JPH09322433A - Ｕｐｓ内蔵電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ＵＰＳ内蔵電源装置に関し、主電
源部およびＵＰＳ電源部の両者から所定比率で直流電力
を負荷に並列供給し、効率を改善およびいずれか一方の
故障や停電時に他方が即座に供給して信頼性を高めるこ
とを目的とする。 【解決手段】 商用電源を直流電力に変換して負荷に供
給する主電源部と、商用電源から変換した直流電力ある
いは上記主電源部からの一部の直流電力によって充電す
るバッテリと、バッテリを充電している直流電力を、あ
るいはバッテリの直流電力から変換された直流電力を負
荷用の直流電力に変換するＵＰＳ電源部と、主電源部お
よびＵＰＳ電源部からそれぞれ負荷に供給する直流電力
の比を所定値に制御、あるいはいずれか一方からの直流
電力の供給が停止したときに他から全部の直流電力を負
荷に供給するように制御する回路とを備えるように構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、商用電源から負荷
に直流電力を供給するＵＰＳ内蔵電源装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、無停電電源装置（ＵＰＳという）
を内蔵した電源装置は、図７に示すように、各電力コン
バータ（ここでは、ＡＣ−ＤＣコンバータとＤＣ−ＤＣ
コンバータ）が直列に接続されている。定常時は、商用
電源（ＡＣ１００Ｖ）からＡＣ−ＤＣコンバータおよび
ＤＣ−ＤＣコンバータを介して直流電力を負荷に供給し
ている。

【０００３】また、図８に示すように、ＵＰＳを負荷を
持つ処理装置の外付けとした場合、ＵＰＳには電力コン
バータ故障時に商用電源を直接に処理装置に供給するバ
イパスルートが設けられているが、電力コンバータの故
障を即座に検出して信頼性を高めたシステムでは常に電
力コンバータ側のルートから負荷に電源を供給してい
る。このため、信頼性を高めたシステム（電力コンバー
タの故障を常時監視して検出するシステム）では、常に
電力コンバータ側のルートから負荷に電源を供給し、更
に負荷を持つ処理装置内の電力コンバータ（ここでは、
ＡＣ−ＤＣコンバータ）で直流電力を生成して供給する
ようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の図７の
方法は、制御や構造が簡単であり多く用いられている
が、電力コンバータを通る段数（図７の例では２段）が
多いので、特に直流の大電流を負荷に供給する場合には
消費電力の変換効率が悪く無駄に電力が消費されてしま
う問題があった。図７の例では、電力コンバータを通る
段数が２段であるので、各電力コンバータの電力変換効
率を８０％とすれば、０．８０×０．８０＝０．６４
で、６４％の電力変換効率に悪くなってしまっていた。

【０００５】上述した従来の図８のＵＰＳ外付の信頼性
を高めたシステムでは、商用電源から実際の負荷に供給
するまでに３段の電力コンバータを通ることとなり、特
に直流の大電流を負荷に供給する場合には消費電力の変
換効率が悪く無駄に電力が消費されてしまう問題があっ
た。図８の例では、電力コンバータを通る段数が３段で
あるので、各電力コンバータの電力変換効率を８０％と
すれば、０．８０×０．８０×０．８０＝０．５１．２
で、５１．２％の電力変換効率に悪くなってしまってい
た。

【０００６】以上のように従来は、ＵＰＳのない装置に
おける商用電源からＡＣ−ＤＣコンバータによって負荷
に直流電源を供給していたときの効率よりも、ＵＰＳを
付けた装置における効率が大幅に低下してしまう問題が
発生していた。

【０００７】本発明は、これらの問題を解決するため、
商用電源を直流電力に変換する主電源部およびバッテリ
から負荷に直流電力を供給するＵＰＳ電源部の両者から
所定比率で直流電力を負荷に並列供給し、効率を改善お
よびいずれか一方の故障や停電時に他方が即座に供給し
て信頼性を高めることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図１において、処理装置
１は、主電源部２、ＵＰＳ電源部３、バランス制御部
４、および負荷５などから構成されるものであって、プ
ログラムに従い各種処理を行うものである。

【０００９】主電源部２は、商用電源（ここではＡＣ１
００Ｖ）から直流電力を負荷５に供給するものである。
ＵＰＳ電源部３は、商用電源からバッテリ３２を充電す
ると共に、直流電力を生成して負荷５に供給するもので
ある。

【００１０】バランス制御部４は、主電源部２およびＵ
ＰＳ電源部３から負荷５に供給する電流の割合を制御す
るものである。次に、動作を説明する。

【００１１】主電源部２が商用電源から生成した直流電
力を負荷５に供給およびＵＰＳ電源部３が商用電源から
生成した直流電力によってバッテリ３２を充電すると共
に当該直流電力あるいはバッテリ３２からの直流電力を
もとに所定の直流電力を生成して負荷に供給し、このと
きにバランス制御部４が両者が負荷５に供給する直流電
力の割合を検出して所定値に保持するように制御した
り、主電源部２あるいはＵＰＳ電源部３から負荷５に直
流電力が供給されなくなったときに他から直流電力を負
荷５に供給するように制御する。

【００１２】この際、バランス制御部４は、負荷５に供
給する電圧について定電圧制御するようにしている。ま
た、バランス制御部４は、主電源部２あるいはＵＰＳ電
源部３が負荷５に供給する電流の比が所定範囲を外れた
ときに故障を判定してその旨をＣＰＵなどに割り込みで
通知するようにしている。

【００１３】また、バランス制御部４は、外部から主電
源部２あるいはＵＰＳ電源部３から負荷に供給する電流
比を任意値に設定する回路を備えるようにしている。従
って、商用電源を直流電力に変換する主電源部２および
バッテリから負荷に直流電力を供給するＵＰＳ電源部３
の両者から所定比率で直流電力を負荷に並列供給するこ
とにより、効率を改善およびいずれか一方の故障や停電
時に他方が即座に供給して信頼性を高めることが可能と
なる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、図１から図６を用いて本発
明の実施の形態および動作を順次詳細に説明する。

【００１５】図１は、本発明の１実施例構成図を示す。
図１において、処理装置１は、プログラムに従って各種
処理を行うものであって、ここでは、主電源部２、ＵＰ
Ｓ電源部３、バランス制御部４、および負荷５などから
構成されるものである。

【００１６】主電源部２は、商用電源（ここではＡＣ１
００Ｖ）から直流電力を負荷５に供給するものであっ
て、例えばＡＣ−ＤＣコンバータである。この主電源部
２によってＡＣ１００ＶをＩＣなどの電源＋５ＶＤＣを
生成して負荷（ＩＣなど）に供給する。

【００１７】ＵＰＳ電源部３は、停電時にバッテリ３２
からの直流電力をもとに所定電圧の直流電力を生成して
負荷５に供給するものであって、ここでは、バッテリ充
電用コンバータ３２、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３などか
ら構成されるものである。

【００１８】バッテリ充電用コンバータ３２は、商用電
源からバッテリ３２の充電用の直流電力およびＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ３３を介して負荷電力のうちの一部を負荷
５に供給する直流電力を生成するものである。

【００１９】バッテリ３２は、浮動充電して停電時など
にＤＣ−ＤＣコンバータ３３によって生成した直流電力
を負荷５に供給するためのものである。ＤＣ−ＤＣコン
バータ３３は、バッテリ３２の直流電圧（例えば３０Ｖ
ＤＣ）を負荷５の直流電圧（＋５ＶＤＣ）にＤＣ−ＤＣ
変換するものである。

【００２０】バランス制御部４は、主電源部２が負荷５
に供給する直流電力と、ＵＰＳ電源部３が負荷５に供給
する直流電力との比を所定値に制御するものである。こ
こで、両者の比が所定値に制御可能なときに所定値に制
御し、一方、所定値に制御できないときに主電源部２あ
るいはＵＰＳ電源部３のいずれかに故障が生じたとみな
して、正常に供給できる方から全部の直流電力を負荷５
に供給するように制御したりする。この際、定電圧制御
を行って常に一定直流電圧が負荷５に供給されるように
制御する。

【００２１】次に、図２の（１）ないし（４）を用いて
図１の構成の状態の変化の様子を詳細に説明する。図２
は、本発明の動作パターン例を示す。

【００２２】図２の（１）は、定常状態を示す。この定
常状態では、図示のように、バランス制御部４が、商用
電源から主電源部２によって生成した直流電力を負荷５
に９０％供給し、商用電源からＵＰＳ電源部３によって
生成した直流電力を負荷５に１０％供給するように制御
している。この際、バッテリ３２は商用電源から生成し
た直流電力によって浮動充電され、常に満充電に保持さ
れている。

【００２３】以上のように、１段の電力コンバータであ
る主電源部２から負荷５に９０％、２段の電力コンバー
タであるＵＰＳ電源部３から負荷５に１０％供給するこ
とにより、常に両者から供給してその動作が正常かをチ
ェックできると共に、全体の効率を求めると下記の算出
式に示すように７８．４％となり、主電源部３の１段の
電力コンバータの効率の８０％とほぼ等しくなり、従来
の図７の例の０．８０×０．８０＝０．６４＝６４％に
比し大幅に改善されたこととなる。

【００２４】（０．９×０．８＋０．１×０．８×０．
８）÷（０．９＋０．１）＝０．７８４＝７８．４％ 尚、説明を簡単にするために、各電力コンバータの効率
を８０％とした。

【００２５】図２の（２）は、停電状態を示す。この停
電状態では、図示のように、バッテリ３２から全部の直
流電力を生成して負荷５に供給する。この際、図２の
（１）から図２の（２）の状態への遷移は、停電により
主電源部２からの供給が０％となったので、その不足分
をＵＰＳ電源部３が自動的に供給して結果として図示の
ように１００％を供給するようになったものである。

【００２６】図２の（３）は、バッテリ残量低下した状
態を示す。このバッテリ残量低下した状態では、図示外
のバッテリ残量検出回路が動作して、バッテリ２の残量
が少なくなったことを検出したので、割り込みで図示外
の処理装置１のＣＰＵに通知し、当該処理装置１側でデ
ータの退避などを行い、直流電源の供給が所定の時間後
に停止するための準備を完了させたものである。

【００２７】図２の（４）は、バッテリチェック状態を
示す。これは、図２の（１）の状態で、バッテリ３２の
寿命による容量低下をチェックするため、図示外のＣＰ
Ｕからバッテリ３２の放電を促してバッテリチェックの
指示を行う。このときに、図示のように、バランス制御
部４が主電源部２から例えば１０％の直流電流を負荷５
に供給し、ＵＰＳ電源部３から例えば残りの９０％の直
流電力を負荷５に供給するように制御し、図示外のバッ
テリ残量検出回路からバッテリ残量低下の信号が出力さ
れるまでの時間を測定し、所定時間よりも短いときにバ
ッテリ寿命と判定し、割り込みでその旨をＣＰＵに知ら
せると共に、図２の（１）の定常状態に戻す。この際、
バッテリ充電用コンバータ３１によるバッテリ３２の充
電の停止あるいは当該バッテリ充電用コンバータ３１の
容量以上の負荷電流を負荷５に供給してバッテリ３２の
容量をチェックするようにする。

【００２８】図３は、本発明の回路構成図を示す。これ
は、既述した図１の具体的な回路構成図である。以下構
成およびその動作を図４ないし図６を用いて順次詳細に
説明する。ここで、図中の主電源部２、ＵＰＳ電源部
３、バランス制御部４は、図１の対応する番号のものに
それぞれ対応する。

【００２９】図３において、主電源部２は、図示のよう
に、２１ないし２７、Ｒ１、Ｌ１などから構成されるも
のであって、ＡＣ１００Ｖを整流して直流電圧を生成し
て変圧し所定の比率で直流電力を負荷５に供給したりな
どするものである。

【００３０】整流回路２１は、ＡＣ１００Ｖを両波整流
して直流電圧を生成するものである。コンデンサＣ２２
は、整流回路２１によって両波整流された直流電圧をチ
ャージして滑らかな直流電圧にしたりなどするものであ
る。

【００３１】ＤＣ−ＤＣコンバータ２３は、直流電圧を
所定パルス幅でチョッパして所定の交流電圧を生成する
ものである。このとき、パルス幅は、ＰＷＭ波であっ
て、後述する図４の（ａ）に示すような電圧出力波形と
なり、所望の出力電流あるいは所望の出力電圧となるよ
うに、バランス制御部４によって制御されるものであ
る。

【００３２】整流器２４、２５は、ＤＣ−ＤＣコンバー
タ２３によって生成された交流電圧を直流電圧に整流し
たりなどするものである。抵抗Ｒ１は、負荷５に供給す
る電流を検出するための抵抗である。

【００３３】コイルＬ１は、負荷５に供給する直流電流
を平滑したりなどするものである。アンプ２６は、抵抗
Ｒ１の両端に発生する電圧（負荷５に供給する電流に比
例する電圧）を増幅するものである。

【００３４】平均値化回路２７は、アンプ２６で増幅し
た信号を、平均値化するものである。この平均値化した
信号は、後述するバランス制御部４のアンプ（割算）４
６の被除数信号として入力する。

【００３５】以上の主電源部２の構成のもとで、バラン
ス制御部４からの制御に従い、ＡＣ１００Ｖから所定の
電流比で負荷５に直流電力を供給（既述した図２に示す
ように、正常状態のときには所定の比率で直流電力を負
荷５に供給し、停電状態のときは直流電力の供給を停止
し、ＵＰＳ電源部３が故障時には１００％の比率で直流
電力を負荷５に供給）するようにしている。

【００３６】ＵＰＳ電源部３は、図示のように、３
１’、３２ないし３６、Ｒ２、Ｌ２などから構成される
ものであって、ＡＣ１００Ｖを整流してバッテリ３２を
充電したり、整流した直流電圧を変圧し所定の比率で直
流電圧を負荷５に供給したりなどするものである。

【００３７】充電回路３１’は、ＡＣ１００Ｖを整流し
て所定電圧の直流電圧を生成するもの（ＡＣ−ＤＣコン
バータ）である。バッテリ３２は、直流電力を蓄電する
ものである。

【００３８】ＤＣ−ＤＣコンバータ３３は、直流電圧を
所定パルス幅でチョッパして所定の交流電圧を生成する
ものである。このとき、パルス幅は、ＰＷＭ波であっ
て、後述する図４の（ｂ）に示すような電圧出力波形と
なり、所望の出力電流あるいは所望の出力電圧となるよ
うに、バランス制御部４によって制御されるものであ
る。

【００３９】整流器３４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３
によって生成された交流電圧を直流電圧に整流したりな
どするものである。抵抗Ｒ２は、負荷５に供給する電流
を検出するための抵抗である。

【００４０】コイルＬ２は、負荷５に供給する直流電流
を平滑したりなどするものである。アンプ３５は、抵抗
Ｒ２の両端に発生する電圧（負荷５に供給する電流に比
例する電圧）を増幅するものである。

【００４１】平均値化回路３６は、アンプ３５で増幅し
た信号を、平均値化するものである。この平均値化した
信号は、後述するバランス制御部４のアンプ（割算）４
６の除数信号として入力する。

【００４２】以上のＵＰＳ電源部３の構成のもとで、バ
ランス制御部４からの制御に従い、ＡＣ１００Ｖから所
定の電流比で負荷５に直流電力を供給（既述した図２に
示すように、正常状態のときには所定の小さな比率で直
流電力を負荷５に供給およびバッテリ３２を浮動充電
し、停電状態のときは直流電力を供給し、主電源部２が
故障時には１００％の比率で直流電力を負荷５に供給）
するようにしている。

【００４３】バランス制御部４は、主電源部２およびＵ
ＰＳ電源部３から負荷５に供給する電流および電圧を検
出し、これら検出した電流および電圧をもとに、主電源
部２のＤＣ−ＤＣコンバータ２３を制御するＰＷＭ波の
パルス幅を制御、およびＵＰＳ電源部３のＤＣ−ＤＣコ
ンバータ３３を制御するＰＷＭ波のパルス幅を制御し、
直流電力を所定の比で負荷５に供給したりなどするもの
であって、４１ないし５２などから構成されるものであ
る。

【００４４】ＯＳＣ４１は、発振器であって、主電源部
２のＤＣ−ＤＣコンバータ２３およびＵＰＳ電源部３の
ＤＣ−ＤＣコンバータ３３のパルス幅制御するための信
号である。尚、主電源部２のＤＣ−ＤＣコンバータ２３
に供給するパルス幅信号と、ＵＰＳ電源部３のＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ３３に供給するパルス幅信号とは位相を１
８０°異なるように、インバータ４３によって信号を反
転させて制御するようにしている。

【００４５】比較回路４２は、ＯＳＣ４１からの信号
と、主電源部２の負荷５に供給する直流電力を制御する
信号とを比較し、ＰＷＭ波を生成し、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ２３に供給するものである（図４の（ａ）参照）。

【００４６】比較回路４４は、ＯＳＣ４１からの信号を
インバータ４３で反転した信号と、ＵＰＳ電源部３の負
荷５に供給する直流電力を制御する信号とを比較し、Ｐ
ＷＭ波を生成し、ＤＣ−ＤＣコンバータ３３に供給する
ものである（図４の（ｂ）参照）。

【００４７】アンプ４５は、負荷５に供給する電圧をＲ
ＥＦ１（基準電圧１）と比較し、誤差電圧である信号ｂ
（定電圧帰還するための信号ｂ）を検出するものであ
る。アンプ４６は、主電源部２の平均値化回路２７から
の信号Ｘを、ＵＰＳ電源部３の平均値化回路３６からの
信号Ｙで除算（Ｘ÷Ｙ）し、比を算出するものである。

【００４８】比較回路４７は、デフォルト値あるいは外
部から設定された比（バランス値）とアンプ４６からの
電流比を比較し、その誤差の信号ａを出力するものであ
る。アンプ４８は、信号ａと信号ｂとの和を出力し、既
述した比較回路４２に入力して主電源部２から和に対応
する直流電力を負荷５に供給させるためのものである。

【００４９】アンプ４９は、信号ａと信号ｂとの差を出
力し、既述した比較回路４４に入力してＵＰＳ電源部３
から差に対応する直流電力を負荷５に供給させるための
ものである。

【００５０】アンプ５０は、デフォルト値あるいは外部
から設定された比（バランス値）と比較し、その誤差の
信号ａを比較回路５１、５２に入力するものである。比
較回路５１、５２は、基準値ＲＥＦ２、ＲＥＦ３と、誤
差の信号ａとを比較し、ＲＥＦ２、ＲＥＦ３で規定した
範囲外となったときに信号を出力し、バランス異常の信
号を外部に出力するものである。

【００５１】以上のバランス制御部４の構成のもとで、
主電源部２およびＵＰＳ電源部３から負荷５に供給する
電流および電圧を検出し、これら信号をもとに負帰還に
よって、指定された比率の直流電力を負荷５に供給した
り、停電時や主電源部２の故障時にＵＰＳ電源部３から
１００％の直流電力を負荷５に供給したり、主電源部２
およびＵＰＳ電源部３が負荷５に供給する直流電力の比
について指定した範囲外となったときにバランス異常信
号を図示外のＣＰＵに割り込みで通知したりなどするよ
うにしている。以下図４ないし図６を用いて動作を順次
詳細に説明する。

【００５２】尚、図３においては図示しないが、定電流
比制御よりも定電圧制御を優先し、回路の安定化を図る
ようにしている。図４は、本発明のＰＷＭによる電流調
整の説明図を示す。

【００５３】図４の（ａ）は、主電源部２の波形を示
す。図４の（ａ−１）は、ＯＳＣ波形であって、図３の
ＯＳＣ４１の波形を示す。ここでは、三角波を発生した
ものである。

【００５４】図４の（ａ−２）は、電流出力波形であっ
て、図３のＤＣ−ＤＣコンバータ２３の電流出力波形を
示す。これは、（ａ−１）でＯＳＣ波形と閾値とを比較
し、閾値を越えたときにＯＮにスイッチングさせて直流
電流を負荷５に供給したものである。

【００５５】これら図４の（ａ−１）、（ａ−２）にお
いて、左側が（１）負荷電流が大の場合の波形を示し、
右側が（２）負荷電流が小の場合の波形を示す。負荷電
流が大の場合には、（ａ−２）の左側に示すようにパル
ス幅が広くなり、結果として大きな直流電流を負荷５に
供給することとなる。逆に負荷電流が小の場合には、
（ａ−２）の右側に示すようにパルス幅が狭くなり、結
果として小さな直流電流を負荷５に供給することとな
る。

【００５６】図４の（ｂ）は、ＵＰＳ電源部３の波形を
示す。図４の（ｂ−１）は、ＯＳＣ波形であって、図３
のＯＳＣ４１の波形を反転させた波形を示す。ここで、
波形を反転させたのは、主電源部２とＵＰＳ電源部３と
のスイッチングＯＮが重ならないようにし、安定に動作
するようにしたものである。

【００５７】図４の（ｂ−２）は、電流出力波形であっ
て、図３のＤＣ−ＤＣコンバータ３３の電流出力波形を
示す。これら図４の（ｂ−１）、（ｂ−２）において、
左側が（１）負荷電流が大の場合の波形を示し、右側が
（２）負荷電流が小の場合の波形を示す。負荷電流が大
の場合には、（ｂ−２）の左側に示すようにパルス幅が
広くなり、結果として大きな直流電流を負荷５に供給す
ることとなる。逆に負荷電流が小の場合には、（ｂ−
２）の右側に示すようにパルス幅が狭くなり、結果とし
て小さな直流電流を負荷５に供給することとなる。

【００５８】図５は、本発明の電流比制御とＰＷＭの関
係の説明図を示す。図５の（１）は、主電源部２のＰＷ
Ｍ特性を示す。これは、図示のように、ＰＷＭしきい値
電圧に対応してＰＷＭＤｕＴｙ（ＰＷＭのパルス幅デュ
ーティ）が０から１００％まで変化する。

【００５９】図５の（２）は、ＵＰＳ電源部３のＰＷＭ
特性を示す。同様に、図示のように、ＰＷＭしきい値電
圧に対応してＰＷＭＤｕＴｙ（ＰＷＭのパルス幅デュー
ティ）が０から１００％まで変化する。

【００６０】図５の（３）は、負荷電流が小のときの様
子を示す。このときは、点線で示すように、負荷電流の
小に対応して（１）の主電源部２および（２）のＵＰＳ
電源部３のＰＷＭのパルス幅デューティが小さく制御さ
れる。ここで、ａ、ｂ、ｃ、ｄの各信号は、図３の回路
上に記載した部分の信号であって、図中の右側に記載し
た下記の信号である。

【００６１】ａ：電流バランス値帰還電圧値 ｂ：定電圧帰還電圧値 ｃ：主電源部ＰＷＭしきい値電圧 ｄ：ＵＰＳ電源部ＰＷＭしきい値電圧 図５の（４）は、負荷電流が大のときの様子を示す。こ
のときは、点線で示すように、負荷電流の大に対応して
（１）の主電源部２および（２）のＵＰＳ電源部３のＰ
ＷＭのパルス幅デューティが大きく制御される。

【００６２】図５の（５）は、バッテリチェック時を示
す。この場合には、点線で示すように、（１）の主電源
部２のＰＷＭのパルス幅デューティを小さく制御、およ
び（２）のＵＰＳ電源部３のＰＷＭのパルス幅デューテ
ィを大きく制御し、バッテリ電圧の低下が検出されるま
での時間が規定値よりも小さいときにバッテリ容量劣化
として寿命と判定した後、元の比（主電源部２の電流の
比が大、ＵＰＳ電源部３の電流の比が小）に戻し、バッ
テリチェックのシーケンスを終了する。

【００６３】図５の（６）は、主電源部故障時または停
電時の様子を示す。この場合は、点線で示すように、
（２）のＵＰＳ電源部３のパルス幅デューティのみを制
御する。

【００６４】図５の（７）は、ＵＰＳ電源部故障時の様
子を示す。この場合は、点線で示すように、（１）の主
電源部２のパルス幅デューティのみを制御する。図６
は、停電時の電流推移説明図を示す。

【００６５】図６の（ａ）は主電源部の電流推移を示
し、図６の（ｂ）はＵＰＳ電源部の電流推移を示す。こ
こで、縦軸は出力電流を表し、横軸は時間を表す。停電
が発生すると、図中の“停電発生”の点から主電源部２
のコンデンサにチャージされた直流電力がしばらく供給
されると共に、ＵＰＳ電源部３からおぎなう（一定にす
る）ように直流電力を負荷５に供給する割合が上昇す
る。

【００６６】図中の“電源出力停止”の点で、主電源部
２のコンデンサからの直流電力の負荷５への供給が停止
されるに伴い、ＵＰＳ電源部３のバッテリからの直流電
力が供給されることとなる。

【００６７】以上のように、停電時に主電源部２のコン
デンサにチャージされた直流電力により徐々に主電源部
２からＵＰＳ電源部３に、負荷５に供給する直流電力の
比が増大し、途中に電流がとぎれることなくスムーズに
移行することが可能となる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
商用電源を直流電力に変換する主電源部２およびバッテ
リから負荷に直流電力を供給するＵＰＳ電源部３の両者
から所定比率で並列供給する構成を採用しているため、
効率を改善できると共に、主電源部２およびＵＰＳ電源
部３のいずれか一方の故障や停電時に他方が即座に連続
してスムーズに直流電力を供給して信頼性を高めること
ができる。これらにより、停電時の直流電力の供給だけ
でなく、主電源部２やＵＰＳ電源部３の故障が発生して
も常に安定に直流電力を負荷に供給してシステムダウン
を回避でき、ＵＰＳ内蔵でありながら、電源単体のみの
ときと同等の電力変換効率を持ち、エネルギー環境基準
をクリアできる電源装置を実現することが可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例構成図である。

【図２】本発明の動作パターン例である。

【図３】本発明の回路構成図である。

【図４】本発明のＰＷＭによる電流調整の説明図であ
る。

【図５】本発明の電流比制御とＰＷＭの関係の説明図で
ある。

【図６】本発明の停電時の電流推移説明図である。

【図７】従来のＵＰＳの構成図（内蔵ＵＰＳ）である。

【図８】従来のＵＰＳの構成図（外付けＵＰＳ）であ
る。

【符号の説明】

１：処理装置 ２：主電源 ３：ＵＰＳ電源部 ３１：バッテリ充電用コンバータ ３２：バッテリ ３３：ＤＣ−ＤＣコンバータ ４：バランス制御部 ５：負荷

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】商用電源から負荷に直流電力を供給するＵ
   ＰＳ内蔵電源装置において、 商用電源を直流電力に変換して負荷に供給する主電源部
   と、 商用電源から変換した直流電力あるいは上記主電源部か
   らの一部の直流電力によって充電するバッテリと、 当該バッテリを充電している直流電力を、あるいは当該
   バッテリの直流電力から変換された直流電力を負荷用の
   直流電力に変換するＵＰＳ電源部と、 上記主電源部および上記ＵＰＳ電源部からそれぞれ負荷
   に供給する直流電力の比を所定値に制御、あるいはいず
   れか一方からの直流電力の供給が停止したときに他から
   全部の直流電力を負荷に供給するように制御する回路と
   を備えたことを特徴とするＵＰＳ内蔵電源装置。
2. 【請求項２】上記制御時に負荷に供給する電圧の定電圧
   制御する回路を付加したことを特徴とする請求項１に記
   載のＵＰＳ内蔵電源装置。
3. 【請求項３】上記主電源部あるいは上記ＵＰＳ電源部が
   負荷に供給する電流の比について所定範囲を外れたとき
   に故障と判定してその旨を出力することを特徴とする請
   求項１あるいは請求項２に記載のＵＰＳ内蔵電源装置。
4. 【請求項４】上記主電源部あるいは上記ＵＰＳ電源部か
   ら負荷に供給する電流比を外部から任意値に設定する回
   路を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３に
   記載のいずれかのＵＰＳ内蔵電源装置。
5. 【請求項５】上記定電流比制御より定電圧制御を優先す
   ることを特徴とする請求項１ないし請求項４記載のいず
   れかのＵＰＳ内蔵電源装置。