JPH04140018A - Uninterruptible power supply and discharge termination detecting method - Google Patents
Uninterruptible power supply and discharge termination detecting methodInfo
- Publication number
- JPH04140018A JPH04140018A JP2262310A JP26231090A JPH04140018A JP H04140018 A JPH04140018 A JP H04140018A JP 2262310 A JP2262310 A JP 2262310A JP 26231090 A JP26231090 A JP 26231090A JP H04140018 A JPH04140018 A JP H04140018A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- voltage
- charging
- power supply
- discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要]
商用交流入力の停電特等ムこバッテリーから電力を供給
することにより動作を継続させるための無停tt電源装
置関し、
バッテリー漏れ電流の発生を防止し、かつハ。[Detailed Description of the Invention] [Summary] This invention relates to an uninterruptible TT power supply device for continuing operation by supplying power from a commercial AC input power outage special battery, which prevents the occurrence of battery leakage current and .
テリー電圧が高い場合にも放電終止電圧を確実に検出で
きる高倍転性・低コストの無停電電源装置を提供するこ
とを目的とし、
充放電可能なバッテリーと、該バッテリーを充電するた
めの定電流垂下特性を有する充電用電源を備え、該充電
用電源からダイオードを介して前記バッテリーに充電す
るようにした無停電N源装置において、停電時に前記ハ
・ンテリーの出力を前記充電用電源に供給する供給手段
と、該供給手段を介して供給される前記バッテリーの出
力により動作する前記充電用電源の出力が放電終止電圧
になったことを検出する検出手段とを具備したものであ
る。The purpose of this project is to provide a high-multiplying, low-cost uninterruptible power supply that can reliably detect the end-of-discharge voltage even when the battery voltage is high. In an uninterruptible N power supply device comprising a charging power source having drooping characteristics and charging the battery from the charging power source via a diode, the output of the HN battery is supplied to the charging power source during a power outage. The battery includes a supply means, and a detection means for detecting that the output of the charging power supply operated by the output of the battery supplied through the supply means has reached the discharge end voltage.
〔産業上の利用分野]
本発明は、商用交流入力の停電特等ムこバッテリーから
電力を供給することにより給電を継続させる無停電ii
電源装置関し、特に放電時のバッテリー電圧を検出する
手段の改良に関する。[Industrial Application Field] The present invention is an uninterruptible II system that continues power supply by supplying power from a commercial AC input power outage special battery.
The present invention relates to power supplies, and particularly to improvements in means for detecting battery voltage during discharge.
近年、様々な規模の電子計算機、パーソナルコンピュー
タ、ファクシミリなどの普及により商用電源の瞬断や停
電による被害が増大している。In recent years, with the spread of electronic computers of various sizes, personal computers, facsimile machines, etc., damage caused by instantaneous interruptions in commercial power supplies and power outages has increased.
そこで、停電対策として無停電電源装置を使用すること
が多くなってきた。現実乙こ、ここ数年、無停ii を
源装置の市場は年率30%以上の勢いで伸びている。Therefore, uninterruptible power supplies are increasingly being used as a countermeasure against power outages. In reality, the market for uninterrupted II power supply equipment has been growing at an annual rate of more than 30% in recent years.
このような無停電電源装置を導入するにあたっては、該
無停電電源装置を装置外部に接続することが一般的であ
ったが、屈近では始めから装置に内蔵させ、商用電源の
瞬断や停電による被害を確実に防止しようとするものも
出現している。When introducing such an uninterruptible power supply, it was common to connect the uninterruptible power supply to the outside of the equipment, but at Kuuchika, it is built into the equipment from the beginning, so that it can be easily connected to the outside of the equipment to prevent momentary interruptions in commercial power supply or power outages. There are also emerging methods that attempt to reliably prevent the damage caused by such attacks.
無停電を源装置は、通常は、商用を源を負荷装置(1)
子計算機など)に適した電圧に変換して該負荷装置に供
給すると同時に、無停電tfi装置の内部に備えたバッ
テリーを充電しておき、停電が発生すると内部のバッテ
リーから電力を供給して給電を継続するようになってい
る。Uninterruptible power supply equipment is usually a commercial power supply equipment (1)
At the same time, the battery inside the uninterruptible TFI device is charged, and when a power outage occurs, power is supplied from the internal battery. is expected to continue.
かかる目的に使用されるバッテリーは、充放電可能なパ
ンテリー(r二次電池Jと呼ばれる)であるが、放電に
よりバッテリー電圧がある規定値(放電終止電圧)以下
番こなるとバッテリーが劣化し、バッテリー寿命に影響
を与える場合がある。The battery used for this purpose is a rechargeable battery (referred to as a secondary battery J), but if the battery voltage drops below a certain specified value (discharge end voltage) due to discharge, the battery deteriorates and the battery May affect lifespan.
したがって、放電中のバッテリー電圧を監視し、放電に
よりバッテリー電圧が放電終止電圧まで低下した時、バ
ッテリーからの電力供給を停止する必要がある。Therefore, it is necessary to monitor the battery voltage during discharging and to stop supplying power from the battery when the battery voltage drops to the end-of-discharge voltage due to discharging.
第6図は従来の無停を電源装置の代表的な構成を示す図
である。FIG. 6 is a diagram showing a typical configuration of a conventional uninterruptible power supply device.
図において、1はバッテリー、2は充電用電源、4aは
比較器、SWI、SW2はスイッチ、DID2はダイオ
ード、R1,R2は抵抗である。In the figure, 1 is a battery, 2 is a charging power source, 4a is a comparator, SWI and SW2 are switches, DID2 is a diode, and R1 and R2 are resistors.
バッテリー1としては、充放電可能な二次電池が用いら
れている。As the battery 1, a rechargeable secondary battery is used.
充電用を源2は、バッテリー1を充電するためのfi#
であり、例えばスイノチンダレギュレータ等により構成
される。Charging source 2 is fi# for charging battery 1
For example, it is composed of a Suinochinda regulator or the like.
この充電用を源2は、第2図に示すような過電流垂下特
性を有する。This charging source 2 has overcurrent drooping characteristics as shown in FIG.
また、充電用量#2は、第3図に示すように、充電開始
直後であってバッテリー1がほとんど空の時は、大きな
充電電流が流れようとするため過電流垂下により定電流
充電を行い、ある程度充電が進むと充を電流が過電流垂
下点より下がるため定電圧充電を行う。Furthermore, as shown in Fig. 3, charging amount #2 is such that when the battery 1 is almost empty immediately after charging starts, a large charging current tends to flow, so constant current charging is performed due to overcurrent droop. When charging progresses to a certain extent, the charging current drops below the overcurrent drop point, so constant voltage charging is performed.
比較器4aは、オペアンプで構成されるものでバッテリ
ー1の出力電圧を抵抗R1,R2で分圧した電圧と基!
1!電圧Vref とを比較し、抵抗R1R2により分
圧した電圧が基準電圧V refより小さくなった時に
、放電終止検出信号を出力するものである。The comparator 4a is composed of an operational amplifier, and is based on the voltage obtained by dividing the output voltage of the battery 1 by resistors R1 and R2.
1! The voltage is compared with the voltage Vref, and when the voltage divided by the resistors R1R2 becomes smaller than the reference voltage Vref, a discharge end detection signal is output.
次に、上記構成の無停it を源装置の動作について説
明する。Next, the operation of the uninterruptible IT source device having the above configuration will be explained.
通常時は、入出力端子Tから充電のための電力が供給さ
れる。この電力はダイオードD1に遮られて直接バッテ
リー1には供給されず、スイッチSW2を通して、バッ
テリー1の充電用it源2を動作させる。この充電用電
源2の出力電圧はダイオードD2を通してバッテリー1
に印加され、これによりバッテリー1の充電が行われる
。Normally, power for charging is supplied from the input/output terminal T. This power is blocked by the diode D1 and is not directly supplied to the battery 1, but operates the IT source 2 for charging the battery 1 through the switch SW2. The output voltage of this charging power source 2 is applied to the battery 1 through diode D2.
is applied to the battery 1, thereby charging the battery 1.
停電時は、入出力端子Tからの電力供給がなくなり、バ
ッテリー1からダイオードD1、スイッチSWI及び入
出力端子Tを通して放電が行われ、負荷に電力を供給す
る。このとき充電用電源2は動作する必要がないので、
スイッチSW2を開放するのが一般的である。また、ダ
イオードD2によりバッテリー1から充電用電源2へ電
流が流れることはない。During a power outage, power is not supplied from the input/output terminal T, and the battery 1 is discharged through the diode D1, the switch SWI, and the input/output terminal T, and power is supplied to the load. At this time, charging power supply 2 does not need to operate, so
Generally, the switch SW2 is opened. Furthermore, current does not flow from the battery 1 to the charging power source 2 due to the diode D2.
放電終止電圧の検出は、バッテリー1の正極電圧を検出
することにより行われる。即ち、バッテリー1の出力電
圧を抵抗R1,R2で分圧して比較器4aに入力し、基
準電圧Vref と比較する。The end-of-discharge voltage is detected by detecting the positive electrode voltage of the battery 1. That is, the output voltage of the battery 1 is divided by the resistors R1 and R2, inputted to the comparator 4a, and compared with the reference voltage Vref.
バッテリー電圧が低下し放電終止電圧になると、比較器
4aの出力が反転し、放電終止検出信号が出力される。When the battery voltage decreases to reach the end of discharge voltage, the output of the comparator 4a is inverted, and an end of discharge detection signal is output.
これにより、スイッチSWIが切断されてバッテリー1
からの放電が停止され、過放電が防止されるようになっ
ている。As a result, switch SWI is disconnected and battery 1
Discharge from the battery is stopped to prevent over-discharge.
しかしながら、上記構成では、放電を停止した後や無停
itt源装置を使用していない場合であっても、抵抗R
1,R2を通して漏れ電流が流れることで僅かずつバッ
テリー1の放電が継続している。したがって、かかる状
態を長期間放置するとバッテリー電圧が放電終止電圧以
下となることは避けられない。However, in the above configuration, the resistance R
The battery 1 continues to be discharged little by little due to the leakage current flowing through R2. Therefore, if such a state is left for a long period of time, it is inevitable that the battery voltage will fall below the final discharge voltage.
抵抗R1,R2を数10OKΩ以上にすると漏れ電流は
減少するが、湿度やノイズ等の影響を受けやすくなり、
放電終止電圧の検出が困難になるので、漏れ電流を少な
くするには限度がある。If the resistors R1 and R2 are set to several tens of ohms or more, the leakage current will decrease, but it will become more susceptible to the effects of humidity, noise, etc.
Since it becomes difficult to detect the discharge end voltage, there is a limit to how much leakage current can be reduced.
このような従来装置の欠点を解消するものとして、第7
図に示すように、インピーダンス変換器5を用いてバッ
テリー電圧を検出するものがある。As a solution to these drawbacks of conventional devices, the seventh
As shown in the figure, there is a device that uses an impedance converter 5 to detect the battery voltage.
これは、バッテリ−1の出力電圧を、インピーダンス変
換器5を介在させて抵抗R1,R2に供給することを除
けば第4図で説明したものと同しである。This is the same as that described in FIG. 4, except that the output voltage of battery 1 is supplied to resistors R1 and R2 via impedance converter 5.
インピーダンス変換器5は高入力インピーダンス・低出
力インピーダンスという特性を有する回路であり、これ
によりバッテリー1からの漏れ電流を少なくすることが
できる。インピーダンス変換器5の具体的な例としては
、第8図に示すように、オペアンプをボルテージフォロ
ワ接続して用いる場合が多い。The impedance converter 5 is a circuit having characteristics of high input impedance and low output impedance, and thereby can reduce leakage current from the battery 1. As a specific example of the impedance converter 5, as shown in FIG. 8, an operational amplifier is often used in a voltage follower connection.
しかし、この場合、バッテリー電圧が高いとオペアンプ
の部品耐圧が不足し使用できないという問題がある。ま
た、その他のインピーダンス変換器を用いると、部品点
数が増えて信転性が低下するとともにコスト高になると
いう問題がある。However, in this case, there is a problem that if the battery voltage is high, the component breakdown voltage of the operational amplifier is insufficient and it cannot be used. Further, if other impedance converters are used, there is a problem that the number of parts increases, reliability decreases, and costs increase.
このように、バッテリー電圧を抵抗で分圧して基準電圧
と比較することにより放電終止電圧を検出するものは、
放電を停止した後や無停電電源装置を使用していない場
合にバッテリー漏れ電流が発生し、放電が継続発生する
ことを避けられない。In this way, a device that detects the end of discharge voltage by dividing the battery voltage with a resistor and comparing it with a reference voltage,
Battery leakage current occurs after discharging has stopped or when the uninterruptible power supply is not in use, and it is unavoidable that the battery will continue discharging.
これを避けるために、インピーダンス変換器を介在させ
てバッテリー電圧を取り出し、これを抵抗で分圧して基
準電圧と比較することにより放電終止電圧を検出するも
のは、インピーダンス変換器の耐圧が低く、この耐圧を
高くできるインピーダンス変換器は部品点数が増加し、
信転性が低下するとともにコスト高になるという欠点が
あった。In order to avoid this, the end-of-discharge voltage is detected by using an impedance converter to extract the battery voltage, dividing it with a resistor, and comparing it with a reference voltage. Impedance converters that can withstand high voltage require an increased number of parts,
This method has the drawbacks of low reliability and high cost.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、バッテ
リー漏れ電流の発生を防止し、かつバッテリー電圧が高
い場合にも放電終止電圧を確実に検出できる高信鯨性・
低コストの無停電電源詰装置提供することを目的とする
。The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a highly reliable system that prevents the occurrence of battery leakage current and can reliably detect the end-of-discharge voltage even when the battery voltage is high.
The purpose is to provide a low-cost uninterruptible power supply device.
第1図は本発明を原理的に説明するための図である。即
ち、本発明の無停を電源装置は、上記目的を達成するた
めに、充放電可能なバッテリー1と、該バッテリー1を
充電するための定を洟垂下特性を有する充電用を源2を
備え、該充電用電源2からダイオードD2を介して前記
バッテリー1に充電するようにした無停電電源装置にお
いて、停電時に前記バッテリー1の出力を前記充電用電
源2に供給する供給手段3と、該供給手段3を介して供
給される前記バッテリー1の出力により動作する前記充
電用電源2の出力が放電終止電圧になったことを検出す
る検出手段4とを備えたものである。FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention. That is, in order to achieve the above object, the uninterruptible power supply device of the present invention includes a chargeable and dischargeable battery 1 and a charging source 2 having a constant drooping characteristic for charging the battery 1. , an uninterruptible power supply device configured to charge the battery 1 from the charging power source 2 via the diode D2, comprising: supply means 3 for supplying the output of the battery 1 to the charging power source 2 during a power outage; Detection means 4 is provided for detecting that the output of the charging power source 2 operated by the output of the battery 1 supplied via means 3 has reached the discharge end voltage.
通常時は、入出力端子Tから充電のために電力が供給さ
れる。この電力は供給手段3に設けられたダイオードD
1に遮られ、バッテリー1には直接供給されず、ハンテ
リー1の充電用量#2に供給される。これにより充電用
;源2が駆動される。Normally, power is supplied from the input/output terminal T for charging. This power is supplied to the diode D provided in the supply means 3.
1 and is not directly supplied to battery 1, but is supplied to charge amount #2 of hunterly 1. This drives the charging source 2.
充電用量a2の出力電圧はダイオードD2を通してバッ
テリー1に印加され、これによりバッテリー1への充電
がおこなわれる。The output voltage of the charging amount a2 is applied to the battery 1 through the diode D2, thereby charging the battery 1.
ここで、充電用’W f12は、第2図に示すように、
過電流垂下特性を有し、第3図に示すように、バッテリ
−1がほとんど空の時は、大きな充W ’W流が流れよ
うとするため過tfL垂下により定電流充電を行い、あ
る程廣充電が進むと充電電流が過電流垂下点より下がる
ため定電圧充電を行うようになっている。Here, the charging W f12 is as shown in FIG.
As shown in Fig. 3, when battery 1 is almost empty, a large charge W'W current tries to flow, so constant current charging is performed due to excessive tfL drooping, and the As wide charging progresses, the charging current drops below the overcurrent drop point, so constant voltage charging is performed.
停電時は、入出力端子Tからの電力供給がなくなり、バ
ッテリ−1からの放電がダイオードD1及びスイッチS
WIを通して行われる。このとき、充電用電源2に至る
経路には電力供給を阻害するものはないので、充電用電
源2はバッテリー1の出力を受けて動作しつづけている
。During a power outage, power is not supplied from the input/output terminal T, and the discharge from the battery-1 flows through the diode D1 and the switch S.
This is done through WI. At this time, since there is nothing on the path leading to the charging power source 2 that obstructs the power supply, the charging power source 2 continues to operate receiving the output from the battery 1.
なお、ダイオードD2によりバッテリー1から充電用を
源2へt流が流れ込むことはない。Note that the diode D2 prevents the current from flowing from the battery 1 to the charging source 2.
放電中における放電終止電圧の検出は、充電用を源2の
出力電圧を、検出手段4を構成する抵抗R1,R2で分
圧して比較器4aに入力し、基準電圧Vref と比較
することムこより行われる。The discharge end voltage during discharging can be detected by dividing the output voltage of the charging source 2 by resistors R1 and R2 constituting the detection means 4, inputting the divided voltage to the comparator 4a, and comparing it with the reference voltage Vref. It will be done.
停電が発生し、バッテリー1から負荷(入出力端子T)
及び充電用tfi2に電力が供給されると、充電用電源
2が動作を停止しないため、この充電用電源2からも負
荷へ電力供給が行われる。When a power outage occurs, the load (input/output terminal T) is removed from battery 1.
When power is supplied to the charging TFI 2, the charging power source 2 does not stop operating, so that the charging power source 2 also supplies power to the load.
この際、充電用を源2は、第2図に示すように、過電流
垂下特性を持つため、出力が垂下し「バッテリー電圧
十ダイオードD2の順方向電圧鋒下」
まで低下する。したがって、この電圧をR1,R2で分
圧し検出することでバッテリー電圧を監視することがで
きる。At this time, the charging source 2 has overcurrent drooping characteristics as shown in FIG. 2, so the output drops to ``battery voltage + forward voltage of diode D2''. Therefore, by dividing this voltage by R1 and R2 and detecting it, the battery voltage can be monitored.
このような構成によれば、放電を停止した後や無停電電
源装置を使用していない場合には、ダイオードD2が充
電用電源方向への電流の流れを阻止するため、バッテリ
ー1の出力が抵抗R1,R2を通して漏洩することはな
く、長期間放置してもバッテリー電圧が放を終止電圧以
下となることはない。According to such a configuration, after discharging is stopped or when the uninterruptible power supply is not used, the diode D2 blocks the flow of current toward the charging power source, so that the output of the battery 1 becomes a resistor. There is no leakage through R1 and R2, and even if the battery is left unused for a long period of time, the battery voltage will not drop below the final discharge voltage.
また、インピーダンス変換器等を必要としないため、部
品点数が減少し、高信較性・低コストで実現できる。Furthermore, since an impedance converter or the like is not required, the number of parts is reduced, and high reliability and low cost can be realized.
さらに、バッテリー電圧が高い場合でも、R1R2で分
圧することができるので、耐圧の低い素子を用いて放電
終止電圧を検出するための比較器を構成することができ
る。Furthermore, even when the battery voltage is high, it is possible to divide the voltage using R1R2, so a comparator for detecting the end-of-discharge voltage can be configured using an element with a low withstand voltage.
[実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。[Examples] Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第4図は、本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。図中、第1図に示したものと同−又は相当部分には
同一符号を付して説明する。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In the drawings, parts that are the same as or equivalent to those shown in FIG. 1 will be described with the same reference numerals.
図において、10は基板であり、この基板10の上に無
停電電源装置(UPS)を構成する各種ハードウェアが
搭載されるようになっている。In the figure, 10 is a board, and various hardware constituting an uninterruptible power supply (UPS) is mounted on this board 10.
この基板10の端部には2つのコネクタCNICN2が
設けられている。Two connectors CNICN2 are provided at the ends of this board 10.
コネクタCNIは、第1図に示した入出力端子Tとして
用いられるものであって、「充電+31VJラインと「
0■」のラインが設けられている。The connector CNI is used as the input/output terminal T shown in Fig. 1, and is connected to the "charging +31VJ line" and "
0■" line is provided.
「充電+31■」ラインは、通常時は外部から充電用の
直流電圧+31VDCが供給され、停電時はバッテリー
1から直流電圧+25〜+20VDCを出力する。The "Charging +31■" line is normally supplied with a direct current voltage of +31 VDC for charging from the outside, and in the event of a power outage, a direct current voltage of +25 to +20 VDC is output from the battery 1.
コネクタCN2は、本無停電電源装置と他のユニットと
の間の各種制御信号を送受するものである。この制御信
号には、UPS有効信号、停電発生信号、アラーム信号
、放電終止信号等がある。Connector CN2 is for transmitting and receiving various control signals between this uninterruptible power supply and other units. The control signals include a UPS enable signal, a power outage occurrence signal, an alarm signal, a discharge termination signal, and the like.
UPS有効信号は、外部ユニットから与えられる信号で
あり、本無停電電源装置を有効にすることを指示するも
のである。The UPS enable signal is a signal given from an external unit and instructs to enable the present uninterruptible power supply.
停電発生信号も外部装置から与えられる信号であり、停
電が発生した旨を本無停電電源装置に知らせるものであ
る。上記UPS有効信号が有意であり、且つ、この停電
発生信号が有意になったときにバッテリー1の電力が外
部に出力されることになる。The power outage occurrence signal is also a signal given from an external device, and is used to notify the present uninterruptible power supply that a power outage has occurred. When the UPS enable signal is significant and this power outage occurrence signal becomes significant, the power of the battery 1 is output to the outside.
アラーム信号は本無停電電源装置の異常を外部装置に知
らせるものであり、例えばバッテリー1から過電流が供
給されたときに出力されるものである。The alarm signal notifies an external device of an abnormality in the uninterruptible power supply, and is output when an overcurrent is supplied from the battery 1, for example.
放電終止信号は、本無停電電源装置のバッテリー1から
出力される電圧が放電終止電圧になったことを外部ユニ
ットに知らせる信号である。The discharge end signal is a signal that notifies the external unit that the voltage output from the battery 1 of the present uninterruptible power supply has reached the discharge end voltage.
1はバッテリーであり、充放電可能な二次電池である。1 is a battery, which is a rechargeable and dischargeable secondary battery.
このバッテリー1は、例えば、6vモノブロック×8個
(1モノブロツクは3セルより成る)で構成され、+2
5v〜+20Vの直流電圧を出力するものである。This battery 1 is composed of, for example, 8 x 6v monoblocks (one monoblock consists of 3 cells), and has +2
It outputs a DC voltage of 5V to +20V.
2は充電用電源としての充電回路であり、バッテリー1
を充電するために用いられる。この充電回路2は、例え
ば外部からの+31VDCの電力を入力して内部の充電
回路を動作させるようになっている。2 is a charging circuit as a charging power source, and battery 1
It is used to charge the battery. This charging circuit 2 operates an internal charging circuit by inputting power of +31 VDC from the outside, for example.
この充電回路2はリンギングチョークコンバータ(RC
I方式のスイッチングレギュレータであり、+31 V
DCが入力されたことにより動作を開始する。充電回路
2は、定電圧充電時は、+28.2VDC(2,35x
l 2セル)を出力する。また、通電流検出点(OCP
)は1〜2Aに設定されているので、これを越える充a
t流が流れるときは過電流垂下特性により出力電圧が低
下する。This charging circuit 2 is a ringing choke converter (RC
I-type switching regulator, +31 V
The operation starts when DC is input. Charging circuit 2 operates at +28.2VDC (2,35x
l 2 cells). In addition, the current detection point (OCP
) is set to 1~2A, so if the charge exceeds this
When t current flows, the output voltage decreases due to overcurrent drooping characteristics.
抵抗R1,R2は、充電回路2から出力される充1)T
&圧を分圧するもので、これら抵抗R1及びR2の接続
点から取り出された電圧がバッテリー電圧検出回路4a
に供給されるようになっている。Resistors R1 and R2 are connected to the charge output from the charging circuit 2.
& voltage, and the voltage taken out from the connection point of these resistors R1 and R2 is applied to the battery voltage detection circuit 4a.
is being supplied to.
4aはバッテリー電圧検出回路であり、第1図に示した
ように、抵抗R1,R2で分圧された電圧を一方の入力
とし、図示しない基準電圧発生回路から発生される基準
電圧Vrefを他方の入力として、これらを比較するオ
ペアンプ(比較器)から構成される。このパンテリー電
圧検出回路4aは、バッテリー1の出力電圧を抵抗R1
,R2で分圧した電圧と基準電圧Vref とを比較し
、分圧した電圧が基準電圧Vrefより小さくなった時
に、放電終止検出信号を出力するものである。4a is a battery voltage detection circuit, and as shown in FIG. 1, one input is the voltage divided by the resistors R1 and R2, and the other input is the reference voltage Vref generated from a reference voltage generation circuit (not shown). As an input, it consists of an operational amplifier (comparator) that compares these. This pantry voltage detection circuit 4a detects the output voltage of the battery 1 through a resistor R1.
, R2 is compared with the reference voltage Vref, and when the divided voltage becomes smaller than the reference voltage Vref, a discharge end detection signal is output.
そして、上記オペアンプの出力が放電終止信号として、
コネクタCN2を介して外部に出力されるようになって
いる。Then, the output of the above operational amplifier serves as the discharge end signal,
It is designed to be output to the outside via connector CN2.
SWIは放電回路であり、例えばMOS−FET等の半
導体スイッチで構成される。この放電回路SWIは、U
PS有効信号及び停電発生信号の両信号が有意になるこ
とによりオン状態になるものである。この放電回路SW
Iがオン状態になることにより、バッテリー1からの放
電が開始されるようになっている。SWI is a discharge circuit, and is composed of, for example, a semiconductor switch such as a MOS-FET. This discharge circuit SWI is U
It is turned on when both the PS valid signal and the power outage occurrence signal become significant. This discharge circuit SW
When I is turned on, discharging from the battery 1 is started.
6はノンヒユーズブレーカ(NFB)であり、例えば5
0Aの電流が該回路に流れると自動的に電流を遮断する
ものである。6 is a non-fuse breaker (NFB), for example 5
When a current of 0A flows through the circuit, the current is automatically cut off.
7は異常検出回路であり、NFB6により回路が切断さ
れたことを検出してアラーム信号を出力するものである
。7 is an abnormality detection circuit, which detects that the circuit is disconnected by the NFB 6 and outputs an alarm signal.
次に上記構成の無停電電源装置の動作について説明する
。なお、以下の例では、UPS有効信号は予め有意にさ
れているものとする。Next, the operation of the uninterruptible power supply having the above configuration will be explained. In the following example, it is assumed that the UPS enable signal has been made significant in advance.
通常時は、コネクタCNIから充電のために十3 ]
VDCの直流電力が供給される。この電力は、停電発生
信号が有意でなく、したがって放電回路SWIがオフ状
態になっているので、該放電回路SWIに遮られて直接
バッテリー1には供給されない、したがって、+31V
DCの直流電力は充電回路2のみに供給され、バッテリ
ー1の充電回路2を動作させる。Normally, the connector CNI is used for charging.]
VDC direct current power is supplied. Since the power failure occurrence signal is not significant and therefore the discharge circuit SWI is in the off state, this power is blocked by the discharge circuit SWI and is not directly supplied to the battery 1. Therefore, +31V
DC power is supplied only to the charging circuit 2 to operate the charging circuit 2 of the battery 1.
この充電回路2の出力はダイオードD2を通してバッテ
リー1に印加され、これによりパンテリーIへの充電が
行われる。The output of this charging circuit 2 is applied to the battery 1 through the diode D2, thereby charging the pantry I.
一方、停電が発生すると停電発生信号が有意になり、放
電回路SWIがオン状態になる。この際、コネクタCN
Iからの+31VDCの電力供給はなくなっており、バ
ッテリー1から放電回路SW1、コネクタCNIを通し
て放電が行われ、負荷及び充電回路2に電力を供給する
。なお、ダイオードD2によりパンテリー1から充電回
路2の出力端子へ電流が流れることはない。On the other hand, when a power outage occurs, the power outage occurrence signal becomes significant and the discharge circuit SWI is turned on. At this time, connector CN
The +31 VDC power supply from I is no longer being supplied, and the battery 1 is discharged through the discharge circuit SW1 and the connector CNI to supply power to the load and the charging circuit 2. Note that current does not flow from the pantry 1 to the output terminal of the charging circuit 2 due to the diode D2.
バッテリー2の出力を受けた充電回路2は動作を継続す
る。そして、その出力は、バッテリー電圧にダイオード
D2の順方向電圧陸上を加えた値となる。The charging circuit 2 that receives the output from the battery 2 continues its operation. The output is equal to the battery voltage plus the forward voltage of the diode D2.
放電終止電圧の検出は、この充電回路2の出力を監視す
ることにより行われる。即ち、バッテリー1の出力電圧
を抵抗R1,R2で分圧してバッテリー電圧検出回路4
aに入力し、該回路4a内部で生成される基1!電圧V
ref と比較する。バッテリー電圧が低下し放電終止
電圧になると、バッテリー電圧検出回路4aはその旨を
示す放電終止検出信号を出力する。この放電終止検出信
号を受は取った外部装置は、UPS有効信号を無効にす
ることにより、放電回路SWIを開放する。これにより
、バッテリー1からの放電が停止され、電源の供給は停
止されることになる。Detection of the discharge end voltage is performed by monitoring the output of this charging circuit 2. That is, the output voltage of the battery 1 is divided by resistors R1 and R2, and the battery voltage detection circuit 4
a, and the group 1! generated inside the circuit 4a. Voltage V
Compare with ref. When the battery voltage decreases to the discharge end voltage, the battery voltage detection circuit 4a outputs a discharge end detection signal indicating this fact. The external device that receives this discharge end detection signal opens the discharge circuit SWI by invalidating the UPS enable signal. As a result, discharging from the battery 1 is stopped, and the supply of power is stopped.
第5図は、本発明の応用例であり、電子計算機の停電対
策として内部に無停電電源装置を有する電子計算機の一
例を示している。FIG. 5 is an application example of the present invention, and shows an example of a computer having an internal uninterruptible power supply as a countermeasure against computer power outages.
図において、21はフィルタ、22はメインラインスイ
ッチ、23はプレレギュレータ(PDL1)、24は無
停電!#、装置(UPS)、25はDC−DCコンバー
タ、26はプリント板ユニット等、27は制御部である
。In the figure, 21 is a filter, 22 is a main line switch, 23 is a pre-regulator (PDL1), and 24 is an uninterruptible! #, a device (UPS), 25 a DC-DC converter, 26 a printed board unit, etc., and 27 a control section.
フィルタ21は商用電源100 VACをフィルタリン
グしてノイズ等を除去するものである。The filter 21 filters the commercial power supply of 100 VAC to remove noise and the like.
ラインメインスイッチ22は、電子計’xm本体の電源
を投入するスイッチである。The line main switch 22 is a switch that turns on the power of the main body of the electronic meter 'xm.
プレレギュレータ23は、商用tifiloOVACを
入力し、+31VDCの直流に変換して出力するもので
ある。この+31VDCの直流電力は無停電電源装置2
4及びDC−DCコンバータ25に供給されるようにな
っている。The pre-regulator 23 inputs the commercial tifilo OVAC, converts it to +31 VDC direct current, and outputs it. This +31VDC DC power is supplied to the uninterruptible power supply 2.
4 and a DC-DC converter 25.
また、このプレレギュレータ23は停電検出機構(図示
しない)を有しており、停電を検出した場合は停電発生
信号を出力するようになっている。Further, this pre-regulator 23 has a power failure detection mechanism (not shown), and when a power failure is detected, it outputs a power failure occurrence signal.
この停電発生信号は無停at電源置24に供給されるよ
うになっている。This power failure occurrence signal is supplied to the uninterruptible AT power supply station 24.
無停電電源装置24は上述したものと同しものであり、
ここでは説明を省略する。The uninterruptible power supply 24 is the same as described above,
The explanation will be omitted here.
DC−DCコンバータ26は、プレレギュレータ23が
出力する+31VDC又は無停電電源装置24が出力す
る+25 VDC〜+20VDCの直流を変換し、+5
VDC,+12VDC等の通常のロジック回路で使用す
る直流電圧を生成するものである。このDC−DCコン
バータ25の出力がプリント板ユニット等26に供給さ
れるようになっている。The DC-DC converter 26 converts +31 VDC output from the pre-regulator 23 or +25 VDC to +20 VDC output from the uninterruptible power supply 24, and converts +5
It generates DC voltages such as VDC and +12VDC used in normal logic circuits. The output of this DC-DC converter 25 is supplied to a printed board unit or the like 26.
プリント板ユニット等26は、電力を消費するロジック
回路、その他の負荷である。The printed board unit 26 is a logic circuit or other load that consumes power.
制御部27は、電子計算機全体を制御するものであり、
この制御部27からはUPS有効信号が出力され、無停
tt電源置24に供給されるようになっている。また、
制御部27には、無停電電源装置24から放電終止信号
が供給されるようになっている。The control unit 27 controls the entire electronic computer,
A UPS enable signal is output from the control section 27 and supplied to the uninterrupted TT power supply station 24. Also,
A discharge end signal is supplied to the control unit 27 from the uninterruptible power supply 24 .
次に、上記構成において、停電発生時の動作を主体に説
明する。Next, in the above configuration, the operation when a power outage occurs will be mainly explained.
先ず、メインラインスイッチ22が投入されると、電子
計算機には、商用電fi100VAcが供給される。こ
れを−旦プレレギュレータ23によって+31 VDC
に変換して無停電電源装置24の入力として使用する。First, when the main line switch 22 is turned on, commercial electric power fi100VAc is supplied to the computer. This is set to +31 VDC by the pre-regulator 23.
It is used as an input for the uninterruptible power supply 24.
一方、この電圧+31VDCは、DC−DCコンバータ
25に供給され、該DC−DCC−式−タ25により+
5V、 ±12V等の通常のロジック回路で使用する電
圧が生成され、負荷であるプリント板ユニット等26に
供給される。On the other hand, this voltage +31VDC is supplied to the DC-DC converter 25, and the +31VDC voltage is supplied to the DC-DC converter 25.
Voltages used in normal logic circuits, such as 5V and ±12V, are generated and supplied to a load such as a printed board unit 26.
無停at源装W24は、上述したように、+31 VD
Cを入力として内部の充電回路を動作させる。UPS有
効信号、停電発生信号は、無体tt電源置24内の放電
回路SWIに接続され、制御部27からUPS有効信号
が来ているときに、プレレギュレータ23から停電発生
信号が来ることにより、つまり停電が発生することによ
り放電を開始する。As mentioned above, the uninterruptible AT power source W24 has +31 VD.
The internal charging circuit is operated using C as input. The UPS enable signal and the power outage occurrence signal are connected to the discharge circuit SWI in the intangible TT power supply station 24, and when the UPS enable signal is coming from the control unit 27, the power outage occurrence signal comes from the pre-regulator 23, so that Discharge begins when a power outage occurs.
かかる状態でバッテリー電圧検出回路4aは充電回路2
の出力、即ちバッテリーで電圧を監視し、バッテリー電
圧が放電終止電圧以下となると、放電終止信号が制御部
27へ出力される。制御部27はこの信号を受は取ると
システムを正常に終了させた後、UPS有効信号を無効
にすることにより無停at電源置24内の放電回路SW
Iをオフ状態にして放電を停止させ、電源遮断にして全
ての動作を停止する。In this state, the battery voltage detection circuit 4a is connected to the charging circuit 2.
The output of the battery, that is, the voltage of the battery, is monitored, and when the battery voltage becomes equal to or lower than the discharge end voltage, a discharge end signal is output to the control section 27. Upon receiving this signal, the control unit 27 terminates the system normally, and then disables the UPS enable signal to activate the discharge circuit SW in the uninterruptible AT power supply station 24.
I is turned off to stop the discharge, and the power is cut off to stop all operations.
以上詳述したようにこの発明によれば、バッテリー漏れ
t流の発生を防止し、かつバッテリー電圧が高い場合に
も放電終止電圧を確実に検出できる高倍転性・低コスト
の無停を電源装置を従供することができる。As described in detail above, according to the present invention, a high-multiplying, low-cost, uninterruptible power supply device that can prevent the occurrence of battery leakage current and reliably detect the end-of-discharge voltage even when the battery voltage is high. can be provided.
第1図は本発明の原理説明図、
第2図は充電用電源の過電流垂下特性を説明するための
図、
第3図はハソテリー充電電流特性を説明するための図、
第4図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第5図は本発明の応用例の構成を示すブロック図、
第6図は従来の無停電電源装置の第1の例を示すブロッ
ク図、
第7図は従来の無停xits装置の第2の例を示すブロ
ック図、
第8図は第7図に示すインピーダンス変換器の一例を示
す図である。
図において、
1・・・バッテリー
2・・・充電用電源(充電回路)、
3・・・供給手段、
4・・・検出手段、
4a・・・比較器、
R1,R2・・・抵抗、
DI、D2・・・ダイオード、
SWI・・・スイッチ手段(放電回路)。
図中、同一符号は同−又は相当部を示す。
出願人 冨士通株式会社 7/−、。Figure 1 is a diagram to explain the principle of the present invention, Figure 2 is a diagram to explain the overcurrent drooping characteristics of a charging power source, Figure 3 is a diagram to explain the charging current characteristics, and Figure 4 is a diagram to explain the current characteristics of the charging power source. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of an applied example of the present invention; FIG. 6 is a block diagram showing a first example of a conventional uninterruptible power supply; FIG. The figure is a block diagram showing a second example of a conventional uninterruptible xits device, and FIG. 8 is a diagram showing an example of the impedance converter shown in FIG. 7. In the figure, 1... Battery 2... Charging power source (charging circuit), 3... Supply means, 4... Detection means, 4a... Comparator, R1, R2... Resistor, DI , D2...diode, SWI... switch means (discharge circuit). In the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. Applicant Fujitsu Co., Ltd. 7/-.
Claims (5)
(1)を充電するための定電流垂下特性を有する充電用
電源(2)を備え、該充電用電源(2)からダイオード
(D2)を介して前記バッテリー(1)に充電するよう
にした無停電電源装置において、 停電時に前記バッテリー(1)の出力を前記充電用電源
(2)に供給する供給手段(3)と、 該供給手段(3)を介して供給される前記バッテリー(
1)の出力により動作する前記充電用電源(2)の出力
が放電終止電圧になったことを検出する検出手段(4)
と を具備したことを特徴とする無停電電源装置。(1) A chargeable and dischargeable battery (1), a charging power source (2) having constant current drooping characteristics for charging the battery (1), and a diode (D2) from the charging power source (2). In an uninterruptible power supply device configured to charge the battery (1) through a power supply, the supply means (3) supplies the output of the battery (1) to the charging power source (2) during a power outage, and the supply means (3) The battery (
Detection means (4) for detecting that the output of the charging power source (2) operated by the output of 1) has reached the discharge end voltage.
An uninterruptible power supply characterized by comprising:
直列に設けられたダイオード(D1)で構成されること
を特徴とする請求項1記載の無停電電源装置。(2) The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein the supply means (3) is constituted by a diode (D1) provided in series with the battery (1).
出力電圧を分圧して比較器(4a)に供給し、該比較器
(4a)で基準電圧(Vref)と比較することにより
放電終止電圧を検出することを特徴とする請求項1記載
の無停電電源装置。(3) The detection means (4) divides the output voltage of the charging power source (2) and supplies it to a comparator (4a), and the comparator (4a) compares it with a reference voltage (Vref). 2. The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein the end-of-discharge voltage is detected by.
直列に設けられたスイッチ手段(SW1)を有し、前記
検出手段(4)で放電停止電圧を検出した際に、該スイ
ッチ手段(SW1)を開放することを特徴とする請求項
1記載の無停電電源装置。(4) The supply means (3) has a switch means (SW1) provided in series with the battery (1), and when the detection means (4) detects the discharge stop voltage, the switch means The uninterruptible power supply according to claim 1, characterized in that (SW1) is opened.
(1)を充電するための定電流垂下特性を有する充電用
電源(2)を備え、該充電用電源(2)からダイオード
(D2)を介して前記バッテリー(1)に充電するよう
にした無停電電源装置において、 通常時は外部から供給される電力により動作する充電用
電源(2)により前記バッテリー(1)を充電し、停電
時は前記バッテリー(1)を放電して外部に出力すると
ともに前記充電用電源(2)に電力を供給し、このバッ
テリー(1)で駆動される充電用電源(2)の出力を基
準電圧(Vref)と比較することにより放電終止電圧
になったことを検出する無停電電源装置の放電終止検出
方法。(5) A chargeable and dischargeable battery (1) and a charging power source (2) having a constant current drooping characteristic for charging the battery (1), and a diode (D2) from the charging power source (2). In the uninterruptible power supply device, the battery (1) is charged by the charging power supply (2) which normally operates with external power, and during a power outage. discharges the battery (1) and outputs it to the outside, and also supplies power to the charging power source (2), and sets the output of the charging power source (2) driven by this battery (1) to a reference voltage (Vref). ) is the end of discharge detection method for an uninterruptible power supply that detects when the end of discharge voltage has been reached.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2262310A JP2653235B2 (en) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | Uninterruptible power supply and its discharge termination detection method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2262310A JP2653235B2 (en) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | Uninterruptible power supply and its discharge termination detection method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04140018A true JPH04140018A (en) | 1992-05-14 |
JP2653235B2 JP2653235B2 (en) | 1997-09-17 |
Family
ID=17374008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2262310A Expired - Fee Related JP2653235B2 (en) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | Uninterruptible power supply and its discharge termination detection method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2653235B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020100256A1 (en) * | 2018-11-15 | 2020-05-22 | 株式会社東芝 | Charging/discharging control device and dc power supply system |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6127440U (en) * | 1984-07-23 | 1986-02-19 | 日本電池株式会社 | floating rechargeable dc power supply |
JPH0270241A (en) * | 1988-09-02 | 1990-03-09 | Fuji Electric Co Ltd | Uninterruptible power system |
-
1990
- 1990-09-28 JP JP2262310A patent/JP2653235B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6127440U (en) * | 1984-07-23 | 1986-02-19 | 日本電池株式会社 | floating rechargeable dc power supply |
JPH0270241A (en) * | 1988-09-02 | 1990-03-09 | Fuji Electric Co Ltd | Uninterruptible power system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020100256A1 (en) * | 2018-11-15 | 2020-05-22 | 株式会社東芝 | Charging/discharging control device and dc power supply system |
JPWO2020100256A1 (en) * | 2018-11-15 | 2021-09-02 | 株式会社東芝 | Charge / discharge control device and DC power supply system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2653235B2 (en) | 1997-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5978236A (en) | Uninterruptible power supply with direction of DC electrical energy depending on predetermined ratio | |
US6181029B1 (en) | Method of controlling battery back-up for multiple power supplies | |
US7737580B2 (en) | Method and apparatus for providing uninterruptible power | |
US7939968B2 (en) | Method and apparatus for providing uninterruptible power | |
US7456518B2 (en) | Method and apparatus for providing uninterruptible power | |
US5610450A (en) | Power supply apparatus for efficiently utilizing battery and electronic apparatus using the power supply | |
US5737204A (en) | Method and apparatus for interfacing battery backup to power factor correction front end for maintaining power | |
US7274112B2 (en) | Method and apparatus for providing uninterruptible power | |
US5898234A (en) | Power supply unit with simplified circuitry | |
US9634512B1 (en) | Battery backup with bi-directional converter | |
WO1993026073A1 (en) | Fault detector for a plurality of batteries in battery backup systems | |
EP1800382B1 (en) | Method and apparatus for providing uninterruptible power | |
JP3323406B2 (en) | DC power supply | |
JPH04140018A (en) | Uninterruptible power supply and discharge termination detecting method | |
US20040010725A1 (en) | Embedded interruptible power supply | |
KR0173184B1 (en) | Battery switching circuit for back-up | |
EP4175118A1 (en) | Backup power supply device and method for controlling backup power supply device | |
JP2800078B2 (en) | DC uninterruptible power supply system | |
EP3672023A1 (en) | An ups device for electric power distribution installations | |
CN112803576A (en) | Control method and electronic equipment | |
NZ332613A (en) | Uninterruptible power supply | |
JPH0393424A (en) | Battery protection circuit of uninterruptible power supply | |
JPS60245431A (en) | Battery charing/discharging control circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |