JP2005287174A

JP2005287174A - 無停電電源装置

Info

Publication number: JP2005287174A
Application number: JP2004097170A
Authority: JP
Inventors: Shinobu Akiyama; 忍秋山
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2005-10-13

Abstract

【課題】コンピュータ等の給電される側のシステムの運用に支障をきたことなく、バッテリモジュールの寿命のチェックを確実に実施することができるようにする。
【解決手段】コントローラ６がモニタ７に対し、複数のバッテリモジュール１１〜１３の特性を順次モニタさせ、そのモニタ結果と正常時のデータとを比較し、チェック実施されたバッテリモジュール１１〜１３の寿命を判断するようにし、いずれかのバッテリモジュール１１〜１３の寿命のチェック中あるいはチェック直後に停電が発生しても、他のバッテリモジュール１１〜１３からの充分な給電が行われるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、無停電電源装置に係り、特に内蔵されているバッテリ寿命の正確なチェックを行う無停電電源装置に関する。

従来より、コンピュータ等に用いられる無停電電源装置のバッテリ寿命は、使用年数と設置場所の温度とが加味されて推測され、その寿命に基づいてバッテリの交換が行われている。

ところで、無停電電源運用中は、常に停電に備えてバッテリが充電された状態に保たれる必要があるため、このような状態でバッテリのチェックを行うことはバッテリを長時間放電してその特性をモニタすることとなり、実施することは不可能である。

また、無停電電源の動作確認は、短時間だけバッテリ運転に切り替えて、バッテリ運転時の無停電電源装置の各部の正常又は異常の確認を行うものであり、やはりバッテリの寿命のチェックを実施することは不可能である。

よって、バッテリの寿命を正確にチェックできずに寿命を過ぎたバッテリを使用し続けると、停電発生時に充分な給電ができず、コンピュータ等の給電される側のシステムの運用に支障をきたすおそれがある。また、そのような事態を避けるために、寿命が来る前に余裕を持って早めにバッテリを交換するようにすると、まだ寿命に至らないバッテリが無駄になってしまう。

このようなバッテリの寿命をチェックするものとして、特許文献１では、無停電電源装置に、切り換えスイッチや負荷装置を設け、バッテリ劣化診断時に切り換えスイッチを切り換えて、負荷装置でバッテリの放電時のバッテリ電圧を連続測定し、放電カーブを元に制御部でバッテリの劣化を判断するようにした無停電電源装置を提案している。

また、特許文献２では、バッテリチェック制御信号により、バッテリ放電制御回路がバッテリの放電電流が一定となるように、コンバータ回路を制御し、一定電流で放電したときのバッテリ電圧の変化に基いて、バッテリチェック回路がバッテリの正常又は異常を判別するようにした無停電電源装置を提案している。

特開平０６−０９８４７１号公報特開平０８−１５４３４５号公報

ところが、特許文献１に示されたものでは、バッテリ劣化診断時に切り換えスイッチを切り換えて、負荷装置でバッテリの放電時のバッテリ電圧を連続測定するようになっているため、バッテリ劣化診断中あるいはバッテリ劣化診断直後に停電が発生すると、バッテリからの充分な給電ができず、コンピュータ等の給電される側のシステムの運用に支障をきたすおそれがある。

また、特許文献２に示されたものでは、バッテリ放電制御回路がバッテリの放電電流が一定となるように、コンバータ回路を制御し、バッテリチェック回路がバッテリの正常又は異常を判別するようにしているため、特許文献１と同様に、バッテリの判別中あるいは判別直後に停電が発生すると、バッテリからの充分な給電ができず、コンピュータ等の給電される側のシステムの運用に支障をきたすおそれがある。

解決しようとする問題点は、バッテリの寿命のチェック中あるいはチェック直後に停電が発生すると、バッテリからの充分な給電ができず、コンピュータ等の給電される側のシステムの運用に支障をきたすおそれがあるという点である。

本発明の無停電電源装置は、停電発生時に給電する機能を有する無停電電源装置であって、複数のバッテリモジュールと、チェック実施時に、これらのバッテリモジュールの特性をモニタするモニタ手段と、前記モニタ手段に対し、前記複数のバッテリモジュールのモニタを順次行わせるとともに、前記モニタ手段からのモニタ結果と正常時のデータとを比較し、前記チェック実施されたバッテリモジュールの寿命を判断する制御手段とを備え、前記バッテリモジュールの寿命のチェック中あるいはチェック直後に停電が発生しても、他の前記バッテリモジュールからの充分な給電が行われるようにしたことを特徴とする。
また、交流入力からの交流電力を外部の負荷へ供給する電力供給手段と、前記バッテリモジュールへの充電を行う充電器と、前記バッテリモジュールのチェック実施時に使用される内部負荷と、前記複数のバッテリモジュールに対応して設けられた切替器とを有し、前記制御手段は、前記チェック実施時に、チェック対象となる前記バッテリモジュールのいずれかが前記内部負荷に接続されるように前記切替器のいずれかの切替制御を行い、他の前記バッテリモジュールは前記電力供給手段に接続されて停電発生時の給電待機状態となるように前記切替器のいずれかの切替制御を行うようにすることができる。
また、前記制御手段は、前記バッテリモジュールのいずれかが寿命であると判断した場合、そのバッテリモジュールの交換を促すようにすることができる。
本発明の無停電電源装置におけるバッテリモジュールのチェック方法は、停電発生時に給電する機能を有する無停電電源装置におけるバッテリモジュールのチェック方法であって、複数のバッテリモジュールの特性をモニタする工程と、
前記モニタを順次行わせるとともに、前記モニタの結果と正常時のデータとを比較し、前記チェック実施されたバッテリモジュールの寿命を判断する工程とを有し、前記バッテリモジュールの寿命のチェック中あるいはチェック直後に停電が発生しても、他の前記バッテリモジュールからの充分な給電が行われるようにしたことを特徴とする。
また、電力供給手段によって交流入力からの交流電力を外部の負荷へ供給する工程と、充電器により前記バッテリモジュールへの充電を行う工程と、前記チェック実施時に、チェック対象となる前記バッテリモジュールのいずれかを内部負荷に接続するように切替器のいずれかの切替制御を行う工程と、他の前記バッテリモジュールは前記電力供給手段に接続されて停電発生時の給電待機状態となるように前記切替器のいずれかの切替制御を行う工程とを有するようにすることができる。
また、前記バッテリモジュールのいずれかが寿命であると判断した場合、そのバッテリモジュールの交換を促す工程を有するようにすることができる。
本発明の無停電電源装置では、制御手段が、モニタ手段に対し、複数のバッテリモジュールの特性を順次モニタさせ、そのモニタ結果と正常時のデータとを比較し、チェック実施されたバッテリモジュールの寿命を判断するとともに、バッテリモジュールの寿命のチェック中あるいはチェック直後に停電が発生しても、他のバッテリモジュールからの充分な給電が行われるようにする。

本発明の無停電電源装置は、制御手段が、モニタ手段に対し、複数のバッテリモジュールの特性を順次モニタさせ、そのモニタ結果と正常時のデータとを比較し、チェック実施されたバッテリモジュールの寿命を判断するようにし、バッテリモジュールの寿命のチェック中あるいはチェック直後に停電が発生しても、他のバッテリモジュールからの充分な給電が行われるようにしたので、コンピュータ等の給電される側のシステムの運用に支障をきたすことなく、バッテリモジュールの寿命のチェックを確実に実施することができる。

本実施形態では、コンピュータ等に用いられる無停電電源装置に複数のバッテリモジュールを内蔵し、それぞれのバッテリモジュール毎に、順次、放電によるチェックを行うことにより、チェック中も停電への対処を可能としつつ、正確なバッテリの寿命のチェックが行えるようにした。

図１は、本発明の無停電電源装置の一実施形態を示す図、図２は、図１の無停電電源装置におけるバッテリモジュールのチェック方法を説明するためのフローチャートである。

図１に示す無停電電源装置（以下、ＵＰＳ装置という）は、インバータ／コンバータ部２、充電器４、ＵＰＳ内部負荷５、コントローラ６、モニタ７、切替器８〜１０、バッテリモジュール１１〜１３を備えている。

インバータ／コンバータ部２は、交流入力１からの交流電力を外部の負荷３へを供給する。インバータ／コンバータ部２は、ＵＰＳ装置が常時インバータ給電型であればインバータ回路とコンバータ回路とが内蔵される。なお、インバータ／コンバータ部２は、常時インバータ給電型でなくてもよいことは勿論である。

充電器４は、バッテリモジュール１１〜１３への充電を行う。ＵＰＳ内部負荷５は、バッテリモジュール１１〜１３のチェック実施時に使用される負荷である。なお、ここでのＵＰＳ内部負荷５は、バッテリモジュール１１〜１３のチェック専用としているが、そのＵＰＳ内部負荷５をＵＰＳ装置の他の内部負荷を代用させてもよい。

制御手段としてのコントローラ６は、切替器８〜１０の切替動作を制御する。すなわち、通常動作時は、バッテリモジュール１１〜１３が充電器４に接続されて充電されるように、切替器８〜１０の切替制御を行う。停電発生時には、バッテリモジュール１１〜１３からインバータ／コンバータ部２に給電が行われるように切替器８〜１０の切替制御を行う。

バッテリモジュール１１〜１３のチェック実施時は、チェック対象となるバッテリモジュール１１〜１３のいずれかをＵＰＳ内部負荷５に接続させるように切替器８〜１０の切替制御を行う。また、コントローラ６は、モニタ７からの観察結果のデータと正常時のデータとを比較し、バッテリモジュール１１〜１３が寿命か否かを判断する。寿命と判断した場合は、ＵＰＳ装置本体のパネル等に表示したり、あるいはサーバ等に通報し、オペレータに寿命と判断したバッテリモジュール１１〜１３の交換を促す。

モニタ手段としてのモニタ７は、チェック実施中のバッテリモジュール１１〜１３の特性である放電と電圧との関係を観察し、その観察結果（モニタ結果）のデータをコントローラ６へ送る。切替器８〜１０は、バッテリモジュール１１〜１３に対応して設けられ、コントローラ６の制御によって、バッテリモジュール１１〜１３のいずれかをインバータ／コンバータ部２、充電器４、ＵＰＳ内部負荷５に接続させるような切替を行う。

バッテリモジュール１１〜１３は、ＵＰＳ装置に複数内蔵され、停電発生時には交流入力１に代わり、インバータ／コンバータ部２へ給電する電源となるものである。バッテリモジュール１１〜１３の搭載数は仕様を満足するに必要な数よりも１個以上多く搭載されればよい。

次に、ＵＰＳ装置におけるバッテリモジュール１１〜１３のチェック方法について説明する。

まず、通常動作時は、コントローラ６により、バッテリモジュール１１〜１３が充電器４に接続されて充電されるように、切替器８〜１０の切替制御が行われる（ステップＳ１）。

停電発生時は、コントローラ６により、バッテリモジュール１１〜１３からインバータ／コンバータ部２に給電が行われるように切替器８〜１０の切替制御が行われる（ステップＳ２）。

バッテリモジュール１１〜１３のチェック実施時は、コントローラ６により、チェック対象となるバッテリモジュール１１〜１３のいずれかがＵＰＳ内部負荷５に接続されるように切替器８〜１０の切替制御が行われる（ステップＳ３）。

すなわち、たとえばバッテリモジュール１１〜１３が３個搭載されている場合、たとえばバッテリモジュール１１がＵＰＳ内部負荷５に接続されるように切替器８の切替制御が行われる。この場合、バッテリモジュール１２，１３は、通常動作時と同じ状態となるように、切替器９，１０の切替制御により、充電器４とインバータ／コンバータ部２とに接続され、停電発生時の給電待機状態とされる。

ここで、チェック対象となるバッテリモジュール１１がＵＰＳ内部負荷５に放電している間、モニタ７により、バッテリモジュール１１の放電と電圧との関係が観察され（ステップＳ４）、その観察結果のデータがコントローラ６へ送られる。

そして、コントローラ６により、モニタ７からの観察結果のデータと正常時のデータとが比較され、バッテリモジュール１１が寿命か否かが判断される（ステップＳ５）。寿命と判断された場合は、ＵＰＳ装置本体のパネル等の表示やサーバ等への通報により、オペレータに寿命と判断したバッテリモジュール１１の交換が促される（ステップＳ６）。

一方、チェック対象となるバッテリモジュール１１が正常である場合は、コントローラ６により、そのバッテリモジュール１１が充電器４に接続されて充電されるように、切替器８の切替制御が行われる。

以上のような同手順にて、コントローラ６により、他のバッテリモジュール１２，１３に対する寿命のチェックが順次行われる。

このように、本実施形態では、コントローラ６がモニタ７に対し、複数のバッテリモジュール１１〜１３の特性を順次モニタさせ、そのモニタ結果と正常時のデータとを比較し、チェック実施されたバッテリモジュール１１〜１３の寿命を判断するようにし、いずれかのバッテリモジュール１１〜１３の寿命のチェック中あるいはチェック直後に停電が発生しても、他のバッテリモジュール１１〜１３からの充分な給電が行われるようにしたので、コンピュータ等の給電される側のシステムの運用に支障をきたことなく、バッテリモジュール１１〜１３の寿命のチェックを確実に実施することができる。

コンピュータに限らず、その周辺機器に接続されるＵＰＳ装置にも適用可能である。

本発明の無停電電源装置の一実施形態を示す図である。図１の無停電電源装置の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１交流入力
２インバータ／コンバータ部
３負荷
４充電器
５ＵＰＳ内部負荷
６コントローラ
７モニタ
８〜１０切替器
１１〜１３バッテリモジュール

Claims

停電発生時に給電する機能を有する無停電電源装置であって、
複数のバッテリモジュールと、
チェック実施時に、これらのバッテリモジュールの特性をモニタするモニタ手段と、
前記モニタ手段に対し、前記複数のバッテリモジュールのモニタを順次行わせるとともに、前記モニタ手段からのモニタ結果と正常時のデータとを比較し、前記チェック実施されたバッテリモジュールの寿命を判断する制御手段とを備え、
前記バッテリモジュールの寿命のチェック中あるいはチェック直後に停電が発生しても、他の前記バッテリモジュールからの充分な給電が行われるようにしたことを特徴とする無停電電源装置。
交流入力からの交流電力を外部の負荷へ供給する電力供給手段と、
前記バッテリモジュールへの充電を行う充電器と、
前記バッテリモジュールのチェック実施時に使用される内部負荷と、
前記複数のバッテリモジュールに対応して設けられた切替器とを有し、
前記制御手段は、前記チェック実施時に、チェック対象となる前記バッテリモジュールのいずれかが前記内部負荷に接続されるように前記切替器のいずれかの切替制御を行い、他の前記バッテリモジュールは前記電力供給手段に接続されて停電発生時の給電待機状態となるように前記切替器のいずれかの切替制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の無停電電源装置。
前記制御手段は、前記バッテリモジュールのいずれかが寿命であると判断した場合、そのバッテリモジュールの交換を促すことを特徴とする請求項１又は２に記載の無停電電源装置。
停電発生時に給電する機能を有する無停電電源装置におけるバッテリモジュールのチェック方法であって、
複数のバッテリモジュールの特性をモニタする工程と、
前記モニタを順次行わせるとともに、前記モニタの結果と正常時のデータとを比較し、前記チェック実施されたバッテリモジュールの寿命を判断する工程とを有し、
前記バッテリモジュールの寿命のチェック中あるいはチェック直後に停電が発生しても、他の前記バッテリモジュールからの充分な給電が行われるようにしたことを特徴とする無停電電源装置におけるバッテリモジュールのチェック方法。
電力供給手段によって交流入力からの交流電力を外部の負荷へ供給する工程と、
充電器により前記バッテリモジュールへの充電を行う工程と、
前記チェック実施時に、チェック対象となる前記バッテリモジュールのいずれかを内部負荷に接続するように切替器のいずれかの切替制御を行う工程と、
他の前記バッテリモジュールは前記電力供給手段に接続されて停電発生時の給電待機状態となるように前記切替器のいずれかの切替制御を行う工程とを有する
ことを特徴とする請求項４に記載の無停電電源装置におけるバッテリモジュールのチェック方法。
前記バッテリモジュールのいずれかが寿命であると判断した場合、そのバッテリモジュールの交換を促す工程を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の無停電電源装置におけるバッテリモジュールのチェック方法。