故が生じ得る。
【００５８】
図６は、上述した図１の構成によって発生され得る問題を解決した本発明の第２の実施形態に係る無停電電源供給のための選択スイッチ装置及びこれを利用した電源供給装置の構成を示した構成図である。
【００５９】
以下、図３及び図４と同じ機能の構成要素には同じ参照符号を付し、それに対する説明を省略する。
【００６０】
図６に示すように、本発明の第２の実施形態の電源供給装置は、電源供給源である第１のＵＰＳ及び第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１、Ｓｏｕｒｃｅ２）と選択スイッチ装置とを備える。そして、選択スイッチ装置は、第１のスイッチング部及び第２のスイッチング部４１、４２、第１の接点感知部及び第２の接点感知部４３、４４、第１の電源感知部及び第２の電源感知部４５、４６、第１の状態検出部及び第２の状態検出部４７、４８、及び切り替え命令部４９を備える。
【００６１】
第１のスイッチング部４１は、第１のＳＣＲスイッチＳＣＲ１と第１のモータ駆動スイッチＭＣ１とが並列接続され、制御部２１からの第１の駆動信号及び第１のゲート信号（以下、第１の駆動信号及び第１のゲート信号を通称して「第１の制御信号」とする）に応じて第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１）の出力電源を負荷に供給する。また、第１のスイッチング部４１は、第１のＳＣＲスイッチＳＣＲ１と第１のモータ駆動スイッチＭＣ１とに並列に接続された第１のキャパシタＣ１を備える。前記第１のキャパシタＣ１は、後述する第１の接点感知部４３で第１のモータ駆動スイッチＭＣ１が完全にターンオフされたかを感知するのに用いられる。
【００６２】
第２のスイッチング部４２は、第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２と第２のモータ駆動スイッチＭＣ２とが並列接続され、制御部２１からの第２の駆動信号及び第２のゲート信号（以下、第２の駆動信号及び第２のゲート信号を通称して「第２の制御信号」とする）に応じて第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）の出力電源を負荷に供給する。また、第２のスイッチング部４２は、第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２と第２のモータ駆動スイッチＭＣ２とに並列に接続された第２のキャパシタＣ２を備える。前記第２のキャパシタＣ２は、後述する第２の接点感知部４４で第２のモータ駆動スイッチＭＣ２が完全にターンオフされたかを感知するのに用いられる。
【００６３】
第１の接点感知部及び第２の接点感知部４３、４４は、各々第１のモータ駆動スイッチ及び第２のモータ駆動スイッチＭＣ１、ＭＣ２の機械的接点状態を感知し、その結果を知らせる接点感知信号を第１の状態検出部及び第２の状態検出部４７、４８に伝送する。すなわち、第１の接点感知部及び第２の接点感知部４３、４４は、対応する第１のモータ駆動スイッチ及び第２のモータ駆動スイッチＭＣ１、ＭＣ２が電気的に完全にターンオフされたか否かを感知し、その結果を対応する第１の状態検出部及び第２の状態検出部４７、４８に知らせる。
【００６４】
第１の電源感知部及び第２の電源感知部４５、４６は、各々第２のＵＰＳ及び第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２、Ｓｏｕｒｃｅ１）の出力電源を感知し、その結果を知らせる電源感知信号を対応する第１の状態検出部及び第２の状態検出部４７、４８に伝送する。
【００６５】
第１の状態検出部及び第２の状態検出部４７、４８は、各々第１の接点感知部及び第２の接点感知部４３、４４の接点感知信号と、第１の電源感知部及び第２の電源感知部４５、４６の電源感知信号と、第１のスイッチング部及び第２のスイッチング部４１、４２との出力電圧によって切り替え命令部４９に状態信号を出力する。すなわち、第１の状態検出部及び第２の状態検出部４７、４８は、第１の接点感知部及び第２の接点感知部４３、４４の接点感知信号と第１の電源感知部及び第２の電源感知部４５、４６の電源感知信号とを介して第１のスイッチング部及び第２のスイッチング部４１、４２が電気的に完全にターンオフされたか否か及び切り替えられる第２のＵＰＳ及び第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２、Ｓｏｕｒｃｅ１）の出力電圧が正常的であるか否かを確認して、第１のスイッチング部及び第２のスイッチング部４１、４２が電気的に完全にターンオフされ、第２のＵＰＳ及び第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２、Ｓｏｕｒｃｅ１）の出力電圧が正常である場合、その事実を知らせる状態信号を切り替え命令部４９に出力する。
【００６６】
切り替え命令部４９は、第１の状態検出部及び第２の状態検出部４７、４８からの状態信号に応じて電源供給経路の切り替えを命令する。すなわち、切り替え命令部４９は、電源供給源を第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１）から第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）に切り替えるとき、第１の状態検出部４７からの状態信号に応じて第１のスイッチング部４１が電気的に完全にターンオフされ、第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）の出力電圧が正常であることと判断される場合に、第２のスイッチング部４２をターンオンさせるという切り替え命令を、ゲート信号と駆動信号とを発生させる制御部２１に伝達する。逆に、切り替え命令部４９は、電源供給源の経路を第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）から第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１）に切り替えるとき、第２の状態検出部４８からの状態信号に応じて第２のスイッチング部４２が電気的に完全にターンオフされ、第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１）の出力電圧が正常であることと判断される場合に、第１のスイッチング部４１をターンオンさせるという切り替え命令を制御部２１に伝達する。
【００６７】
図７は、図６の構成を有する無停電電源供給のための選択スイッチ装置のスイッチング方法に関するフローチャートである。
【００６８】
まず、説明の便宜のために、第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１）の出力電源を負荷に供給する電源供給経路を第１の電源供給経路と定義し、第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）の出力電源を負荷に供給する電源供給経路を第２の電源供給経路と定義する。そして、基本的に第１の電源供給経路を介して負荷に電源を供給することとする。
【００６９】
第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１）の出力電源が正常的な状態で、第１のスイッチング部４１に第１の制御信号（ゲート信号及び駆動信号）が印加されると、第１のＳＣＲスイッチＳＣＲ１と第１のモータ駆動スイッチＭＣ１とが順次ターンオンされ、第１の電源供給経路を介して負荷に電源が供給されるようになる（Ｓ５１０）。
【００７０】
このとき、第１のスイッチング部４１において、第１のＳＣＲスイッチＳＣＲ１と第１のモータ駆動スイッチＭＣ１との動作関係は図２における説明と同じである。さらに、第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１）の出力電源によって第１のキャパシタＣ１が充電される。
【００７１】
このような第１の電源供給経路を介した電源供給中に、電源供給源である第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１）の出力電源に異常（例えば、電源供給の中断）が発生すると（Ｓ５２０）、電源供給経路を第１の電源供給経路から第２の電源供給経路に切り替えるために、まず、第１のスイッチング部４１に第１の制御信号を印加してターンオフを命令する（Ｓ５３０）。
【００７２】
すなわち、第１のＳＣＲスイッチＳＣＲ１及び第１のモータ駆動スイッチＭＣ１をターンオフさせる。
【００７３】
ところが、第１のスイッチング部４１に対するターンオフ命令とともに、第２のスイッチング部４２をターンオンさせると、第１のＳＣＲスイッチＳＣＲ１と第１のモータ駆動スイッチＭＣ１との動作速度の差異によって第１のスイッチング部４１の第１のＳＣＲスイッチＳＣＲ１はターンオフされたが、第１のモータ駆動スイッチＭＣ１が完全にターンオフされる前に第２のスイッチング部４２の第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２がターンオンされて第１の電源供給経路と第２の電源供給経路とが閉回路を構成するという問題が生じ得る。そして、第２の電源供給経路の第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）出力電源に問題がある場合には、電源供給経路を切り替える意味がなくなる。
【００７４】
したがって、切り替え命令部４９は、第２のスイッチング部４２をターンオンさせる前に、第１の状態検出部４７からの状態信号を介して第１のスイッチング部４１が電気的に完全にターンオフされたか否か及び第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）の出力電源に問題がないか否かを先に確認する（Ｓ５４０）。
【００７５】
このために、第１の接点感知部４３は、第１のモータ駆動スイッチＭＣ１がターンオフされたか否かを感知し、その結果を第１の状態検出部４７に伝送し、第１の電源感知部４５は、第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）の出力電源に問題がないか否かを確認して、その結果を第１の状態検出部４７に伝送する。そして、第１の状態検出部４７は、第１のスイッチング部４１の出力電圧及び第１の接点感知部４３の出力電圧（接点感知信号）によって第１のスイッチング部４１が完全にターンオフされたか否かを確認する。
【００７６】
このように、第１のスイッチング部４１がターンオフしたか否かを確認する方法をより具体的に説明すれば、次のとおりである。
【００７７】
正常的な電源ではないが、第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１）から電源が出力され続けている状況で第１のスイッチング部４１が完全にターンオフされないと、第１のスイッチング部４１の出力電源は第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１）と同じ値を有するようになる。したがって、第１の状態検出部４７は、第１のスイッチング部４１の出力電源が検出されると、第１のスイッチング部４１がターンオフされないものと判断すればよい。
【００７８】
しかし、第１のスイッチング部４１の出力電源が「０」電圧であるとして、必ず第１のスイッチング部４１がターンオフされたと見ることはできない。すなわち、第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１）の出力電源が「０」電圧である場合には、第１のスイッチング部４１がターンオンされていても第１のスイッチング部４１の出力電源も「０」電圧になるため、このような場合には、単に第１のスイッチング部４１の出力電源のみで第１のスイッチング部４１がターンオフ（第１のモータ駆動スイッチＭＣ１がターンオフ）されたか否かを正確に判断することができない。このとき、第１のスイッチング部４１の両端電圧が「０」である場合、第１のＳＣＲスイッチＳＣＲ１は、その素子の特性上、ターンオフされることから、第１のモータ駆動スイッチＭＣ１が電気的に完全にターンオフされたか否かだけを感知すればよい。
【００７９】
このために、本発明では図６のように、各モータ駆動スイッチＭＣ１、ＭＣ２と平行になるように充電手段である第１のキャパシタ及び第２のキャパシタＣ１、Ｃ２を備える。すなわち、第１のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ１）の出力電源が「０」電圧になった状態で第１のモータ駆動スイッチＭＣ１がターンオンされていると、第１のキャパシタＣ１に充電されていた電源が放電しつつ、第１のモータ駆動スイッチＭＣ１を介して電流が流れる。
【００８０】
したがって、第１の接点感知部４３は、例えば、第１のキャパシタＣ１による第１のモータ駆動スイッチＭＣ１の電流流れを感知したり、放電による第１のキャパシタＣ１の電圧変化を感知することにより、第１のモータ駆動スイッチＭＣ１が実際に電気的にターンオフされたか否かを感知可能となる。
【００８１】
第１の状態検出部４７は、第１の接点感知部４３から第１のモータ駆動スイッチＭＣ１がターンオフされたという接点感知信号が受信され、第１のスイッチング部４１の出力電源が「０」電圧である場合、第１のスイッチング部４１が完全にターンオフされたと判断する。そして、第１の状態検出部４７は、第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）の出力電源が正常であるか否かを確認する。
【００８２】
第１のスイッチング部４１が完全にターンオフされ、第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）の出力電源が正常であることと判断されれば、第１の状態検出部４７は、当該事実を知らせる状態信号を切り替え命令部４９に出力する。
【００８３】
第１の状態検出部４７から状態信号が受信されると、切り替え命令部４９は、電源供給経路を第１の電源供給経路から第２の電源供給経路に切り替えるという切り替え命令を制御部２１に伝達する（Ｓ５５０）。すなわち、このような切り替え命令は、第２のスイッチング部４２をターンオンさせるための第２の制御信号（ゲート信号及び駆動信号）を生成する制御部２１に伝達される。
【００８４】
切り替え命令を受信した制御部２１は、第２のスイッチング部４２に第２の制御信号を出力し、第２のスイッチング部４２の第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２と第２のモータ駆動スイッチＭＣ２とをターンオンさせる（Ｓ５６０）。
【００８５】
第２の制御信号に応じる第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２と第２のモータ駆動スイッチＭＣ２との動作関係は第１のスイッチング部４１と同じである。
【００８６】
このように、第２のスイッチング部４２がターンオンされることにより、第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）の出力電源が第２のＳＣＲスイッチＳＣＲ２または第２のモータ駆動スイッチＭＣ２を介して負荷に伝達される（Ｓ５７０）。
【００８７】
その後、第２のＵＰＳ（Ｓｏｕｒｃｅ２）の出力電源に異常が発生すると（Ｓ５８０）、上述した第１の接点感知部４３、第１の電源感知部４５、及び第１の状態検出部４７のように、第２の接点感知部４４、第２の電源感知部４６、及び第２の状態検出部４８が動作して第２の電源供給経路を再度第１の電源供給経路に切り替える（Ｓ５９０）。
【００８８】
このような第２の電源供給経路から第１の電源供給経路への切り替えは、上述した第１の電源供給経路から第２の電源供給経路への切り替えと同じであることから、これに対する説明を省略する。そして、上述した過程は引続き繰り返し行われる。
【００８９】
図８及び図９は、図６の構成を有する無停電電源供給のための選択スイッチ装置を利用して電源供給経路を切り替える場合の電源波形を示した図であって、図８は、第１の電源供給経路から第２の電源供給経路への経路切り替え時のタイミングチャートであり、図９は、第２の電源供給経路から第１の電源供給経路への経路切り替え時のタイミングチャートである。
【００９０】
上述したように、電源供給経路を切り替えるとき、ターンオフされるスイッチング部が電気的に完全にターンオフされた後、ターンオンされるスイッチング部をターンオンさせることにより、負荷には図５のような重ね合わせがない正常的な電源が供給されるようになる。
【００９１】
上述した図６では、説明の便宜のために、第１のスイッチング部及び第２のスイッチング部４１、４２と対応するように第１の接点感知部及び第２の接点感知部４３、４４、第１の電源感知部及び第２の電源感知部４５、４６、及び第１の状態検出部及び第２の状態検出部４７、４８を区分して説明したが、これらを各々１つの構成要素として実現することもできることは自明である。
【００９２】
そして、上述した図６の実施形態では、切り替えられるＵＰＳの出力電源が正常的であるか否かを確認する第１の電源感知部及び第２の電源感知部４５、４６を備えているが、切り替えられるＵＰＳから安定した電源が出力されるならば、第１の電源感知部及び第２の電源感知部４５、４６は不要でありうる。
【００９３】
また、上述した説明では、切り替え命令部４９の切り替え命令によって別の制御部２１がゲート信号と駆動信号とを発生させているが、切り替え命令部４９で直接ゲート信号と駆動信号とを発生させて当該スイッチング部に出力するように構成することもできる。
【００９４】
一方、前述したような本発明の方法はコンピュータプログラムによって作成が可能である。そして、前記プログラムを構成するコード及びコードセグメントは、当該分野のコンピュータプログラマーによって容易に推論され得る。また、前記作成されたプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体（情報格納媒体）に格納され、コンピュータによって読み取られ、実行されることにより、本発明の方法を実現する。そして、前記記録媒体は、コンピュータ読み取り可能なあらゆる形の記録媒体を含む。
【００９５】
以上で説明した本発明は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有した者にとって、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であるため、前述の実施形態及び添付した図面によって限定されるものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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