可不間斷供電的電源的制作方法

專利名稱：可不間斷供電的電源的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種能在交流輸入電源在一短時間內失效時提供穩(wěn)定的輸出功率的電源裝置。更具體地說，本發(fā)明涉及一種當用蓄電池作為其一部分時具有分析該蓄電池容量的功能的電源裝置。
有各種文獻披露過不間斷電源，如東芝周報Vol.42，No.11(1987.11)PP。877-880所公開的電源。因此可以了解到這些裝置的工作功能和梗概。下面綜述這些已知的技術。
可不間斷供電的電源裝置結構被設計為一個蓄電池和一個轉換器的組合，即使交流輸入電源在一短時間內失效時亦可在一預定期間內(如10或30分鐘)向一個負載提供穩(wěn)定的交流電功率，其預定期間由蓄電池的容量來決定。
如果交流輸入電源失效一段長的時間，或者負載是用于公共事務的計算機，則可以提供一獨立的發(fā)電設備作為備用設備，以便在此獨立發(fā)電設備和交流輸入電源之間進行切換，使該獨立發(fā)電設備通過轉換器向負載供應交流電功率。在這一電功率切換期間，必須靠蓄電池來保證對負載的電源供應。
如上所述，該不間斷電源裝置能夠在一預定的斷電時間內向負載連續(xù)提供穩(wěn)定的交流電功率。因此，它們愈來愈多地用于需要可靠性的負載(如大型計算機)的電源裝置。
不過，在不間斷電源裝置中，交流輸入電源停止供電的備用時間是由蓄電池的容量決定的。該蓄電池的容量最初是根據(jù)系統(tǒng)容量(該不間斷電源裝置的負載容量)來選擇的。但是，蓄電池的特性有隨時間變壞的傾向，其放電容量則根據(jù)工作溫度等類似條件而改變。
因此，在常規(guī)的不間斷電源裝置中，該蓄電池是否能復蓋住一個系統(tǒng)所需要的斷電備用時間，乃是通過使該蓄電池在交流輸入電源真實失效時進行放電而確定的。由于這一原因，該蓄電池容量的下降趨勢只有在實際發(fā)現(xiàn)斷電備用時間不夠用時才被查覺。此外，如果發(fā)生了這樣的問題，這就會給該負載(計算機系統(tǒng))的許多用戶以及未加規(guī)定的用戶帶來許多麻煩(例如，中斷了銀行的聯(lián)機系統(tǒng)或中斷了航空線的計數(shù)器運行)。也就是說，用這種常規(guī)電源裝置作為需要高可靠性的電源裝置的缺點是，用戶總是受到無休止的焦慮所困擾。
本發(fā)明考慮了常規(guī)電源裝置的缺點，其目的是提供一種能在交流輸入電源正常工作時分析蓄電池容量的電源裝置。
為了分析該蓄電池的容量，本發(fā)明包括監(jiān)視來自蓄電池的放電電流和放電操作期間的電壓變化。在該交流輸入電源正常工作時，轉換器的整流器在一預定的時間間隔停止起作用，並只由蓄電池或由整流器與蓄電池兩者來向負載供電，從而使蓄電池放電。監(jiān)測蓄電池的放電電流和放電操作期間的電壓變化，並根據(jù)放電量和電壓的變化之間的關系來分析蓄電池的容量。
例如，如果在交流輸入電源正常工作時用上述方法周期地分析該蓄電池的容量，就能在該交流輸入電源實際斷電之前檢測出由于工作溫度或經過一段時間后的特性下降而造成的蓄電池的容量變化。
蓄電池的容量一般由“放電電流×放電時間(Ah)”來定義。因此，如果使該蓄電池放電一預定的時間間隔，監(jiān)測這一段時間內蓄電池的放電量(Ah)和電壓，就能夠根據(jù)由該種蓄電池決定的剩余容量和電池電壓之間的已知關系檢測出蓄電池的剩余容量與起始設計值的比例值。這就是說，能夠通過放電量和剩余容量之間的關系來分析該蓄電池的容量。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將通過下面的說明得到清楚的描述，並可通過本發(fā)明的實例來了解。本發(fā)明這些目的和優(yōu)點可以借助于具有下述特征的裝置來實現(xiàn)。這是一種由至少一個外接電源和一個蓄電池供能并向負載供電的電源裝置，其特征在于包括檢測由蓄電池產生的蓄電池電壓的裝置;
檢測在該電源裝置由蓄電池供能時蓄電池放電量的裝置;
在外接電源未斷電時按電池的電壓變化檢測蓄電池剩余容量的裝置;
所述電池電壓變化是電池起始電壓和該電池以預定電流放電一預定時間時得到的現(xiàn)行電池電壓之間的差。
所述剩余容量檢測裝置包括檢測所述預定電流的裝置;
檢測所述電池電壓變化的裝置;
按所述電池的現(xiàn)行容量和電池電壓變化之間的預定關系，根據(jù)所述預定電流和電池電壓變化計算所述電池的現(xiàn)行容量的裝置。
所述剩余容量檢測裝置進一步包括按電池實際可放電時間和計算得的現(xiàn)行容量對所述負載電流的比值之間的預定關系、分析所述剩余容量的裝置。
本發(fā)明的電源裝置還包括
將所述蓄電池充電的裝置。
按預定條件控制所述電池充電的裝置，所述預定條件選自多個充電條件，以便當電池電壓超過一預定參考值時選擇一個所述充電條件，而當電池電壓低于該預定參考值時選擇另一個充電條件。
具有第一整流器裝置和第一變換器裝置的第一交流-交流轉換器，第一整流器裝置用于把從所述外電源來的交流輸入電功率轉換為第一直流電功率，第一變換器裝置用于把第一直流電功率轉換為供給所述負載的交流輸出電功率;
具有第二整流器裝置和第二變換器裝置的第二交流-交流轉換器，第二整流器裝置用于把所述交流輸入電功率轉換為第二直流電功率，第二變換器裝置用于把第二直流電功率轉換為所述交流輸出電功率;
把來自所述蓄電池的直流電功率饋給所述第一和第二變換裝置的裝置。
用從所述外電源得到的能量來對所述蓄電池充電的裝置。
控制所述充電裝置的裝置，以使在電池電壓超過一預定參考值時選擇第一充電條件，在電池電壓低于此預定參考值時選擇第二充電條件。
第一電功率轉換器，它具有把來自所述外電源的交流輸入電功率變成第一直流電功率的第一整流裝置和把第一直流電功率變成供給所述負載的輸出電功率的第一裝置;
第二電功率轉換器，它具有把所述交流輸入電功率轉換為第二直流電功率的第二整流器裝置，和把所述第二直流電功率轉換為所述輸出電功率的第二裝置;以及將來自所述蓄電池的直流電功率饋給所述第一和第二裝置的裝置。
構成本發(fā)明一部分的


了本發(fā)明目前較佳的實施例，它們連同對這些較佳實施例的詳細描述與上面給出的一般描述對本發(fā)明的原則作了解釋。
圖1為表明本發(fā)明一實施例的電源裝置的框圖;
圖2A和2B為解釋圖1所示電源裝置工作情況的曲線圖;
圖3至圖5為解釋分析本發(fā)明該電源裝置中的蓄電池放電容量的方法的曲線圖;
圖6為解釋分析本發(fā)明該電源裝置中的蓄電池放電容量的方法的流程圖;
圖7為說明本發(fā)明第二實施例的電源裝置的框圖;
圖8為說明本發(fā)明第三實施例的電源裝置的框圖;
圖9為說明本發(fā)明第四實施例的電源裝置的框圖;
圖10為說明本發(fā)明第五實施例的電源裝置的框圖;
圖11A和11B為解釋圖10所示電源裝置工作的曲線圖;
圖12為說明圖10所示電源裝置中整流器控制器的框圖;
圖13為解釋圖10實施例工作的流程圖;
圖14為說明本發(fā)明第六實施例的電源裝置的框圖。
圖1示出了本發(fā)明的一實施例。
參考圖1，參考號10表示交流輸入電源;11為轉換器;12為整流器;13為直流濾波電容器;14為變換器;15為變換變壓器;16為交流濾波電容;17為負載;18為蓄電池;19為電流檢測器;20為電壓檢測器;21為剩余容量檢測器。
在圖1所示的實施例中，當交流輸入電源10處于正常狀態(tài)時，交流電在轉換器11中由整流器12轉換成直流電，該直流電由直流濾波電容13濾波並供給變換器14，同時向蓄電池18提供充電電流。變換器14把濾波后的直流電轉換成交流電並通過變換變壓器15將該交流電供給負載17。這時，由變換器14利用已知的PWM(脈沖寬度調制)控制把供給負載的交流電的電壓和頻率控制在預定的值，從而提供穩(wěn)定的交流電功率。提供交流濾波電容16作為這時交流電的平滑濾波器。
當交流輸入電源10斷電一個短的時間間隔時，由蓄電池供給直流電，并能夠用與上面所述的同樣的方法通過變換器14把穩(wěn)定的交流電功率供給負載17。由蓄電池18和轉換器11組合構成的可不間斷的電源裝置能按上面所述的操作方法，在交流輸入電源10斷電的短的時間間隔內向負載17提供一預定時間間隔(如10或30分)的交流電，該預定時間間隔值由蓄電池18的容量來決定。
參見圖1，由交流輸入電源10通過轉換器11供給負載17交流電時，整流器12停止工作一預定的時間間隔，而蓄電池18的放電通過變換器14供給到負載17，以便核實蓄電池18的容量。
圖2A和2B示出了來自蓄電池18的放電電流和電壓。圖2A表示蓄電池18的電壓E20。圖2B示出放電電流I19。整流器12在時間t1停止工作，在時間t4再啟動。蓄電池18的電壓E20由于內部阻抗而從時間t1到時間t3突然降低，但又逐漸恢復到最初的電平。隨著蓄電池18放電，其電壓E20大體上如圖2A所示那樣地變化。
蓄電池的放電電流I19(如圖2B所示)由電流檢測器19檢測並被輸入到剩余容量檢測器21。此外，由電壓檢測器20來檢測電壓E20並把它輸入到蓄電池18從時間t1到t4的放電量，單位為安培小時(Ah)。將蓄電池18的初始設計電壓與電壓檢測器20在放電期間的t4時刻檢測到的電壓進行比較，能容易地核實該蓄電池18的容量。
在上述預定的安培小時放電之后，蓄電池18的剩余容量能根據(jù)蓄電池電壓E20的變化按蓄電池的類型來計算。更具體地說，如果用剩余容量檢測器21計算放電量和電壓變化之間的關系，就能檢測出蓄電池18精確的剩余容量，並能檢測出由于電池質量的時效降低或設備環(huán)境所造成的蓄電池18容量的下降。
上述剩余容量的檢測能夠用微機或類似的設備方便地進行。蓄電池18的容量可以按下列方法更簡單地檢測出來。蓄電池18的容量相對于初始設計值的減少只通過將初始設計值(蓄電池18是新的)與t4時刻的檢測電壓(蓄電池18不是新的)相比較就能被確定，這時，圖2中時刻t1和t4之間的時間間隔是固定的(如10分鐘)，並在這一時間間隔內完成放電。
蓄電池18是不間斷電源裝置的一個重要的構成元件。如果蓄電池18的容量不等于該初始設計值，在交流輸入電源10斷電時就不能向負載提供穩(wěn)定的電功率。然而，用圖1所示的裝置能夠在交流輸入電源10正常工作時分析蓄電池18的容量。所以便能夠按照及時的周期性檢測，提前修理或更新蓄電池18，從而能提供高可靠的不間斷電源裝置。
圖3至圖5為說明圖1的電源裝置中分析蓄電池放電容量的方法的曲線圖。
當蓄電池18是新的時，電動勢20的變化為放電時間的函數(shù)，其中放電電流Id被用作一參數(shù)，其變化曲線由圖3中的曲線A給出(電源的電動勢E20從開始到接近電壓低限V2的持續(xù)時間由Ta+Tb+Tc給出)。當蓄電池18的容量由于老化或其他原因下降時，這時實際的電動勢變化曲線由圖3中的曲線B給出(電源持續(xù)時間為Ta+Tb)。
當蓄電池18是新的時，圖3中時刻t4的剩余容量在電源持續(xù)時間方面相應于Tb+Tc。然而，這時蓄電池18性能降低，時刻t4的剩余容量相應于Tb。
這種剩余容量的下降能夠根據(jù)時刻t4檢測到的電壓減量△E來確定，而不必使蓄電池18從起始電壓V1放電降低到電壓低限V2。時刻t4是指開始放電(t1)后經過預定的短時間間隔Ta(如10分鐘)的時刻。
圖6為說明上述測定法(即用剩余容量檢測器21分析蓄電池18放電容量的方法)的流程圖。
圖3中，蓄電池18以預定的放電電流(Id)在時刻t1開始放電。檢查這時放電電流(Id)是否保持在預定值(ST61)。
以預定的放電電流開始放電后經過一預定的時間間隔(Ta)時，則可由此時的電動勢E20和放電初始值V1計算蓄電池電壓減量△E(＝V1-E20)(ST62)。一旦得到電壓減量△E時便停止放電(ST63)。
對每個蓄電池18，可以提前用實驗獲得以電壓減量△E處的放電電流(Id)作為參數(shù)所確定的電壓減量△E與現(xiàn)行剩余容量AH之間的關系(由函數(shù)f(△E，Id)給出的AH所獲得的各種數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中)?！鱁和AH之間的關系可由圖4中的曲線表示。
如果把圖6中步驟ST61中檢查出的放電電流Id(＝Id)和步驟ST62中檢查出的電壓減量△E(＝△E)代入圖4中的曲線，就能測定出目前檢查的現(xiàn)行剩余容量AH(＝AH)(ST64。)如果將現(xiàn)行剩余容量AH除以與下式(1)中表示的實際負載容量相應的放電電流IL，就可獲得容量測定時間(容量系數(shù))KK＝AH/IL ……(1)K即為0.5小時(30分鐘)。
如果對各種蓄電池18提前得到圖5所示的容量測定時間K和放電時間T之間的關系，就能夠根據(jù)式(1)獲得的K值求得被檢查的蓄電池18的實際能放電時間(斷電用時間)Tx。蓄電池18的容量量能根據(jù)Tx進行分析(ST65)。
圖7示出本發(fā)明的另一實施例。圖中參考號22表示蓄電池18的電池充電器;23A和23B為二極管。由于圖7中其它的電路構成元件與圖1中的一樣，這部分敘述就省略了。圖7中，兩個轉換器11A和11B與交流輸入電源10相連，它們的輸出端並聯(lián)接到負載17，以便向其提供穩(wěn)定的電功率。蓄電池18為兩個轉換器11A和11B公用。為蓄電池18設有專用的電池充電器22。額外提供有二極管23A和23B以防止轉換器11A和11B的整流器12A和12B之間發(fā)生干擾。
在具有如圖7所示那樣裝置的不間斷電源裝置中，當要分析蓄電池18的容量時，可以同時停止兩個整流器12A和12B，或只停止其中的一個整流器的工作。
根據(jù)本發(fā)明，當交流輸入電源10處于正常狀態(tài)時，通過由蓄電池18向負載提供部分的待提供的電功率來分析該蓄電池的容量。不過，應注意到兩個整流器12A和12B只有一個被停止工作，或兩個同時停止工作。
在圖1和圖7所示的實施例中，停止整流器12的工作，使蓄電池18放電。但是，即使蓄電池18和整流器12并行地運行並且至少由蓄電池18向負載17提供待供給的一部分電功率，以便用剩余容量檢測器21檢測蓄電池18的剩余容量，也能獲得與如上所述一樣的效果。
圖8示出本發(fā)明又一實施例。與圖1相同的參考號表示同樣的電路組成元件，其敘述部分將被省略。
參照圖8，參考號210表示斷電備用時間分析儀，用于根據(jù)電流檢測器19和電壓檢測器20的輸出分析蓄電池18的容量。此外，分析儀210根據(jù)輸出信號I24檢測斷電備用時間Tx，此信號來自電流檢測器24，用于檢測最初設計的負載容量或負載17的實際容量。在通過轉換器11從交流輸入電源10向負載17提供交流電功率時，將整流器12停止工作一預定的時間間隔，蓄電池18通過變換器14向負載17放電以便檢查蓄電池18的容量。圖2A和2B分別表示此時蓄電池的放電電流和放電電壓。
來自蓄電池18的放電電流I19(圖2B)由電流檢測器19檢測出來並輸入到斷電備用時間分析儀210。電壓檢測器20檢測出來自蓄電池18的電壓E20，也將其輸入到斷電備用時間分析儀210。該分析儀210檢測蓄電池18從時刻t1到時刻t4的放電量，以安培小時為單位。將蓄電池18的初始設計電壓與由電壓檢測器20在時刻t4在此安時放電期間檢測到的電壓相比較，能容易地確定蓄電池18的容量。
當分析蓄電池18的容量時，能按負載17的容量計算蓄電池18的斷電備用時間Tx，負載17的容量在分析時根據(jù)初始設計的負載容量或來自電流檢測器19(或24)的輸出I19(或I24)確定。時間Tx可以用參考圖3至6所描述的相同方法來計算。一般來說，不間斷電源裝置的負載量對于負載17的用戶來說往往是未知的，例如大型計算機或其外圍設備。不過，在本發(fā)明中，如果分析出一個實際工作著的裝置的斷電備用時間，則用戶就能容易地理解是否能夠確保所需的不間斷電源功能。
圖9示出本發(fā)明另一個實施例。參見圖9，參考號22表示蓄電池18的電池充電器，23A和23B為二極管。圖9中的其它的電路元件與圖8所示的一致，因而省略了對它們的描述。
在具有圖9所示構造的不間斷電源裝置中，在分析蓄電池18的容量時，可以同時停用兩個整流器，也可以只停用一個。根據(jù)本發(fā)明，交流輸入電源10為正常狀態(tài)時，部分待向負載17提供的電功率由蓄電池18供應，以便分析蓄電池18的容量。應注意到，向負載17提供的電功率可根據(jù)電流檢測器24A和24B的輸出I24A和I24B來檢測。
圖10為本發(fā)明的又一實施例。圖10中相同參考號表示與圖1相同的電路組成元件。其描述部分省略。
蓄電池18對負載17的備用容量由圖10所示的裝置來分析。整流器12由整流器控制器25根據(jù)上面的分析結果來控制，以便按蓄電池18的容量自動進行均衡充電，從而防止蓄電池18的備用容量降低。當圖10所示的控制器25具有控制整流器12使蓄電池18均衡充電一預定的時間周期并把充電模式恢復為浮動充電(floating charge)模式的功能時，可以進行下面的操作。
在此不間斷電源裝置中，在通過轉換器11從交流輸入電源10向負載17提供交流電功率時，為檢查蓄電池18的容量，用控制器25控制整流器12在一預定時間周期內完成均衡充電模式，并將充電模式恢復為浮動充電模式。這時，蓄電池18的電荷經變換器14提供給負載17。圖11A和11B分別為此時蓄電池18的放電電流I19和電壓E20。
控制器25在時刻t0開始均衡充電模式，在時刻t1切換為浮動充電模式。蓄電池18的電壓20從時刻t1到時刻t2由于內阻抗而陡然降低。此后(時刻t2之后)，電壓E20逐漸恢復到最初電平。隨著蓄電池18放電，蓄電池18的電壓E20如圖11A所示那樣整體下降，最終回到浮動電壓的電平。
蓄電池18的放電電流I19(如圖11B所示)由電流檢測器19檢測并輸入到剩余容量檢測器21。此外，電壓E20由電壓檢測器20檢測，并輸入到剩余容量檢測器21。
剩余容量器21檢測蓄電池18從時刻t1到所需時刻t3的放電量，單位為安培小時。通過比較蓄電池18的初始設計電壓和這種以安時為單位的放電期間時刻t3時由電壓檢測器20檢測到的電壓，可測定該蓄電池18的容量。
圖12為圖10所示實施例中整流器控制器的裝置框圖。圖13為說明圖10所示實施例工作情況的流程圖。
圖10中的檢測器21包括一具有比較電壓EEref的比較器，該比較電壓與圖11A中的均衡電壓相應。檢測器21的該比較器將蓄電池18的電壓E20和比較電壓EEref相比較，在E20＞EEref時產生邏輯“1”的比較輸出E21(均衡充電模式，圖13中步驟ST131中的“是”)。
比較輸出E21被輸入到圖12中的電子開關251處。當輸出E21為邏輯“1”時開關251選擇出參考電壓EE用來均衡充電過程(步驟ST132)。將所選的參考電壓E251(＝EE)施加于比較器252。
比較器252將參考輸入電壓E251與整流器12的輸出電壓E12作比較，用誤差放大器253把比較得到的誤差E252放大，并將其輸入至選通脈沖發(fā)生器254。發(fā)生器254按誤差輸入信號E253開/關控制整流器12中的可控硅，使整流器12的輸出電壓E12與均衡充電的參考電壓EE相適應。用這種方法進行一預定時間內的均衡充電(圖11A中的t0至t3)(步驟133中的“否”)。
經過該預定時間后(步驟ST133中的“是”)，當E20＜EEref時，檢測器21的比較器產生邏輯“0”的比較輸出E21(浮動充電模式)。由于輸出E21為邏輯“0”，電子開關251選擇浮動充電的參考電壓EF(步驟ST134)。將選定的參考電壓E251(＝EF)輸入至比較器252。
比較器252將參考輸入電壓E251與和整流器12的輸出電壓E12相應電壓進行比較。選通脈沖發(fā)生器254按誤差輸入信號253開/關整流器12中的可控硅，使整流器12的輸出電壓E21與浮動充電的參考電壓EF相應。用此操作，在圖11A中的時刻t3之間進行浮動充電。
圖14是本發(fā)明的又一實施例。參見圖14，參考號22表示蓄電池18的電池充電器;26為電池充電器22的充電器操作控制器。圖14中其它電路組成元件與圖7中的相同，因而省略了對它們的描述。
在具有圖14所示結構的不間斷電源裝置中，在要分析蓄電池18的容量時，兩個整流器12A和12B可以同時停用，也可只停用其中之一個。按照本發(fā)明，在輸入交流電源10處于正常狀態(tài)時，通過使蓄電池18向負載17提供部分待供應的電功率來分析蓄電池18的容量。當檢測器21檢測出蓄電池18的電壓E20大于圖11A中的浮動電壓(EEref)時，控制器26響應檢測器21的輸出E21，把電池充電器22設置在均衡充電模式。如果電壓E20等于浮動電壓，則控制器26就按浮動充電模式設置電池充電器22。
由于把利用蓄電池完成備用操作的電源裝置用作不間斷電源裝置來向一個重要的負載供電，所以需要高的可靠性。根據(jù)本發(fā)明，顯然可以獲得下列效果(1)可提前分析蓄電池的容量。根據(jù)該分析結果及時地周期性進行檢測，當需要時便可修理該蓄電池。因而就大大地增加電源裝置的可靠性。
(2)可周期性進行蓄電池的容量分析，以檢測電池的性能下降趨勢。此外，由于提前分析了蓄電池的容量，用戶不必采取多余的預防措施。
(3)由于根據(jù)蓄電池的分析結果分析負載的斷電備用時間，用戶能方便地確定是否保證了所需的斷電備用時間，從而進一步增加了該電源裝置的可靠性。
(4)由于蓄電池的容量是根據(jù)暫時進行均衡充電后，恢復到浮動充電模式時檢測到的特性來分析的，所以蓄電池不會因放電而受損失。
(5)由于蓄電池的備用容量是相對于負載來分析的，并且進行均衡充電，所以能將備用容量保持在一個恒定值。因而能在斷電期間，在一預定時間間隔內向負載可靠供電。
(6)由于按蓄電池的容量分析結果進行均衡充電，所以能防止過量充電或充電不足。也就是說，能有效地進行充電。
請注意，與本發(fā)明相關的技術在下列美國專利文件中有所披露(1)美國專利第4，340，823號1982，07，20(Miyazawa)“不間斷電源”(2)美國專利第4，641，042號1987，02，03(Miyazawa)“電源裝置及其控制方法”本發(fā)明說明書中加入了上述美國專利文件所公開的內容。
本領域的普通技術人員能容易發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的其它優(yōu)點和改型。因而，本發(fā)明在廣度方面不只局限于上面已作過圖示和已描述過的具體細節(jié)及有代表性的裝置。因此，各種不同的改型均不會偏離本發(fā)明權利要求所限定的領域和精神。
權利要求
1.一種由至少一個外接電源和一個蓄電池供能并向負載供電的電源裝置，其特征在于包括檢測由蓄電池產生的蓄電池電壓的裝置；檢測在該電源裝置由蓄電池供能時蓄電池放電量的裝置；在外接電源未斷電時按電池的電壓變化檢測蓄電池剩余容量的裝置；所述電池電壓變化是電池起始電壓和該電池以預定電流放電一預定時間時得到的現(xiàn)行電池電壓之間的差。
2.如權利要求1的電池裝置，其特征在于所述剩余容量檢測裝置包括檢測所述預定電流的裝置;檢測所述電池電壓變化的裝置;按所述電池的現(xiàn)行容量和電池電壓變化之間的預定關系，根據(jù)所述預定電流和電池電壓變化計算所述電池的現(xiàn)行容量的裝置。
3.如權利要求2的電源裝置，其特征在于所述剩余容量檢測裝置進一步包括按電池實際可放電時間和計算得的現(xiàn)行容量對所述負載電流的比值之間的預定關系、分析所述剩余容量的裝置。
4.如權利要求1的電源裝置，其特征在于還包括將所述蓄電池充電的裝置。
5.如權利要求4的電源裝置，其特征在于還包括按預定條件控制所述電池充電的裝置，所述預定條件選自多個充電條件，以便當電池電壓超過一預定參考值時選擇一個所述充電條件，而當電池電壓低于該預定參考值時選擇另一個充電條件。
6.如權利要求1的電源裝置，其特征在于所述電源裝置包括具有第一整流器裝置和第一變換器裝置的第一交流-交流轉換器，第一整流器裝置用于把從所述外電源來的交流輸入電功率轉換為第一直流電功率，第一變換器裝置用于把第一直流電功率轉換為供給所述負載的交流輸出電功率;具有第二整流器裝置和第二變換器裝置的第二交流-交流轉換器，第二整流器裝置用于把所述交流輸入電功率轉換為第二直流電功率，第二變換器裝置用于把第二直流電功率轉換為所述交流輸出電功率;把來自所述蓄電池的直流電功率饋給所述第一和第二變換裝置的裝置。
7.如權利要求1的電源裝置，其特征在于還包括用從所述外電源得到的能量來對所述蓄電池充電的裝置。
8.如權利要求7的電源裝置，其特征在于還包括控制所述充電裝置的裝置，以使在電池電壓超過一預定參考值時選擇第一充電條件，在電池電壓低于此預定參考值時選擇第二充電條件。
9.如權利要求1的電源裝置，其特征在于所述電源裝置還包括第一電功率轉換器，它具有把來自所述外電源的交流輸入電功率變成第一直流電功率的第一整流裝置和把第一直流電功率變成供給所述負載的輸出電功率的第一裝置;第二電功率轉換器，它具有把所述交流輸入電功率轉換為第二直流電功率的第二整流器裝置，和把所述第二直流電功率轉換為所述輸出電功率的第二裝置;以及將來自所述蓄電池的直流電功率饋給所述第一和第二裝置的裝置。
全文摘要
由一個外電源和一個蓄電池供能并向一負載供電的電源裝置。該裝置包括一電池電壓檢測器和一檢測電池放電電流的電流檢測器。按外接電源未斷電時電池電壓的變化檢測電池的剩余容量。將電池電壓變化定義為電池初始電壓和電池按預定電流放電一預定時間而得到的現(xiàn)行電池電壓之間的差。
文檔編號H02J9/06GK1049074SQ9010487
公開日1991年2月6日 申請日期1990年7月25日 優(yōu)先權日1989年7月25日
發(fā)明者平田昭生, 宮沢芳明, 山崎三知郎 申請人:株式會社東芝