CN102437597B - 无停电电源装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有廉价地长时间备用的功能和可吸收来自负载的再生电力的功能的无停电电源装置。设在无停电电源装置(10)内的蓄电单元(19)具有：第1能量蓄积贮存要素(22)；第2能量蓄积贮存要素(24)，其经由第2电力变换器(23)与第1能量蓄积贮存要素(22)并联连接，用于吸收再生电力；电流检测单元(25)，其检测流入蓄电单元的电流；以及第2控制单元(27)，其根据来自电流检测单元(25)的检测电流控制第2电力变换器(23)。

Description

无停电电源装置

技术领域

本发明涉及无停电电源装置，特别是涉及具有长时间备用的功能和可吸收来自负载的再生电力的功能的无停电电源装置。

背景技术

无停电电源装置(UPS)是这样的装置：在发生交流电源的电压下降或停电或者瞬时电压下降或瞬时停电(以下称为停电等)时，通过无瞬断地切换到备用电源，将稳定的电力提供给负载。作为该备用电源的蓄电介质，使用蓄电池(主要是铅蓄电池)。并且，也有使用双电层电容器作为蓄电介质的无停电电源装置。而且，还有使用蓄电池和双电层电容器的无停电电源装置(例如，参照专利文献1、2)。

图7是示出现有的常时商用供电方式的无停电电源装置的结构的图。图7所示的无停电电源装置100具有UPS单元104、以及由蓄电池或双电层电容器构成的蓄电部105，UPS单元104具有电力变换器101、电压检测电路102以及交流开关103。

交流开关103设在交流输入端子ACIN和交流输出端子ACOUT之间。交流开关103在与交流输入端子ACIN连接的商用系统的交流电源106正常的通常时处于接通状态，在根据来自电压检测电路102的检测信号，商用系统的交流电源106停电等的异常时处于断开状态。

电力变换器101具有用于在蓄电部105和交流输出端子ACOUT之间双向提供电力的功能，对蓄电部105进行充电和放电。

图8是说明无停电电源装置100的动作的图。图8(a)是示出商用系统的交流电源106正常时的动作的图，图8(b)是示出商用系统的交流电源106异常时的动作的图。如图8(a)所示，在与无停电电源装置100的交流输入端子ACIN连接的交流电源106正常时，在箭头107、108所示的方向，经由图7所示的交流开关103，从交流电源106向负载109发送交流电。此时，图7所示的电力变换器101作为给蓄电部105充电的整流器进行动作。

如图8(b)所示，在与无停电电源装置100的交流输入端子ACIN连接的交流电源106由于停电(图中由标号S表示)等而异常的情况下，图7所示的交流开关103断开，电力变换器101作为将蓄电部105的直流电变换为交流电并将其提供给负载109的逆变器进行动作。然后，在箭头110、111所示的方向发送电力。

这里，在负载109是感应电动机等的感应性负载的情况下，存在负载109消耗电力的电力运行时和产生再生电力的再生时。当交流电源106正常时，在感应电动机等的负载109中产生了再生电力的情况下，如图8(a)所示，在箭头112、113所示的方向发送再生电力。然后，由于商用系统的交流电源106吸收该再生电力，因而没有问题。另一方面，如图8(b)所示当交流电源106异常时，在图7所示的电力变换器101作为逆变器进行动作的情况下，当在负载109中产生了再生电力时，在箭头114、115所示的方向发送再生电力，给由蓄电池或双电层电容器构成的蓄电部105充电。不过，在蓄电部105中，在取代蓄电池而使用双电层电容器的情况下，可进行迅速放电、迅速充电，因而只要预先按照再生电力的吸收量降低电压来进行充电即可。

并且，在专利文献1公开的使用蓄电池和双电层电容器的无停电电源装置中，当检测出停电等时，根据放电指令，与双电层电容器连接的第1电力变换器使双电层电容器放电，而不是使蓄电池放电。然后，在双电层电容器的电力或电压为规定水平以下的情况下，第1电力变换器停止放电。并且，随着第1电力变换器停止，此次利用与蓄电池连接的第2电力变换器从蓄电池进行放电。而且，当解除了停电等时，根据充电指令，蓄电池和双电层电容器均分别使用第2电力变换器和第1电力变换器来充电。

【专利文献1】日本特开2010－16996号公报

【专利文献2】日本特开2009－201208号公报

然而，在现有的无停电电源装置中蓄电部使用蓄电池的情况下，蓄电池能迅速放电而不能迅速充电，因而在负载中产生大量再生电力的情况下，蓄电池的电压急剧上升，存在有可能由于保护功能而在直流过电压下停止的问题。并且，在蓄电部使用双电层电容器的情况下，双电层电容器与蓄电池相比容量小，因而在发生了停电等的情况下，补偿时间短。存在的问题是，当为了延长补偿时间而增加双电层电容器的容量时，带来成本上升。

并且，在现有的使用蓄电池和双电层电容器的无停电电源装置的情况下，当检测出停电等时，根据放电指令，第1电力变换器使双电层电容器放电，而不是使蓄电池放电，因而有必要利用双电层电容器进行预定时间的备用，而且有必要吸收再生电力。此时的双电层电容器所需要的容量例如可如下进行计算。

例如，考虑使双电层电容器具有放电80kW 5秒钟的能力，并使双电层电容器具有可吸收来自负载的40kW的再生电力2秒钟的能力。此时，假定双电层电容器的使用电压范围是400V～300V。

在该情况下，放电能量被计算为80kW×5sec＝400kJ，并且，吸收能量被计算为40kW×2sec＝80kJ。

由于存在以下两种情况：双电层电容器吸收40kW的再生电力2秒钟之前放电80kW 5秒钟的情况，以及双电层电容器放电80kW 5秒钟之前吸收40kW的再生电力2秒钟的情况，因而有必要使双电层电容器在400V～300V的使用电压范围内可蓄积的能量为E＝400kJ+80kJ＝480kJ。此时，当设需要的双电层电容器的电容为C时，480k＝0.5C(400^2－300^2)成立，当关于电容C求解时，得到C＝480k×2÷(400^2－300^2)＝13.7F。这样的使用电压范围是400V～300V且具有13.7F的电容的双电层电容器目前为500万日元左右，价格昂贵。

如上所述，在现有的无停电电源装置中存在的问题是：为了长时间备用并且吸收再生电力，导致价格昂贵。

发明内容

本发明的目的是鉴于上述课题，提供一种具有廉价地长时间备用的功能和可吸收来自负载的再生电力的功能的无停电电源装置。

为了达到上述目的，本发明涉及的无停电电源装置构成如下。

第1无停电电源装置，其特征在于，第1无停电电源装置具有：交流输入端子，其用于连接交流电源；交流输出端子，其用于连接负载；交流开关，其连接在交流输入端子和交流输出端子之间；第1电力变换器，其具有交流端子和直流端子，交流端子在交流输出端子侧与交流开关连接；蓄电单元，其与第1电力变换器的直流端子连接；异常检测单元，其检测从交流输入端子输入的交流电压是否异常；以及第1控制单元，其当异常检测单元检测出异常时，使交流开关处于断开状态，控制第1电力变换器，蓄电单元具有：第1能量蓄积贮存要素；第2能量蓄积贮存要素，其经由第2电力变换器与第1能量蓄积贮存要素并联连接，用于吸收再生电力；第1电流检测单元，其检测连接到第1电力变换器的直流侧的布线的电流；第2电流检测单元，其检测流入第2电力变换器的电流；以及第2控制单元，其运算第1电流检测单元和第2电流检测单元检测到的电流的偏差，根据第1电流检测单元检测到的电流的方向和运算出的偏差，控制第2电力变换器。

第2无停电电源装置，其特征在于，第2无停电电源装置具有：交流输入端子，其用于连接交流电源；交流输出端子，其用于连接负载；交流/直流变换器，其将从交流输入端子输入的交流电变换为直流电并将其输出到直流链路部；直流/交流变换器，其将从直流链路部输入的直流电变换为别的交流电并将其输出到交流输出端子；第1电力变换器，其具有第1直流端子和第2直流端子，第1直流端子与直流链路部连接；蓄电单元，其与第1电力变换器的第2直流端子连接；异常检测单元，其检测从交流输入端子输入的交流电压是否异常；以及第1控制单元，其当异常检测单元检测出异常时，使交流/直流变换器处于断开状态，控制第1电力变换器，蓄电单元具有：第1能量蓄积贮存要素；第2能量蓄积贮存要素，其经由第2电力变换器与第1能量蓄积贮存要素并联连接，用于吸收再生电力；电流检测单元，其检测流入该蓄电单元的电流；以及第2控制单元，其根据来自电流检测单元的检测电流控制第2电力变换器。

第3无停电电源装置，其特征在于，在上述结构中，优选的是，第2控制单元在异常检测单元检测出异常且来自第1电流检测单元(或电流检测单元)的检测电流表示从负载向蓄电单元充电时，控制第2电力变换器以使第2能量蓄积贮存要素充电。

第4无停电电源装置，其特征在于，在上述结构中，优选的是，第2控制单元在来自第1电流检测单元(或电流检测单元)的检测电流表示从蓄电单元向负载放电时，控制第2电力变换器以使第2能量蓄积贮存要素的充电电压放电到成为预定值为止。

第5无停电电源装置，其特征在于，在上述结构中，优选的是，蓄电单元具有作为第1电流检测单元(或电流检测单元)的第1电流检测器、以及检测流入第2能量蓄积贮存要素的电流的第2电流检测器，第2控制单元在异常检测单元检测出异常且来自第1电流检测器的检测电流表示从负载向蓄电单元充电时，控制第2电力变换器，使得来自第1电流检测器的检测电流与来自第2电流检测器的检测电流的差成为零，以使第2能量蓄积贮存要素充电。

第6无停电电源装置，其特征在于，在上述结构中，优选的是，第2控制单元在来自作为第1电流检测单元(或电流检测单元)的第1电流检测器的检测电流表示从蓄电单元向负载放电时，控制第2电力变换器，以使第2能量蓄积贮存要素的充电电压放电到成为预定值为止。

第7无停电电源装置，其特征在于，在上述结构中，优选的是，第1能量蓄积贮存要素是蓄电池。

第8无停电电源装置，其特征在于，在上述结构中，优选的是，第2能量蓄积贮存要素是双电层电容器。

第9无停电电源装置，其特征在于，在上述结构中，优选的是，第2能量蓄积贮存要素是飞轮式电力贮存装置。

根据本发明，可提供一种具有廉价地长时间备用的功能和可吸收来自负载的再生电力的功能的无停电电源装置。

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式涉及的无停电电源装置的结构的框图。

图2是示出本发明的第1实施方式涉及的无停电电源装置的蓄电部的框图。

图3是说明本发明的第1实施方式涉及的无停电电源装置的动作的流程图。

图4是示出本发明的第2实施方式涉及的无停电电源装置的结构的框图。

图5是说明本发明的第2实施方式涉及的无停电电源装置的动作的流程图。

图6是示出飞轮式电力贮存装置的图。

图7是示出现有的常时商用供电方式的无停电电源装置的结构的图。

图8是说明现有的无停电电源装置的动作的图，(a)是示出商用系统的交流电源正常时的动作的图，(b)是示出商用系统的交流电源异常时的动作的图。

标号说明

10：无停电电源装置；11：交流电源；12：交流输入端子；13：负载；14：交流输出端子；15：交流开关；16：交流端子；17：直流端子；18：第1电力变换器；19：蓄电部；20：异常检测部；21：第1控制部；22：蓄电池；23：第2电力变换器；24：双电层电容器；25：第1电流检测器；26：第2电流检测器；27：第2控制部。

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的优选实施方式(实施例)。

图1是示出本发明的第1实施方式涉及的无停电电源装置的结构的框图。无停电电源装置10是在交流电源11正常时将交流电源11的交流电提供给负载13的常时商用供电方式。无停电电源装置10具有：交流输入端子12，其用于连接交流电源11；交流输出端子14，其用于连接负载13；交流开关15，其连接在交流输入端子12和交流输出端子14之间；第1电力变换器18，其具有交流端子16和直流端子17，交流端子16在交流输出端子14侧与交流开关15连接；作为蓄电单元的蓄电部19，其与第1电力变换器18的直流端子17连接；作为异常检测单元的异常检测部20，其检测从交流输入端子12输入的交流电源11的交流电压是否异常；以及作为第1控制单元的第1控制部21，其当异常检测部20检测出异常时，使交流开关15处于断开状态，控制第1电力变换器18。

当异常检测部20检测出交流电源11停电等的异常时，第1控制部21将检测信号送出到交流开关15和第1电力变换器18。

交流开关15是由晶闸管等构成的双向开关，连接在交流输入端子12和交流输出端子14之间，在交流电源11正常的通常时处于接通状态，在交流电源11停电等的异常时，根据来自第1控制部21的检测信号，处于断开状态。

第1电力变换器18具有用于在蓄电部19和交流输出端子14(负载13)之间双向提供电力的功能。在交流电源11停电等的情况下，根据来自第1控制部21的控制信号，第1电力变换器18切换成从蓄电部19向交流输出端子14放电，将蓄积在蓄电部19内的直流电变换为交流电并将其提供给交流输出端子14。第1电力变换器18作为逆变器进行动作。

在交流电源11恢复供电的情况下或者在电压下降恢复的情况下，根据来自第1控制部21的控制信号，第1电力变换器18将从蓄电部19放电切换到向蓄电部19充电。第1电力变换器18作为给蓄电部19充电的整流器进行动作。

蓄电部19具有：作为第1能量蓄积贮存要素的蓄电池22；作为第2能量蓄积贮存要素的双电层电容器24，其经由第2电力变换器23与蓄电池22并联连接，用于吸收再生电力；作为电流检测单元的第1电流检测器25，其检测流入蓄电部19的电流；第2电流检测器26，其检测流入双电层电容器24的电流；以及第2控制部27，其根据由第1电流检测器25和第2电流检测器26检测出的电流控制第2电力变换器23。

蓄电池22除了铅蓄电池以外，还可以是锂离子、镍氢等的蓄电池。

第2电力变换器23具有用于在双电层电容器24和经由第1电力变换器18的负载13之间双向提供电力的功能。第2电力变换器23如后面详述由第2控制部27控制。

在上述结构中，使用于经由第2电力变换器23吸收再生电力的双电层电容器24与蓄电池22并列连接到第1电力变换器18的直流端子17。当第1电力变换器18在逆变器运转中产生来自负载13的再生电力时，蓄电池22的电压上升，因而第2电力变换器23使双电层电容器24吸收再生电力，以便抑制该电压上升。

第2控制部27根据在第1电流检测器25检测出的电流和在第2电流检测器26检测出的电流的差值计算流出流入蓄电池22的电流。然后，使用双电层电容器24的电力，使第2电力变换器23进行动作，以便输出上述计算出的电流。即，第2控制部27的控制动作如下。

(1)当检测出停电等的异常而处于备用运转状态时，利用第1电流检测器25、第2电流检测器26检测流入蓄电池22的电流。

(2)在由第1电流检测器25检测出的电流是充电方向的情况下，第2电力变换器23使电流流到能迅速充电的双电层电容器24，以使向蓄电池22的充电电流为零。

(3)在由第1电流检测器25检测出的电流是放电方向的情况下，而且在能迅速充电的双电层电容器24充电超过规定量的情况下，第2电力变换器23使双电层电容器24放电到规定量为止。

(4)当停电等恢复而处于通常运转时，第2电力变换器23使双电层电容器24放电到规定量为止。

另外，第2控制部27可以控制第2电力变换器23，以便当异常检测部20检测出异常且第1电流检测器25检测出的电流表示从负载13向蓄电部19充电时，使双电层电容器24充电。并且，第2控制部27可以控制第2电力变换器23，以便当第1电流检测器25检测出的电流表示从蓄电部19向负载13放电时，使双电层电容器24的充电电压放电到预定值为止。

以上，根据本实施方式，能迅速充电的双电层电容器24的电容只要仅具有备用运转中的充电量即可，因而可减少到约一半。由此，通过连接能迅速充电的双电层电容器24，可克服不能迅速充电的蓄电池22的缺点。并且，可减少能迅速充电的双电层电容器24的电容，可实现成本降低和小型化。

图2是示出蓄电部19的框图。蓄电部19具有与第1电力变换器18的直流侧连接的连接端子30、31、来自连接端子30的布线32以及来自连接端子31的布线33，布线32和布线33与蓄电池22连接。并且，布线32与第2电力变换器23的连接端子34连接，布线33与第2电力变换器23的连接端子35连接。双电层电容器24与第2电力变换器23的连接端子36、37连接。并且，在布线32上设有第1电流检测器25，第1电流检测器25检测流入布线32的电流，即流入蓄电部19的电流，在蓄电池22和连接端子34之间设有第2电流检测器26，第2电流检测器26检测流入双电层电容器24的电流。

蓄电部19具有第2控制部27。第2控制部27具有：偏差运算部38，其运算在第1电流检测器25检测出的电流值与在第2电流检测器26检测出的电流值的偏差；PI控制部39，其根据该偏差进行PI控制；电压检测部40，其检测双电层电容器24的电压；偏差运算部41，其运算由该电压检测部40检测出的电压值与基准电压Vc的偏差；以及PI控制部42，其根据该偏差进行PI控制。并且，第2控制部27具有开关控制部45，开关控制部45控制开关44，开关44根据由第1电流检测器25检测出的电流值检测电流是从蓄电部19放电的方向还是充电的方向，根据该检测结果选择是使来自PI控制部39的输出与PWM控制部43连接，还是使来自PI控制部42的输出与PWM控制部43连接。

第2电力变换器23由具有电抗器46和二极管的开关元件47、48构成，构成进行升压或降压的双向斩波电路。在该第2电力变换器23中，通过根据来自PWM控制部43的信号控制开关元件47、48的接通断开，控制从双电层电容器24向负载13放电或者从负载13向双电层电容器24充电。

示出利用上述第2控制部27的本实施方式涉及的无停电电源装置中的具体控制法。

(1)利用第1电流检测器25检测与第1电力变换器18的直流侧连接的线路的电流，利用第2电流检测器26检测流入第2电力变换器23的电流，利用偏差运算部38运算流入蓄电池22的电流。

(2)开关控制部45检测出是备用运转(检测出停电等的情况)中且由第1电流检测器25检测出的电流是充电方向，使开关44与1连接。

(3)PI控制部39利用第2电力变换器23和双电层电容器24来使电流流动，以使由偏差运算部38运算出的偏差为零。

(4)在由第1电流检测器25检测出的电流是放电方向的情况下，开关控制部45使开关44与2连接。

(5)PI控制部42利用偏差运算部41运算由双电层电容器24的电压检测部40检测出的电压与规定量Vc的偏差，控制成使该偏差为零，利用第2电力变换器23使双电层电容器24的电压放电到预定值Vc为止。

(6)开关控制部45进行与检测出通常运转(停电等恢复的情况)的情况(5)相同的动作。

下面，参照图3所示的流程图详细说明这样构成的第1实施方式涉及的无停电电源装置的动作。

步骤S11：首先，在交流电源11正常的通常时，经由交流开关15将交流电提供给负载13。

步骤S12：然后，异常检测部20判定交流电源11是否停电等的交流电源11的异常。

在步骤S13：在交流电源11停电等的情况下，第1控制部21将检测信号送出到交流开关15和第1电力变换器18。

步骤S14：使交流开关15断开。

步骤S15：第1电力变换器18根据来自第1控制部21的控制信号，使蓄电部19放电。此时，蓄电部19由第1控制部21控制。由此，第1电力变换器18将稳定的交流电持续提供给负载13。并且，当有来自负载13的再生电力时，第1电力变换器18将该再生电力提供给蓄电部19。

步骤S16：异常检测部20判定交流电源11是否正常。当不正常时，继续步骤S15。判定为正常时，回到步骤S11。

下面，说明可附加这样的功能：在比较成本时与现有装置相比本发明装置可吸收约一半的再生电力。

作为条件，考虑具有放电80kW 5秒钟的能力，并具有可回收40kW 2秒钟的再生电力的能力的条件。此时，在本实施方式中，由于具有第2电力变换器23，因而双电层电容器的使用电压范围可具有比现有的400V～300V大的范围，为400V～200V。当进行能量计算时，得到放电能量80kW×5sec＝400kJ，得到吸收能量40kW×2sec＝80kJ。

在本实施方式的无停电电源装置10中，由于放电能量400kJ是从蓄电池22被提供的，因而在双电层电容器的400V～200V的使用电压范围内可蓄积的能量可以是80KJ。因此，需要的电容与现有的电容不同，为80k＝0.5C(400^2－200^2)、C＝80k×2÷(400^2－200^2)＝1.33F即可。因此，在成本方面，400V～200V、1.3F的双电层电容器是50万日元左右，铅蓄电池是50万日元，第2电力变换器23为100万日元，合计200万日元即可。

如上所述，可提供一种具有廉价地长时间备用的功能和可吸收来自负载的再生电力的功能的无停电电源装置。

图4是示出本发明的第2实施方式涉及的无停电电源装置的结构的框图。第2实施方式与第1实施方式的不同点是常时逆变供电方式，对与第1实施方式相同的构成要素附上相同标号，省略说明。无停电电源装置50具有：交流输入端子12，其用于连接交流电源11；交流输出端子14，其用于连接负载13；交流/直流变换器51，其将从交流电源11提供的交流电变换为直流电并将其提供给直流链路部52；蓄电部19，其经由第1电力变换器(双向直流/直流变换器)57与直流链路部52连接；直流/交流变换器53，其将从交流/直流变换器51、蓄电部19经由第1电力变换器57提供给直流链路部52的直流电变换为期望的交流电并将其提供给负荷13；异常检测部20，其检测从交流输入端子12输入的交流电源11的交流电压是否异常；以及第1控制部54，其当异常检测部20检测出异常时，使交流/直流变换器51处于断开状态，控制第1电力变换器57。

蓄电部19具有与在第1实施方式中说明的装置相同的装置。

交流/直流变换器51将从交流电源11提供的交流电变换为直流电并将其提供给直流链路部52。直流/交流变换器53将提供给直流链路部52的直流电变换为期望的交流电并将其提供给负载13。

第1电力变换器57的第1直流端子55与直流链路部52连接，直流链路部52连接交流/直流变换器51的直流输出端和直流/交流变换器53的直流输入端。蓄电部19与第1电力变换器57的第2直流端子56连接，第1电力变换器57具有用于在蓄电部19和直流链路部56之间双向提供电力的功能，对蓄电部19进行充电和放电。

当异常检测部20检测出交流电源11停电等的异常时，第1控制部54将检测信号送出到交流/直流变换器51和第1电力变换器57。

第1电力变换器57根据来自第1控制部54的控制信号，在交流电源11停电等的情况下，将蓄电部19从充电切换到放电，将蓄积在蓄电部19内的电力提供给直流链路部52。并且，将来自负载13的再生电力提供给蓄电部19。

下面，参照图5所示的流程图详细说明这样构成的第2实施方式涉及的无停电电源装置的动作。

步骤S21：首先，在交流电源11正常的通常时，向交流/直流变换器51输入交流电，利用交流/直流变换器51将交流电变换为直流电，利用直流/交流变换器53将该直流电变换为期望的交流电并将其提供给负载13。

步骤S22：然后，异常检测部20判定交流电源11是否停电等的交流电源11的异常。

在步骤S23：在交流电源11停电等的情况下，第1控制部54将检测信号送出到交流/直流变换器51和第1电力变换器57。

步骤S24：交流/直流变换器51停止动作。

步骤S25：在交流电源11停电等的情况下，第1电力变换器57根据来自第1控制部54的控制信号，将蓄电部19从充电切换到放电，将蓄积在蓄电部19内的电力提供给直流链路部52。由此，直流/交流变换器53将稳定的交流电持续提供给负载13。并且，当有来自负载13的再生电力时，第1电力变换器57将该再生电力提供给蓄电部19。

步骤S26：异常检测部20判定交流电源11是否正常。当交流电源11异常时，继续步骤S25。判定为正常时，回到步骤S21。

这样，根据第2实施方式涉及的无停电电源装置50，可提供一种具有廉价地长时间备用的功能和可吸收来自负载的再生电力的功能的无停电电源装置。

另外，在上述实施方式中，假定第2能量蓄积贮存要素是双电层电容器24进行了说明，然而也可以使用飞轮式电力贮存装置。图6是示出飞轮式电力贮存装置的图。当使用该飞轮式电力贮存装置时，具有连接端子62、63的逆变器61与图2所示的第2电力变换器23的连接端子36、37连接，连接与该逆变器61连接的飞轮式电力贮存装置60。由此，可取得与使用双电层电容器时相同的效果。此时使用的逆变器可构成为使用现有的晶体管等的半导体开关元件的三相电桥结构的开关电路。

并且，在上述实施方式中，设置第1控制部21和第2控制部27进行了说明，然而也可以通过一个控制部具有第1控制部21的功能和第2控制部27的功能。

而且，在第2实施方式中，设置第1电力变换器57，然而也可以不设置第1电力变换器57，而使蓄电部19直接与直流链路部52连接。并且，交流/直流变换器51也可以是电桥结构的二极管整流电路。

关于在以上的实施方式中说明的结构、形状、大小以及配置关系，只不过是在可理解和实施本发明的程度上作了概略示出，并且关于数值和各结构的组成(材质)等，只不过是例示。因此，本发明并不限于已说明的实施方式，只要不脱离权利要求书所示的技术思想范围，就可以变更为各种形态。

本发明涉及的无停电电源装置可用作驱动电机等的无停电电源装置。

Claims (19)

1.一种无停电电源装置，其特征在于，所述无停电电源装置具有：

交流输入端子，其用于连接交流电源；

交流输出端子，其用于连接负载；

交流开关，其连接在所述交流输入端子与所述交流输出端子之间；

第1电力变换器，其具有交流端子和直流端子，所述交流端子在所述交流输出端子侧与所述交流开关连接；

蓄电单元，其与所述第1电力变换器的所述直流端子连接；

异常检测单元，其检测从所述交流输入端子输入的交流电压是否异常；以及

第1控制单元，其当所述异常检测单元检测出异常时，使所述交流开关处于断开状态，控制所述第1电力变换器，

所述蓄电单元具有：

第1能量蓄积贮存要素；

第2能量蓄积贮存要素，其经由第2电力变换器与所述第1能量蓄积贮存要素并联连接，用于吸收再生电力；

第1电流检测单元，其检测连接到所述第1电力变换器的直流侧的布线的电流；

第2电流检测单元，其检测流入所述第2电力变换器的电流；以及

第2控制单元，其运算所述第1电流检测单元和所述第2电流检测单元检测到的电流的偏差，根据所述第1电流检测单元检测到的电流的方向和所述运算出的偏差，控制所述第2电力变换器。

2.根据权利要求1所述的无停电电源装置，其特征在于，所述第2控制单元在所述异常检测单元检测出异常且来自所述第1电流检测单元的检测电流表示从所述负载向所述蓄电单元充电时，控制所述第2电力变换器以使所述第2能量蓄积贮存要素充电。

3.根据权利要求1所述的无停电电源装置，其特征在于，所述第2控制单元在来自所述第1电流检测单元的检测电流表示从所述蓄电单元向所述负载放电时，控制所述第2电力变换器以使所述第2能量蓄积贮存要素的充电电压放电到成为预定值为止。

4.根据权利要求2所述的无停电电源装置，其特征在于，所述第2控制单元在来自所述第1电流检测单元的检测电流表示从所述蓄电单元向所述负载放电时，控制所述第2电力变换器以使所述第2能量蓄积贮存要素的充电电压放电到成为预定值为止。

5.根据权利要求1所述的无停电电源装置，其特征在于，

所述蓄电单元具有作为所述第1电流检测单元的第1电流检测器、以及检测流入所述第2能量蓄积贮存要素的电流的第2电流检测器，

所述第2控制单元在所述异常检测单元检测出异常且来自所述第1电流检测器的检测电流表示从所述负载向所述蓄电单元充电时，控制所述第2电力变换器，使得来自所述第1电流检测器的检测电流与来自所述第2电流检测器的检测电流的差成为零，以使所述第2能量蓄积贮存要素充电。

6.根据权利要求1所述的无停电电源装置，其特征在于，所述第2控制单元在来自作为所述第1电流检测单元的第1电流检测器的检测电流表示从所述蓄电单元向所述负载放电时，控制所述第2电力变换器，以使所述第2能量蓄积贮存要素的充电电压放电到成为预定值为止。

7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的无停电电源装置，其特征在于，所述第1能量蓄积贮存要素是蓄电池。

8.根据权利要求1～6中的任意一项所述的无停电电源装置，其特征在于，所述第2能量蓄积贮存要素是双电层电容器。

9.根据权利要求1～6中的任意一项所述的无停电电源装置，其特征在于，所述第2能量蓄积贮存要素是飞轮式电力贮存装置。

10.一种无停电电源装置，其特征在于，所述无停电电源装置具有：

交流输入端子，其用于连接交流电源；

交流输出端子，其用于连接负载；

交流/直流变换器，其将从所述交流输入端子输入的交流电变换为直流电并将其输出到直流链路部；

直流/交流变换器，其将从所述直流链路部输入的直流电变换为别的交流电并将其输出到所述交流输出端子；

第1电力变换器，其具有第1直流端子和第2直流端子，所述第1直流端子与所述直流链路部连接；

蓄电单元，其与所述第1电力变换器的所述第2直流端子连接；

异常检测单元，其检测从所述交流输入端子输入的交流电压是否异常；以及

第1控制单元，其当所述异常检测单元检测出异常时，使所述交流/直流变换器处于断开状态，控制所述第1电力变换器，

所述蓄电单元具有：第1能量蓄积贮存要素；第2能量蓄积贮存要素，其经由第2电力变换器与所述第1能量蓄积贮存要素并联连接，用于吸收再生电力；电流检测单元，其检测流入该蓄电单元的电流；以及第2控制单元，其根据来自所述电流检测单元的检测电流控制所述第2电力变换器。

11.根据权利要求10所述的无停电电源装置，其特征在于，所述第2控制单元在所述异常检测单元检测出异常且来自所述电流检测单元的检测电流表示从所述负载向所述蓄电单元充电时，控制所述第2电力变换器以使所述第2能量蓄积贮存要素充电。

12.根据权利要求10所述的无停电电源装置，其特征在于，所述第2控制单元在来自所述电流检测单元的检测电流表示从所述蓄电单元向所述负载放电时，控制所述第2电力变换器以使所述第2能量蓄积贮存要素的充电电压放电到成为预定值为止。

13.根据权利要求11所述的无停电电源装置，其特征在于，所述第2控制单元在来自所述电流检测单元的检测电流表示从所述蓄电单元向所述负载放电时，控制所述第2电力变换器以使所述第2能量蓄积贮存要素的充电电压放电到成为预定值为止。

14.根据权利要求10所述的无停电电源装置，其特征在于，

所述蓄电单元具有作为所述电流检测单元的第1电流检测器、以及检测流入所述第2能量蓄积贮存要素的电流的第2电流检测器，

所述第2控制单元在所述异常检测单元检测出异常且来自所述第1电流检测器的检测电流表示从所述负载向所述蓄电单元充电时，控制所述第2电力变换器，使得来自所述第1电流检测器的检测电流与来自所述第2电流检测器的检测电流的差成为零，以使所述第2能量蓄积贮存要素充电。

15.根据权利要求10所述的无停电电源装置，其特征在于，所述第2控制单元在来自作为所述电流检测单元的第1电流检测器的检测电流表示从所述蓄电单元向所述负载放电时，控制所述第2电力变换器，以使所述第2能量蓄积贮存要素的充电电压放电到成为预定值为止。

16.根据权利要求14所述的无停电电源装置，其特征在于，所述第2控制单元在来自作为所述电流检测单元的第1电流检测器的检测电流表示从所述蓄电单元向所述负载放电时，控制所述第2电力变换器，以使所述第2能量蓄积贮存要素的充电电压放电到成为预定值为止。

17.根据权利要求10～16中的任意一项所述的无停电电源装置，其特征在于，所述第1能量蓄积贮存要素是蓄电池。

18.根据权利要求10～16中的任意一项所述的无停电电源装置，其特征在于，所述第2能量蓄积贮存要素是双电层电容器。

19.根据权利要求10～16中的任意一项所述的无停电电源装置，其特征在于，所述第2能量蓄积贮存要素是飞轮式电力贮存装置。