UPS 無停電電源装置、バックアップ電源、ポター電を選ぶコツ徹底解説、レビュー

UPS 無停電電源装置 お役立ち情報
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突然の停電や電源トラブルは、ビジネスや家庭の大切なデータ機器に大きな損害をもたらします。
年々激しさを増すゲリラ豪雨や落雷、異常気象による災害で、電圧変動などで精密機器の破損が増加しており、そんなリスクから確実に機器を保護するために注目されているのが、UPS(無停電電源装置)通称UPS(Uninterruptible Power Supply)です。

UPS、ポータブル電源は、電源が途切れた瞬間にバッテリーから電力を供給し、パソコンサーバーネットワーク機器安全にシャットダウン、稼働させる時間を与えてくれます。
ゲーミングPC、デスクトップPC、Meshルーターは大変高価でなので、UPSで損失、破損の被害を最小限にすると良いでしょう。
UPSにはさまざまな種類や容量があり、鉛蓄電池リチウムイオンバッテリーのどれを選べば良いのか迷う方も多いはず。
本記事では、UPSの基礎知識から選び方のポイント、最新のトレンドまで、専門家の視点で徹底解説します。
あなたの環境に最適なバックアップ電源を選ぶためのヒントが満載です。

ちょこお
ちょこお

執筆、監修者のちょこおです。電気工事士として30年以上の現場経験を持ち、建築業、精密機械加工、機械製造など十数種類の資格を活かして、プロの視点で信頼できる情報をお届けします。

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停電などのリスクを最小化!UPS導入で守れるもの、失うもの

停電はいつ起こるかわかりません。UPSを導入することで、どんなリスクを回避できるのか、具体的な事例を交えて解説します。

導入事例から見るUPSの効果

Q1 – UPSを導入することで、どのようなトラブルを防げますか?
A1 – UPSは突然の停電や電圧変動からパソコンやサーバーNASネットワーク機器等を破損から守ります。
停電時にはバッテリーから電力を供給し、データ損失や機器の故障を防止し、停電後の不安定な電力の上下にも、大切な機器を保護します。
特にビジネス現場では、作業中のデータ消失やサーバーシステム停止による損害を最小限に抑えることができ、時間とお金の節約を担います。(情報処理などの企業は、安全性を優先し、チタン酸リチウムバッテリーのUPSを購入されています)

Q2 –  UPS導入のメリットとデメリットは?
A2 メリットは停電時のバックアップ、電圧変動の安定化、電圧スパイクやサージプロテクト(落雷など)、等での電源保護での、各データ、機器の保護など
デメリット導入コストやバッテリー交換などのメンテナンス負担、設置スペースの確保が必要な点で、家庭企業のニーズ予算に合わせてバランスを考えることが重要です。

Q3 –  UPSがあれば全て安心ですか?
A3 – UPSは電源障害時の一時的な保護には有効ですが、長時間の停電や過負荷には対応できません。
(UPSのバッテリー容量や繋げている機器の負荷の大きさで、バックアップ時間が変わります)

バッテリーの劣化や容量不足の場合、十分なバックアップが得られないこともあるため、定期的な点検と適切な容量選定が不可欠です。(通常の鉛蓄電池のUPSバックアップ電源は、2~3年に1度のバッテリー交換が推奨されます)

キャンプ用などで使う大電源装置のポータブル電源(ソーラーパネル接続可能)等、機種にもよりますが、供給電源が停電した直後、その瞬間0.01~0.03秒程でバックアップ電源に切り替わります。
多くのポタ電は、バッテリー容量とバッテリーの寿命が長く、従来の小型、中型UPSよりも使用範囲と使用用途が広がるでしょう。
ちょこおも、家庭用のUPSからEcoflowのポータブル電源に変え、通常はPCなどの電源バックアップに使用しており、バックアップが必要ない場合、キャンプやバーベキューなどに行く場合は、そのEcoflowを野外に持ち出すことも有ります。
(バッテリーは10年保証で、停電した場合にポタ電のバッテリーに切り替わる時間が、0.01秒でバッテリー交流電源に切り替わり、引き続きパソコンの作業や、シャットダウンが安全に行えます)

先日、ポタ電の電源がコンセントから外れており、ポタ電のバッテリーで普通に1時間半ほどパソコン作業し、スマホにポタ電のバッテリーが残り30パーセントのアラートが届き、ポタ電の電源コードをコンセントに差し込みなおし、何事もなく作業を続行し、ポタ電は、最高だと思いました。
会社のサーバーは、リン酸鉄リチウムのUPSを使用しています。

Q4 –  企業でUPSを導入した場合の変化は?
A4 – 製造業やデータセンターでは、UPS導入により生産ラインやサーバーの停止リスクが大幅に減少します。
業務の継続性が向上し、顧客や取引先への信頼性も高まり、停電による損失や復旧コストの削減にもつながります。

Q5 –  UPS導入でネガティブな事はありますか?
A5 – UPS自体の導入(高価)維持コスト(メンテナンス)やバッテリー廃棄時の環境負荷が発生します。
UPSの誤った運用や電源保護の過信によるリスクもあり、定期的なメンテナンスを怠ると、いざという時に電源の保護が機能しない場合もあります。(バッテリーの交換時期を過ぎたUPSバッテリーをいち早く新しいバッテリに交換する事が重要です)

Q6 –  UPSの導入事例にはどんなものがありますか?
A6 – オフィスではパソコンやNAS、サーバー、IP通信の保護工場では生産ラインのパソコン、プリンターなどの安定稼働医療現場では重要機器のバックアップなど、多様な現場で活用されています。
特に災害時や落雷の多い地域でのUPSの導入は、電源保護効果が高く評価されています。
(大きな病院や、スーパー、企業などは、UPS電源と大きなエンジン式の無停電電源装置の併用設置が行われている企業が多いです)

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仙人モカ
仙人モカ

突然のゲリラ豪雨と落雷で停電し、数時間後に電気が復旧されてもパソコンが動かんぞ~
ミドリちゃん、ワシのPCの確認をしておくれ、頼むぞ~

便利探求ラボスタッフのドリミちゃん
便利探求ラボスタッフのドリミちゃん

コンセントは、100V通電され、モニターは普通に映像が映りましたが、パソコン本体が故障している可能性が高いですね。
確認したら、HDDとビデオボードが破損していて、メモリーも怪しいですね。
HDDのデーターは業者に復旧してもらいますが、高価ですよ‼
壊れたPCは、修理よりも新品のパソコンに買い替えた方がいいですよ。

金次
金次

仙人が落ち込んでいて、ご飯も食べないんだよ。
パソコンの中に大事な思い出の写真やデーターがたくさんあり、大金を払わないといけないと言って落ち込んでるよ。
ちょこおのPCは壊れなかったの?

ちょこお
ちょこお

我が家は、UPSを各部屋のパソコン、NAS、ルーター、セキュリティーカメラ等に配置して、今は、6台のUPS + ポータブル電源で保護してたから、すべての機器は何の被害も無かったよ。
EcoFlowのポータブル電源はスマホとリンクして、ポタ電の状況が把握でき、遠隔でLEDのON,OFFや停電時も電気の使用量とバッテリー残量が見れたんだ。
それと、EcoFlowが無料回収サービス(エコフローの廃棄処理)をやっているから、EcoFlowを選ぶ、一つのポイントだね。

仙人モカ
仙人モカ

おー沢山の思い出の写真と、データーが消えてしまい、データーの救出も3割位しか出来んじゃったしな~、散財したの~散財したの~、トホホ~。
わしも、EcoFlowの600wのポタ電とデーターバックアップ用のNAS、ミニPCをポチッたぞ~
ポタ電を前もって買っておけば、ここまで散財する必要は、なかつたぞ~(泣き)

銀次
銀次

そうだね。大は小を兼ねるから、ちょこおの20年くらい前の大きなUPSを使おうと思ったけど、MiniPCとWモニターだけだし、お小遣いも少ないから、500VAのデジタル表示の鉛蓄電池のUPSを買ったんだ‼

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UPSの種類徹底比較!あなたに最適な方式はどれ?

UPSの方式と、今後注目される技術についても触れます。

最新UPS技術の動向

Q1 – UPSの主な方式の違いは?
A1 – UPSには常時インバータ(オンライン)ラインインタラクティブ スタンバイ(オフラインの3方式があります。
1. オンライン方式(常時インバータ方式)企業向き
仕組み
商用電源(AC)は一度直流(DC)に変換され、バッテリーを経由して再び交流(AC)に変換されてから機器に供給されます。
常にインバータを通して電力が供給されるため、電源の質が非常に安定しています。
特徴
・電圧変動やノイズ、瞬時停電にも強く、サーバーやデータセンターなど高信頼性が求められる現場で採用されます。
・停電時も瞬断なくバッテリー運転に切り替わるため、機器の誤動作やデータ損失リスクが最小限です。
・セルフチェック機能やバイパス回路を備え、万一の故障時も安全に切り替え可能です。
デメリット
・回路が複雑でコストがかかり高い。
・消費電力がやや大きい。

2. ラインインタラクティブ方式(企業向き)
仕組み
通常時は商用電源をそのまま機器に供給しつつ、バッテリーにも充電します。
電圧が上下した場合は内蔵トランス(昇圧、降圧機能)で自動的に補正し、停電時のみバッテリーから給電します。
特徴
・電圧変動やサージ、瞬時停電にある程度対応でき、オフィスや中小規模のシステムに最適です。
・自動電圧調整(AVR)機能により、バッテリーを使わずに電圧補正が可能。
・切替時の瞬断はごく短時間(数ミリ秒)で、ほとんどのIT機器で問題ありません。
デメリット
・オンライン方式ほどの電源品質や無瞬断性はない。
・大規模・高信頼性用途にはやや不向きな場合もあります。

3. スタンバイ方式(オフライン方式/常時商用給電方式)家庭用向き
仕組み
通常時は商用電源をそのまま機器に供給し、停電や大きな電圧変動が発生したときのみバッテリーから給電に切り替わります。
切替には数ミリ秒の遅延が発生します。
特徴
・構造がシンプルで価格が安く、家庭用や小規模オフィス向けに最適です。
・小型・軽量で設置しやすい
・ノイズや電圧変動への対応力は限定的
デメリット
・切替時に瞬断が発生するため、精密機器やサーバー用途には不向きな機器もあります。
・電源品質の安定性は他方式より劣る事も有ります。

表 – UPS、ポタブル電源に使用されている主なリチウムバッテリー

種類 正式名称 主な特徴 主な用途例
LifePO4 リン酸鉄リチウム 高安全性◎、長寿命
熱安定性、比較的重い
ポータブル電源、
企業、家庭用UPS
NMC ニッケル,マンガン,
コバルト酸リチウム
高エネルギー、比較的軽量
安全性〇
家庭用蓄電池、
軽量ポータブル電源
LCO コバルト酸リチウム 高出力、スマホなどに多用
発火リスクが有る
小型ポータブル電源
スマホ
LTO チタン酸リチウム 超長寿命、超高速充電
低エネルギー密度、高価
特殊で高価なUPS,
長寿命で高安定性◎

表下記 – 参考、方式別での切り替え時間比較表

方式 電源品質 切替の瞬断 コスト 主な用途
オンライン方式 非常に高い 0秒 高い サーバー、データーセンター
ラインインターラクティブ 中~高い 0.01秒程~ 中程度 オフィス、NAS
スタンバイ方式 標準 0.01秒程~ 低、中程度 家庭用PCなど

表下記 – 0~100ミリ秒(ms)を秒(s)で表します。

ミリ秒(ms) 秒(S)
0ms 0.00s
10 0.01
20 0.02
30 0.03
40 0.04
50 0.05
60 0.06
70 0.07
80 0.08
90 0.09
100 0.10

Q2 – 方式ごとのコストやメンテナンス性は?
A2 – オンライン方式は高価でメンテナンス頻度も高めですが、重要機器向き
ラインインタラクティブは中価格帯でメンテナンスも比較的容易
スタンバイ方式は低、中価格で、家庭や小規模オフィスの保護に最適です。

Q3 – どの方式を選べばよい?
A3 – 用途や予算、保護したい機器の重要度で選択します。
医療や金融業、データセンターなど高信頼性が必要な場合はオンライン方式。
一般オフィスや中小企業はラインインタラクティブ。
家庭用や小規模用途はスタンバイ方式が適しています。

Q4 – 正弦波と矩形波の違いとは何ですか?
A4 – 正弦波
は家庭用コンセントと同じ滑らかな波形で、電圧変動が少なく安定性が高いです。
矩形波は段階的な波形でコストが安い反面、機器によっては誤作動を引き起こす可能性があります。

Q5 – なぜ正弦波出力が推奨されるのですか?
A5 –
精密機器や電源に敏感な医療、音響機器などは、矩形波ではノイズが発生したり誤動作を起こすリスクがあるためです。
高信頼性を求めるなら正弦波出力が安全で何も考える必要が無く簡単です。

Q6 – 矩形波出力電源でも問題なく使える機器はありますか?
A6 – 一般的な熱源やヒーターなどの機器等は、矩形波でも問題なく動作するものもあります
ただし、電源内部にPFC回路(力率補正)マイコンのある機器では相性に注意が必要です。

Q7 – UPSの波形はどこで確認できますか?(オシロスコープで波形を確認できます)
製品仕様書や公式サイトに明記されており、(出力波形正弦波 または 矩形波)と表示されています。
問題、故障防止の為には、波形表示が不明の製品は避けるのが無難です。

Q8 – 正弦波UPSはなぜ高価なのですか?
A8 – 高精度なインバータ回路が必要で、コストがかかるため高価です。
波形の滑らかさを制御するための回路設計が複雑なため、一般的に価格が上がります。

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20年以上使っているUPSをEcoflow River 3 Plusに変更してみました。

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失敗しないUPSのバッテリー容量とバックアップ時間の選び方

UPS選びで最も重要なのが容量とバックアップ時間。必要な容量の計算方法と選定のコツを解説します。

バックアップ時間の目安

Q1 – UPSの必要容量はどう計算しますか?
A1 – 接続する機器合計消費電力(W)を算出し、余裕を持たせてUPSの定格容量を選びます。
消費電力の合計に1.2〜1.5倍程度の電力の余裕を加えるのが一般的です。

Q2 – UPS電源のバックアップ時間の目安は?
A2 – 使用されているシステムによって異なりますが、パソコンやサーバーの安全なシャットダウンには1〜15分程度の時間を要します。
UPSのバックアップ電源で作業を継続して行う物ではありません。
企業などで、重要なシステムや長時間の運用が必要な場合は、UPSと無停電発電機または、大型のバックアップ電源の併用設置がお勧めです。

Q3 – 容量やバックアップ時間を過剰に見積もるとどうなりますか?
A3 – 必要以上に大容量のUPSを選ぶと導入コストや設置スペース過剰なメンテナンス費充電に伴う消費電力が増加します
最適なバランスを見極めることで、コストパフォーマンスの高い運用が可能です。
もし、あなたがUPSの設置を趣味と言うのならば、話が変わります、大きなUPS(ポータブル電源)の設置を試みても良いでしょう。

Q4 – バックアップ時間の計算方法は?
A4 – バッテリー容量(Wh)÷ 負荷電力(W)で理論上のバックアップ時間が算出できます。
実際はバッテリーの劣化や安全マージンを考慮し、答えの5~7割程度で計算するのが現実的です。
バッテリー容量120wh、負荷電力60W=120÷60=2.0時間、2.0x70%=1.4時間です。
バッテリーが満充電で、セルの状態も100%の状況で1.4時間ほどのバッテリーの保護時間となります。

Q5 – シーン別の容量選定例は?
A5 – 家庭用の単体パソコンなら500VA程度、オフィスで数台のPCを保護するなら1000VA以上が目安です。
複数の機器を同時に保護する場合は、合計消費電力を正確に把握し、余裕を持ったバックアップ電源の容量を選びましょう。

Q6 – UPS選定でよくある失敗例は?
A6 – 消費電力の見積もり不足や、バックアップ時間の過大評価が多いです。
将来的な機器の追加を考慮せずにUPSのバッテリー容量を決めてしまうと、後からUPSの買い替えが必要になることもあります。

例 – モデル バッテリー容量VA バックアップ時間(目安) 主な用途
小容量モデル 300~400 5~10分 単体の一般PC
標準モデル 500~700 10~15分 サーバー、NAS
大容量モデル 800~1,500 15~30分 複数台のPC

家庭で使用するUPSの目安です。モニターやPCのスペックの違い、台数等によりバッテリーの保護時間は変わります。

Q7 – UPSはどのようなメーカが作っているのですか?
A7 – 主なUPSメーカー(APC、オムロン、CyberPower、三菱電機、富士電機、GSユアサ、など)などがあります。

Q8 – ポータブル電源をUPSとして使用することはできますか?
A8 – パススルー充電UPS機能を備えたポータブル電源であれば、簡易的なUPS(無停電電源装置)として利用することが可能です。
パススルー充電、UPS機能の有無、充電しながら機器に給電でき、停電時も継続して電力供給が可能です。
切り替え時間、(一般的な瞬断時間は、UPSで0.01秒程です)
バッテリー容量と出力、家庭用ポータブル電源は、家庭用UPSよりも大容量なものが多く、長時間の電源バックアップが可能です。
サージ・ノイズ対策、ポータブル電源の購入の際は、雷サージ保護の有無を確認しましょう。

無停電電源装置 UPS

バッテリーを取り外した後の平端子は差し込みが緩くなるので、バーコのラジオペンチで端子を少し狭めます。 端子が緩いと、最悪発火する恐れがあります。(自己責任又は業者に依頼してバッテリーを交換してください)

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UPSバッテリーの寿命と交換時期を見極める方法

バッテリー交換のタイミングを逃すと、いざという時に機能しないリスクも。適切な管理方法を解説します。

バッテリー寿命の目安と劣化サイン

Q1 – UPSバッテリーの寿命はどれくらい?
A1 – 鉛蓄電池の場合は2〜3年程リチウムイオン電池は10年程度が一般的な寿命です。
使用環境や温度によっても大きく変動します。

バッテリ(直流)からインバーターなどを通して交流電気に変えると、変換効率(内部抵抗による電力ロスがあり、バッテリーは、0%まで使うと寿命が短くなるために(バッテリーの保護)機器により放電深度の設定が違います。)
これを、安全バッファーと言い、蓄電池にバッテリーが満充電してある時に使用できる電力は100%のうちの九十バッテリー残量を残しています)
電力の使い方により、蓄電池の寿命は変わってきます。(例、一概には言えませんが、高負荷ー寿命短め、中負荷ーかなり寿命長め、低負荷ー寿命長めになるようです)

Q2 – バッテリーの劣化サインは?
A2 – バックアップ時間の短縮、バッテリー交換アラームの点灯、UPS本体の異常表示などが、バッテリーの劣化のサインです。
通常時に、バッテリーモードに変わるなど、これらの兆候が現れたら早めのバッテリー交換が推奨されます。

Q3 – 鉛蓄電池の交換時期の目安は?
A3 – 一般的な鉛蓄電池は2~3年ごとの交換が必須、高温環境、高負荷の使用では、寿命が短くなる事が有るため、設置場所にも注意が必要です。
鉛蓄電池の性能が良いものは、3年~5年使用できるものもあります。

Q4 – バッテリー交換を怠るとどうなる?
A4 – 寿命を超えたバッテリーを使い続けると、最悪の場合は、停電時にパックアップ機器の電源が切れ、十分なバックアップ時間が得られず、機器の保護が出来ません。
最悪の場合、UPS自体の故障や安全上のリスクも高まります。

Q5 – バッテリーの種類別の特徴とは?
A5 – 鉛蓄電池はコストは低くく、バッテリーの寿命は、短めですが、普及率は高いです。
リチウム電池は高価ですが、充電時間が早い軽量、省スペース、長寿命なので、メンテナンスが減少します

Q6 – UPS導入により停電対策は十分ですか?
A6 – UPSは短時間の電源維持には有効ですが、長時間の停電には不向きです。
数時間以上の停電対策には、大型のUPSと無停電発電機との併用使用が推奨されます。
UPSはあくまで電源切替の時間稼ぎ(機器をシャットダウンや、発電機のゼロから安定稼働時間の確保など)として認識しましょう。

Q7 –  UPSのバッテリーは自分で交換できますか?
A7 – 家庭用や中小型モデルでは、ユーザーが交換可能なタイプが増えています。(自己責任で交換を行ってください
取扱説明書に従えば比較的簡単に交換できますが、感電防止のため電源を切って作業する又は、専門業者に依頼する必要があります。

Q8 – UPS本体も寿命がありますか?
A8 – はい、UPS本体の寿命は平均で7〜12年程とされており、内部基板やコンデンサの劣化も起きるため、長期使用の場合はバッテリーだけでなく本体更新も視野に入れましょう。

ちょこおは、ACPのUPSを22年間使用し、まだ現役で使用出来ていましたが、ポタ電に変更する為に、UPSに引退していただき、現在は友人の家で彼のPCを保護しています。
その長い期間の使用にあたり、冷却ファーンの交換や、バッテリー交換時に内部の掃除を行っていました。(メンテナンスして寿命を延ばしました)
UPS 無停電電源装置-バッテリー交換

バッテリーの交換後に、次の交換する年号と月を書いとくと便利です

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締めくくり

UPS(無停電電源装置)は、現代のビジネスや家庭において、電源トラブルから大切なデータ機器守るための必須アイテムです。
突然の停電や電圧変動は、予期せぬ損失や業務停止を引き起こすリスクがありますが、UPSを導入することで、これらのリスクを大幅に低減できます。

UPSにはさまざまな方式や容量があり、用途や設置環境に応じた最適な選択が重要で、バッテリーの寿命や交換時期、設置場所の工夫、日常的なメンテナンスも安定運用のカギとなります。
近年はIoT連携や省エネ設計など、UPSの技術も進化し続けており、今後も多様なニーズに応える製品が登場するでしょう。
正しい知識と選び方を身につけ、最適なUPS、ポータブル電源を導入することで、安心で安全な電源環境を実現しましょう。