JP2006141165A - Uninterruptible power system - Google Patents
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Abstract
【課題】 停電時に蓄電池からの直流電力を供給する無停電電源装置において、少ない構成部品で蓄電池及びその充電回路側の異常の発生箇所を特定でき、コスト的にも無駄のないようにする。
【解決手段】 交流電源1からの交流電力を直流中間充電器2により直流電力に変換し、更にインバータ3により交流電力に再変換して負荷4に供給する。出力が不足するときは、蓄電池6からの直流電力を直流変換器5を介してインバータ3に供給する。また、蓄電池6に開閉素子9を介してコンデンサC2とその放電回路8を並列接続し、開閉素子9のコンデンサC2側の電圧を検出する電圧検出回路10を設ける。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To specify a location where an abnormality occurs on a storage battery and its charging circuit side with a small number of components in an uninterruptible power supply that supplies DC power from a storage battery at the time of a power failure, so that there is no waste in terms of cost.
AC power from an AC power source 1 is converted into DC power by a DC intermediate charger 2, and further converted into AC power by an inverter 3 and supplied to a load 4. When the output is insufficient, DC power from the storage battery 6 is supplied to the inverter 3 via the DC converter 5. In addition, a capacitor C2 and its discharge circuit 8 are connected in parallel to the storage battery 6 via an opening / closing element 9, and a voltage detection circuit 10 for detecting the voltage on the capacitor C2 side of the opening / closing element 9 is provided.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、停電時に蓄電池からの直流電力を供給する無停電電源装置に関する。 The present invention relates to an uninterruptible power supply that supplies DC power from a storage battery during a power failure.
図3は従来の蓄電池及びその充電回路を備えた無停電電源装置の回路構成図である。
この無停電電源装置は、交流電源1からの交流電力を直流中間充電器2により直流電力に変換し、コンデンサC1で平滑した後、更にインバータ3により交流電力に再変換して負荷4に供給するもので、停電時の対策として蓄電池6及びその充電回路7を備えており、停電時には開閉素子9をオン(ON)にして蓄電池6からの直流電力を直流変換器5を介して直流中間充電器2とインバータ3の間に供給している。
FIG. 3 is a circuit configuration diagram of an uninterruptible power supply device provided with a conventional storage battery and its charging circuit.
In this uninterruptible power supply, AC power from the
また、蓄電池6からの電源ラインには平滑用のコンデンサC2が接続されている。更に、蓄電池6及び充電回路7側の異常を検知するために、開閉素子9の充電回路7側の電圧を検出する電圧検出回路10と、開閉素子9の蓄電池6側の電圧を検出する電圧検出回路12が設けられている。
Further, a smoothing capacitor C <b> 2 is connected to the power supply line from the
上記のように構成された無停電電源装置においては、直流中間充電器2からの直流電力だけでは電力が不足する場合でも、蓄電池6からの直流電力が直流変換器5を介して供給されるので、負荷4は停電することなく、運転を継続することができる。また、蓄電池6を装置本体から切り離す(電気的に遮断する)ための開閉素子9が、次の(a)、(b)の理由により設けられている。
In the uninterruptible power supply configured as described above, even when the DC power from the DC
(a)蓄電池6には大電力が蓄積されており、装置本体側に異常が発生した場合に、発火防止等のために蓄電池6を装置本体と切り離さなければならない。
(b)蓄電池6には寿命があり、定期的に蓄電池6を装置本体から切り離して交換しなければならない。
(A) A large amount of electric power is stored in the
(B) The
また、上記のような無停電電源装置として、バッテリ用ブレーカがオフ(OFF)のまま使用しようとしたときに警報を発するようにした無停電電源装置も提案されている(例えば特許文献1参照)。
ところで、上記のような従来の無停電電源装置では、開閉素子9がオン(導通)している間、開閉素子9の両側に備えられた充電回路7側の電圧検出回路10と蓄電池6側の電圧検出回路12の検出電圧は同じ電圧になるため、仮に蓄電池6または充電回路7とコンデンサC2に異常が発生した場合には、開閉素子9をオフ(遮断)し、電圧検出回路10と電圧検出回路12の検出電圧により異常が発生した場所を特定する必要がある。
By the way, in the conventional uninterruptible power supply as described above, while the
しかし、異常が発生していない場合は上記のように電圧検出回路10と電圧検出回路12の検出電圧は同じ電圧であり、開閉素子9で接続された同電位のライン電圧を検出しているため、構成部品が重複し、コスト的にも無駄が生じてしまうという問題点があった。
However, when no abnormality has occurred, the detection voltages of the
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、少ない構成部品で蓄電池及び充電回路側の異常の発生箇所を特定でき、コスト的にも無駄のない無停電電源装置を提供することを目的とする。 This invention is made in view of such a point, and can provide the uninterruptible power supply apparatus which can pinpoint the abnormality occurrence location by the side of a storage battery and a charging circuit with few components, and is also useless also in cost. Objective.
本発明では上記課題を解決するために、停電時に蓄電池からの直流電力を供給する無停電電源装置であって、前記蓄電池に開閉素子を介して接続された充電回路と、前記開閉素子の前記充電回路側の電圧を検出する電圧検出回路と、を備えたことを特徴とする無停電電源装置が提供される。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an uninterruptible power supply that supplies direct-current power from a storage battery during a power failure, the charging circuit connected to the storage battery via an opening / closing element, and the charging of the opening / closing element There is provided an uninterruptible power supply comprising a voltage detection circuit for detecting a voltage on a circuit side.
このような無停電電源装置によれば、開閉素子の蓄電池側の電圧検出回路を省くことができ、少ない構成部品で蓄電池及び充電回路側の異常の発生箇所を特定でき、コスト的にも無駄のないものとなる。 According to such an uninterruptible power supply device, the voltage detection circuit on the storage battery side of the switching element can be omitted, the occurrence location of the abnormality on the storage battery and charging circuit side can be specified with a small number of components, and wasteful in terms of cost. It will not be.
また本発明では、上記の無停電電源装置において、前記蓄電池に前記開閉素子を介して並列接続されたコンデンサ及びその放電回路を備えたことを特徴とする無停電電源装置が提供される。 According to the present invention, there is provided the uninterruptible power supply apparatus characterized in that in the uninterruptible power supply apparatus described above, the storage battery includes a capacitor connected in parallel via the switching element and a discharge circuit thereof.
このような無停電電源装置によれば、蓄電池の未接続を検知することができる。 According to such an uninterruptible power supply, it is possible to detect unconnected storage batteries.
本発明の無停電電源装置は、開閉素子の充電回路側の電圧を検出する電圧検出回路を備えたので、開閉素子の蓄電池側の電圧検出回路を省くことができ、少ない構成部品で蓄電池及び充電回路側の異常の発生箇所を特定でき、コストを低減できる。 Since the uninterruptible power supply device of the present invention includes a voltage detection circuit for detecting the voltage on the charging circuit side of the switching element, the voltage detection circuit on the storage battery side of the switching element can be omitted, and the storage battery and charging can be performed with fewer components. It is possible to identify the location where an abnormality has occurred on the circuit side and reduce the cost.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の実施の形態の無停電電源装置の回路構成図である。なお、図3と同一構成部分には同一符号を付して説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the same component as FIG.
図1において、1は交流電源、2は交流電源1からの交流電力を直流電力に変換する直流中間充電器(第1の電力変換手段)、3は変換された直流電力を交流電力に変換して負荷4に供給するインバータ(第2の電力変換手段)で、直流中間充電器2との間の直流中間には平滑用のコンデンサC1が接続されている。5は蓄電池6からの直流電力を所望の電圧に変換してインバータ3に供給するチョッパ等の直流変換器(第3の電力変換手段)、7は蓄電池6を充電する充電回路で、蓄電池6からの電源ラインにはコンデンサC2とその放電回路8が設けられている。9は蓄電池6を遮断するための開閉素子で、蓄電池6にはこの開閉素子9を介してコンデンサC2及びその放電回路8が並列接続されている。10は開閉素子9のコンデンサC2側の電圧を検出する電圧検出回路で、開閉素子9の蓄電池6側の電圧を検出する電圧検出回路は設けられていない。
In FIG. 1, 1 is an AC power source, 2 is a DC intermediate charger (first power conversion means) that converts AC power from the
上記のように構成された無停電電源装置においては、インバータ3から所望の電圧と周波数の交流電力が出力されて負荷4に供給されるが、前述のように直流中間充電器2からの直流電力だけでは電力不足になるときには、蓄電池6からの直流電力が直流変換器5で所望の電圧の直流電力に変換され、この直流電力がインバータ3を介して負荷4に供給されるので、負荷4は停電することなく、運転を継続することができる。
In the uninterruptible power supply configured as described above, AC power having a desired voltage and frequency is output from the
また、蓄電池6はコンデンサC2に接続された充電回路7により充電が行われるが、蓄電池6または充電回路7に異常が発生した場合は、まず開閉素子9をオフにし、充電回路7を動作させる。このとき、蓄電池6に異常が発生したと仮定すると、開閉素子9をオフにして充電回路7を動作させたことで、電圧検出回路10は異常ではない電圧を検出することにより、蓄電池6に異常が発生していると判断する。また、充電回路7に異常が発生したと仮定すると、開閉素子9をオフにし、放電回路8によりコンデンサC2に蓄積された電力が放電されることによって、電圧検出回路10は異常な電圧を検出することにより、充電回路7に異常が発生したと判断することができる。
The
次に、装置運転開始の際に、蓄電池6の未接続を検知するには、まず開閉素子9をオフにしておき、充電回路7を動作させる。そして、充電回路7の動作を中止し、開閉素子9をオンにする。このとき、仮に蓄電池6が未接続の場合は、コンデンサC2に蓄積された電力が放電回路8により放電されることで、電圧検出回路10は異常な電圧を検出することにより、蓄電池6が未接続であると判断することができる。
Next, in order to detect the unconnected state of the
このような制御により、蓄電池6側の電圧検出回路を省くことができ、少ない構成部品で蓄電池6及び充電回路7側の異常の発生箇所を特定でき、コスト的にも無駄のないものとなる。更に、蓄電池6の未接続も検知することができる。
By such control, the voltage detection circuit on the side of the
次に、図2の回路構成図を参照しながら上述の異常検知及び蓄電池6の未接続検知の制御動作について説明する。図2は図1の要部を示す図であり、開閉素子としてリレー11を設けた例を示している。
Next, the above-described abnormality detection and non-connection detection control operation of the
(1)まず、蓄電池6が過電圧であった場合、電圧検出回路10は過電圧を検出する。そして、リレー11を遮断し、充電回路7を動作させると、電圧検出回路10の検出値は正常な充電回路7の電圧で安定するため、過電圧が解除される。これにより、蓄電池6が過電圧であると判断することができる。
(1) First, when the
(2)また、蓄電池6が低電圧であった場合、電圧検出回路10は低電圧を検出する。そして、リレー11を遮断し、充電回路7を動作させると、電圧検出回路10の検出値は正常な充電回路7の電圧で安定するため、低電圧が解除される。これにより、蓄電池6が低電圧であると判断することができる。
(2) When the
(3)次に、充電回路7が過電圧であった場合、電圧検出回路10は過電圧を検出する。そして、リレー11を遮断し、充電回路7を動作させると、電圧検出回路10は過電圧を検出したままとなる。これにより、充電回路7が過電圧であると判断することができる。
(3) Next, when the
(4)また、充電回路7が低電圧であった場合、電圧検出回路10は低電圧を検出する。そして、リレー11を遮断し、充電回路7を動作させると、電圧検出回路10は低電圧を検出したままとなる。これにより、充電回路7が低電圧であると判断することができる。
(4) When the
(5)そして、蓄電池6が未接続であった場合、リレー11を導通した状態で充電回路7の動作を停止させると、充電回路7によりコンデンサC2に充電されていた電力が放電回路8によって放電され、電圧検出回路10は低電圧を検出する。これにより、蓄電池6が接続されていないと判断することができる。
(5) When the
1 交流電源
2 直流中間充電器
3 インバータ
4 負荷
5 直流変換器
6 蓄電池
7 充電回路
8 放電回路
9 開閉素子
10,12 電圧検出回路
11 リレー
C1,C2 コンデンサ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
An uninterruptible power supply for supplying direct current power from a storage battery during a power failure, a first power conversion means for converting alternating current power into direct current power, and a second power conversion for converting the converted direct current power into alternating current power Means, third power conversion means for converting DC power from the storage battery into a desired voltage and supplying the second power conversion means, a charging circuit for charging the storage battery, and an opening / closing element for the storage battery An uninterruptible power supply comprising: a capacitor connected in parallel via the capacitor and a discharge circuit thereof; and a voltage detection circuit for detecting a voltage on the capacitor side of the switching element.
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- 2004-11-15 JP JP2004330031A patent/JP4513519B2/en not_active Expired - Lifetime
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