[发明专利]可不间断供电的电源

说明书

本发明涉及一种能在交流输入电源在一短时间内失效时提供稳定的输出功率的电源装置。更具体地说，本发明涉及一种当用蓄电池作为其一部分时具有分析该蓄电池容量的功能的电源装置。

有各种文献披露过不间断电源，如东芝周报Vol.42，No.11（1987.11）PP。877-880所公开的电源。因此可以了解到这些装置的工作功能和梗概。下面综述这些已知的技术。

可不间断供电的电源装置结构被设计为一个蓄电池和一个转换器的组合，即使交流输入电源在一短时间内失效时亦可在一预定期间内（如10或30分钟）向一个负载提供稳定的交流电功率，其预定期间由蓄电池的容量来决定。

如果交流输入电源失效一段长的时间，或者负载是用于公共事务的计算机，则可以提供一独立的发电设备作为备用设备，以便在此独立发电设备和交流输入电源之间进行切换，使该独立发电设备通过转换器向负载供应交流电功率。在这一电功率切换期间，必须靠蓄电池来保证对负载的电源供应。

如上所述，该不间断电源装置能够在一预定的断电时间内向负载连续提供稳定的交流电功率。因此，它们愈来愈多地用于需要可靠性的负载（如大型计算机）的电源装置。

不过，在不间断电源装置中，交流输入电源停止供电的备用时间 是由蓄电池的容量决定的。该蓄电池的容量最初是根据系统容量（该不间断电源装置的负载容量）来选择的。但是，蓄电池的特性有随时间变坏的倾向，其放电容量则根据工作温度等类似条件而改变。

因此，在常规的不间断电源装置中，该蓄电池是否能复盖住一个系统所需要的断电备用时间，乃是通过使该蓄电池在交流输入电源真实失效时进行放电而确定的。由于这一原因，该蓄电池容量的下降趋势只有在实际发现断电备用时间不够用时才被查觉。此外，如果发生了这样的问题，这就会给该负载（计算机系统）的许多用户以及未加规定的用户带来许多麻烦（例如，中断了银行的联机系统或中断了航空线的计数器运行）。也就是说，用这种常规电源装置作为需要高可靠性的电源装置的缺点是，用户总是受到无休止的焦虑所困扰。

本发明考虑了常规电源装置的缺点，其目的是提供一种能在交流输入电源正常工作时分析蓄电池容量的电源装置。

为了分析该蓄电池的容量，本发明包括监视来自蓄电池的放电电流和放电操作期间的电压变化。在该交流输入电源正常工作时，转换器的整流器在一预定的时间间隔停止起作用，並只由蓄电池或由整流器与蓄电池两者来向负载供电，从而使蓄电池放电。监测蓄电池的放电电流和放电操作期间的电压变化，並根据放电量和电压的变化之间的关系来分析蓄电池的容量。

例如，如果在交流输入电源正常工作时用上述方法周期地分析该蓄电池的容量，就能在该交流输入电源实际断电之前检测出由于工作温度或经过一段时间后的特性下降而造成的蓄电池的容量变化。

蓄电池的容量一般由“放电电流×放电时间（Ah）”来定义。因此，如果使该蓄电池放电一预定的时间间隔，监测这一段时间内蓄电 池的放电量（Ah）和电压，就能够根据由该种蓄电池决定的剩余容量和电池电压之间的已知关系检测出蓄电池的剩余容量与起始设计值的比例值。这就是说，能够通过放电量和剩余容量之间的关系来分析该蓄电池的容量。

本发明的其它目的和优点将通过下面的说明得到清楚的描述，並可通过本发明的实例来了解。本发明这些目的和优点可以借助于具有下述特征的装置来实现。这是一种由至少一个外接电源和一个蓄电池供能并向负载供电的电源装置，其特征在于包括：

检测由蓄电池产生的蓄电池电压的装置;

检测在该电源装置由蓄电池供能时蓄电池放电量的装置;

在外接电源未断电时按电池的电压变化检测蓄电池剩余容量的装置;

所述电池电压变化是电池起始电压和该电池以预定电流放电一预定时间时得到的现行电池电压之间的差。

所述剩余容量检测装置包括：

检测所述预定电流的装置;

检测所述电池电压变化的装置;

按所述电池的现行容量和电池电压变化之间的预定关系，根据所述预定电流和电池电压变化计算所述电池的现行容量的装置。

所述剩余容量检测装置进一步包括：

按电池实际可放电时间和计算得的现行容量对所述负载电流的比值之间的预定关系、分析所述剩余容量的装置。

本发明的电源装置还包括：

将所述蓄电池充电的装置。