(57)【要約】【課題】ＵＰＳ（無停電電源装置）での蓄電池更改作業中に負荷への電力供給が停止するリスクを低減して更改作業を経済的に行うことを支援し、かつさまざまな機種のＵＰＳに対応できる汎用性を備える保守支援装置を提供する。【解決手段】保守支援装置１０は、可搬型の筐体１２と、筐体１２内に設けられた蓄電池２１と、商用電源から受電可能であって蓄電池２１を充電する充電器２２と、蓄電池２１からの直流電力を設定電圧の直流電力に変換して出力する変換部２３と、を備える。設定電圧は可変であり、稼働中の負荷が接続しているＵＰＳに対して、変換部２３から出力する直流電力を供給できるようにする。【選択図】図１
2013192283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無停電電源装置の蓄電池を更改する作業を支援する保守支援装置であって
可搬型の筐体と、
前記筐体内に設けられた蓄電池と、
商用電源から受電可能であって前記蓄電池を充電する充電器と、
前記蓄電池からの直流電力を設定電圧の直流電力に変換して出力する変換部と、
を備え、
前記設定電圧は可変であり、稼働中の負荷が接続している前記無停電電源装置に対して前記変換部から出力する直流電力を供給できるようにした、保守支援装置。
【請求項２】
前記設定電圧を設定する操作部をさらに有し、
前記変換部は、前記蓄電池からの直流電力を変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記操作部によって設定された前記設定電圧に前記ＤＣ／ＤＣ電圧の出力電圧を制御する出力電圧制御回路と、を備える、請求項１に記載の保守支援装置。
【請求項３】
前記無停電電源装置は更改対象となる蓄電池が接続される蓄電池接続端子を有し、前記蓄電池接続端子と前記変換部の出力端子とをケーブル介して接続することにより、前記更改する作業の実施中に、前記変換部から出力される直流電力を前記無停電電源装置に供給できるようにした、請求項１または２に記載の保守支援装置。
【請求項４】
前記操作部による設定値を表示する表示部を有する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の保守支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無停電電源装置（ＵＰＳ；Uninterruptible Power Supply）の技術分野に関し、特に、ＵＰＳの蓄電池の更改作業を支援する保守支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用電源での停電や瞬停の影響がその商用電源に接続している負荷機器に及ばないようにするため、ＵＰＳが導入されている。ＵＰＳは、一般に、蓄電池と、商用電源からの交流電力を整流して蓄電池を充電する充電回路と、蓄電池から直流電力を交流電力に変換するインバータと、商用電源が正常な時には商用電源からの電力を負荷に供給し、商用電源での停電や瞬停を検出した時には即座に切り替わってインバータからの電力を負荷に供給する切替スイッチと、を備えている。ＵＰＳにおいて蓄電池は、ＵＰＳの本体に取り替え可能に設けられるものであっても、あるいは、ＵＰＳの本体からは分離して設けられる外付けのものであってもよい。
【０００３】
一般にＵＰＳにおいて、その本体部分すなわち充電回路、インバータ及び切替スイッチの設計寿命に比べ、蓄電池の期待寿命の方が短い。そのため、ＵＰＳ自体を更改するまでの間に、蓄電池の更改作業が必要となる。ＵＰＳにおける蓄電池の更改作業は、例えば、ＵＰＳを介して商用電源からの交流電力を負荷に供給したまま、ＵＰＳから古い蓄電池（既設蓄電池）を取り外し、新しい蓄電池（新設蓄電池）をＵＰＳに取り付け、電気的にも接続する。蓄電池の更改作業中はＵＰＳに蓄電池が接続されていないから、この作業中に商用電源での停電あるいは瞬停が発生すると、負荷への電力供給が途絶えて負荷が停止しまうから、蓄電池の更改作業を迅速に実施する必要がある。
【０００４】
ＵＰＳの設置場所等において新設蓄電池のための設置スペースに余裕がある場合には、その設置スペースに新設蓄電池をあらかじめ設置して配線を付けかえることで蓄電池の更改作業を完了させることができ、そのような場合には、ＵＰＳに蓄電池が接続されていない時間を数分程度に抑えることが可能である。しかしながら、設置スペースに余裕がない場合には、既設蓄電池を撤去してから新設蓄電池を設置する必要があるため、ＵＰＳに蓄電池が接続されていない時間が数時間にも及ぶ可能性がある。
【０００５】
また、新設蓄電池とは別個の仮設蓄電池を設置し、更改作業を行う場合もあるが、更改作業前に仮設蓄電池を設置し作業後に撤去する必要があるため、工数が増えコストが増加してしまうという問題を生じる。仮設蓄電池を設置するスペースの確保も必要である。また、ＵＰＳの種類ごとに蓄電池の定格電圧などが異なるため、更改作業を行おうとするＵＰＳに応じた仮設蓄電池を用意しなければならず、更改作業の対象となるＵＰＳの種類が多岐にわたる場合には、仮設蓄電池を用意する作業自体が膨大なものとなる。
【０００６】
多数の蓄電池を備えるＵＰＳにおいて蓄電池を取り替える方法として、特許文献１には、既設蓄電池をグループに分け、仮設蓄電池に既設蓄電池を接続して既設蓄電池を新設蓄電池に交換し仮設蓄電池を取り外すことをグループ単位で順次実行する方法が記載されている。特許文献１の方法は、既設蓄電池を数個ずつ交換するので、仮設蓄電池の数を減らすことができ、スペースが小さい現場でも更改作業が可能であるが、作業工数が増加し経済的ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−３３１７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＵＰＳにおいて蓄電池を更改する作業を行う場合、その更改作業中に商用電源に停電または瞬停が発生して負荷が停止してしまうリスクを減らすことが必要であるとともに、新設蓄電池や仮設用電池を設置するための場所も含めて経済的に作業を実施することが必要である。
【０００９】
そこで本発明の目的は、ＵＰＳでの蓄電池更改作業中に負荷への電力供給が停止するリスクを低減して更改作業を経済的に行うことを支援し、かつさまざまな機種のＵＰＳに対応できる汎用性を備える保守支援装置を提供することになる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の保守支援装置は、無停電電源装置（ＵＰＳ）の蓄電池を更改する作業を支援する保守支援装置であって可搬型の筐体と、筐体内に設けられた蓄電池と、商用電源から受電可能であって蓄電池を充電する充電器と、蓄電池からの直流電力を設定電圧の直流電力に変換して出力する変換部と、を備え、設定電圧は可変であり、稼働中の負荷が接続している無停電電源装置に対して変換部から出力する直流電力を供給できるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、充電器と蓄電池と蓄電池からの直流電圧を任意の直流電圧に変換して出力する変換部とを可搬型の筐体に一体化することによって、さまざなな種類のＵＰＳでの蓄電池の更改作業において、負荷への電源供給が停止するリスクを低減し、かつ経済的に蓄電理の更改作業を行うことができるようになる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の一形態の保守支援装置を示す概略斜視図である。
【図２】図１に示した保守支援装置の回路構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示した保守支援装置の使用形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の一形態の保守支援装置の外観とその内部のユニット構造の概要を示しており、図２は、この保守支援装置の回路構成を示している。本実施形態の保守支援装置１０は、図１に示すように、キャスター１１を備えて容易に移動させることができる可搬型の筐体１２を有するものであり、筐体１２内には、充電可能な蓄電池２１と、蓄電池２１を充電するための充電器２２と、蓄電池２１からの直流電力を設定電圧の直流電力に変換して出力する変換部２３と、この保守支援装置１０の全体を制御するための操作部２４を備えたものである。図１においては、蓄電池２１と充電器２２とが、それぞれ独立したユニットとして設けられ、変換部２３と操作部２４とは一つのユニットにまとめられ、これら３つのユニットが筐体１２内に格納されている。図には示されていないが、保守支援装置１０が大型のものとなる場合には、筐体１２の上面に吊ボルトを設けてもよい。蓄電池２１としては、例えば、リチウムイオン二次電池などを用いることができる。図１には示されていないが、図２に示すようにこの保守支援装置１０は、さらに、操作部２４での操作状態を表示する表示部２５と、商用電源５０から交流電力の供給を受ける交流入力端子２６と、変換部２３からの直流電力を外部に出力するための直流出力端子２７と、を備えている。表示部２５は、例えば、筐体１２の表面に取り付けられるようにしてもよいし、筐体１２に対してケーブルで接続した表示装置として設けてもよい。
【００１５】
充電器２２は、交流入力端子２６に接続された商用電源５０からの交流電力を整流する整流回路３１と、整流回路３１で得られた直流電力によって蓄電池２１を充電する充電回路３２と、操作部２４からの指示に基づいて充電回路３２の動作状態を制御する充電制御回路３３と、を備えている。変換部２３は、蓄電池２１の出力直流電圧が入力するＤＣ／ＤＣコンバータ３４と、操作部２４からの指示に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ３４の動作状態を制御し特にＤＣ／ＤＣコンバータ３４の出力電圧を制御する出力電圧制御回路３５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４と直流出力端子２７との間に設けられた逆流阻止ダイオード３６と、を有する。
【００１６】
本実施形態の保守支援装置１０は、蓄電池２１からの出力電圧を可変の設定電圧とするためのＤＣ／ＤＣコンバータ３４を搭載しており、操作部２４によって、蓄電池２１の充電及び放電の動作切替えを行い、かつ、変換部２３（すなわちＤＣ／ＤＣコンバータ３４）の出力を任意に設定することができ、また、その設定を表示部２５によって確認できるようになっている。なお、蓄電池２１の充電時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４の動作を禁止するシーケンスを設けることにより、充電器２２から変換部２３を介して負荷に電力が直接供給をされることを防止し、充電器２２の充電器の電源容量を蓄電池２１の充電にのみに必要な大きさで抑えている。これによって、充電器２２の小型化を図ることができる。蓄電池２１の放電時には、商用電源５０からこの保守支援装置１０を切り離し、操作部２４によって出力電圧制御回路３５を介してＤＣ／ＤＣコンバータ３４の出力を設定することにより、蓄電池２１の出力電圧が設定された電圧にＤＣ／ＤＣコンバータ３４によって変換されて直流出力端子２７から出力されることになる。
【００１７】
次に、この保守支援装置１０の使用方法について、図３を用いて説明する。ここでは、負荷５１での停電や瞬停の発生のリスクを抑えつつＵＰＳ４０の蓄電池４４の更改作業を行う場合に保守支援装置１０を使用することを例に挙げて、使用方法を説明する
ＵＰＳ４０は、蓄電池接続端子４３を介して蓄電池４４が取り外し可能に設けられるものであり、商用電源５０からの交流電力を整流して蓄電池４４を充電する充電器４１と、蓄電池４４から直流電力を交流電力に変換するインバータ４２とを備え、充電器４１の出力とインバータ４２との入力を接続する結線に対して蓄電池接続端子４３が接続している。さらにＵＰＳ４０は、商用電源５０が正常な時には商用電源５０からの電力を負荷に供給し、商用電源５０での停電や瞬停を検出した時には即座に切り替わってインバータ４２からの電力を負荷５１に供給する切替スイッチ４５と、を備えている。このようなＵＰＳ４０において蓄電池４４の更改作業を行うときは、まず、蓄電池接続端子４３から図示破線で示すように蓄電池４４を取り外し、蓄電池４４の代わりにＵＰＳ４０の蓄電池接続端子４３に対し、ケーブル５２によって、保守支援装置１０の直流出力端子２７を接続する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３４の出力電圧は、取り外した蓄電池４４の定格電圧と同じ電圧であるようにする。これにより、蓄電池４４が取り外されていても、保守支援装置１０からの直流電力によってインバータ４２を動作させることができるようになり、商用電源５０の停電や瞬停時においても負荷５１に交流電力を供給し続けることが可能となる。その後、既設だった蓄電池４４を撤去し、新設の蓄電池を用意してケーブル５２を蓄電池接続端子４３から取り外して新設の蓄電池を蓄電池接続端子４３に接続することによって、蓄電池の更改作業が完了する。
【００１８】
つなぎ換えのために蓄電池接続端子４３に蓄電池４４も保守支援装置１０も接続していないタイミングで商用電源５０の停電や瞬停が起こると、負荷５１へもその影響が及ぶことになるが、つなぎ換えに要する時間は高々数分程度に抑えることができるので、この保守支援装置１０を用いることにより、蓄電池の更改作業中に商用電源５０に停電や瞬停が発生して負荷５１が停止してしまうことのリスクを大幅に低減することができる。また、この保守支援装置１０は可搬型であるため、蓄電池更改の作業現場への搬入、設置が容易である。したがって作業工数を削減し作業費を低減することができ、経済的である。さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４を備えて出力電圧を変更可能としているので、この保守支援装置１０は、さまざまな機種のＵＰＳに対応することができる汎用性を備えている。
【００１９】
なお、逆流阻止ダイオード３６が設けられていることにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４が動作していない状態で保守支援装置１０をＵＰＳ４０に接続したとしても、ＵＰＳ４０からの電力が保守支援装置１０側に流れ込むことはない。
【符号の説明】
【００２０】
１０    保守支援装置
１１    キャスター
１２    筐体
２１，４４    蓄電池
２２，４１    充電器
２３    変換部
２４    操作部
２５    表示部
２６    交流入力端子
２７    直流出力端子
３１    整流回路
３２    充電回路
３３    充電制御回路
３４    ＤＣ／ＤＣコンバータ
３５    出力電圧制御回路
３６    逆流阻止ダイオード
４０    ＵＰＳ（無停電電源装置）
４２    インバータ
４３    蓄電池接続端子
４５    切替スイッチ
５０    商用電源
５１    負荷
５２    ケーブル
【図１】
2013192283.tif 000003
【図２】
2013192283.tif 000004
【図３】
2013192283.tif 000005