(57)【要約】【課題】簡略な制御でよく、小型化、低コスト化を図った複数のバッテリを備えた無停電電源装置を得る。【解決手段】複数のバッテリ５のそれぞれと充電器との接続を切り替えるスイッチ４、各バッテリとインバータとの接続を切り替えるスイッチ６を設け、それらのスイッチを制御してバッテリの充電／放電をバッテリ１つずつ実施する。また、バッテリの診断を実施して、バッテリ品質を維持すると同時にバッテリの状態を管理する。【選択図】      図１
2004336970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のバッテリと、バッテリからの直流を交流に変換するインバータと、商用電源が正常か否かにより商用電源からの電力または前記インバータからの電力を負荷装置に供給する給電切替スイッチと、前記バッテリを充電する充電器と、前記複数のバッテリのそれぞれを前記インバータに接続する放電切替スイッチと、前記複数のバッテリのそれぞれを前記充電器に接続する充電切替スイッチと、バッテリ診断部と、前記複数のバッテリのそれぞれの充電、放電及び診断結果の状態を記憶管理し、前記複数のバッテリのそれぞれに対する充電、放電及び診断の制御を行う制御部とを備え、バッテリ診断時、前記制御部は、前記記憶管理している複数のバッテリのそれぞれの状態に基づいて、診断すべきバッテリを決定し、前記放電切替イッチを制御して、診断すべきバッテリを前記インバータに接続し、前記給電切替スイッチを前記インバータからの電力を負荷装置に供給するように切り替え、放電電流電圧検出部により放電しているバッテリの電流／電圧の変化からバッテリ状態を診断し、診断結果をバッテリの状態として記憶管理すると共に、バッテリ劣化や異常を検出した場合、アラームを発し、表示を行うことを特徴とする無停電電源装置。
【請求項２】
前記制御部は、商用電源の停電が検出されたとき、前記記憶管理している複数のバッテリのそれぞれの状態に基づいて、前記複数のバッテリの中から放電するバッテリの順番を割り当て、前記バッテリを前記放電切替イッチを制御して、割り当てた順番にバッテリを１つずつ前記インバータに接続すると共に、前記給電切替スイッチを前記インバータからの電力を負荷装置に供給するように切り替えることを特徴とする請求項１記載の無停電電源装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記記憶管理している複数のバッテリのそれぞれの充電及び放電の状態に基づいて、前記複数のバッテリの中から充電するバッテリの順番を割り当て、前記充電切替スイッチを制御して、割り当てた順番にバッテリを１つずつ前記充電器に接続して、バッテリの充電を行うことを特徴とする請求項１または２記載の無停電電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無停電電源装置に係り、特に、商用電源のトラブルによる停電が発生した場合にも、負荷装置へ電力を供給することが可能な複数のバッテリを備えた無停電電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
商用電源のトラブルによって停電等が発生した場合に、商用電源に代わって負荷装置に電力供給する無停電電源装置は、一般に、バッテリが設けられて構成される。バッテリの寿命は、バッテリを除く無停電電源装置本体の寿命と比較すると短いため、バッテリは、通常、定期交換部品として設定されている。定期交換を実施しないままバッテリを連続使用すると、バッテリは、バッテリとしての機能を発揮することができなくなるだけではなく、バッテリの内部短絡等によりバッテリセルを構成する電槽が割れ、液漏れが発生し、異臭、発煙、発火を引き起こす原因となる場合がある。
【０００３】
このため、無停電電源装置は、バッテリの交換時期を予め予測してバッテリを定期的に交換しているが、バッテリは、使用環境、例えば、環境温度、放電深度、充放電回数等によって寿命が大きく変化するため、異臭、発煙、発火に至らないまでも、定期交換前に特性が発揮できなくなることがある。この結果、無停電電源装置は、接続されている負荷装置等に安定した電力を供給できなくなる可能性を生じる。また、バッテリ定期交換の際にバッテリを取り外した状態で停電が発生すると、無停電電源装置に接続された負荷装置は、電力の供給を完全に断たれてしまうことになり、バッテリ交換等の保守が困難であった。
【０００４】
前述したような問題を解決することを可能とした技術が、例えば、特許文献１等に記載されて知られている。この従来技術は、複数のバッテリを備えて、一部のバッテリを冗長バッテリとして使用し、これらの複数のバッテリを同時に運用するように運転を制御するというものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１４６５７５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来技術は、複数のバッテリを同時に運転する制御のために、バッテリの充電時、充電器の出力容量の制限により各バッテリの充電電流の総和が充電器の出力容量を超えないよう各バッテリの充電電流を分配制御しながら、各バッテリの過充電を防止するように制御を行う必要がある。また、前述の従来技術は、バッテリの放電時、複数の各バッテリの容量、残量等の状態を確認し使用可能なバッテリを選択し、選択された使用可能な複数の各バッテリの放電電流の総和を負荷装置が要求する電力に合わせて、各バッテリ放電電流を分担制御しながら、各バッテリの過放電を防止するように制御する必要がある。
【０００７】
前述したような制御を行わなければならない前述の従来技術は、複数のバッテリを同時に運転するための制御に、各バッテリの状態を監視する機構を各バッテリ毎に設けなければならず、装置の大型化を招き、コストの大きいものとなっていたという問題点を有している。
【０００８】
本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決し、簡略な制御で、小型化、低コスト化を図ることができる複数のバッテリを備えた無停電電源装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば前記目的は、複数のバッテリと、バッテリからの直流を交流に変換するインバータと、商用電源が正常か否かにより商用電源からの電力または前記インバータからの電力を負荷装置に供給する給電切替スイッチと、前記バッテリを充電する充電器と、前記複数のバッテリのそれぞれを前記インバータに接続する放電切替スイッチと、前記複数のバッテリのそれぞれを前記充電器に接続する充電切替スイッチと、バッテリ診断部と、前記複数のバッテリのそれぞれの充電、放電及び診断結果の状態を記憶管理し、前記複数のバッテリのそれぞれに対する充電、放電及び診断の制御を行う制御部とを備え、バッテリ診断時、前記制御部が、前記記憶管理している複数のバッテリのそれぞれの状態に基づいて、診断すべきバッテリを決定し、前記放電切替イッチを制御して、診断すべきバッテリを前記インバータに接続し、前記給電切替スイッチを前記インバータからの電力を負荷装置に供給するように切り替え、放電電流電圧検出部により放電しているバッテリの電流／電圧の変化からバッテリ状態を診断し、診断結果をバッテリの状態として記憶管理すると共に、バッテリ劣化や異常を検出した場合、アラームを発し、表示を行うことにより達成される。
【００１０】
本発明は、前述した構成を備えることにより、定期的にバッテリ診断を実施し使用可／不可のバッテリを判別しておくので、停電になってから各バッテリ状態を確認し使用可能なバッテリを選択するといった複雑な制御を必要としない。制御部は、バッテリ診断部からの診断結果を受け、停電した場合に使用可能なバッテリの中から放電する順番を決めることができ、制御部で決定したバッテリの１つをインバータと接続し負荷装置に給電できるよう複数の放電切替スイッチを切り替える。前記バッテリの放電は、放電電流電圧検出部で監視し過放電とならないよう規定の電流電圧値まで放電した後、次のバッテリに切り替えられ、商用電源が回復するまで制御部が指示した順にバッテリを切り替えられていく。このように、本発明は、バッテリの放電を１つずつ実施するため、複数のバッテリが同時に放電した場合に必要になる各バッテリからの放電電流量の分担制御を不要することができる。
【００１１】
また、バッテリの充電も、制御部が指示した順にバッテリを切り替えて行っていく。この充電切替動作を繰り返し全てのバッテリの充電が満たされると、一定周期で順次バッテリを充電する。このように、バッテリの充電は、１つずつ実施されるため、複数のバッテリが同時に充電した場合に必要になる各バッテリへの充電電流量の分配制御を不要とすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による無停電電源装置の実施形態を図面により詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の一実施形態による無停電電源装置の構成を示すブロック図である。図１において、１は無停電電源装置、２は商用電源、３は充電器、４ａ〜４ｎは充電切替スイッチ、５ａ〜５ｎはバッテリ、６ａ〜６ｎは放電切替スイッチ、７はインバータ、８は停電検出部、９は制御部、１０は充電電流電圧検出部、１１は放電電流電圧検出部、１２はバッテリ診断部、１３は商用電力側のライン、１４はインバータ側のライン、１５は表示・アラーム部、１６は給電切替スイッチ、１７は負荷装置である。
【００１４】
図１に示す本発明の一実施形態による無停電電源装置１は、冗長バッテリを含む複数個のバッテリ５ａ〜５ｎを備え、バッテリ５ａ〜５ｎを充電するために商用電源２から各バッテリ５ａ〜５ｎに適した電力に変換する充電器３と、充電器３と各バッテリ５ａ〜５ｎとの接続及び切り離しを可能とする充電切替スイッチ４ａ〜４ｎと、各バッテリ５ａ〜５ｎからの出力を交流に変換するインバーター７と、インバーター７とバッテリ５ａ〜５ｎとの接続及び切り離しを可能とする放電切替スイッチ６ａ〜６ｎと、充電器３の出力電流電圧を検出する充電電流電圧検出部１０と、インバータ７の入力電流電圧を検出する放電電流検出部１１と、商用電源２の電圧を検出する停電検出部８と、バッテリ５ａ〜５ｎを定期的に診断するバッテリ診断部１２と、商用電源側のライン１３とインバータ出力側のライン１４とを切り替えて負荷装置１７に電力をキャッシュする給電切替スイッチ１６と、バッテリ診断部１２、充電電流電圧検出部１０、放電電流電圧検出部１１及び停電検出部８からの信号や情報を受け、充電切替スイッチ４ａ〜４ｎ、放電切替スイッチ６ａ〜６ｎ及び給電切替スイッチ１６を制御する制御部９と、制御部９から信号を受けて表示やアラームにより、必要な情報をユーザーに知らせる表示・アラーム部１５とを備えて構成されている。
【００１５】
前述したように構成される無停電電源装置１は、該装置１に接続された負荷装置１７に商用電源２の停電時等でも安定した電力を供給することができる。負荷装置１７は、例えば、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、サーバ等の情報処理装置であってよく、商用電源の停電時にも運転を継続させなければいけない電子機器であれば、どのような機器であってもよい。
【００１６】
図２は制御部９内で管理されている、本発明の実施形態での制御に必要な各種の情報について説明する図であり、次に、これについて説明する。
【００１７】
図２（ａ）は、後述する処理動作の中で更新される複数のバッテリの状態を時系列に記録した管理情報の例である。制御部９が管理する情報には、バッテリが満充電状態である満充電情報、バッテリが放電した放電情報、バッテリ診断が成功した診断正常情報、バッテリ診断が異常の診断異常情報があり、これらの情報は、後述する充電、放電及びバッテリ診断の各フローに従って記録や記録削除の更新が行われる。また、これらの情報は、記録情報の新古についても時系列的に管理され、記録部１、記録部２、記録部３となる毎に古い情報になる。そして、前述の各情報と記録部とは、行列方向に並べて配置される表として管理され、交点の位置に、その時点で充電、放電、診断が行われたバッテリの情報、例えば、名称、番号等が記述される。
【００１８】
図２（ｂ）は、本発明の実施形態による無停電電源装置１内に設置されているバッテリの存在情報を管理する管理情報の例である。無停電電源装置１内には、バッテリの設置位置が複数、例えば、ｎ個設けられているが、バッテリ異常、運用の状況等により、実際のバッテリ数が、ｎ個より小さいｍ個しか搭載されていない場合があり、この管理情報は、このような場合に、搭載されているバッテリ存在を管理するためのもので、保守者等のユーザにより、バッテリが搭載されたとき、あるいは、取り外されたときに更新管理される。この情報の更新は、ユーザが作業の都度行ってもよく、バッテリの載置台等に簡単なスイッチを設ける等により行うようにしてもよい。さらに、一定期間毎に、放電切替スイッチ６ａ〜６ｎを順次一瞬だけオンにしていき、そのとき、放電電流電圧検出部１１が電圧を検出したときに、オンとした放電切替スイッチに対応する位置にバッテリが存在するとして、存在情報の管理情報を更新するようにすることもできる。そして、この管理情報には、前述したバッテリの名称、番号あるいは設置位置の情報が使用される。
【００１９】
図３は商用電源のトラブル等により停電が発生した場合のバッテリ放電制御の動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。
【００２０】
（１）本発明の実施形態による無停電電源装置は、通常、給電切替スイッチ１６を商用電源側のライン１３と負荷装置１７とを接続して、負荷装置１７に商用電源２からの電力を供給している。なお、このとき、充電及び放電切替スイッチ４ａ〜４ｎ、６ａ〜６ｎは、オープンとされている。このような運用状態で、商用電源２に障害が起きて停電になると、停電検出部８は、停電を検知して制御部９に停検出電信号を発信し、制御部９は、停電検出部８からの停電検出信号を受信する（ステップ１００、１１０）。
【００２１】
（２）制御部９は、ステップ１１０で受信した停電検出信号をトリガにして、管理部９が管理している管理情報から診断正常情報が最新のバッテリ情報を検索する（ステップ１２０）。
【００２２】
（３）制御部９は、ステップ１２０で検索の結果得られた情報により指示されたバッテリ５ａ〜５ｎの中の１つのバッテリをインバータ７に接続するように放電切替スイッチ６ａ〜６ｎの１つを切り替える。例えば、バッテリ５ａが診断正常情報の最新のものとして指示された場合、バッテリ５ａのみをインバータ７と接続されるように放電切替スイッチ６ａを切り替える（ステップ１３０）。
【００２３】
（４）次に、制御部９は、給電切替スイッチ１６をインバータ出力側のライン１４を負荷装置１７に接続するように切り替える。これにより、指示されたバッテリ、前述した例の場合、バッテリ５ａが放電した直流電力がインバータ７により交流に変換されて給電切替スイッチ１６を経由して負荷装置１７に給電される（ステップ１４０、１５０）。
【００２４】
（５）その後、制御部９は、制御部９で管理している図２（ａ）に示す管理情報の中の放電を開始した対象バッテリ、前述の例の場合、バッテリ５ａの満充電情報及び診断正常情報を抹消し、バッテリ５ａの放電情報を記録する（ステップ１６０）。
【００２５】
（６）そして、停電検出部８は、商用電源２の復帰を監視する。制御部９は、商用電源２が復帰するまでバッテリ５ａの放電電圧を放電電流電圧検出部１１からの検出電圧により監視し、バッテリ電圧が過放電防止するために設定されたバッテリ放電終止電圧となっているか否かを判定し、バッテリ電圧がバッテリ放電終止電圧以上であれば、バッテリ５ａの放電を続けながら商用電源２の復帰の監視を続ける（ステップ１７０、１８５）。
【００２６】
（７）ステップ１８５の判定で、商用電源２が復帰せずに、バッテリ電圧がバッテリ放電終止電圧以下になったと判定した場合、ステップ１２０からの処理に戻り、制御部９で管理している情報から次のバッテリを指示し、バッテリを切り替えて、商用電源２が復帰するまで負荷装置１７に給電を継続する。
【００２７】
（８）停電が復帰すると、停電検出部８から制御部９に停電復帰信号を発信してくるので、制御部９は、その停電復帰信号を受信し、給電切替スイッチ１６を商用電源側のライン１３を負荷装置１７に接続するように切り替え、商用電源２から負荷装置１７への給電を開始する。このとき、バッテリをインバータに接続するように切替られていたスイッチ１６をオープンとする（ステップ１７５、１８０、１９０）。
【００２８】
前述したように、本発明の実施形態による無停電電源装置は、放電するバッテリの順番を制御装置が持つ管理情報により管理決定しており、制御を簡略化することができると共に、放電するバッテリとして、バッテリ診断による正常品を割り当てることができるので、装置の信頼性を高めることが可能となる。
【００２９】
なお、商用電源の断が検出されてから本発明の実施形態による無停電電源装置から電源の供給が開始されるまでの時間は、負荷装置が電子の瞬断時間がどの程度までであれば、正常に動作可能であるかによって決定されればよいが、負荷装置がＰＣ等の情報処理装置である場合、２０ｍｓ程度である。
【００３０】
図４はバッテリ充電時の充電制御の動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。この処理フローは、通常、一定期間毎、例えば、１日に１回、あるいは、１週間に１回程度実行されればよい。また、バッテリの交換により一旦取り外されたバッテリが設置されたとき、あるいは、新規にバッテリが追加されたときに、保守者等の指示により、あるいは、バッテリが設置されたことを検出して、このフローを開始させるようにする。
【００３１】
（１）制御部９で管理している図２（ａ）に示す管理情報に含まれていないバッテリがあるか否かを判定する。この判定は、図２（ｂ）に示すバッテリの存在管理のためのバッテリの情報と図２（ａ）に示す管理情報に含まれているバッテリの情報とを比較することにより行うことができる（ステップ２００）。
【００３２】
（２）ステップ２００の判定で、管理情報に含まれていないバッテリがなかった場合、制御部９は、制御部９で管理している管理情報のバッテリ診断で異常と判定された情報を持つバッテリ以外の全てのバッテリを選択し、その中からバッテリ放電の情報が最古であるバッテリを検索指示する（ステップ２１０、２２０）。
【００３３】
（３）ステップ２２０の処理で、放電情報を持つバッテリがなかったの場合、制御部９は、管理情報からバッテリ満充電の情報が最古であるバッテリを検索指示する（ステップ２３０）。
【００３４】
（４）ステップ２００の判定で、管理情報に含まれていないバッテリがあった場合、ステップ２２０の処理で、放電の情報が最古であるバッテリがあった場合、ステップ２３０の処理で、バッテリ満充電の情報が最古であるバッテリが検索指示された場合、指示されたバッテリ５ａ〜５ｎの１つを充電器３と接続するように充電切替スイッチ４ａ〜４ｎの対応するものを切り替える制御を行う。例えば、ステップ２２０でバッテリ５ｂが指示された場合、バッテリ５ｂのみを充電器３と接続するように充電切替スイッチ４ｂだけをオンに切り替える（ステップ２４０）。
【００３５】
（５）前述までの処理により、指示されたバッテリ、前述の例では、充電器３と接続したバッテリ５ｂの充電が開始される。充電電流電圧検出部１０は、バッテリ５ｂの充電状態を監視し、過充電とならない電圧値でかつ電流量が規定の値まで減少してバッテリ５ｂが満充電となったか否かを判定する（ステップ２６０、２７０）。
【００３６】
（６）ステップ２７０の判定で、満充電となっていなければ、ステップ２６０からの処理に戻って充電を続け、万充電と判定された場合、制御部９は、バッテリ５ｂの満充電情報を管理情報に記録し、バッテリ５ｂの放電情報を抹消する。その後、ステップ２００からの処理に戻り、同様なステップによりバッテリの充電を行い、全てのバッテリが満充電とする（ステップ２８０）。
【００３７】
前述した処理により各バッテリが漏れなく順番に定期的に充電されることになり、簡単な制御で確実な充電を行うことができる。
【００３８】
図５はバッテリ診断時の全体の診断制御動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。この処理フローは、通常、一定期間毎、例えば、１日に１回、あるいは、１週間に１回程度実行されればよい。なお、ここでは、無停電電源装置１が３個のバッテリ５ａ、５ｂ、５ｃを備えているものとして説明する。
【００３９】
（１）制御部９は、制御部９で管理している管理情報からバッテリ診断で異常と判定されたバッテリの有無を確認する。異常と判定されたバッテリがあった場合、制御部９は、異常表示及びアラームを発して、バッテリ診断異常となっているバッテリを速やかに正常品なバッテリに交換させ、異常表示及びアラームをユーザに手動等で解除させ、制御部９で管理している制御情報のバッテリ診断異常の情報を抹消する。例えば、バッテリ５ｃが診断異常であった場合バッテリ５ｃの診断異常情報を抹消する（ステップ３００、３０５）。
【００４０】
（２）ステップ３００の確認で、異常と判定されたバッテリがなければ、制御部９は、管理情報として、バッテリ診断で異常と判定された情報を持たない全てのバッテリ、前述の例では、バッテリ５ｃが診断異常であるとしているので、バッテリ５ａ、５ｂについて、制御部９は、管理情報からバッテリ満充電の情報を持つバッテリを検索して、それらの全てを選択する。バッテリ５ａ、５ｂが満充電情報を持っていれば、バッテリ５ａ、５ｂが選択される（ステップ３２０）。
【００４１】
（３）ステップ３２０の選択時に、満充電情報を持つバッテリがなかった場合、図４により説明したバッテリ充電のフローを起動して、バッテリの充電を行い、次の診断時までの間隔を設定して、次の診断時期まで待つ（ステップ３２５、３９０）。
【００４２】
（４）ステップ３２０の選択時に、満充電情報を持つバッテリがあった場合、それらのバッテリの中から制御部９で管理している管理情報にバッテリ診断正常情報がないバッテリがあるか否かを判定し、あれば全のバッテリを全て選択する。バッテリ５ｂがバッテリ診断正常の情報を持っている場合、バッテリ５ａが選択される（ステップ３３０）。
【００４３】
（５）ステップ３３０の判定選択の処理で、管理情報にバッテリ診断正常情報がないバッテリがなかった場合、すなわち、対象となる全てのバッテリが診断正常の情報を持っていた場合、制御部９は、制御部９で管理している制御情報の中のバッテリ診断で正常と判定された情報が最古であるバッテリを指示する（ステップ３３５）。
【００４４】
（６）ステップ３３０の判定選択の処理で、管理情報にバッテリ診断正常情報がないバッテリがあった場合、制御部９は、制御部９で管理しているバッテリ満充電の情報が最古であるバッテリを指示する（ステップ３４０）。
【００４５】
（７）ステップ３３５、あるいは、ステップ３４０の処理で指示されたバッテリの診断を実行して、診断した診断結果が異常であるか正常であるかを判定する。なお、診断の詳細については、図６により後述する（ステップ３５０）。
【００４６】
（８）ステップ３５０の処理で、異常と診断された場合、制御部９、制御部９で管理している管理情報に異常となったバッテリについて診断異常情報を記録すると共に、バッテリ診断異常となったことをユーザに知らせるため、表示アラーム部１５からＬＥＤ等により異常を表示し、同時に、アラーム鳴動させる（ステップ３７０、３７５）。
【００４７】
（９）ステップ３５０の処理で、バッテリ診断が正常であった場合、制御部９は、制御部９で管理している管理情報に、診断正常となったバッテリについて診断正常情報を記録する（ステップ３８０）。
【００４８】
（１０）ステップ３７５あるいはステップ３８０の処理を終了し、指示された１つのバッテリ診断が終了すると、次の診断時までの間隔を設定して、次のバッテリ診断期間まで待機する。診断間隔は、ユーザが設定することが可能であり、無停電電源装置の信頼性を更に高めるために、診断間隔を適度に短くすることが可能である（ステップ３９０）。
【００４９】
図６は図５のステップ３５０のバッテリの診断を行うバッテリ診断部での処理の詳細を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。
【００５０】
（１）処理が開始されると、指示されたバッテリと充電器３とが接続されないように、対応する充電切替スイッチをオフ状態に保持する。指示されたバッテリがバッテリ５ａであった場合、バッテリ５ａと充電器３とが接続されないように充電切替スイッチ４ａをオフ状態に保持する（ステップ３５１）。
【００５１】
（２）次に、制御部９は、指示されたバッテリとインバータ７とを接続するように、対応する放電切替スイッチをオンに切り替える。ここでは、バッテリ５ａとインバータ７とが接続されるよう放電切替スイッチ６ａをオンに切り替える（ステップ３５２）。
【００５２】
（３）次に、制御部９は、給電切替スイッチ１６をインバータ出力側のライン１４を負荷装置１７に接続するように切り替える。これにより、指示されたバッテリ、前述した例の場合、バッテリ５ａが放電を開始し、商用電源１に代わってインバータ７により交流に変換された電力が給電切替スイッチ１６を経由して負荷装置１７に給電される（ステップ３５３）。
【００５３】
（４）バッテリ５ａの放電開始から一定時間後の放電終了までの間、放電電流電圧値を放電電流電圧検出部１１より連続して採取し、採取した値から負荷装置１７に必要な電力の供給が保たれているか否かを継続して監視する（ステップ３５４、３５５）。
【００５４】
（５）ステップ３５５の監視で、診断のための放電が終わる前に負荷装置１７への電力供給が不可となるような放電電圧値の低下があった場合、バッテリ異常または故障と判断してバッテリ診断を中止し、給電切替スイッチ１６を商用電源側のライン１３に切り替えバッテリの放電を停止させ、同時に、放電スイッチ４ａをオフに切り替える（ステップ３５７〜３５９）。
【００５５】
（６）ステップ３５５の監視で、バッテリが負荷装置１７に放電可能な場合、バッテリの放電を一定時間継続し、その後、給電切替スイッチを商用電源側のライン１３に切り替えバッテリの放電を停止させ、同時に、放電スイッチ４ａをオフに切り替える（ステップ３５６、３５９）。
【００５６】
（７）採取した放電電流電圧値の変化値が正常な規定値の範囲内であるか否かを判別し、範囲内であれあば正常と判定し、範囲外であればバッテリ劣化または異常と判定する（ステップ３６０）。
【００５７】
前述したように、バッテリの診断は、常に満充電の状態のバッテリに対して実施されるため、診断誤差を少なくすることができ、また、全てのバッテリについて漏れなく順次実施される。しかも、異常が発生しているバッテリは、直ちにその診断が中止され、バッテリ交換されるまで充電／放電が行われることがないように制御されているので、無停電電源装置の高い信頼性を確保することが可能となる。
【００５８】
なお、図５、図６で説明した診断の処理は、全てのバッテリの診断が１週間程度の時間内に行われるように実行されればよく、また、バッテリの診断のためのバッテリの放電時間は、万充電時のバッテリ容量の数分の１、例えば、１／１０を放電させる程度の時間である。
【００５９】
本発明の実施形態は、図３〜図６を参照して前述で説明した処理を行いながら図２（ａ）で説明した管理情報を更新して管理しているが、次に、制御部９の管理情報が図２（ａ）に示すような状態になっていたとして、図３〜図６の動作の一例を説明する。
【００６０】
図３に示す停電時の放電制御フローにおけるステップ１２０の処理では、図２の診断正常情報の行の最新にあたる記録部１のバッテリ５ａが指示されて放電することになる。このバッテリ５ａが１度放電した場合、図３のステップ１６０の処理により、診断正常情報の行からバッテリ５ａが末梢され、また、満充電情報の行からバッテリ５ａ抹消されることになり、さらに、放電情報の行の最新にあたる記録部１にバッテリ５ａが記録される。記録部１の位置に記録されていたバッテリ５ｃは、右欄の記録部２へと情報が古くなる方向へ推移させられる。
【００６１】
図４に示す充電時の充電制御フローにおけるステップ２２０の処理では、図２の放電情報の行の最古にあたる記録部２にあるバッテリ５ｄが選択されて充電されることになる。充電完了後、図４のステップ２８０の処理により、放電情報の行からバッテリ５ｄが削除され、満充電情報の行の記録部１にバッテリ５ｄが記録される。この位置に記憶されていたバッテリ５ｅ以下のそれぞれは、右欄の情報が古くなる方向へ推移させられる。
【００６２】
図５に示すバッテリ診断時の診断全体制御フローにおけるステップ３２０の処理では、図２の満充電情報の行にある全てのバッテリを選択し、ステップ３３０、３４０でバッテリ診断正常情報行に記録が無く、かつ、バッテリ満充電情報の行の記録が最古であるバッテリ５ｃが選択されてバッテリ診断が実施される。
【００６３】
前述した本発明の実施形態は、複数設けられているバッテリを冗長バッテリとして、これを有効に利用することにより、無停電電源装置からの電力供給時間を大幅に大きくすることが可能である。例えば、図１に示す本発明の実施形態の構成において、バッテリを２個備えた構成を考える、そして、１つのバッテリを冗長バッテリとするものとする。また、負荷装置１７が要求する電力容量を１００ＶＡとする。本発明の実施形態は、１つのバッテリで負荷装置１７に電力の供給を行う必要があるので、前述の場合、２つのバッテリは、それぞれ、定格容量として１００ＶＡ以上のものが設けられる。この結果、２つのバッテリを１つずつ連続して放電することにより、負荷装置１７が消費する電力供給時間をバッテリが１つの場合の２倍とすることができる。同様に、ｎ個のバッテリを有する場合には、負荷装置１７が消費する電力供給時間をバッテリが１つの場合のｎ倍とすることができる。
【００６４】
なお、無停電電源装置が情報処理装置に電源の供給を行うことができる時間は、負荷装置が情報処理装置であり、情報処理装置自身が停電により終了処理を自動的に行う場合、終了処理を正常に行うことができる僅かな時間でよいが、人手により終了処理を行わなければならない場合、ある程度長い時間を必要とし、例えば、１個のバッテリで１０分程度の時間負荷に電源を供給することができることが望ましい。
【００６５】
前述した本発明の実施形態は、バッテリ診断時のバッテリの放電を無停電電源装置１に接続した負荷装置１７に対して行うとして説明したが、本発明は、例えば、無停電電源装置１の内部に別の負荷回路等を設け、バッテリ診断時のバッテリの放電を前述の別の負荷回路に対して行うようにしてもよい。
【００６６】
また、前述した本発明の実施形態は、常時、商用電源を負荷装置に接続して運用する常時商用型の無停電電源装置に本発明を適用したものとして説明したが、本発明は、常時、インバータを経て負荷装置に電源を供給する常時インバータ型の無停電電源装置に対しても適用することができる。
【００６７】
前述した本発明の実施形態は、複数のバッテリを備えた無停電電源装置において、バッテリの充放電及びバッテリの診断をバッテリを１つずつ動作させて行うようにしているので、複数のバッテリの同時運転に必要な複雑な制御を必要とせず制御を簡略化することができる。また、バッテリの診断を定期的に実施し、バッテリの充放電及びバッテリの診断の状態を管理しているので、バッテリの信頼性を確保することができると共に、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、簡略な制御を行えばよく、複数のバッテリを備えた無停電電源装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による無停電電源装置の構成を示すブロック図である。
【図２】制御部内で管理されている、本発明の実施形態での制御に必要な各種の情報について説明する図である。
【図３】商用電源のトラブル等により停電が発生した場合のバッテリ放電制御の動作を説明するフローチャートである。
【図４】バッテリ充電時の充電制御の動作を説明するフローチャートである。
【図５】バッテリ診断時の全体の診断制御動作を説明するフローチャートである。
【図６】図５のステップ３５０のバッテリの診断を行うバッテリ診断部での処理の詳細を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１  無停電電源装置
２  商用電源
３  充電器
４ａ〜４ｎ  充電切替スイッチ
５ａ〜５ｎ  バッテリ
６ａ〜６ｎ  放電切替スイッチ
７  インバータ
８  停電検出部
９  制御部
１０  充電電流電圧検出部
１１  放電電流電圧検出部
１２  バッテリ診断部
１３  商用電力側のライン
１４  インバータ側のライン
１５  表示・アラーム部
１６  給電切替スイッチ
１７  負荷装置
【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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