JP6396242B2 - Uninterruptible power system - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、無停電電源装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to an uninterruptible power supply.
従来、無停電電源装置の一例として、商用交流電源の電力を直流電力に変換するコンバータ及び該変換された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータからなる電力変換装置と、電力変換装置に対して並列接続され電力変換装置が故障したとき生かすバイパス回路と、インバータの直流側に接続されインバータに直流電力を供給して交流電力に変換して負荷に供給する直流電源を備え、交流電源が正常なとき電力変換装置により電力変換して負荷に電力を供給し、電力変換装置が異常なときバイパス回路から負荷に交流電力を供給し、交流電源が異常なとき直流電源の直流電力をインバータにより変換して負荷に供給可能に構成されたものがある。 Conventionally, as an example of an uninterruptible power supply, a power conversion device including a converter that converts power of commercial AC power into DC power, an inverter that converts the converted DC power into AC power and supplies the load, and power conversion It has a bypass circuit that is connected in parallel to the device and that makes use of the power converter when it fails, and a DC power supply that is connected to the DC side of the inverter, supplies DC power to the inverter, converts it to AC power, and supplies it to the load. When the power supply is normal, power is converted by the power conversion device to supply power to the load. When the power conversion device is abnormal, AC power is supplied from the bypass circuit to the load. When the AC power supply is abnormal, the DC power of the DC power supply is supplied. Some are converted by an inverter and can be supplied to a load.
前述の無停電電源装置は負荷給電の信頼性の面から考えると、インバータの運転を如何に長く継続することが重要となる。従来の無停電電源装置では、交流電源の交流電流検出信号が過大になったとき、無停電電源装置本体に故障が発生したものとみなし、インバータのゲート制御手段およびコンバータのゲート制御手段からの運転信号を停止させ、バイパス開閉器の閉操作信号によりバイパス開閉器を閉路することで負荷への給電を継続するが、交流電源に電圧低下などの異常が発生した場合には、負荷への給電が不可能となる危険性が生ずる。 In the uninterruptible power supply described above, it is important to continue the operation of the inverter for a long time from the viewpoint of reliability of load power feeding. In the conventional uninterruptible power supply, when the AC current detection signal of the AC power supply becomes excessive, it is considered that a failure has occurred in the uninterruptible power supply main unit, and the operation from the inverter gate control means and the converter gate control means The signal is stopped and the bypass switch is closed by the bypass switch closing signal to continue supplying power to the load.However, if an abnormality such as a voltage drop occurs in the AC power supply, the load is not supplied. There is a danger that becomes impossible.
代表的な実施形態は、交流電源の電力を直流電力に変換するコンバータ及び前記変換された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータからなる電力変換装置と、前記電力変換装置に対して並列接続されたバイパス回路と、前記インバータの直流側に接続され前記インバータに直流電力を供給して交流電力に変換して前記負荷に供給する直流電源を備え、前記交流電源が正常なとき電力変換装置により電力変換して前記負荷に電力を供給し、前記電力変換装置が異常なとき前記バイパス回路から負荷に交流電力を供給し、交流電源7が異常なとき直流電源の直流電力をインバータにより変換して負荷に供給可能にしたものにおいて、電力変換装置の故障が一過性故障か、恒久故障かを判断し、一過性故障の場合は直流電源からインバータへ電力供給して負荷へ電力を供給可能にする電力供給手段を具備している。
A representative embodiment includes a power converter including a converter that converts AC power into DC power, an inverter that converts the converted DC power into AC power, and supplies the AC power to a load. And a bypass circuit connected in parallel, and a DC power supply connected to the DC side of the inverter to supply DC power to the inverter, convert it to AC power and supply it to the load, and power when the AC power supply is normal The power is converted by a conversion device to supply power to the load. When the power conversion device is abnormal, AC power is supplied from the bypass circuit to the load. When the
代表的な実施形態によれば、交流過電流が発生した後に、直流電圧による故障判断期間と故障判定手段を追加することにより一過性故障か恒久故障かを判定することが可能となる無停電電源装置が得られる。 According to a typical embodiment, after an AC overcurrent occurs, an uninterruptible power failure can be determined as a transient failure or a permanent failure by adding a failure determination period using DC voltage and failure determination means. A power supply is obtained.
以下、実施形態について図面を参照して説明する。代表的な実施形態は、図1において、交流電源7の電力を直流電力に変換するコンバータ2及び前記変換された直流電力を交流電力に変換して負荷6に供給するインバータ1からなる電力変換装置と、電力変換装置に対して並列接続されたバイパス回路12と、インバータ1の直流側に接続されインバータ1に直流電力を供給して交流電力に変換して負荷に供給する直流電源4を備え、交流電源7が正常なとき電力変換装置により電力変換して負荷6に電力を供給し、電力変換装置が異常なときバイパス回路12から負荷6に交流電力を供給し、交流電源7が異常なとき直流電源4の直流電力をインバータ1により変換して負荷6に供給可能にしたものにおいて、電力変換装置の故障が一過性故障を判断し、一過性故障の場合は直流電源4からインバータ1へ電力供給して負荷6へ電力を供給可能にする電力供給手段を具備したものである。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, a typical embodiment is a power converter comprising a
また、電力変換装置の故障が一過性故障か恒久故障かを判断し、一過性故障の場合は直流電源4からインバータ1へ電力供給して負荷6へ電力を供給可能にし、恒久故障の場合は電力変換装置の運転を停止して負荷への電力供給を停止させる電力供給手段を具備したものである。 Further, it is determined whether the failure of the power conversion device is a transient failure or a permanent failure. If the failure is a transient failure, power can be supplied from the DC power supply 4 to the inverter 1 to supply power to the load 6, and the permanent failure can be detected. In this case, power supply means for stopping operation of the power converter and stopping power supply to the load is provided.
以下、図1によって具体的な実施形態について説明する。交流電源7は交流開閉器(交流スイッチ)5に接続され、交流スイッチ5のもう一方はコンバータ(順変換器)2の入力とバイパス開閉器(バイパススイッチ)3の一方に接続されている。コンバータ2は直流電源4と接続され、それらの直流出力はインバータ1の入力となる。インバータ1の出力はバイパススイッチ3の一方に接続され本無停電電源装置の出力となり負荷6と接続されている。
Hereinafter, a specific embodiment will be described with reference to FIG. The
さらに、後述する無停電電源装置の制御回路80を有し、インバータ1およびコンバータ2はインバータ運転信号21およびコンバータ運転信号22により制御される。バイパススイッチ3および交流スイッチ5もそれぞれバイパススイッチ操作信号23および交流スイッチ操作信号27により操作される。
Furthermore, it has the
一方、交流電流検出器8は交流電源7により無停電電源装置に流れる交流電流を検出し交流電流検出信号24を出力する。交流電圧検出器9aは無停電電源装置に供給される交流電圧を検出し、交流電圧検出信号26を出力する。直流電圧検出器9bは電力変換装置、具体的にはコンバータ2とインバータ1の間の直流回路の電圧を検出し、直流電圧検出信号25を出力する。負荷電圧検出器9cは電力変換装置の負荷6に供給される交流電圧を検出し、負荷電圧検出信号28を出力する。
On the other hand, the AC
図7はコンバータ2の一例であり、図8はコンバータ2の他例である。これらはリアクトル42、ダイオード43、44、45と、リアクトル46と、IGBTなどの半導体スイッチ47、48、53、54と、ダイオード49、50と、コンデンサ51、52から構成されている。
FIG. 7 is an example of the
図9はインバータ1の一例であり、半導体スイッチ55、56、リアクトル57から構成されている。
FIG. 9 shows an example of the inverter 1, which includes
図2は無停電電源装置の制御回路80の構成例である。比較器などで構成される交流過電流検出手段32と、比較器などから構成される停電検出手段33と、比較器などから構成される極性判定手段34と、後述する故障判定手段35と、PWM制御回路やゲート駆動回路などから構成されるインバータゲート制御手段36およびコンバータゲート制御手段39と、リレーなどから構成されるバイパススイッチ制御手段37および交流スイッチ制御手段38から構成される。直流電源4の端子電圧は、コンデンサ51(P−C間)とコンデンサ52(C−N間)の両端電圧より高い任意の電圧とする。
FIG. 2 is a configuration example of the
故障判定手段35は、図6に示すように交流過電流検出手段32で検出された交流過電流検出信号62を入力したとき予め定めた判断期間t1(図3、図4)に示す間、出力する第1の定時間基準発生回路(A)73と、交流過電流検出手段32で検出された交流過電流検出信号62を入力したとき判断期間t1より長い保持期間t2の間、出力する第2の定時間基準発生回路(B)74と、第2の定時間基準発生回路(B)74の出力及び直流電圧判定手段31の出力61を入力し両者の出力があるとき信号を出力する第1の論理回路例76例えば論理積回路と、論理回路76の出力をラッチするラッチ回路77と、定時間基準発生回路(A)73からの出力及びラッチ回路77からの出力を入力し、この出力のうちの少なくとも一方が存在するときコンバータ2にゲート停止信号を備える第2の論理回路75例えば論理和回路とを備え、前記故障が一過性故障か又は恒久故障かを判定するものである。
As shown in FIG. 6, the failure determination means 35 outputs an output during a predetermined determination period t1 (FIGS. 3 and 4) when the AC
上記コンバータ2の動作を説明する。交流電源7の電圧が正常、例えば定格電圧の60%以上の時、交流スイッチ5をオンし、コンバータ2に交流電源7を接続する。この時、交流電圧検出器9aにより検出した交流電圧検出信号26を用いて、極性判定手段34で交流電源7の極性を判定する。極性が正であった場合、半導体スイッチ47をスイッチングし、極性が負の場合は半導体スイッチ48をスイッチングする。
The operation of the
交流電源7の極性が正で、コンバータ運転信号22aにより半導体スイッチ47をオンすると、交流電源7→リアクトル42→ダイオード43→半導体スイッチ47→交流電源7の経路で電流が流れ、リアクトル42に流れる電流は増加し磁気エネルギーとして充電される。半導体スイッチ47をオフすると、交流電源7→リアクトル42→ダイオード43→ダイオード49→コンデンサ51→交流電源7の経路で電流が流れ、コンデンサ51が充電される。
When the polarity of the
交流電源7の極性が負で、コンバータ運転信号22bにより半導体スイッチ48をオンすると、交流電源7→半導体スイッチ48→ダイオード44→リアクトル42→交流電源7の経路で電流が流れる。半導体スイッチ48をオフすると、交流電源7→コンデンサ52→ダイオード50→ダイオード44→リアクトル42→交流電源7の経路で電流が流れ、コンデンサ52が充電される。
When the polarity of the
半導体スイッチ47および半導体スイッチ48のスイッチングの時比率を変化させることにより、コンデンサ51とコンデンサ52のそれぞれを交流電源7のピーク値より高い任意の電圧に制御することができる。
By changing the switching time ratio of the
交流電圧検出器9aの交流電圧検出信号26に基づいて停電検出手段33により、交流電源7の停電を検出した場合、交流スイッチ制御手段38の出力27により交流スイッチ5をオフして、交流電源7を切り離す。コンバータゲート制御手段39は停電検出手段33の停電検出信号63により直流電源4からの直流電力によって直流電圧を供給する動作に切り替わる。交流電源7が停電している間は、極性判定手段34は内部のタイマーなどにより、インバータ1から負荷6に供給される出力電圧周波数の1/2サイクル毎にその出力64を例えば1と0とに変化させる。極性判定手段34の出力64が1の時に、半導体スイッチ48をスイッチングし、その出力が0の時に半導体スイッチ47をスイッチングする。
When a power failure of the
半導体スイッチ48をオンすると、直流電源4→リアクトル46→ダイオード45→ダイオード49→コンデンサ51→半導体スイッチ48→直流電源4の経路で電流が流れ、コンデンサ51が充電される。
When the
半導体スイッチ47をオンすると、直流電源4→リアクトル46→ダイオード45→半導体スイッチ47→コンデンサ52→ダイオード50→直流電源4の経路で電流が流れ、コンデンサ52が充電される。
When the
半導体スイッチ47および半導体スイッチ48のスイッチングの時比率を変化させることにより、コンデンサ51とコンデンサ52のそれぞれを直流電源4の電圧より低い任意の電圧に制御することができる。
By changing the switching time ratio of the
停電検出手段33の出力に基づいて交流電源7が健全であれば、主にコンバータ2の出力より供給される直流電力を入力とするインバータ1が所望の交流電圧を出力することによってインバータ1から負荷6へ電力を供給する。交流電源7が健全であれば、バイパス回路12を介して負荷6に交流電源7からの交流電力を直接供給することもできる。交流電源7に瞬時停電または瞬時電圧低下などの異常が発生した場合には、交流スイッチ5をオフにして交流電源側回路を切り離し、直流電源4から供給される直流電力をインバータ1の入力とすることでインバータ1の運転を継続し、負荷6への給電を無停電化することができる。
If the
さらに、本実施形態に係る無停電電源装置では、交流過電流が発生した後に、直流電圧判定手段31の出力を故障判定手段35が判断期間の間、判定することで一過性故障か恒久故障かを判定でき、一過性故障の場合はインバータ1からの給電を継続させることで、無停電電源装置の給電信頼性を向上させることができる。
Furthermore, in the uninterruptible power supply according to this embodiment, after an AC overcurrent has occurred, the
本実施形態の無停電電源装置は、交流電源7からの交流電力を、直流電力に変換する順変換器(コンバータ)2及び前記変換された直流電力を交流電力に変換して負荷6に供給するする逆変換器(インバータ)1からなる電力変換装置と、前記電力変換装置に対して並列接続であって、その回路に直列に接続されたバイパススイッチ3を含み負荷6に直接交流電力を供給するバイパス回路12と、インバータ1の直流回路側に接続され、前記インバータ1に直流電力を供給して交流電力に変換して前記負荷6に供給する直流電源4とを備え、交流電源7が正常なとき前記電力変換装置により電力変換して負荷6に電力を供給し、また前記電力変換装置が異常なときバイパス回路12から負荷6に交流電力を供給し、さらに交流電源7が異常なとき直流電源4の直流電力をインバータ1により交流電力に変換して負荷6に供給可能にしたものにおいて、前記電力変換装置の故障が一過性故障か、恒久故障かを判断し、一過性故障の場合はインバータ1への直流電力供給は交流電源からではなく直流電源4から供給して負荷6へ電力を供給可能にし、また恒久故障の場合のみ前記電力変換装置の運転を停止して負荷6への電力供給を停止させる電力供給手段を具備したことを特徴とするものである。
The uninterruptible power supply according to this embodiment includes a forward converter (converter) 2 that converts AC power from an
(実施例の構成)
図2は図1の制御回路80の内部構成を示すブロック図であり、従来の無停電電源装置に新たに追加された構成は、交流過電流検出信号62を交流スイッチ制御手段38へ入力している点、直流電源電圧を電圧検出器9bにより、直流電圧検出信号25を直流判定手段31へ入力している点、および故障判定手段35による故障判定結果を故障判定信号65としてインバータゲート制御手段36とバイパススイッチ制御手段37に入力、コンバータゲート停止信号66をコンバータ制御手段39に入力している点である。
(Configuration of Example)
FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the
直流電圧判定手段31は図5に示すように直流電圧検出器9bで検出された直流電圧検出信号25が設定器71からの直流電圧検出基準信号より低下したとき直流電圧低下判定信号61を出力するものである。具体的には、直流電圧検出基準信号を設定する直流電圧検出基準信号設定器71と、減算器とオペアンプからなり、直流電圧検出基準信号と直流電圧検出信号25とを比較するパレータ72からなっている。
The DC voltage determination means 31 outputs a DC voltage
図5の構成において、直流電圧検出信号25を予め定めた直流電圧検出基準信号71とコンパレータ72により比較し、直流電圧検出信号25が直流電圧検出基準信号71より低い場合に、直流電圧低下判定信号61を出力する。
In the configuration of FIG. 5, the DC
故障判定手段35は、以下の構成を備えたものである。具体的には、図6に示すように交流過電流検出手段32で検出された交流過電流検出信号62を入力したとき予め定めた判断期間(定時間基準)t1の間出力する第1の定時間基準発生回路(A)73と、交流過電流検出手段32で検出された交流過電流検出信号62を入力したとき保持期間(第2の定時間基準)t2の間出力する第2の定時間基準発生回路(B)74と、定時間基準発生回路(B)74からの保持期間t2の間出力される信号と直流電圧判定手段31からの直流電圧低下判定信号61が共に存在したとき故障判定信号を出力する第2の論理回路76例えば論理積回路と、論理回路76の出力をラッチするラッチ回路77と、ラッチ回路77と定時間基準発生回路(A)73のいずれか一方から信号があるときにコンバータ2に動作停止信号66を出力する第2の論理回路75例えば論理和回路からなるものである。
The failure determination means 35 has the following configuration. Specifically, as shown in FIG. 6, when the AC
図6において、交流過電流検出信号62が入力されると、第1の定時間基準発生回路(A)73で設定される判断時間t1の間、コンバータゲート停止信号66が出力され、コンバータ2が停止する。第2の定時間基準発生回路(B)74も保持期間t2の間信号を出力するが、この間に直流電圧判定信号61の入力が無ければ、コンバータゲート停止信号66が解除されコンバータ2の運転が再開される。この時、交流スイッチ制御手段38により交流スイッチ5をオフし、直流電源4からの直流電力によりコンバータ2を運転する動作に切り替える(DC→DC)。コンバータ2が停止していた間はコンデンサ51およびコンデンサ52に充電されていた直流電力がインバータ1によって消費されるため直流電圧が低下しているため、直流電圧が充電されるまでこの動作を継続する。直流電圧の充電が完了した後に交流電源7からの電力でコンバータ2が直流電力を供給する動作(AC→DC)を切替え、通常動作に戻る。本動作によりインバータ1が停止することなく負荷6へ電力供給を継続できる。
In FIG. 6, when the AC
定時間基準発生回路(B)74が出力されている間に直流電圧判定信号61の入力があった場合、無停電電源装置に故障が発生していると判断し、故障状態であることをラッチ回路77にラッチすると共に、故障判定信号65およびコンバータゲート停止信号66の両方が出力される。故障判定信号65が出力されると、インバータゲート制御手段36はインバータ1の運転を停止し、バイパススイッチ制御手段37の出力であるバイパススイッチ操作信号23によりバイパススイッチ3がオンになる。コンバータゲート停止信号66によりコンバータ制御手段39はコンバータ2の運転を停止する。
If the DC
(実施形態の作用効果)
以上述べた無停電電源装置の運転で、交流過電流が発生した際に、故障判断期間と故障判定手段35により、一過性故障か恒久故障かを判断できる。この結果、恒久故障と判断したときのみインバータ1を停止させることができる。このことからインバータ1を必要以上に停止させることがなくなるため負荷6への給電信頼性を向上させることができる。
(Effect of embodiment)
When an AC overcurrent occurs in the operation of the uninterruptible power supply device described above, it is possible to determine whether the failure is a transient failure or a permanent failure by the failure determination period and the failure determination means 35. As a result, the inverter 1 can be stopped only when it is determined as a permanent failure. Accordingly, the inverter 1 is not stopped more than necessary, so that the reliability of power supply to the load 6 can be improved.
以上述べた実施形態の無停電電源装置において、交流過電流検出手段32において交流過電流が検出された場合、故障判定手段35は、予め定めた判断期間の間、直流電圧判定手段31により直流電圧の瞬時値が予め定めた所定の範囲内にあるかどうかを示す出力を用いて一過性故障または恒久故障を判定する。その判定結果が一過性故障であればインバータ1への電力供給を直流電源4へ切り替えることを特徴とするものである。
In the uninterruptible power supply according to the embodiment described above, when an AC overcurrent is detected by the AC
この動作の概念を、インバータ1の運転が継続できる場合は図3、インバータ1の運転が停止する場合は図4を参照して説明する。A点で交流過電流検出手段32が交流過電流故障を検出した場合、コンバータゲート停止信号66によりコンバータゲート制御手段39は半導体スイッチ47および半導体スイッチ48を停止させる。
The concept of this operation will be described with reference to FIG. 3 when the operation of the inverter 1 can be continued, and FIG. 4 when the operation of the inverter 1 is stopped. When the AC overcurrent detection means 32 detects an AC overcurrent failure at point A, the converter gate control means 39 stops the
故障判定手段35は、予め定めた判断期間t1の間、直流電圧判定手段31の出力を判定する。判断期間t1は、交流電源7の1/2サイクル(50Hzであれば10ms)程度で良い。判断期間t1を経過しても直流電圧判定手段31が異常を検出しなかった場合、故障判定手段35は一過性故障と判定し故障判定信号65を変化させず、コンバータ2の運転を再開する(B点)。この時、直流電源4からの直流電力を用いてコンデンサ51とコンデンサ52を充電するようにコンバータゲート制御手段39から半導体スイッチ47および半導体スイッチ48をスイッチングする。直流電圧の充電が完了した後に交流電源7からの電力で無停電電源装置が動作するようにコンバータ2の動作を切替え、通常動作に戻る(C点)。本動作により、入力過電流を検出した場合でもインバータ1を停止することなく、負荷6への電力供給が可能となる。
The
定時間基準発生回路(B)74は、交流過電流故障を検出した後、予め定めた保持期間t2の間、交流過電流故障を検出したことを保持する。保持期間t2は、コンデンサ51およびコンデンサ52に、故障発生前に充電されていた直流電力をインバータ1が消費する時間を念頭に決定するが、例えば10〜30秒程度で良い。故障判定手段35の出力である故障判定信号65に変化がなく、コンバータ2が運転を開始した後に、保持期間t2の期間内に直流電圧判定手段31の出力が異常を示した場合、半導体スイッチなどの故障が疑われるため、故障判定手段35は恒久故障と判定し、故障判定信号65を出力する。この時、インバータ装置1およびコンバータ2は停止し、バイパススイッチ3がオンすることで、バイパス回路12を通して交流電源7の交流電力を負荷6に供給する(D点)。本動作により負荷6の無停電化が可能となり、また無停電電源装置の恒久故障を判定することが可能となる。
The constant time reference generation circuit (B) 74 holds that the AC overcurrent failure is detected for a predetermined holding period t2 after detecting the AC overcurrent failure. The holding period t2 is determined in consideration of the time for which the inverter 1 consumes the DC power charged in the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
前述の直流電源4は直流電圧源が構成できるものであれば、DC/DCコンバータ及び蓄電池等でも構わない。また、同図に示す入力分岐点10からバイパススイッチ3を通り、出力接続点11までの回路をバイパス回路12と称する。バイパススイッチ3の構成は問わないが、半導体、機械スイッチもしくはそれらの両方から構成される例がある。
The DC power source 4 may be a DC / DC converter, a storage battery, or the like as long as a DC voltage source can be configured. A circuit from the
前述の電力供給手段は、主として前述の直流電圧判定手段31と、交流過電流検出手段32と、故障判定手段35と、インバータゲート制御手段36と、バイパススイッチ制御手段37と交流スイッチ制御手段38と、コンバータゲート制御手段39で構成してもよい。 The aforementioned power supply means mainly includes the aforementioned DC voltage determination means 31, AC overcurrent detection means 32, failure determination means 35, inverter gate control means 36, bypass switch control means 37 and AC switch control means 38. The converter gate control means 39 may be used.
1…インバータ、2…コンバータ、3…バイパススイッチ、4…直流電源、5…交流スイッチ、6…負荷、7…交流電源、8…交流電流検出器、9a…交流電圧検出器、9b…直流電圧検出器、9c…負荷電圧検出器、10…入力分岐点、11…出力分岐点、12…バイパス回路、21…インバータ運転信号、22…コンバータ運転信号、23…バイパススイッチ操作信号、24…交流電流検出信号、25…直流電圧検出信号、26…交流電圧検出信号、27…交流スイッチ操作信号、28…負荷電圧検出信号、31…直流電圧判定手段、32…交流過電流検出手段、33…停電検出手段、34…極性判定手段、35…故障判定手段、36…インバータゲート制御手段、37…バイパススイッチ制御手段、38…交流スイッチ制御手段、39…コンバータゲート制御手段、41…コンデンサ、42…リアクトル、43…ダイオード、44…ダイオード、45…ダイオード、46…リアクトル、47…半導体スイッチ、48…半導体スイッチ、49…ダイオード、50…ダイオード、51…コンデンサ、52…コンデンサ、53…半導体スイッチ、54…半導体スイッチ、55…半導体スイッチ、56…半導体スイッチ、57…リアクトル、58…コンデンサ、61…直流電圧低下判定信号、62…交流過電流検出信号、63…停電検出信号、64…極性判定信号、65…故障判定信号、66…コンバータゲート停止信号、71…直流電圧検出基準信号設定器、72…コンパレータ、73…定時間基準発生回路(A)、74…定時間基準発生回路(B)、75…論理和回路、76…論理積回路、77…ラッチ回路、80…制御回路。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inverter, 2 ... Converter, 3 ... Bypass switch, 4 ... DC power supply, 5 ... AC switch, 6 ... Load, 7 ... AC power supply, 8 ... AC current detector, 9a ... AC voltage detector, 9b ... DC voltage Detector: 9c ... Load voltage detector, 10 ... Input branch point, 11 ... Output branch point, 12 ... Bypass circuit, 21 ... Inverter operation signal, 22 ... Converter operation signal, 23 ... Bypass switch operation signal, 24 ... AC
Claims (6)
前記電力変換装置に対して並列接続されたバイパス回路と、
前記インバータの直流側に接続され前記インバータに直流電力を供給して交流電力に変換して前記負荷に供給する直流電源を備え、
前記交流電源が正常なとき前記電力変換装置により電力変換して前記負荷に電力を供給し、前記電力変換装置が異常なとき前記バイパス回路から前記負荷に交流電力を供給し、前記交流電源が異常なとき前記直流電源の直流電力を前記インバータにより変換して前記負荷に供給可能にしたものにおいて、
前記電力変換装置の故障が一過性故障を判断し、前記一過性故障の場合は前記直流電源から前記インバータへ電力供給して前記負荷へ電力を供給可能にする電力供給手段を具備したことを特徴とする無停電電源装置。 A converter that converts AC power of an AC power source into DC power, and a power converter that includes an inverter that converts the converted DC power into AC power and supplies the load to a load; and
A bypass circuit connected in parallel to the power converter;
A DC power source connected to the DC side of the inverter and supplying DC power to the inverter to convert it to AC power and supplying the load;
When the AC power supply is normal, power is converted by the power conversion device to supply power to the load. When the power conversion device is abnormal, AC power is supplied from the bypass circuit to the load, and the AC power supply is abnormal. When the DC power of the DC power source is converted by the inverter and can be supplied to the load,
A power supply means for determining that the failure of the power converter is a transient failure, and in the case of the transient failure, supplying power to the inverter by supplying power from the DC power supply to the inverter; An uninterruptible power supply.
前記電力変換装置に対して並列接続されたバイパス回路と、
前記インバータの直流側に接続され前記インバータに直流電力を供給して交流電力に変換して前記負荷に供給する直流電源を備え、
前記交流電源が正常なとき前記電力変換装置により電力変換して前記負荷に電力を供給し、前記電力変換装置が異常なとき前記バイパス回路から前記負荷に交流電力を供給し、前記交流電源が異常なとき前記直流電源の直流電力を前記インバータにより変換して前記負荷に供給可能にしたものにおいて、
前記電力変換装置の故障が一過性故障か、恒久故障かを判断し、前記一過性故障の場合は前記直流電源から前記インバータへ電力供給して前記負荷へ電力を供給可能にし、前記判断が恒久故障の場合のみ前記電力変換装置の運転を停止して前記負荷への電力供給を停止させる電力供給手段を具備したことを特徴とする無停電電源装置。 A converter that converts AC power of an AC power source into DC power, and a power converter that includes an inverter that converts the converted DC power into AC power and supplies the load to a load; and
A bypass circuit connected in parallel to the power converter;
A DC power source connected to the DC side of the inverter and supplying DC power to the inverter to convert it to AC power and supplying the load;
When the AC power supply is normal, power is converted by the power conversion device to supply power to the load. When the power conversion device is abnormal, AC power is supplied from the bypass circuit to the load, and the AC power supply is abnormal. When the DC power of the DC power source is converted by the inverter and can be supplied to the load,
It is determined whether a failure of the power conversion device is a transient failure or a permanent failure. In the case of the transient failure, power is supplied from the DC power source to the inverter so that power can be supplied to the load. An uninterruptible power supply comprising an electric power supply means for stopping the operation of the power converter and stopping the supply of electric power to the load only when a permanent failure occurs.
前記電力変換装置に対して並列接続されたバイパス回路と、
前記インバータの直流側に接続され前記インバータに直流電力を供給して交流電力に変換して前記負荷に供給する直流電源を備え、
前記交流電源が正常なとき前記電力変換装置により電力変換して前記負荷に電力を供給し、前記電力変換装置が異常なとき前記バイパス回路から前記負荷に交流電力を供給し、前記交流電源が異常なとき前記直流電源の直流電力を前記インバータにより変換して前記負荷に供給可能にした無停電電源装置において、
前記交流電源からの交流過電流が検出されたとき、予め定めた判断期間、前記コンバータの運転を停止するとともに、前記コンバータと前記インバータの間の直流電圧の瞬時値が予め定めた所定の範囲内にあるかどうかを判断し、前記所定の範囲内にあると判断したとき一過性故障と判断し、前記コンバータの運転を再開して前記インバータへの電力供給を前記直流電源側に切り替える手段を備えたことを特徴とする無停電電源装置。 A converter that converts AC power of an AC power source into DC power, and a power converter that includes an inverter that converts the converted DC power into AC power and supplies the load to a load; and
A bypass circuit connected in parallel to the power converter;
A DC power source connected to the DC side of the inverter and supplying DC power to the inverter to convert it to AC power and supplying the load;
When the AC power supply is normal, power is converted by the power conversion device to supply power to the load. When the power conversion device is abnormal, AC power is supplied from the bypass circuit to the load, and the AC power supply is abnormal. In the uninterruptible power supply device, in which the DC power of the DC power supply is converted by the inverter and can be supplied to the load.
When said AC overcurrent from the AC power source is detected, a predetermined judgment period, stops the operation of the converter, the converter and the instantaneous value of the DC voltage between the inverter is preset at the constant It is determined whether it is within the range, and when it is determined that it is within the predetermined range, it is determined as a transient failure, the operation of the converter is restarted, and the power supply to the inverter is switched to the DC power supply side. An uninterruptible power supply comprising the means.
前記電力変換装置に対して並列接続されたバイパス回路と、
前記インバータの直流側に接続され前記インバータに直流電力を供給して交流電力に変換して前記負荷に供給する直流電源を備え、
前記交流電源が正常なとき前記電力変換装置により電力変換して前記負荷に電力を供給し、前記電力変換装置が異常なとき前記バイパス回路から前記負荷に交流電力を供給し、前記交流電源が異常なとき前記直流電源の直流電力を前記インバータにより変換して前記負荷に供給可能にした無停電電源装置において、
前記交流電源からの交流過電流が検出されたとき、予め定めた判断期間、前記コンバータの運転を停止するとともに、前記コンバータと前記インバータの間の直流電圧の瞬時値が予め定めた所定の範囲内にあるかどうかを判断し、前記所定の範囲内になく、かつこれが前記判断期間より長い保持期間の間まで継続するとき恒久故障と判断し、前記インバータ及び前記コンバータの運転を停止させる手段を備えたことを特徴とする無停電電源装置。 A converter that converts AC power of an AC power source into DC power, and a power converter that includes an inverter that converts the converted DC power into AC power and supplies the load to a load; and
A bypass circuit connected in parallel to the power converter;
A DC power source connected to the DC side of the inverter and supplying DC power to the inverter to convert it to AC power and supplying the load;
When the AC power supply is normal, power is converted by the power conversion device to supply power to the load. When the power conversion device is abnormal, AC power is supplied from the bypass circuit to the load, and the AC power supply is abnormal. In the uninterruptible power supply device, in which the DC power of the DC power supply is converted by the inverter and can be supplied to the load.
When an AC overcurrent from the AC power supply is detected, the converter is stopped during a predetermined determination period, and the instantaneous value of the DC voltage between the converter and the inverter is within a predetermined range. A means for determining whether or not the inverter and the converter are stopped when it is not within the predetermined range and when this continues for a holding period longer than the determination period. An uninterruptible power supply.
前記コンバータで変換された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータと、
前記交流電源が異常なとき前記インバータに直流電力を供給する直流電源と、
前記交流電源と前記コンバータとの間の電路を開閉する交流開閉器と、
前記コンバータと前記インバータに対して並列に接続されたバイパス回路と、
前記バイパス回路の電路を開閉するバイパス開閉器と、
前記交流電源の交流電圧を検出する交流電圧検出器と、
前記コンバータに入力される交流電流を検出する交流電流検出器と、
前記コンバータの直流電圧を検出する直流電圧検出器と、
前記負荷に供給される電圧を検出する負荷電圧検出器と、
前記交流電圧検出器で検出された交流電圧検出信号に基づき前記交流電源の停電を検出する停電検出手段と、
前記交流電流検出器で検出された交流電流検出信号が予め定めた判断期間の間、過電流のとき交流過電流検出信号を出力する交流過電流検出手段と、
前記直流電圧検出器で検出された直流電圧検出信号が直流電圧検出基準信号より低下したとき直流電圧低下判定信号を出力する直流電圧判定手段と、
前記交流過電流検出手段で検出された前記交流過電流検出信号を入力したとき予め定めた判断期間の間、前記コンバータの運転を停止するとともに、前記直流電圧判定手段の出力を判定し、前記判断期間を継続しても前記直流電圧判定手段の出力の異常を判定しなかった場合、一過性故障と判定し、故障判定信号をラッチするラッチ回路とを備えた故障判定手段と、
前記ラッチ回路の出力により前記インバータに対して運転を継続するインバータ制御手段と、
前記ラッチ回路の出力により前記コンバータに対して運転再開をするコンバータ制御手段と、
を備えたことを特徴とする無停電電源装置。 A converter that converts AC power from an AC power source into DC power;
An inverter that converts the DC power converted by the converter into AC power and supplies the load to the load;
A DC power supply for supplying DC power to the inverter when the AC power supply is abnormal;
An AC switch that opens and closes an electrical circuit between the AC power source and the converter;
A bypass circuit connected in parallel to the converter and the inverter;
A bypass switch for opening and closing the circuit of the bypass circuit;
An AC voltage detector for detecting an AC voltage of the AC power supply;
An alternating current detector for detecting an alternating current input to the converter;
A DC voltage detector for detecting the DC voltage of the converter;
A load voltage detector for detecting a voltage supplied to the load;
A power failure detection means for detecting a power failure of the AC power source based on an AC voltage detection signal detected by the AC voltage detector;
AC overcurrent detection means for outputting an AC overcurrent detection signal when the AC current detection signal detected by the AC current detector is overcurrent during a predetermined determination period;
DC voltage determination means for outputting a DC voltage drop determination signal when the DC voltage detection signal detected by the DC voltage detector is lower than the DC voltage detection reference signal;
Between the AC overcurrent is detected by the detection means that said AC overcurrent predetermined determination period when inputting the detection signal, it stops the operation of the converter, to determine the output of the DC voltage determining means, the determination If the continued period did not determine an abnormality of the output of the DC voltage determining means, and failure determination means and a latch circuit which judges a transient fault, to latch the fault determination signal,
Inverter control means for continuing operation with respect to the inverter by the output of the latch circuit;
Converter control means for restarting operation of the converter by the output of the latch circuit;
An uninterruptible power supply characterized by comprising:
前記コンバータで変換された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータと、
前記交流電源が異常なとき前記インバータに直流電力を供給する直流電源と、
前記交流電源と前記コンバータとの間の電路を開閉する交流開閉器と、
前記コンバータと前記インバータに対して並列に接続されたバイパス回路と、
前記バイパス回路の電路を開閉するバイパス開閉器と、
前記交流電源の交流電圧を検出する交流電圧検出器と、
前記コンバータに入力される交流電流を検出する交流電流検出器と、
前記コンバータの直流電圧を検出する直流電圧検出器と、
前記負荷に供給される電圧を検出する負荷電圧検出器と、
前記交流電圧検出器で検出された交流電圧検出信号に基づき前記交流電源の停電を検出する停電検出手段と、
前記交流電流検出器で検出された交流電流検出信号が過電流のとき交流過電流検出信号を出力する交流過電流検出手段と、
前記直流電圧検出器で検出された直流電圧検出信号が直流電圧検出基準信号より低下したとき直流電圧低下判定信号を出力する直流電圧判定手段と、
前記交流過電流検出手段で検出された前記交流過電流検出信号を入力したとき予め定めた判断期間の間、出力する第1の定時間基準発生回路と、前記交流過電流検出手段で検出された前記交流過電流検出信号を入力したとき前記判断期間より長い保持期間の間、出力する第2の定時間基準発生回路と、前記第2の定時間基準発生回路の出力及び前記直流電圧判定手段の出力を入力し両者の出力があるとき信号を出力する第1の論理回路と、前記第1の論理回路の出力をラッチするラッチ回路と、前記第1の定時間基準発生回路からの出力及び前記ラッチ回路からの出力を入力し、この出力のうちの少なくとも一方が存在するとき前記コンバータにゲート停止信号を出力する第2の論理回路とを備え、前記故障が一過性故障か又は恒久故障かを判定する故障判定手段と、
を具備したことを特徴とする無停電電源装置。 A converter that converts AC power from an AC power source into DC power;
An inverter that converts the DC power converted by the converter into AC power and supplies the load to the load;
A DC power supply for supplying DC power to the inverter when the AC power supply is abnormal;
An AC switch that opens and closes an electrical circuit between the AC power source and the converter;
A bypass circuit connected in parallel to the converter and the inverter;
A bypass switch for opening and closing the circuit of the bypass circuit;
An AC voltage detector for detecting an AC voltage of the AC power supply;
An alternating current detector for detecting an alternating current input to the converter;
A DC voltage detector for detecting the DC voltage of the converter;
A load voltage detector for detecting a voltage supplied to the load;
A power failure detection means for detecting a power failure of the AC power source based on an AC voltage detection signal detected by the AC voltage detector;
AC overcurrent detection means for outputting an AC overcurrent detection signal when the AC current detection signal detected by the AC current detector is an overcurrent;
DC voltage determination means for outputting a DC voltage drop determination signal when the DC voltage detection signal detected by the DC voltage detector is lower than the DC voltage detection reference signal;
Between the AC overcurrent is detected by the detection means is said AC when entering the overcurrent detection signal a predetermined determination period, first a constant time reference generating circuit for outputting, detected by the AC overcurrent detecting means A second constant-time reference generation circuit that outputs during a holding period longer than the determination period when the AC overcurrent detection signal is input, an output of the second constant-time reference generation circuit, and the DC voltage determination means A first logic circuit that inputs an output and outputs a signal when both outputs are present; a latch circuit that latches an output of the first logic circuit; an output from the first constant-time reference generation circuit; inputs the output from the latch circuit, at least one of a second logic circuit that to output the gate stop signal to the converter when the present, the fault is transient fault or a permanent fault of the output Or And failure determining means for constant,
An uninterruptible power supply comprising:
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