(57)【要約】  【課題】  内蔵の二次電池群に付帯する充電回路等の基本的仕様の大幅な変更を必要とせずに、二次電池の増設を図ることが可能で、且つ、停電時において、電流値のバラツキを小さく抑えながら負荷に対して電力供給が可能な無停電電源装置を提供する。  【解決手段】  切替スイッチ５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂは、充電器２０の正極出力側と各電池ユニット４１〜４６の正極側との間、および充電器２０の負極出力側と各電池ユニット４１〜４６の負極側との間のそれぞれにおける電力流通経路中に、各々挿入されている。これら切替スイッチ５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂは、制御ユニット６０からの指示信号により、定常電力供給時には電池ユニット４１〜４６が並列、停電時には電池ユニット４１〜４６が直列となるように接続の切替を行う。  【選択図】  図１
2005110370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源と負荷との間に設けられ、前記外部電源からの電力供給が定常状態にあるとき、電力の一部を用いて、内蔵する二次電池群を充電し、前記外部電源からの電力供給が途絶えた異常状態のときには、前記二次電池群から負荷に電力供給を行うように切替制御する無停電電源装置であって、
前記二次電池群は、１または２以上の電池の集まりを１ユニットとする複数のユニットに群化されているとともに、
前記定常状態にあるときには、各ユニットが並列に接続された状態となり、
前記異常状態に転じたときには、各ユニットが直列接続の状態に切り替わる
ことを特徴とする無停電電源装置。
【請求項２】
前記各ユニットの接続状態の切り替えは、切り替えスイッチを主体とする構成である
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】
上記各ユニットは、正極および負極を有し、
前記切り替えスイッチは、複数のユニットの正極どうしおよび負極どうしを接続する第１状態と、電気的に隣り合うユニットの異極間を接続する第２状態とを切り替えるように結線されている
ことを特徴とする請求項２に記載の無停電電源装置。
【請求項４】
前記定常状態のときに、外部電源に駆動されて並列接続されたユニットを充電するのに所要の電圧を出力する充電部と、
前記外部電源の状態を監視して、前記切り替えスイッチの切り替えを制御する制御部とを備える
ことを特徴とする請求項３に記載の無停電電源装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記各ユニットの状態も監視しており、当該状態に応じて前記充電部の駆動制御を行う
ことを特徴とする請求項４に記載の無停電電源装置。
【請求項６】
前記負荷は、定電力負荷である
ことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の無停電電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商用電源からの電力供給停止時（以下、「停電時」という。）において、負荷への電力供給をバックアップするための無停電電源装置（ＵＰＳ：Uninterruptible  Power    Supply）に関し、特に定電力負荷への電力供給のバックアップ用として設けられる無停電電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビルディングや大型の商業施設等においては、停電時などに備えたバックアップ用として無停電電源装置（以下、「ＵＰＳ」という。）が設置されている。
ＵＰＳは、商用電源からの電力供給が定常時において、商用電源からの交流電力をＡＣ／ＤＣコンバータで直流へと変換し、この直流電力を２系統に分岐供給する構成を有する。２系統に分岐供給される直流電力のうち、一方については、ＤＣ／ＡＣインバータに入力され、再び交流に変換されて後、負荷に供給される。もう一方は、充電器に入力され、ＵＰＳ内の二次電池の充電に費やされる。このとき、二次電池と負荷との間の電力流通経路は、リレー回路などのスイッチング部により遮断状態におかれている。
【０００３】
商用電源からの電力供給が途絶えた場合、即ち停電が発生した場合には、ＵＰＳ内において、負荷への電力供給源が二次電池へと切り替えられる。具体的には、二次電池とＤＣ／ＡＣインバータとの間の電力流通経路が接続状態とされる。そして、商用電源からの電力供給が復帰した場合には、二次電池とＤＣ／ＡＣインバータとの間の電力流通経路が再び遮断状態へと切り替えられて、定常状態へと戻る。このようにして、ＵＰＳは、停電時におけるバックアップの機能を果たす。
【０００４】
特に上記のようなＵＰＳの設置は、エレベータやその他の負荷機器を備える設備などでは安全の確保のためなどからも、欠かすことが出来ない。例えば、エレベータに対してＵＰＳを設置される場合には、停電時において、例え低速運転であっても１０分程度の運転が可能であれば、人がエレベータ内に取り残されるような事態が回避でき、安全性の確保がなされる。
【０００５】
ところで、このようなＵＰＳに関しては、充電時における各電池の充電量の均一性の確保などを目的として、定常時において各電池を直列接続の状態として充電を実施し、停電時において各電池を並列接続としてこの電池から負荷に対して電力供給するという技術も開発されている（特許文献１）。また、ＵＰＳにおいては、バックアップ時間の延長あるいは負荷電力の増加などに対応するためにユニット単位での二次電池の増設が必要となる場合が生じうるが、このような場合に対応すべく、各二次電池ユニットに充電回路および逆流防止回路を備え、各々の二次電池ユニットに対して商用電電から電力供給するという技術が開発されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平６−２３７５４２号公報
【特許文献２】特開２００１−９３５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＵＰＳにおいては、バックアップ時間の延長や負荷電力の増大への対応などのために、内蔵する二次電池の増設が必要となる場合がある。
しかしながら、ＵＰＳにおいて二次電池の増設を実施しようとする場合には、上記特許文献１のＵＰＳでは付帯回路全体を交換するか、装置ごと交換する必要が生じる。また、上記特許文献２のＵＰＳでは装置全体の交換をしなくてもユニット単位での二次電池の増設を行うことは可能ではあるが、ユーザに対してコスト面で大きな負担を強いることになる。即ち、特許文献２のＵＰＳでは、各ユニットに充電回路および逆流防止回路などを備えなければならず、また、各ユニットに対して商用電源からの電力供給が必要であり、装置全体としてみた場合にコスト高となってしまい、ユーザに対して装置全体を交換するのとさほど変わらないコスト負担を強いることになる。
【０００７】
さらに、上記特許文献１のＵＰＳでは、停電発生時において、内蔵の電池を並列に接続した上で電力の供給を行っているので、供給電力における電流のバラツキが大きくなるという問題も有する。
本発明は、このような問題を解決しようとなされたものであって、内蔵の二次電池群に付帯する充電回路等の基本的仕様の大幅な変更を必要とせずに、二次電池の増設を図ることが可能で、且つ、停電時において、電流値のバラツキを小さく抑えながら負荷に対して電力供給が可能な無停電電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、以下のような特徴を有する。
（１）外部電源と負荷との間に設けられ、外部電源からの電力供給が定常状態にあるとき、電力の一部を用いて、内蔵する二次電池群を充電し、外部電源からの電力供給が途絶えた異常状態のときには、二次電池群から負荷に電力供給を行うように切替制御する無停電電源装置であって、二次電池群は、１または２以上の電池の集まりを１ユニットとする複数のユニットに群化されているとともに、定常状態にあるときには、各ユニットが並列に接続された状態となり、異常状態に転じたときには、各ユニットが直列接続の状態に切り替わることを特徴とする。
（２）上記（１）の無停電電源装置において、各ユニットの接続状態の切り替えは、切り替えスイッチを主体とする構成であることを特徴とする。
（３）上記（２）の無停電電源装置において、上記各ユニットは、正極および負極を有し、切り替えスイッチは、複数のユニットの正極どうしおよび負極どうしを接続する第１状態と、電気的に隣り合うユニットの異極間を接続する第２状態とを切り替えるように結線されていることを特徴とする。
（４）上記（３）の無停電電源装置において、定常状態のときに、外部電源に駆動されて並列接続されたユニットを充電するのに所要の電圧を出力する充電部と、外部電源の状態を監視して、前記切り替えスイッチの切り替えを制御する制御部とを備えることを特徴とする。
（５）上記（４）の無停電電源装置において、制御部は、前記各ユニットの状態も監視しており、当該状態に応じて前記充電部の駆動制御を行うことを特徴とする。
（６）上記（１）〜（５）の無停電電源装置において、負荷は、定電力負荷であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記本発明に係るＵＰＳでは、上記（１）のように、外部電源からの電力供給が定常状態のときに、二次電池群が群化されてなる二次電池ユニットは並列に接続された状態であり、この接続状態において、これら二次電池ユニットの充電が実施されるので、充電電圧を一定にしたまま、二次電池ユニットの増設が可能となる。
また、本発明に係るＵＰＳでは、異常状態（停電状態）のときに、二次電池ユニットは直列に接続された状態であり、この接続状態において、これら二次電池ユニットから負荷への電力の出力がなされるので、二次電池ユニットと負荷との間の電力流通経路における電流値の低減を図ることが出来る。よって、本発明のＵＰＳでは、二次電池ユニットを増設しようとする場合にも装置内における電力流通経路の配線等を変更する必要がない。また、本発明に係るＵＰＳは、二次電池ユニットから負荷に対して電力の供給を行う際に、二次電池ユニットを並列に接続した場合に比べて、供給電力における電流値のバラツキを小さく抑えることができる。
【００１０】
従って、本発明に係るＵＰＳでは、二次電池ユニットに付帯する充電回路等の基本的仕様の大幅な変更を必要とせずに、二次電池ユニットの増設を図ることが可能で、且つ、停電時に電流値のバラツキを小さく抑えながらの電力供給が可能である。
上記本発明に係るＵＰＳは、停電時に二次電池ユニットを直列に接続するので、電力供給対象である負荷が定電力負荷である場合には、小さな電流での電力供給が可能であり、配線等における発熱を低く抑えることが出来る。
【００１１】
なお、本発明に係るＵＰＳは、例えば、電源の電力供給状態をオペレータが監視し、電力供給状態によって実施するオペレータの切替操作によって第１状態と第２状態との切替が実施されるものもその範疇に入る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下では、本発明を実施するための最良の形態に係るＵＰＳ１について、図を用いながら説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に係るＵＰＳ１の構成に限定を受けるものではない。
（ＵＰＳ１の構成）
先ず、本実施の形態に係るＵＰＳ１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、定常状態（ＡＣ電源からの電力供給が定常状態）のＵＰＳ１の状態を示す構成ブロック図である。
【００１３】
図１に示すように、ＵＰＳ１は、外部電源であるＡＣ電源２と定電力負荷３との間における電力流通経路中に挿入されている。ＵＰＳ１は、ＡＣ電源２側より、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０、充電器２０、ＤＣ／ＡＣインバータ３０および電池ユニット４１〜４６と各切替スイッチ５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂ、そしてこれらを制御する制御ユニット６０などから構成されている。
【００１４】
ＵＰＳ１の構成要素の内、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０およびＤＣ／ＡＣインバータ３０については、公知のものであるので、ここでの説明を省略する。
充電器２０は、電池ユニット４１〜４６に対して、トリクル充電方法によって充電を行うものであり、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０で直流に変換された電力の供給を受けている場合において、定電力負荷３、即ち、ＤＣ／ＡＣインバータ３０と電気的に切り離された状態で微少電流（例えば、Ｃ／５０〜Ｃ／２０程度）をもって電池ユニット４１〜４６の各電池を充電するものである。
【００１５】
電池ユニット４１〜４６の各々は、１または２以上の二次電池の集まりを１ユニットとして群化され構成されたものである。具体的には、例えば、端子間電圧が１．２（Ｖ）のニッケル−水素（Ｎｉ−ＭＨ）二次電池が２０本直列接続され、電池ユニット４１〜４６の各々における全体としての端子間電圧が２４（Ｖ）に設定されている。そして、各電池ユニット４１〜４６は、図１における上方が正極側、下方が負極側となるように配されている。
【００１６】
切替スイッチ５１ａ〜５６ａは、充電器２０の正極出力側と各電池ユニット４１〜４６の正極側との間の電力流通経路中に、各々挿入されている。また、切替スイッチ５１ｂ〜５６ｂについては、充電器２０の負極出力側と各電池ユニット４１〜４６の負極側との間の電力流通経路中に、各々挿入されている。これら切替スイッチ５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂは、制御ユニット６０からの指示信号により、電力流通経路の切替を行う。
【００１７】
図１に示すように、定常状態においては、６つの電池ユニット４１〜４６が並列の接続形態をとる。
制御ユニット６０については、その制御フローについては後述するが、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０と各電池ユニット４１〜４６とから信号の入力を受け、上記各切替スイッチ５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂに対して指示信号を出力出来るように構成されている。具体的には、制御ユニット６０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０にＡＣ電源２からの電力供給されているか否かについての情報信号Ｓｉｇ．１を受けるとともに、各電池ユニット４１〜４６から残容量などの情報信号Ｓｉｇ．４を受け取る。制御ユニット６０は、上記受け取った信号の内、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０からの信号を基に、切替スイッチ５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂの切替に係る指示信号Ｓｉｇ．２、Ｓｉｇ．３を出力する。
【００１８】
上記各構成要素間の接続関係は、以下の通りである。
図１に示すように、ＡＣ電源２とＵＰＳ１のＡＣ／ＤＣコンバータ１０との間には、２本の電力ラインＬ１、Ｌ２によって接続されている。ＡＣ／ＤＣコンバータ１０は、２本の電力ラインＬ３、Ｌ５によりＤＣ／ＡＣインバータ３０に接続されている。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０は、上記ラインＬ３、Ｌ５のそれぞれから分岐された電力ラインＬ６、Ｌ４により充電器２０と接続されている。
【００１９】
制御ユニット６０には、電力ラインＬ３、Ｌ５よりそれぞれ分岐された、電力ラインＬ１６、Ｌ１７が接続されている。これらの電力ラインＬ１６、Ｌ１７は、制御ユニット６０の駆動電力を確保するためのものである。
ＤＣ／ＡＣコンバータ３０は、電力ラインＬ１８、Ｌ１９により、定電力負荷３と接続されている。
【００２０】
また、図１に示すように、ＡＣ電源２からの電力供給が定常状態にあるときは、充電器から延出した２本の電力ラインＬ７、Ｌ８が切替スイッチ５１ａ〜５６ａと切替スイッチ５１ｂ〜５６ｂをそれぞれ直列に接続している。そして、各電池ユニット４１〜４６の正極側には、切替スイッチ５１ａ〜５６ａがそれぞれ接続され、同様に負極側には、切替スイッチ５１ｂ〜５６ｂがそれぞれ接続されている。
【００２１】
切替スイッチ５１ａと５２ｂ、５２ａと５３ｂ、５３ａと５４ｂ、５４ａと５５ｂ、５５ａと５６ｂとの間には、それぞれバイパスラインＬ１１〜Ｌ１５が設けられている。図１に示すように、ＡＣ電源２からの電力供給が定常状態のときには、各バイパスラインＬ１１〜Ｌ１５は切替スイッチ５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂで電気的に切り離された状態におかれている。この状態では、即ち、バイパスラインとしての機能を果たさない。
【００２２】
さらに、図１に示すように、合計１２個設けられている切替スイッチ５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂの内、切替スイッチ５６ａは、接続ラインＬ９で正極側の電力ラインＬ３に接続され、切替スイッチ５１ｂは、接続ラインＬ１０で負極側の電力ラインＬ５に接続されている。なお、この２つの接続ラインＬ９、Ｌ１０についても、図１で示す定常状態の場合には電池ユニット４１〜４６と電気的に切り離された状態にある。
【００２３】
なお、上記図１では示していないが、ＵＰＳ１では、電池ユニットの増設が可能なように接続端子が設けられている。ＵＰＳ１において、電池ユニットの増設の際には、正負極両側の切替スイッチおよびバイパスラインなどを付帯させる。
（ＵＰＳ１における停電時の電力流通経路）
次に、ＵＰＳ１において、ＡＣ電源２からの電力供給が遮断、即ち、停電状態となった際の電力流通経路について、図２を用いて説明する。図２では、ＵＰＳ１の構成中、停電時における電力流通経路を説明しやすいように、一部を抜き出して示している。
【００２４】
図２に示すように、停電時においては、充電器２０と電池ユニット４１〜４６との間の接続が切替スイッチ５１ａ、５１ｂにより遮断される。そして、上記図１に示す定常状態においては接続されていた切替スイッチ５１ａ〜５６ａ間の接続、および切替スイッチ５１ｂ〜５６ｂ間の接続が、ともに遮断される。これに代わって、各切替スイッチ５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂでは、バイパスラインＬ１１〜Ｌ１５のそれぞれと、電池ユニット４１〜４６の接続状態が並列から直列状態へと切り替えられる。また、電池ユニット４６の正極は、接続ラインＬ９によってＤＣ／ＡＣインバータ３０の正極側に続く電力ラインＬ３に接続され、電池ユニット４１の負極は、接続ラインＬ１０によってＤＣ／ＡＣインバータ３０の負極側に続く電力ラインＬ５に接続される。
【００２５】
このように、停電時においては、ＵＰＳ１に内蔵されている６つの電池ユニット４１〜４６は直列接続され、これら電池ユニット４１〜４６からの電力がＤＣ／ＡＣインバータ３０を介して定電力負荷３に供給されることになる。
なお、各切替スイッチ５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂの切替動作については、制御ユニット６０からの指示信号Ｓｉｇ．２、Ｓｉｇ．３に基づいて実施される（上記図１を参照。）。
（制御ユニット６０の制御動作）
上記のような定常運転時と停電運転時における切替スイッチ５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂの切替動作を司る制御ユニット６０の制御について、図３を用いて説明する。図３は、ＵＰＳ１における制御ユニット６０が司る制御動作を示すフロー図である。
【００２６】
図３に示すように、ＵＰＳ１は、運転が開始されると、上記図１に示す定常運転状態をとる。そして、制御ユニット６０は、ＡＣ電源２からＡＣ／ＤＣコンバータ１０への電力供給が定常状態か否か、即ち、定常状態か停電状態かの判断を行う（ステップＳ１）。なお、制御ユニット６０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０からの情報信号Ｓｉｇ．１をもって、定常状態か停電状態かの判断を行う。また、ＵＰＳ１においては、運転開始と同時に充電器２０による電池ユニット４１〜４６への充電が開始される。
【００２７】
上記ステップＳ１において、制御ユニット６０が、定常状態と判断した場合には、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０の状態を引き続き監視を続ける。また、上記ステップＳ１において、停電状態と判断された場合には、以下のように切替動作を行うように制御される。
停電状態に陥った場合には、各切替スイッチ５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂの状態を、上記図１の状態（定常運転状態）から上記図２の状態（電池出力状態）へと切替の指示信号を出力する（ステップＳ２）。これによって、負荷３へは、直列接続された電池ユニット４１〜４６からの電力がＤＣ／ＡＣインバータ３０を介して供給されることになる。
【００２８】
制御ユニット６０は、上記ステップＳ２において、電池出力モードに運転モードを切り替えて後、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０への電力供給が復帰したか否かの判断をする（ステップＳ３）。このステップＳ３で電力の供給が復帰したと判断された場合には、制御ユニット６０から各切替スイッチ５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂに対して切替指示の信号を出力し、これを受けた各切替スイッチ５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂが切替動作を行う。これにより、運転モードが定常運転モードへと復帰する（ステップＳ４）。そして、制御ユニット６０は、上記ステップＳ１を再び実行する。
【００２９】
一方、上記ステップＳ３において、停電状態が継続していると判断された場合には、制御ユニット６０は、上記図１における情報信号Ｓｉｇ．４を基に、電池ユニット４１〜４６における電池容量の残量が負荷３に供給するのに十分か否かについての判断を行う（ステップＳ５）。制御ユニット６０が、上記ステップＳ５において、電池容量の残量が十分であると判断した場合には、ステップＳ３に戻って、電力供給状態の判断を実行する。
【００３０】
一方、停電状態が長期に及んだ場合などには、電池ユニット４１〜４６の電池容量は負荷３に供給できない状態まで減少する場合が生じる。このように、制御ユニット６０は、ステップＳ５において、電池容量の残量が不十分と判断した場合、ユーザまたは設備管理者などに対して電池残量の減少に関する警告信号を出力し、ＵＰＳ１の運転を停止する（ステップＳ６）。
【００３１】
なお、エレベータなどの負荷に対して設置されているＵＰＳでは、停電時における安全等を考慮して、最低でも５〜１０（ｍｉｎ．）程度のバックアップが可能なように、電池ユニットの構成が設定されている。
（ＵＰＳ１が有する優位性）
本実施の形態に係るＵＰＳ１では、定常電力供給時において、電池ユニット４１〜４６の接続が並列となるように制御ユニット６０が切替スイッチ５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂを制御した上で、各電池ユニット４１〜４６の充電を実施する。このように電池ユニット４１〜４６は、並列接続された状態で充電されることになるので、充電器２０の仕様を大きく変更することなく、電池ユニットの増設が可能となる。即ち、上記特許文献１のＵＰＳように電池ユニットを直列に接続した状態で充電を行うＵＰＳでは、そのまま電池ユニットの増設を行うと充電電圧が変化してしまう結果となるので、正常に充電駆動できるように電池ユニットの増設を図るためには、充電電圧の大きな充電器への取り替え等が必要となってしまう。つまり、上記従来のＵＰＳでは、電池ユニットを増設しようとした場合には充電器などの構成要素の取り替え等が必要となり、ユーザのコスト負担が大きくなってしまうという問題を生じる。
【００３２】
これに対して、上述のように、本実施の形態に係るＵＰＳ１では、充電器２０の仕様を基本的に変更することなく、電池ユニットの増設を図ることが出来、ユーザのコスト負担が少なくてすむ。
また、ＵＰＳ１では、停電状態の場合において、電池ユニット４１〜４６の接続が直列となるように制御ユニット６０が切替スイッチ５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂを制御した上で、電池ユニット４１〜４６から電力の出力を行う。このように電池ユニット４１〜４６を直列接続した上で電力の出力を行えば、電池ユニットを並列接続のまま電力の出力を行う場合に比べて、放電側における電力ラインを流れる電流の値を低減することが可能となる。即ち、停電状態において、並列接続された複数の電池ユニットから電力の供給を行うＵＰＳの場合には、電池ユニットの増設を図ろうとする場合、電池ユニットと負荷との間の電力ラインの増強などが必要となり、ユーザにコスト負担を強いることになる。
【００３３】
これに対して、本実施の形態に係るＵＰＳ１では、停電状態においては、直列に接続された電池ユニットから電力の供給が行われるので、電池ユニットと負荷との間における電力ラインの増強などを図らなくても、電池ユニットの増設を図ることが出来る。
また、ＵＰＳ１では、停電状態にあり、電池ユニット４１〜４６から負荷３に対して電力の供給を行う際に、複数の電池ユニット４１〜４６を並列に接続するのではなく、直列に接続するので、供給電流が均一に流れ、放電量のバラツキが生じにくい。
【００３４】
従って、本実施の形態に係るＵＰＳ１は、電池ユニット４１〜４６に付帯する充電器２０等の基本的な仕様の変更を必要とせずに、電池ユニットの増設を図ることが可能で、且つ、停電時に電流値のバラツキを小さく抑えながらの電力供給が可能である。
（その他の事項）
なお、上記実施の形態に係るＵＰＳ１では、各々にＮｉ−ＭＨ電池が２０本直列接続されて構成された電池ユニットを６つ内蔵するものとしたが、本発明に係るＵＰＳは、電池ユニットなどの構成を上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、電池ユニットにおける構成電池数は、電力供給しようとする負荷の仕様等に合わせて設定されればよく、構成電池の種類も二次電池であれば、Ｎｉ−Ｃｄ電池やリチウムイオン電池、さらには鉛電池でもよい。
【００３５】
また、電池としてリチウムイオン電池などの非水系電池を用いる場合には、過充電・過放電等に対するこれらの電池の耐性を考慮して、電池の保護回路を設けておくことが望ましい。この保護回路については、上記図１の制御ユニット６０内にその機能を付加しても、これとは別途に設けてもよい。
また、上記実施の形態に係るＵＰＳ１では、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０で入力された交流電力を一端直流に変換した後、ＤＣ／ＡＣインバータ３０にて交流電力に再変換して定電力負荷３に対し電力の供給を行ったが、負荷に対して直流電力を供給しうるような場合であれば、ＤＣ／ＡＣインバータ３０は不要となる。即ち、本発明の特徴である、定常状態には電池ユニットを並列接続して充電し、停電時には電池ユニットを直列接続して電力を出力出来るようにさえすれば、他の部分の回路構成等は適時変更することが出来る。このように回路構成を変更した場合にも、上記のような電池ユニットの接続切替を行っている限り、本発明の範囲内である。
【００３６】
また、ＵＰＳ１においては、充電器２０をトリクル充電方式のものとしたが、これ以外、例えば、定電流充電方式、フロート充電方式、段別充電方式、電池電圧検出方式、−△Ｖ検出制御方式、タイマー方式などのものを用いることもできる。
また、ＵＰＳ１は、商用電源であるＡＣ電源２と負荷としての定電力負荷３の間における電力流通経路中に挿入されるものとしたが、電源としては必ずしも商用電源である必要はない。例えば、自家発電機を電源として用いた場合にも、本発明に係るＵＰＳの構成は有効である。
【００３７】
さらに、定電力負荷であるエレベータなどへの供給電力のバックアップを行うＵＰＳなどにおいては、エレベータの回生運転時に発生する電力を用いてＵＰＳに内蔵の電池の充電を行うような回路構成を負荷してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明に係る無停電電源装置は、電力を供給しようとする負荷に応じて、大きなコストアップを招くことなく、内蔵電池の増設を図ることが可能であり、定電力負荷への電力供給のバックアップ用として特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態に係るＵＰＳ１の回路構成を示すブロック図である。
【図２】停電時におけるＵＰＳ１の電力流通経路を示すブロック図である。
【図３】ＵＰＳ１における制御ユニット６０が実行する制御のフロー図である。
【符号の説明】
【００４０】
１．ＵＰＳ
２．ＡＣ電源
３．定電力負荷
１０．ＡＣ／ＤＣコンバータ
２０．充電器
３０．ＤＣ／ＡＣインバータ
４１〜４６．電池ユニット
５１ａ〜５６ａ．（正極側）切替スイッチ
５１ｂ〜５６ｂ．（負極側）切替スイッチ
６０．制御ユニット
【図１】
2005110370.tif 000003
【図２】
2005110370.tif 000004
【図３】
2005110370.tif 000005