JP2941527B2 - 無停電電源装置 - Google Patents
無停電電源装置Info
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- Ac-Ac Conversion (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば高入力力率コン
バータを内蔵した無停電電源装置に係り、特にその動作
モードを、交流入力の状態や故障状態により分ける事
で、その適用範囲を拡大し、かつ信頼性を向上するよう
にした無停電電源装置に関する。
バータを内蔵した無停電電源装置に係り、特にその動作
モードを、交流入力の状態や故障状態により分ける事
で、その適用範囲を拡大し、かつ信頼性を向上するよう
にした無停電電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の無停電電源装置の一例を
示している。交流入力電源１に、リアクトルＡＣＬ１と
スイッチング素子をブリッジ状に構成した例えば高入力
力率コンバータからなる第１の電力変換器（以下変換器
と称する）ＣＮＶ１を接続し、その出力端子（直流電圧
ＶＤＣの発生する端子）に平滑コンデンサＤＣＣ及びバ
ッテリＢａｔｔを接続する。更に、スイッチング素子を
ブリッジ状に構成した例えばＰＷＭインバータからなる
第２の電力変換器（以下変換器と称する）ＣＮＶ２を接
続し、その交流出力をスイッチＳＷ５を介して巻線Ｔ１
１，Ｔ１２，Ｔ１３を有する３巻線トランスＴ１の第１
の巻線Ｔ１１に接続する。
示している。交流入力電源１に、リアクトルＡＣＬ１と
スイッチング素子をブリッジ状に構成した例えば高入力
力率コンバータからなる第１の電力変換器（以下変換器
と称する）ＣＮＶ１を接続し、その出力端子（直流電圧
ＶＤＣの発生する端子）に平滑コンデンサＤＣＣ及びバ
ッテリＢａｔｔを接続する。更に、スイッチング素子を
ブリッジ状に構成した例えばＰＷＭインバータからなる
第２の電力変換器（以下変換器と称する）ＣＮＶ２を接
続し、その交流出力をスイッチＳＷ５を介して巻線Ｔ１
１，Ｔ１２，Ｔ１３を有する３巻線トランスＴ１の第１
の巻線Ｔ１１に接続する。
【０００３】一方、交流入力電源１からスイッチＳＷ６
を介して構成された商用直送回路（バイパス回路）ＢＰ
ＳをトランスＴ１の第２の巻線Ｔ１２に接続する。ま
た、トランスＴ１の第３の巻線Ｔ１３に交流フィルタコ
ンデンサＡＣＣを接続し、無停電電源装置の出力端子Ｏ
ＵＴとする。
を介して構成された商用直送回路（バイパス回路）ＢＰ
ＳをトランスＴ１の第２の巻線Ｔ１２に接続する。ま
た、トランスＴ１の第３の巻線Ｔ１３に交流フィルタコ
ンデンサＡＣＣを接続し、無停電電源装置の出力端子Ｏ
ＵＴとする。
【０００４】以上の如く構成された従来の無停電電源装
置において、通常の動作では、変換器ＣＮＶ１の入力電
流を交流入力電源１と同相、つまり力率＝１の正弦波状
の電流波形となるように制御し、かつ直流電圧ＶＤＣを
所定の値となるよう制御しつつ、バッテリＢａｔｔを充
電する。
置において、通常の動作では、変換器ＣＮＶ１の入力電
流を交流入力電源１と同相、つまり力率＝１の正弦波状
の電流波形となるように制御し、かつ直流電圧ＶＤＣを
所定の値となるよう制御しつつ、バッテリＢａｔｔを充
電する。
【０００５】一方、変換器ＣＮＶ２では、前記直流電圧
ＶＤＣを入力とし、交流入力電源１と同相の安定な正弦
波を得るようパルス幅変調（ＰＷＭ）制御し、トランス
Ｔ１の漏れインダクタンスＬ（図示せず）と交流フィル
タコンデンサＡＣＣから構成されるＡＣフィルタにて前
記変換器ＣＮＶ２のスイッチングによる高周波成分除去
して、商用周波数の正弦波出力を得ている。また、停電
時には、バッテリＢａｔｔを直流入力として変換器ＣＮ
Ｖ２を定電圧定周波動作させ、商用周波数の正弦波出力
を得て無停電化している。
ＶＤＣを入力とし、交流入力電源１と同相の安定な正弦
波を得るようパルス幅変調（ＰＷＭ）制御し、トランス
Ｔ１の漏れインダクタンスＬ（図示せず）と交流フィル
タコンデンサＡＣＣから構成されるＡＣフィルタにて前
記変換器ＣＮＶ２のスイッチングによる高周波成分除去
して、商用周波数の正弦波出力を得ている。また、停電
時には、バッテリＢａｔｔを直流入力として変換器ＣＮ
Ｖ２を定電圧定周波動作させ、商用周波数の正弦波出力
を得て無停電化している。
【０００６】ところで、万が一変換器ＣＮＶ１または変
換器ＣＮＶ２が異常（故障）となると、ＣＮＶ１および
ＣＮＶ２の動作を停止し、かつ、スイッチＳＷ５を開路
するとともにＳＷ６を閉路して、商用直送回路ＢＰＳを
介して負荷給電を継続する。
換器ＣＮＶ２が異常（故障）となると、ＣＮＶ１および
ＣＮＶ２の動作を停止し、かつ、スイッチＳＷ５を開路
するとともにＳＷ６を閉路して、商用直送回路ＢＰＳを
介して負荷給電を継続する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように変換器ＣＮ
Ｖ１または変換器ＣＮＶ２が故障の場合、商用直送回路
ＢＰＳを介して負荷給電を継続しているため、次のよう
な問題点が生じる。 （１）停電発生時には、変換器ＣＮＶ２の動作を停止し
ているため、負荷給電停止となる。
Ｖ１または変換器ＣＮＶ２が故障の場合、商用直送回路
ＢＰＳを介して負荷給電を継続しているため、次のよう
な問題点が生じる。 （１）停電発生時には、変換器ＣＮＶ２の動作を停止し
ているため、負荷給電停止となる。
【０００８】（２）通常無停電電源装置の負荷は、コン
ピュータ等の非線形負荷であり、変換器ＣＮＶ１の動作
を停止しているため、負荷側の高調波電流がそのまま交
流入力電源へ流出してしまう。
ピュータ等の非線形負荷であり、変換器ＣＮＶ１の動作
を停止しているため、負荷側の高調波電流がそのまま交
流入力電源へ流出してしまう。
【０００９】本発明の目的は、変換器ＣＮＶ１または変
換器ＣＮＶ２が故障の場合でも、二つの変換器ＣＮＶ
１、変換器ＣＮＶ２が同時に故障となる最悪ケース以外
は、健全な変換器を識別し、その動作モードを変えるこ
とにより、交流入力停電時のバックアップ動作を継続
し、かつ負荷の高調波電流の流出を防止することがで
き、信頼性の高い無停電電源装置を提供することであ
る。
換器ＣＮＶ２が故障の場合でも、二つの変換器ＣＮＶ
１、変換器ＣＮＶ２が同時に故障となる最悪ケース以外
は、健全な変換器を識別し、その動作モードを変えるこ
とにより、交流入力停電時のバックアップ動作を継続
し、かつ負荷の高調波電流の流出を防止することがで
き、信頼性の高い無停電電源装置を提供することであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明では、交流入力電源からの交流電力を負荷に供
給可能な直送回路と、前記交流電力を直流電力に変換し
たり、高調波成分を除去するアクティブフィルタとして
動作可能な第１の電力変換器と、この第１の電力変換器
と電気的に接続され、前記直流電力を交流電力に変換し
たり、高調波成分を除去するアクティブフィルタとして
動作可能で、かつ前記負荷に交流電力を供給する第２の
電力変換器と、この第２の電力変換器と前記第１の電力
変換器の間に接続され、前記第１，第２の電力変換器が
正常なとき充電されるバッテリとを備えた無停電電源装
置において、前記第１および第２の電力変換器毎の動作
モードを各々選択制御する変換器モード制御回路と、前
記交流入力電源と前記第１の電力変換器の間、前記第１
および第２の電力変換器の間、前記第２の電力変換器と
前記負荷の間、前記直送回路に配設され、該当する回路
を開路可能な複数の電路開路素子と、前記交流入力電源
の停電状態を監視する交流入力監視回路と、前記第１お
よび第２の変換器毎の異常を検出し、この検出信号に応
じた信号を出力する変換器異常検出回路と、前記交流入
力監視回路および変換器異常検出回路からの出力信号を
基に、前記電路開路素子のいずれかに開路指令を出力
し、かつ前記第１および第２の電力変換器のうちの健全
側の前記変換器モード制御回路に対して動作指令を出力
するスイッチ制御回路とを備えている。
に本発明では、交流入力電源からの交流電力を負荷に供
給可能な直送回路と、前記交流電力を直流電力に変換し
たり、高調波成分を除去するアクティブフィルタとして
動作可能な第１の電力変換器と、この第１の電力変換器
と電気的に接続され、前記直流電力を交流電力に変換し
たり、高調波成分を除去するアクティブフィルタとして
動作可能で、かつ前記負荷に交流電力を供給する第２の
電力変換器と、この第２の電力変換器と前記第１の電力
変換器の間に接続され、前記第１，第２の電力変換器が
正常なとき充電されるバッテリとを備えた無停電電源装
置において、前記第１および第２の電力変換器毎の動作
モードを各々選択制御する変換器モード制御回路と、前
記交流入力電源と前記第１の電力変換器の間、前記第１
および第２の電力変換器の間、前記第２の電力変換器と
前記負荷の間、前記直送回路に配設され、該当する回路
を開路可能な複数の電路開路素子と、前記交流入力電源
の停電状態を監視する交流入力監視回路と、前記第１お
よび第２の変換器毎の異常を検出し、この検出信号に応
じた信号を出力する変換器異常検出回路と、前記交流入
力監視回路および変換器異常検出回路からの出力信号を
基に、前記電路開路素子のいずれかに開路指令を出力
し、かつ前記第１および第２の電力変換器のうちの健全
側の前記変換器モード制御回路に対して動作指令を出力
するスイッチ制御回路とを備えている。
【００１１】
【作用】本発明によれば、第１の電力変換器に異常が検
出された場合、その動作を停止させると共に電路開路素
子を開路して異常箇所を切り離し、かつ直送回路を介し
て負荷給電を継続する。一方、インバータとして動作さ
せていた第２の電力変換器の動作モードを変更し、アク
ティブフィルタとして動作させることにより、負荷側の
高調波電流を吸収し交流入力電源の電流を正弦波状に保
つと共に、直流電圧つまりバッテリ充電電圧を制御を行
う。
出された場合、その動作を停止させると共に電路開路素
子を開路して異常箇所を切り離し、かつ直送回路を介し
て負荷給電を継続する。一方、インバータとして動作さ
せていた第２の電力変換器の動作モードを変更し、アク
ティブフィルタとして動作させることにより、負荷側の
高調波電流を吸収し交流入力電源の電流を正弦波状に保
つと共に、直流電圧つまりバッテリ充電電圧を制御を行
う。
【００１２】更に、交流入力電源の停電発生時は、交流
入力電源と第１の電力変換器の間に配設されている電路
開路素子を開路し、アクティブフィルタとして動作させ
ていた第２の電力変換器の動作モードを再び変更し、イ
ンバータとして動作させることにより、バッテリの直流
電力を定電圧定周波数の安定した交流電力に変換して負
荷給電を継続する。
入力電源と第１の電力変換器の間に配設されている電路
開路素子を開路し、アクティブフィルタとして動作させ
ていた第２の電力変換器の動作モードを再び変更し、イ
ンバータとして動作させることにより、バッテリの直流
電力を定電圧定周波数の安定した交流電力に変換して負
荷給電を継続する。
【００１３】また、第２の電力変換器に異常が検出され
た場合、その動作を停止させると共に電路開路素子を開
路して異常箇所を切り離し、かつ直送回路を介して負荷
給電を継続する。一方、コンバータとして動作させてい
た第１の電力変換器の動作モードを変更し、アクティブ
フィルタとして動作させることにより、負荷側の高調波
電流を吸収し交流入力電源電流を正弦波状に保つと共
に、直流電圧つまりバッテリ充電電圧を制御を行う。
た場合、その動作を停止させると共に電路開路素子を開
路して異常箇所を切り離し、かつ直送回路を介して負荷
給電を継続する。一方、コンバータとして動作させてい
た第１の電力変換器の動作モードを変更し、アクティブ
フィルタとして動作させることにより、負荷側の高調波
電流を吸収し交流入力電源電流を正弦波状に保つと共
に、直流電圧つまりバッテリ充電電圧を制御を行う。
【００１４】更に、交流入力電源の停電発生時は、交流
入力電源と第１の電力変換器の間に配設されている電路
開路素子を開路し、アクティブフィルタとして動作させ
ていた第１の電力変換器の動作モードを再び変更し、イ
ンバータとして動作させることにより、バッテリの直流
電力を定電圧定周波数の安定した交流電力に変換して負
荷給電を継続する。
入力電源と第１の電力変換器の間に配設されている電路
開路素子を開路し、アクティブフィルタとして動作させ
ていた第１の電力変換器の動作モードを再び変更し、イ
ンバータとして動作させることにより、バッテリの直流
電力を定電圧定周波数の安定した交流電力に変換して負
荷給電を継続する。
【００１５】このようなことから、第１の電力変換器ま
たは第２の電力変換器が故障の場合でも、二つの電力変
換器が同時に故障となる最悪ケース以外は、健全な電力
変換器を識別し、その動作モードが変えられるので、交
流入力停電時のバックアップ動作を継続し、かつ負荷の
高調波電流の流出を防止することができ、信頼性の高い
ものとなる。
たは第２の電力変換器が故障の場合でも、二つの電力変
換器が同時に故障となる最悪ケース以外は、健全な電力
変換器を識別し、その動作モードが変えられるので、交
流入力停電時のバックアップ動作を継続し、かつ負荷の
高調波電流の流出を防止することができ、信頼性の高い
ものとなる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明の第１の実施例を示す基本
構成図である。本実施例の無停電電源装置の主回路構成
は、以下のようになっている。交流入力電源１に第１の
スイッチＳＷ１を接続し、更に第２のスイッチＳＷ２と
リアクトルＡＣＬ１より成る直列回路と、スイッチング
素子をブリッジ状に構成した例えば高入力力率コンバー
タからなる第１の変換器ＣＮＶ１と、第３のスイッチＳ
Ｗ３と平滑コンデンサＤＣＣとバッテリＢａｔｔと第４
のスイッチＳＷ４からなる直流回路ＶＤＣと、スイッチ
ング素子をブリッジ状に構成した例えばＰＷＭインバー
タからなる第２の変換器ＣＮＶ２と、第５のスイッチＳ
Ｗ５を、３巻線Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３を有するトラン
スＴ１の第１の巻線Ｔ１１に接続し、更に第１のスイッ
チＳＷ１に第６のスイッチＳＷ６を介してトランスＴ１
の第２の巻線Ｔ１２に接続し、トランスＴ１の第３の巻
線Ｔ１３にＡＣフィルタコンデンサＡＣＣを接続して出
力端とするものである。
て説明する。図１は、本発明の第１の実施例を示す基本
構成図である。本実施例の無停電電源装置の主回路構成
は、以下のようになっている。交流入力電源１に第１の
スイッチＳＷ１を接続し、更に第２のスイッチＳＷ２と
リアクトルＡＣＬ１より成る直列回路と、スイッチング
素子をブリッジ状に構成した例えば高入力力率コンバー
タからなる第１の変換器ＣＮＶ１と、第３のスイッチＳ
Ｗ３と平滑コンデンサＤＣＣとバッテリＢａｔｔと第４
のスイッチＳＷ４からなる直流回路ＶＤＣと、スイッチ
ング素子をブリッジ状に構成した例えばＰＷＭインバー
タからなる第２の変換器ＣＮＶ２と、第５のスイッチＳ
Ｗ５を、３巻線Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３を有するトラン
スＴ１の第１の巻線Ｔ１１に接続し、更に第１のスイッ
チＳＷ１に第６のスイッチＳＷ６を介してトランスＴ１
の第２の巻線Ｔ１２に接続し、トランスＴ１の第３の巻
線Ｔ１３にＡＣフィルタコンデンサＡＣＣを接続して出
力端とするものである。
【００１７】本実施例の無停電電源装置の制御回路は、
以下のように構成されている。交流入力電源１の状態を
監視する交流入力監視回路１０と、第１および第２の変
換器ＣＮＶ１，ＣＮＶ２の異常を検出する変換器異常検
出回路１１と、前記交流入力監視回路１０および変換器
異常検出回路１１からの出力信号を基に第１のスイッチ
ＳＷ１から第６のスイッチＳＷ６の開閉を制御するスイ
ッチ制御回路１２と、変換器ＣＮＶ１，ＣＮＶ２の動作
モードを制御する変換器モード制御回路１３と、第１の
変換器ＣＮＶ１の制御回路１４と、第２の変換器ＣＮＶ
２の制御回路１５からなっている。制御回路１４は、高
入力力率コンバータの動作モードとしての制御回路部２
０、アクティブフィルタの動作モードとしての制御回路
部２１、およびＣＶＣＦインバータ動作モードとしての
制御回路部２２を有している。制御回路１５は、ＣＶＣ
Ｆインバータ動作モードとしての制御回路部３０と、ア
クティブフィルタ動作モードとしての制御回路部３１を
有している。
以下のように構成されている。交流入力電源１の状態を
監視する交流入力監視回路１０と、第１および第２の変
換器ＣＮＶ１，ＣＮＶ２の異常を検出する変換器異常検
出回路１１と、前記交流入力監視回路１０および変換器
異常検出回路１１からの出力信号を基に第１のスイッチ
ＳＷ１から第６のスイッチＳＷ６の開閉を制御するスイ
ッチ制御回路１２と、変換器ＣＮＶ１，ＣＮＶ２の動作
モードを制御する変換器モード制御回路１３と、第１の
変換器ＣＮＶ１の制御回路１４と、第２の変換器ＣＮＶ
２の制御回路１５からなっている。制御回路１４は、高
入力力率コンバータの動作モードとしての制御回路部２
０、アクティブフィルタの動作モードとしての制御回路
部２１、およびＣＶＣＦインバータ動作モードとしての
制御回路部２２を有している。制御回路１５は、ＣＶＣ
Ｆインバータ動作モードとしての制御回路部３０と、ア
クティブフィルタ動作モードとしての制御回路部３１を
有している。
【００１８】通常は、スイッチＳＷ１からＳＷ５までを
閉路し、変換器ＣＮＶ１を高入力力率コンバータとして
動作させ、その入力電流を交流入力電源１と同相、つま
り力率＝１の正弦波状の電流波形と成るよう制御し、か
つ直流電圧ＶＤＣを所定の値となるよう制御しつつ、バ
ッテリＢＡＴＴを充電する。
閉路し、変換器ＣＮＶ１を高入力力率コンバータとして
動作させ、その入力電流を交流入力電源１と同相、つま
り力率＝１の正弦波状の電流波形と成るよう制御し、か
つ直流電圧ＶＤＣを所定の値となるよう制御しつつ、バ
ッテリＢＡＴＴを充電する。
【００１９】一方、第２の変換器ＣＮＶ２をＰＷＭイン
バータとして動作させ、直流電圧ＶＤＣを入力とし交流
入力電源と同相の安定な正弦波を得るようパルス幅変調
（ＰＷＭ）制御する。この場合、トランスの漏れインダ
クタンスＬと交流フィルタコンデンサＡＣＣから構成さ
れるＡＣフィルタにて変換器ＣＮＶ２、つまりＰＷＭイ
ンバータのスイッチングによる高周波成分除去して、商
用周波数の正弦波出力を得ている。また、停電時には、
バッテリＢａｔｔを直流入力としてＰＷＭインバータＣ
ＮＶ２を定電圧周波（ＣＶＣＦ）動作させ、商用周波数
の正弦波出力を得て無停電化している。
バータとして動作させ、直流電圧ＶＤＣを入力とし交流
入力電源と同相の安定な正弦波を得るようパルス幅変調
（ＰＷＭ）制御する。この場合、トランスの漏れインダ
クタンスＬと交流フィルタコンデンサＡＣＣから構成さ
れるＡＣフィルタにて変換器ＣＮＶ２、つまりＰＷＭイ
ンバータのスイッチングによる高周波成分除去して、商
用周波数の正弦波出力を得ている。また、停電時には、
バッテリＢａｔｔを直流入力としてＰＷＭインバータＣ
ＮＶ２を定電圧周波（ＣＶＣＦ）動作させ、商用周波数
の正弦波出力を得て無停電化している。
【００２０】ところで、変換器ＣＮＶ１である高入力力
率コンバータに異常が検出された場合、その動作を停止
させると共に、スイッチＳＷ１およびＳＷ２を開路して
異常箇所を、無停電電源装置から切り離し、かつＳＷ６
のスイッチを閉路して商用直送回路（バイパス回路）Ｂ
ＰＳを介して負荷給電を継続する。
率コンバータに異常が検出された場合、その動作を停止
させると共に、スイッチＳＷ１およびＳＷ２を開路して
異常箇所を、無停電電源装置から切り離し、かつＳＷ６
のスイッチを閉路して商用直送回路（バイパス回路）Ｂ
ＰＳを介して負荷給電を継続する。
【００２１】一方、ＰＷＭインバータとして動作させて
いた第２の変換器ＣＮＶ２の動作モードを変更し、アク
ティブフィルタとして動作させることにより、負荷側の
高調波電流を吸収し交流入力電流を正弦波状に保つと共
に、直流電圧つまりバッテリＢａｔｔの充電電圧を制御
する。
いた第２の変換器ＣＮＶ２の動作モードを変更し、アク
ティブフィルタとして動作させることにより、負荷側の
高調波電流を吸収し交流入力電流を正弦波状に保つと共
に、直流電圧つまりバッテリＢａｔｔの充電電圧を制御
する。
【００２２】更に、停電発生時は、スイッチＳＷ１また
はＳＷ６を開路し、アクティブフィルタとして動作させ
ていた変換器ＣＮＶ２の動作モードを再び変更し、ＰＷ
Ｍインバータとして動作させることにより、バッテリＢ
ａｔｔの直流電力を定電圧定周波の安定した交流電力に
変換して負荷給電を継続する。
はＳＷ６を開路し、アクティブフィルタとして動作させ
ていた変換器ＣＮＶ２の動作モードを再び変更し、ＰＷ
Ｍインバータとして動作させることにより、バッテリＢ
ａｔｔの直流電力を定電圧定周波の安定した交流電力に
変換して負荷給電を継続する。
【００２３】この場合、単なるアクティブフィルタとし
て変換器ＣＮＶ２を動作させるだけでなく、商用直送回
路ＢＰＳの運転時の交流電圧調整（パラレルプロセッシ
ング技術）も可能である。
て変換器ＣＮＶ２を動作させるだけでなく、商用直送回
路ＢＰＳの運転時の交流電圧調整（パラレルプロセッシ
ング技術）も可能である。
【００２４】また、第２の変換器ＣＮＶ２であるＰＷＭ
インバータに異常が検出された場合、その動作を停止さ
せると共にスイッチＳＷ４及びＳＷ５を開路して異常箇
所を無停電電電源装置から切り離し、かつスイッチＳＷ
６を閉路して商用直送回路ＢＰＳを介して負荷給電を継
続する。
インバータに異常が検出された場合、その動作を停止さ
せると共にスイッチＳＷ４及びＳＷ５を開路して異常箇
所を無停電電電源装置から切り離し、かつスイッチＳＷ
６を閉路して商用直送回路ＢＰＳを介して負荷給電を継
続する。
【００２５】一方、高入力力率コンバータとして動作さ
せていた変換器ＣＮＶ１の動作モードを変更し、アクテ
ィブフィルタとして動作させることにより、負荷側の高
調波電流を吸収し交流入力電源電流を正弦波状に保つと
共に、直流電圧つまりバッテリＢａｔｔの充電電圧を制
御を行う。
せていた変換器ＣＮＶ１の動作モードを変更し、アクテ
ィブフィルタとして動作させることにより、負荷側の高
調波電流を吸収し交流入力電源電流を正弦波状に保つと
共に、直流電圧つまりバッテリＢａｔｔの充電電圧を制
御を行う。
【００２６】更に、停電発生時は、スイッチＳＷ１を開
路し、アクティブフィルタとして動作させていた変換器
ＣＮＶ１の動作モードを再び変更し、ＰＷＭインバータ
として動作させることにより、バッテリＢａｔｔの直流
電力を定電圧定周波の安定した交流電力に変換して負荷
給電を継続する。尚、二つの変換器ＣＮＶ１，ＣＮＶ２
が同時に不具合になった場合は、従来と同様、商用直送
回路ＢＰＳを介して負荷給電を継続する。
路し、アクティブフィルタとして動作させていた変換器
ＣＮＶ１の動作モードを再び変更し、ＰＷＭインバータ
として動作させることにより、バッテリＢａｔｔの直流
電力を定電圧定周波の安定した交流電力に変換して負荷
給電を継続する。尚、二つの変換器ＣＮＶ１，ＣＮＶ２
が同時に不具合になった場合は、従来と同様、商用直送
回路ＢＰＳを介して負荷給電を継続する。
【００２７】以上述べたように、本実施例によれば、以
下のような効果が得られる。ＵＰＳ故障の場合、商用直
送回路ＢＰＳを介して負荷給電を継続しているが、本発
明によると、二つの変換器ＣＮＶ１，ＣＮＶ２が同時に
不具合にならない限り、
下のような効果が得られる。ＵＰＳ故障の場合、商用直
送回路ＢＰＳを介して負荷給電を継続しているが、本発
明によると、二つの変換器ＣＮＶ１，ＣＮＶ２が同時に
不具合にならない限り、
【００２８】（１）停電発生時には、どちらか健全な変
換器ＣＮＶ１またはＣＮＶ２をＰＷＭインバータとして
ＣＶＣＦ動作させ、バッテリバックアップして負荷給電
を継続することができる。
換器ＣＮＶ１またはＣＮＶ２をＰＷＭインバータとして
ＣＶＣＦ動作させ、バッテリバックアップして負荷給電
を継続することができる。
【００２９】（２）通常、無停電電源装置の負荷は、コ
ンピュータ等の非線形負荷であるが、どちらか健全な変
換器ＣＮＶ１またはＣＮＶ２をアクティブフィルタとし
て動作させることにより、負荷側の高調波電流がそのま
ま交流入力電源１へ流出することを防止できる。このよ
うなことから、第１の実施例では、信頼性の高い無停電
電源装置を得ることができる。
ンピュータ等の非線形負荷であるが、どちらか健全な変
換器ＣＮＶ１またはＣＮＶ２をアクティブフィルタとし
て動作させることにより、負荷側の高調波電流がそのま
ま交流入力電源１へ流出することを防止できる。このよ
うなことから、第１の実施例では、信頼性の高い無停電
電源装置を得ることができる。
【００３０】図２は、本発明の第２の実施例を示す基本
構成図である。図２では、図１におけるスイッチＳＷ
２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５を、フューズＦＵ１，ＦＵ
２，ＦＵ３，ＦＵ４に置き換えたものである。二つの変
換器ＣＮＶ１，ＣＮＶ２の異常状態、特に変換器のスイ
ッチング素子の短絡破損時における無停電電源装置から
の切り離しを簡略化したものである。
構成図である。図２では、図１におけるスイッチＳＷ
２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５を、フューズＦＵ１，ＦＵ
２，ＦＵ３，ＦＵ４に置き換えたものである。二つの変
換器ＣＮＶ１，ＣＮＶ２の異常状態、特に変換器のスイ
ッチング素子の短絡破損時における無停電電源装置から
の切り離しを簡略化したものである。
【００３１】前述の第１の実施例において、電路開路素
子の一例としてスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ
４，ＳＷ５，ＳＷ６を例にあげて説明したが、この少な
くとも一部を半導体スイッチ、フューズ等に変えてもよ
いことはいうまでもない。
子の一例としてスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ
４，ＳＷ５，ＳＷ６を例にあげて説明したが、この少な
くとも一部を半導体スイッチ、フューズ等に変えてもよ
いことはいうまでもない。
【００３２】
【発明の効果】本発明によると、二つの変換器が同時に
故障となる最悪ケース以外は、健全な変換器を識別し、
その動作モードを変えることにより、交流入力停電時の
バックアップ動作を継続し、かつ負荷の高調波電流の流
出を防止する機能を備えた信頼性の高い無停電電源装置
を提供することができる。
故障となる最悪ケース以外は、健全な変換器を識別し、
その動作モードを変えることにより、交流入力停電時の
バックアップ動作を継続し、かつ負荷の高調波電流の流
出を防止する機能を備えた信頼性の高い無停電電源装置
を提供することができる。
【図１】本発明による無停電電源装置の第１の実施例を
示す基本構成図。
示す基本構成図。
【図２】本発明による無停電電源装置の第２の実施例を
示す基本構成図。
示す基本構成図。
【図３】従来における無停電電源装置の一例を示す基本
構成図。
構成図。
１…交流入力電源、ＳＷ１〜ＳＷ６…スイッチ、ＡＣＬ
１…リアクトル、ＣＮＶ１，ＣＮＶ２…電力変換器、Ｂ
ａｔｔ…バッテリ、ＤＣＣ…平滑コンデンサ、ＡＣＣ…
ＡＣフィルタコンデンサ、Ｔ１…３巻線トランス、１０
…交流入力監視回路、１１…変換器異常検出回路、１２
…スイッチ制御回路、１３…変換器モード制御回路、１
４…電力変換器ＣＮＶ１の制御回路、１５…電力変換器
ＣＮＶ２の制御回路、２０…高入力力率コンバータの制
御回路部、２１，３１…アクティブフィルタの制御回路
部、２２，３０…ＣＶＣＦインバータの制御回路部。
１…リアクトル、ＣＮＶ１，ＣＮＶ２…電力変換器、Ｂ
ａｔｔ…バッテリ、ＤＣＣ…平滑コンデンサ、ＡＣＣ…
ＡＣフィルタコンデンサ、Ｔ１…３巻線トランス、１０
…交流入力監視回路、１１…変換器異常検出回路、１２
…スイッチ制御回路、１３…変換器モード制御回路、１
４…電力変換器ＣＮＶ１の制御回路、１５…電力変換器
ＣＮＶ２の制御回路、２０…高入力力率コンバータの制
御回路部、２１，３１…アクティブフィルタの制御回路
部、２２，３０…ＣＶＣＦインバータの制御回路部。
Claims (1)
- 【請求項１】 交流入力電源からの交流電力を負荷に供
給可能な直送回路と、前記交流電力を直流電力に変換し
たり、高調波成分を除去するアクティブフィルタとして
動作可能な第１の電力変換器と、この第１の電力変換器
と電気的に接続され、前記直流電力を交流電力に変換し
たり、高調波成分を除去するアクティブフィルタとして
動作可能で、かつ前記負荷に交流電力を供給する第２の
電力変換器と、この第２の電力変換器と前記第１の電力
変換器の間に接続され、前記第１，第２の電力変換器が
正常なとき充電されるバッテリとを備えた無停電電源装
置において、 前記第１および第２の電力変換器毎の動作モードを各々
選択制御する変換器モード制御回路と、 前記交流入力電源と前記第１の電力変換器の間、前記第
１および第２の電力変換器の間、前記第２の電力変換器
と前記負荷の間、前記直送回路に配設され、該当する回
路を開路可能な複数の電路開路素子と、 前記交流入力電源の停電状態を監視する交流入力監視回
路と、 前記第１および第２の変換器毎の異常を検出し、この検
出信号に応じた信号を出力する変換器異常検出回路と、 前記交流入力監視回路および変換器異常検出回路からの
出力信号を基に、前記電路開路素子のいずれかに開路指
令を出力し、かつ前記第１および第２の電力変換器のう
ちの健全側の前記変換器モード制御回路に対して動作指
令を出力するスイッチ制御回路と、 を具備した無停電電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3316403A JP2941527B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 無停電電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3316403A JP2941527B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 無停電電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05161282A JPH05161282A (ja) | 1993-06-25 |
| JP2941527B2 true JP2941527B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=18076689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3316403A Expired - Fee Related JP2941527B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 無停電電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2941527B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH077873A (ja) * | 1993-06-21 | 1995-01-10 | Sanyo Electric Works Ltd | 無停電電源装置 |
| JP3386630B2 (ja) * | 1995-06-05 | 2003-03-17 | 山洋電気株式会社 | 無停電電源装置 |
| JP4133413B2 (ja) * | 2003-02-18 | 2008-08-13 | デンセイ・ラムダ株式会社 | 無停電電源装置 |
| JP6782410B2 (ja) * | 2016-01-28 | 2020-11-11 | 富士電機株式会社 | 電力変動緩和システム |
| JP6618210B2 (ja) * | 2018-02-05 | 2019-12-11 | ニシム電子工業株式会社 | 無停電電源装置 |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP3316403A patent/JP2941527B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05161282A (ja) | 1993-06-25 |
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