(57)【要約】【課題】無停電電源装置に用いられる２次電池の充電に係わる消費電力を削減するとともに、トリクル充電による２次電池の性能低下を抑制することにより、運用コストの低廉な無停電電源装置を提供すること。【解決手段】商用電源受電時は商用電源からの交流電力を接続された負荷機器に供給するとともに、前記商用電源から充電器を介して２次電池を充電し，前記商用電源の停電時には、前記２次電池の直流電力をインバータを介して交流に変換し、前記負荷機器に供給する無停電電源装置であって、任意に設定した時間帯に前記２次電池の充電操作を実施する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源受電時は商用電源からの交流電力を接続された負荷機器に供給するとともに、前記商用電源から充電器を介して２次電池を充電し，前記商用電源の停電時には、前記２次電池の直流電力をインバータを介して交流に変換し、前記負荷機器に供給する無停電電源装置であって、任意に設定した時間帯に前記２次電池の充電操作を実施することを特徴とする無停電電源装置。
【請求項２】
日付および時間帯別の電力料金データを記憶する記憶手段を有し、前記２次電池の充電状態をモニターし、前記充電状態が所定値以下の場合に前記記憶手段に記憶された電力料金データに基いて、電力がより安価である時間帯で前記２次電池を充電することを特徴とする請求項１に記載の無停電電源装置。
【請求項３】
前記負荷機器はインターネット回線に接続されたコンピュータであり、前記コンピュータは前記インターネット回線を介して電力料金データを前記商用電源の供給手段からダウンロードし、このダウンロードした電力料金データを前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項２に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関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
無停電源装置は、その機能を発揮するための構成として２次電池に交流電力の一部を充電器によって直流電力に変換し蓄え続ける必要がある。このため、商用電力受電時には常時充電器が作動し２次電池を充電し続けることが一般的であった。
【０００３】
この場合、２次電池にはトリクル充電電流が流れるため、常に電力が消費される。また、２次電池として特に鉛蓄電池を用いた場合には、このトリクル充電電流によって電池の性能が劣化する。これは特許文献１に記載されているように、鉛蓄電池の正極格子体が腐食を受けることに起因する。また、この正極格子体の腐食によって、格子体は体積膨張して伸びる。この伸びた格子体が負極と接触して短絡したり、蓄電池の外装の当たって外装を変形させる。このような鉛蓄電池の劣化はトリクル充電を行う限りにおいて進行するため、鉛蓄電池は定期的に点検し、必要に応じて交換する必要がある。
【０００４】
一方、地球環境保護の観点から無停電電源装置が環境に与える負荷を抑制するとともに、運用コストを削減する事が求められている。例えば鉛蓄電池といった部品は前記したように定期的な交換が必要であり、交換時には蓄電池費用、交換費用、交換した蓄電池の廃棄費用が発生し、運用コストを増加させる一因となっていた。これらの費用に加え、数百Ａｈといった比較的大容量の鉛蓄電池を用いる場合、トリクル充電による消費電力が嵩むという課題があった。装置本体の運転コストも削減しなければならないという課題があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２０３５３３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記したような無停電電源装置に用いられる２次電池の充電に係わる消費電力を削減するとともに、運用コストの低廉な無停電電源装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決するために，本発明の請求項１に係る発明は、商用電源受電時は商用電源からの交流電力を接続された負荷機器に供給するとともに、前記商用電源から充電器を介して２次電池を充電し，前記商用電源の停電時には、前記２次電池の直流電力をインバータを介して交流に変換し、前記負荷機器に供給する無停電電源装置であって、任意に設定した時間帯に前記２次電池の充電操作を実施することを特徴とする無停電電源装置を示すものである。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係る発明は、請求項１の無停電電源装置において、日付および時間帯別の電力料金データを記憶する記憶手段を有し、前記２次電池の充電状態をモニターし、前記充電状態が所定値以下の場合に前記記憶手段に記憶された電力料金データに基いて、電力がより安価である時間帯で前記２次電池を充電することを特徴とするものである。
【０００９】
そして、本発明の請求項３に係る発明は、請求項２の無停電電源装置において、負荷機器はインターネット回線に接続されたコンピュータであり、コンピュータは前記インターネット回線を介して電力料金データを前記商用電源の供給手段からダウンロードし、このダウンロードした電力料金データを前記記憶手段に記憶させることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明による無停電電源装置１０は図１に示したように、商用電源が供給されている場合、商用電源１から入力端子１１で受電した交流電力を切替手段２を介して出力端子１２に出力する。出力端子１２には負荷機器１２が接続され、出力端子１２から負荷機器１２に交流電力が供給される。
【００１１】
商用電源１が停電した場合には２次電池５の直流電力をインバータ６で交流電力に変換され切替手段２を介して出力端子１２に出力される。そして商用電源１から供給された交流電力の一部は充電器４で直流に変換され２次電池５を充電する。本発明の無停電電源装置１０は商用電源受電時に２次電池を常時充電するのではなく、任意に設定された時間帯にのみ充電器４が２次電池５を充電する。この設定すべき時間帯は例えば夜間等の電力料金がより安価に設定される時間帯とする。また、例えば負荷機器の使用時間がある特定時間帯に行われる、例えば大規模小売店のＰＯＳシステムの場合、この特定時間帯以外に行えばよい。
【００１２】
本発明では常時２次電池５を充電しないので、過充電による２次電池の劣化を抑制でき、結果として２次電池をより長期間使用できるため、２次電池の保守点検や交換にかかる費用を削減することができる。また、２次電池を常時充電することによる電力消費を削減することができる。
【００１３】
本発明のようにある任意の時間帯に充電を行うためには計時手段８で現時点での日時を常にモニターし、例えば任意の時間帯として電力料金が安価に設定される時間帯を選択する場合、日時毎の電力料金テーブルを記憶手段７に記憶しておき、この電力料金テーブルと計時結果に基いて充電器４の動作を行う。
【００１４】
本発明のさらに好ましい形態としては充電状態検知手段１３により充電休止状態における２次電池の充電状態をモニターし、この充電状態が所定値未満となった場合にのみ計時結果と電力料金テーブルに基いて電力料金が安価な時間帯に充電を行うことができる。２次電池５は放置することによって自己放電するが、雰囲気温度が０℃といった低温域では自己放電量は少なく、４０℃といった高温域では自己放電量は増加する。したがって、４０℃での自己放電量を想定して充電時間帯を決定した無停電電源装置を０℃雰囲気下で用いた場合、相対的に自己放電量が少なくなるので充電電気量は過剰となる。このような場合には過剰な充電電気量は電力ロスとなる上、２次電池５を過充電させてしまい、劣化を促進させるので好ましくない。
【００１５】
また、反対に０℃での自己放電量を想定して充電時間帯を決定した無停電電源装置を４０℃雰囲気下で用いた場合、相対的に自己放電量が増加するので充電電気量は不足となる。このような場合には２次電池５の充電回復性が低下するため好ましくない。
【００１６】
したがって、本発明のように２次電池５の充電状態をモニターし、２次電池５の充電状態が所定状態になった時点で充電を行うことにより、過不足なく２次電池５を充電できる。ここで２次電池５の充電状態をモニターする方法として雰囲気温度と雰囲気温度別に設定された自己放電率と計時手段８によって求めた経過時間とから求めることができる。また、他のモニター方法としては２次電池５の開路電圧から求めることもできる。この開路電圧から求める方法は、鉛蓄電池のように、充電状態と開路電圧とが強い相関関係がある電池系に適用することが好ましい。
【００１７】
さらに好ましい本発明の実施の形態は図２に示したように負荷機器がインターネット回線２１に接続されたコンピュータ２２である形態である。コンピュータ２２は商用電源１を供給する事業者のコンピュータ端末２３からインターネット回線２１を介して日時毎に設定された電力料金テーブルをダウンロードする。ダウンロードされた電力料金テーブルは記憶手段７に記憶される。このような構成によれば電力料金テーブルが変更した場合において改定された電力料金テーブルに基いて充電器４を動作させることができる。また、他に例えば夏場の電力需要が逼迫した場合に電力供給事業者が電力使用者に対してピークカット要請を行う場合、ピークカットの時間帯を示すデータをコンピュータ端末２３に記憶させておけば無停電電源装置１０に接続されたコンピュータがその時間帯のデータに基いて充電器４の動作を停止させることが可能となり、負荷を平準化できるという効果をも得ることができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上、説明してきたように本発明の構成によれば，電力料金の低廉な深夜電力のみによる２次電池の充電が可能であるとともに、２次電池の過充電による劣化を抑制できる。その結果、充電に消費する電力費用を削減し、２次電池の交換頻度を少なくできることにより、無停電電源装置の運用コストを削減できることから、工業上、極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による無停電電源装置を示すブロック図
【図２】本発明の他の実施の形態による無停電電源装置を示すブロック図
【符号の説明】
１    商用電源
２    切替手段
３    負荷機器
４    充電器
５    ２次電池
６    インバータ
７    記憶手段
８    計時手段
１０    無停電電源装置
１１    入力端子
１２    出力端子
１３    充電状態検知手段
２１    インターネット回線
２２    コンピュータ
２３    コンピュータ端末
【図１】
2004312870.tif 000003
【図２】
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