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KR20210020121A - 전력 공급 시스템 - Google Patents

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KR20210020121A
KR20210020121A KR1020217001167A KR20217001167A KR20210020121A KR 20210020121 A KR20210020121 A KR 20210020121A KR 1020217001167 A KR1020217001167 A KR 1020217001167A KR 20217001167 A KR20217001167 A KR 20217001167A KR 20210020121 A KR20210020121 A KR 20210020121A
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switching
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도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤
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Abstract

전력 공급 시스템은, 교류 부하에 전력을 공급하는 병렬 접속한 복수의 교류 출력 변환기를 구비한다. 각 교류 출력 변환기는, 외부 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 교류 직류 변환기와, 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 교류 부하에 공급하는 직류 교류 변환기와, 직류 교류 변환기와 병렬로 접속되고, 직류 전압을 축전하는 2차 전지와, 교류 부하와 직류 교류 변환기의 사이에 마련된 제 1 전환 회로와, 직류 교류 변환기로부터 공급하는 교류 전압 대신에, 외부 교류 전압을 직접적으로 교류 부하에 공급하기 위한 바이패스 경로와, 교류 부하와 바이패스 경로의 사이에 마련된 제 2 전환 회로와, 정전 시 및 전력 복구 시에 제 1 및 제 2 전환 회로를 제어하는 전환 제어 회로와, 외부 교류 전압 및 교류 전압의 공급을 받아서 제어 회로의 제어 전압을 생성하기 위한 제어 전원 회로를 포함한다. 전환 제어 회로는, 외부 교류 전압의 정전 시에 2차 전지로부터 교류 부하로의 전압 공급의 저하를 검지한 경우에, 제 1 전환 회로를 오프로 하고, 외부 교류 전압의 정전 시에 복수의 교류 출력 변환기로부터 교류 부하로의 전압의 공급이 모두 정지한 것을 검지한 경우에, 제 2 전환 회로를 온으로 한다.

Description

전력 공급 시스템
본 발명은, 직류로부터 교류로 전력 변환을 행하는 교류 출력 변환기를 복수 병렬로 접속하여, 부하에 전력을 공급하는 전력 공급 시스템에 관한 것이다.
직류로부터 교류로 전력 변환을 행하는 교류 출력 변환기를 복수 병렬로 접속하여, 부하에 전력을 공급하는 전력 공급 시스템이 알려져 있다.
이 점에서, 일본 특허 공개 2017-50933 공보에 있어서는, 인버터와 같은 교류 출력 변환기를 복수 대 병렬로 접속하고, 공통의 부하에 대하여 병렬 운전하는 전력 공급 시스템이 개시되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 2017-50933호 공보
한편, 상기 공보에 있어서의 전력 공급 시스템은, 각각의 교류 출력 변환기로부터 부하에 공급하는 것에 의해 고효율의 급전이 가능하지만, 예컨대 정전이 발생했을 때에는, 바이패스 회로로 전환되는 방식으로 되어 있다.
그렇지만, 정전이 발생한 후, 축전지로부터 부하로의 전력 공급 능력은, 각각의 교류 출력 변환기에서 상이한 경우가 있다.
그 경우, 일부의 교류 출력 변환기의 축전지로부터의 급전이 계속되고 있는 경우에, 다른 교류 출력 변환기가 바이패스 회로로 전환되면, 역류하여 버릴 우려가 있기 때문에 모든 교류 출력 변환기의 급전이 종료된 시점에서 바이패스 회로로 전환될 필요가 있다.
그렇지만, 일부의 교류 출력 변환기의 급전이 종료되는 상태일 때까지, 다른 교류 출력 변환기의 전원이 꼭 정상적으로 동작하고 있다고는 할 수 없고, 바이패스 회로의 전환이 어려운 상황이 발생할 가능성이 있다.
바이패스 회로의 전환이 정상적으로 되어 있지 않은 경우에는, 전력이 복구된 경우에 정상적으로 전력 공급 시스템이 복구되지 않을 가능성이 있다.
본 발명의 목적은, 상기의 과제를 해결하기 위한 것이고, 정전이 발생한 경우에 안전하게 바이패스 회로로 전환 가능한 전력 공급 시스템을 실현한다.
어느 국면에 따르는 전력 공급 시스템은, 교류 부하에 전력을 공급하는 병렬 접속한 복수의 교류 출력 변환기를 구비한다. 각 교류 출력 변환기는, 외부 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 교류 직류 변환기와, 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 교류 부하에 공급하는 직류 교류 변환기와, 직류 교류 변환기와 병렬로 접속되고, 직류 전압을 축전하는 2차 전지와, 교류 부하와 직류 교류 변환기의 사이에 마련된 제 1 전환 회로와, 직류 교류 변환기로부터 공급하는 교류 전압 대신에, 외부 교류 전압을 직접적으로 교류 부하에 공급하기 위한 바이패스 경로와, 교류 부하와 바이패스 경로의 사이에 마련된 제 2 전환 회로와, 정전 시 및 전력 복구 시에 제 1 및 제 2 전환 회로를 제어하는 전환 제어 회로와, 외부 교류 전압 및 교류 전압의 공급을 받아서 제어 회로의 제어 전압을 생성하기 위한 제어 전원 회로를 포함한다. 전환 제어 회로는, 외부 교류 전압의 정전 시에 2차 전지로부터 교류 부하로의 전압 공급의 저하를 검지한 경우에, 제 1 전환 회로를 오프로 하고, 외부 교류 전압의 정전 시에 복수의 교류 출력 변환기로부터 교류 부하로의 전압의 공급이 모두 정지한 것을 검지한 경우에, 제 2 전환 회로를 온으로 한다.
바람직하게는, 전환 제어 회로는, 통상 시에는 제 1 전환 회로를 온으로 하고, 제 2 전환 회로를 오프로 하고 있다.
바람직하게는, 각 교류 출력 변환기의 전환 제어 회로는, 다른 교류 출력 변환기의 전환 제어 회로와 접속되고, 다른 교류 출력 변환기로부터 교류 부하로의 전압의 정지 신호의 입력을 받는다.
본 발명의 전력 공급 시스템은, 정전이 발생한 경우에 안전하게 바이패스 회로로 전환 가능하다.
도 1은 실시형태에 근거하는 무정전 전원 시스템(1)의 구성을 설명하는 도면이다.
도 2는 실시형태에 근거하는 통상 시의 무정전 전원 시스템(1)의 전압 공급을 설명하는 도면이다.
도 3은 종래의 정전 시의 무정전 전원 시스템(1)의 전압 공급을 설명하는 도면이다.
도 4는 실시형태에 따르는 정전 시의 무정전 전원 시스템(1)의 전압 공급을 설명하는 도면이다.
도 5는 실시형태에 따르는 교류 출력 변환기(10)의 컨트롤러(4)의 정전 시의 동작에 대하여 설명하는 흐름도이다.
이하, 실시형태에 대하여 도면에 근거하여 설명한다. 본 예에 있어서는, 일례로서 전력 공급 시스템으로서, 무정전 전원 시스템(이하, UPS(Uninterruptible Power Supply))에 대하여 설명한다.
본 실시형태에 있어서는, 무정전 전원 시스템에 있어서, 복수의 교류 출력 변환기의 병렬 구성을 이용하여 설명한다.
도 1은 실시형태에 근거하는 무정전 전원 시스템(1)의 구성을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하여, 무정전 전원 시스템(1)은, 복수(n개)의 교류 출력 변환기(10-1~10-n)를 포함한다. 교류 출력 변환기(10-1~10-n)(총칭하여 교류 출력 변환기(10)라고도 칭한다)는, 외부 교류 전원(3)과 접속됨과 아울러, 공통의 부하(20)에 대하여 병렬 운전한다. 또, n개는, 특히 2개 이상이면 공급하는 부하에 따라 임의의 값으로 설정하는 것이 가능하다.
이하, 각 교류 출력 변환기(10)의 구성에 대하여 설명한다.
교류 출력 변환기(10)는, 외부 교류 전원(3)과 접속되고, 외부 교류 전원(3)으로부터의 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 컨버터(5)와, 컨버터(5)와 접속되고, 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터(7)와, 인버터(7)와 병렬로 컨버터(5)와 접속되는 축전지(6)를 포함한다.
교류 출력 변환기(10)는, 인버터(7)와 부하의 사이에 마련된 전환 회로(9)와, 컨버터(5) 및 인버터(7)의 공급 경로와는 별도로 마련된 교류 전압을 공급하는 바이패스 경로와, 바이패스 경로와 부하의 사이에 마련된 전환 회로(8)와, 전환 회로(8, 9)를 제어하는 컨트롤러(4)(전환 제어 회로)와, 컨트롤러(4)의 구동 전압을 생성하는 제어 전원 회로(2)를 더 포함한다.
제어 전원 회로(2)는, 컨버터(5)의 입력 측 및 인버터(7)의 출력 측과 접속되고, 각각의 교류 전압을 검지함과 아울러, 교류 전압의 공급을 받아서 컨트롤러(4)의 구동 전압을 생성한다. 즉, 제어 전원 회로(2)는, 외부 교류 전원(3)이 정전한 경우이더라도, 인버터(7)로부터 공급되는 교류 전압에 근거하여 구동 전압을 생성하는 것이 가능하다. 또한, 제어 전원 회로(2)는, 컨버터(5)의 입력 측 및 인버터(7)의 출력 측에서 검지되는 교류 전압에 따라서 컨트롤러(4)에 정전 혹은 인버터(7)로부터의 공급 전압의 저하의 검지 신호를 출력한다.
외부 교류 전원(3)이 정전에 의해 전력의 공급이 정지된 경우에는, 축전지(6)로부터 부하에 전력을 공급한다.
도 2는 실시형태에 근거하는 통상 시의 무정전 전원 시스템(1)의 전압 공급을 설명하는 도면이다.
도 2에 나타내어지는 바와 같이, 일례로서, 2대의 교류 출력 변환기(10-1, 10-2)를 포함하는 구성에 대하여 설명한다.
외부 교류 전원(3)이 정상적으로 동작하고 있는 통상 시에 있어서는, 전환 회로(9)가 온으로 되어 있고, 부하(20)와 인버터(7)가 접속되어 있는 상태이다.
컨버터(5)는, 외부 교류 전원(3)으로부터의 교류 전압을 직류 전압으로 변환한다. 인버터(7)는, 컨버터(5)와 접속되고, 직류 전압을 교류 전압으로 변환한다. 또한, 축전지(6)는, 컨버터(5)가 변환한 직류 전압을 축전한다.
인버터(7)로부터 전환 회로(9)를 거쳐서 부하(20)에 전력이 공급된다.
복수의 교류 출력 변환기(10)의 병렬 구성이기 때문에, 각각의 교류 출력 변환기(10)로부터 부하(20)에 대하여 필요한 전력이 공급된다.
도 3은 종래의 정전 시의 무정전 전원 시스템(1)의 전압 공급을 설명하는 도면이다.
도 3(a)에 나타내어지는 바와 같이, 일례로서, 2대의 교류 출력 변환기(10-1, 10-2)를 포함하는 구성에 대하여 설명한다.
외부 교류 전원(3)이 정전된 경우에 대하여 설명한다. 이 경우에는, 컨버터(5)로부터의 전압 공급이 저하되기 때문에 축전지(6)로부터 인버터(7) 및 전환 회로(9)를 거쳐서 부하(20)에 대한 전력 공급을 계속한다. 이 상태의 경우에는, 전환 회로(8)는 오프로 하고 있다.
동작하고 있는 통상 시에 있어서는, 전환 회로(9)가 온으로 되어 있고, 부하(20)와 인버터(7)가 접속되어 있는 상태이다.
컨버터(5)는, 외부 교류 전원(3)으로부터의 교류 전압을 직류 전압으로 변환한다. 인버터(7)는, 컨버터(5)와 접속되고, 직류 전압을 교류 전압으로 변환한다. 또한, 축전지(6)는, 컨버터(5)가 변환한 직류 전압을 축전한다.
인버터(7)로부터 전환 회로(9)를 거쳐서 부하(20)에 전력이 공급된다.
복수의 교류 출력 변환기(10)의 병렬 구성이기 때문에, 각각의 교류 출력 변환기(10)로부터 부하(20)에 대하여 필요한 전력이 공급된다.
다음으로, 예컨대, 교류 출력 변환기(10-1)의 축전지(6)와, 교류 출력 변환기(10-2)의 축전지(6)의 공급 능력이 상이한 경우에 대하여 설명한다.
본 예에 있어서는, 교류 출력 변환기(10-1)의 축전지(6) 쪽이, 교류 출력 변환기(10-2)의 축전지(6)보다 공급 능력이 큰 경우에 대하여 설명한다.
이 경우에는, 교류 출력 변환기(10-2)의 축전지(6)로부터 부하(20)로의 공급이 정지된 경우이더라도, 교류 출력 변환기(10-1)로부터 부하(20)에 대한 공급을 계속하는 경우에는, 역류가 발생할 우려가 있기 때문에 교류 출력 변환기(10-2)의 전환 회로(8)를 온으로 할 수 없다.
따라서, 교류 출력 변환기(10-1)로부터 부하(20)에 대한 공급이 종료될 때까지 교류 출력 변환기(10-2)는, 전환 회로(9)로부터 전환 회로(8)로의 전환 지령을 대기할 필요가 있다.
이 대기의 기간에, 제어 전원 회로(2)는, 컨트롤러(4)의 구동 전압을 계속 확보할 필요가 있다. 그렇지만, 대기의 기간이 긴 경우에는, 제어 전원 회로(2)는, 컨트롤러(4)의 구동 전압을 계속 확보하는 것이 어려워질 가능성이 있다. 만일, 제어 전원 회로(2)는, 컨트롤러(4)의 구동 전압을 확보할 수 없게 된 경우에는, 전환 회로(9)로부터 전환 회로(8)로의 전환 지령을 출력할 수 없고, 전환 회로(8)는 오프가 된 상태를 유지하게 된다.
도 3(b)에 나타내어지는 바와 같이, 교류 출력 변환기(10-1)의 전환 회로(8)가 온으로 되어 있고, 교류 출력 변환기(10-2)의 전환 회로(8)가 오프로 되어 있는 상태에 있어서 전력 복구가 발생한 경우가 나타나 있다.
이 경우에는, 교류 출력 변환기(10-1)의 전환 회로(8)는 온으로 되어 있기 때문에, 바이패스 경로를 거쳐서 부하(20)에 대하여 전력이 공급된다.
한편, 교류 출력 변환기(10-2)의 전환 회로(8)는 오프로 되어 있기 때문에, 바이패스 경로를 거쳐서 부하(20)에 대하여 전력을 공급할 수 없다.
따라서, 부하(20)에 대해서는, 교류 출력 변환기(10-1)만이 전력을 공급하는 결과가 되고, 과부하 상태가 되어 교류 출력 변환기(10-1)로부터의 공급도 정지하게 된다.
즉, 종래의 무정전 전원 시스템은, 정상적인 전력 복구 처리를 실행할 수 없을 가능성이 있다.
도 4는 실시형태에 따르는 정전 시의 무정전 전원 시스템(1)의 전압 공급을 설명하는 도면이다.
도 4(a)에 나타내어지는 바와 같이, 일례로서, 2대의 교류 출력 변환기(10-1, 10-2)를 포함하는 구성에 대하여 설명한다.
외부 교류 전원(3)이 정전된 경우에 대하여 설명한다.
이 경우에는, 컨버터(5)로부터의 전압 공급이 저하되기 때문에 축전지(6)로부터 인버터(7) 및 전환 회로(9)를 거쳐서 부하(20)에 대한 전력 공급을 계속한다. 이 상태의 경우에는, 전환 회로(8)는 오프로 되어 있다.
상기한 바와 같이, 예컨대, 교류 출력 변환기(10-1)의 축전지(6)와, 교류 출력 변환기(10-2)의 축전지(6)의 공급 능력이 상이한 경우에 대하여 설명한다.
본 예에 있어서는, 교류 출력 변환기(10-1)의 축전지(6) 쪽이, 교류 출력 변환기(10-2)의 축전지(6)보다 공급 능력이 큰 경우에 대하여 설명한다.
상기한 바와 같이, 교류 출력 변환기(10-2)의 축전지(6)로부터 부하(20)로의 공급이 정지된 경우이더라도, 교류 출력 변환기(10-1)로부터 부하(20)에 대한 공급을 계속하는 경우에는, 역류가 발생할 우려가 있기 때문에 교류 출력 변환기(10-2)의 전환 회로(8)를 온으로 할 수 없다.
따라서, 실시형태에 따르는 컨트롤러(4)는, 교류 출력 변환기(10-2)의 축전지(6)로부터 부하(20)에 대한 공급 전압이 저하된 것을 검지한 경우에는, 교류 출력 변환기(10-2)의 전환 회로(9)를 오프로 한다. 또한, 컨트롤러(4)는, 교류 출력 변환기(10-1)의 컨트롤러(4)에 대하여 공급 전압이 저하되어 전환 회로(9)를 오프로 한 것을 통지한다.
인버터(7)는, 축전지(6)로부터의 직류 전압의 공급을 받아서 컨트롤러(4)의 구동 전압을 계속 공급한다.
그리고, 교류 출력 변환기(10-1)로부터 부하(20)에 대한 공급이 종료된 경우에, 교류 출력 변환기(10-1, 10-2)의 컨트롤러(4)는, 전환 회로(8)를 온으로 하고, 전환 회로(9)를 오프로 하는 상태로 설정한다.
구체적으로는, 교류 출력 변환기(10-1)의 컨트롤러(4)는, 교류 출력 변환기(10-2)의 컨트롤러(4)에 대하여 공급 전압이 저하되어 전환 회로(9)를 오프로 한 것을 통지한다.
교류 출력 변환기(10-2)의 컨트롤러(4)는, 교류 출력 변환기(10-1)의 컨트롤러(4)로부터 전환 회로(9)를 오프로 한 것의 통지를 받아서, 모든 교류 출력 변환기(10)가 부하(20)로의 전압의 공급을 정지한 것을 검지하여, 전환 회로(8)를 온으로 한다.
교류 출력 변환기(10-1)의 컨트롤러(4)에 대해서도 마찬가지이고, 교류 출력 변환기(10-1)의 축전지(6)로부터 부하(20)에 대한 공급 전압의 저하를 검지함과 아울러, 교류 출력 변환기(10-2)의 컨트롤러(4)로부터 전환 회로(9)를 오프로 한 것의 통지를 받아서, 모든 교류 출력 변환기(10)가 부하(20)로의 전압의 공급을 정지한 것을 검지하여, 전환 회로(8)를 온으로 한다.
도 4(b)에 나타내어지는 바와 같이, 교류 출력 변환기(10-1, 10-2)의 전환 회로(8)가 온으로 되어 있는 상태에 있어서 전력 복구가 발생한 경우가 나타나 있다.
이 경우에는, 교류 출력 변환기(10-1, 10-2)의 전환 회로(8)는 온으로 되어 있기 때문에, 바이패스 경로를 거쳐서 부하(20)에 대하여 전력이 공급된다.
따라서, 부하(20)에 대하여, 교류 출력 변환기(10-1, 10-2)로부터 전력이 공급되는 결과가 되고, 과부하 상태가 되는 것을 억제하여, 복귀 처리를 정상적으로 실행하는 것이 가능하다. 즉, 실시형태에 따르는 무정전 전원 시스템(1)은, 정상적인 전력 복구 처리를 실행하는 것이 가능하다.
또, 본 예에 있어서는, 2대의 교류 출력 변환기(10)에 대하여 주로 설명했지만, 특별히 이것으로 한정되지 않고 3대 이상에서도 마찬가지로 적용 가능하다.
도 5는 실시형태에 따르는 교류 출력 변환기(10)의 컨트롤러(4)의 정전 시의 동작에 대하여 설명하는 흐름도이다.
도 5를 참조하여, 컨트롤러(4)는, 정전을 검지했는지 여부를 판단한다(스텝 S2). 제어 전원 회로(2)는, 컨버터(5)의 입력 측과 접속되기 때문에 외부 교류 전원(3)의 정전을 검지한다. 제어 전원 회로(2)는, 컨트롤러(4)에 정전을 통지한다. 또한, 제어 전원 회로(2)는, 인버터(7)로부터 출력되는 교류 전압에 근거하여 컨트롤러(4)의 구동 전압을 생성하여 출력한다.
스텝 S2에 있어서, 컨트롤러(4)는, 정전을 검지한 경우(스텝 S2에 있어서 예)에는, 축전지 방전을 개시한다(스텝 S4). 컨트롤러(4)는, 제어 전원 회로(2)로부터의 정전의 통지를 접수한 경우에는, 컨버터(5)의 동작을 정지한다. 그리고, 축전지(6)로부터 부하(20)로의 공급이 개시된다.
다음으로, 컨트롤러(4)는, 축전지로부터의 방전 전압이 저하되기 시작했는지 여부를 판단한다(스텝 S6). 제어 전원 회로(2)는, 인버터(7)의 출력 측과 접속되기 때문에 인버터(7)로부터의 공급 전압의 저하를 검지하여, 컨트롤러(4)에 통지한다. 컨트롤러(4)는, 당해 통지에 따라서 축전지로부터의 방전 전압의 저하를 판단한다.
스텝 S6에 있어서, 컨트롤러(4)는, 축전지로부터의 방전 전압이 저하되기 시작한 경우(스텝 S6에 있어서 예)에는, 인버터 측의 전환 회로(9)를 오프로 한다(스텝 S8). 컨트롤러(4)는, 제어 전원 회로(2)로부터의 통지에 따라서 전환 회로(9)를 오프로 한다.
다음으로, 컨트롤러(4)는, 전환 회로(9)를 오프로 한 것을 통지한다(스텝 S9). 컨트롤러(4)는, 다른 교류 출력 변환기(10)의 컨트롤러(4)에 대하여 전환 회로(9)를 오프로 한 것을 통지한다.
다음으로, 컨트롤러(4)는, 모든 장치가 정지했는지 여부를 판단한다(스텝 S10). 컨트롤러(4)는, 다른 교류 출력 변환기(10)의 전환 회로(9)를 오프로 한 것을 통지하는 신호를 모든 장치로부터 수신했는지 여부를 판단한다.
스텝 S10에 있어서, 컨트롤러(4)는, 모든 장치가 정지했다고 판단한 경우(스텝 S10에 있어서 예)에는, 바이패스 측의 전환 회로(8)를 온으로 한다(스텝 S12).
스텝 S10에 있어서, 컨트롤러(4)는, 모든 장치가 정지하지 않는다고 판단한 경우(스텝 S10에 있어서 아니오)에는, 스텝 S10의 상태를 유지한다.
그리고, 처리를 종료한다(엔드).
또, 상기의 구성에 있어서는, 제어 전원 회로(2)는, 컨버터(5)의 입력 측 및 인버터(7)의 출력 측과 접속되고, 각각의 교류 전압을 검지하여, 컨트롤러(4)에 정전 혹은 인버터(7)로부터의 공급 전압의 저하를 통지하는 방식에 대하여 설명했다. 한편, 제어 전원 회로(2) 대신에 다른 센서를 이용하여 전압을 검지하여 컨트롤러(4)에 통지하는 방식을 채용하도록 하더라도 좋다. 혹은, 컨트롤러(4)가 직접, 컨버터(5)의 입력 측 및 인버터(7)의 출력 측과 접속되고, 각각의 교류 전압을 검지하여, 정전 혹은 인버터(7)로부터의 공급 전압의 저하를 검지하도록 하더라도 좋다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명했지만, 이번 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의해 나타내어지고, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
1 : 무정전 전원 시스템
2 : 제어 전원 회로
3 : 외부 교류 전원
4 : 컨트롤러
5 : 컨버터
6 : 축전지
7 : 인버터
8, 9 : 전환 회로
10 : 교류 출력 변환기
20 : 부하

Claims (3)

  1. 교류 부하에 전력을 공급하는 병렬 접속한 복수의 교류 출력 변환기를 구비하고,
    각 상기 교류 출력 변환기는,
    외부 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 교류 직류 변환기와,
    상기 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 상기 교류 부하에 공급하는 직류 교류 변환기와,
    상기 직류 교류 변환기와 병렬로 접속되고, 상기 직류 전압을 축전하는 2차 전지와,
    상기 교류 부하와 상기 직류 교류 변환기의 사이에 마련된 제 1 전환 회로와,
    상기 직류 교류 변환기로부터 공급하는 상기 교류 전압 대신에, 상기 외부 교류 전압을 직접적으로 상기 교류 부하에 공급하기 위한 바이패스 경로와,
    상기 교류 부하와 상기 바이패스 경로의 사이에 마련된 제 2 전환 회로와,
    정전 시 및 전력 복구 시에 상기 제 1 및 제 2 전환 회로를 제어하는 전환 제어 회로와,
    상기 외부 교류 전압 및 상기 교류 전압의 공급을 받아서 상기 전환 제어 회로의 제어 전압을 생성하기 위한 제어 전원 회로를 포함하고,
    상기 전환 제어 회로는,
    상기 외부 교류 전압의 정전 시에 상기 2차 전지로부터 상기 교류 부하로의 전압 공급의 저하를 검지한 경우에, 상기 제 1 전환 회로를 오프로 하고,
    상기 외부 교류 전압의 정전 시에 상기 복수의 교류 출력 변환기로부터 상기 교류 부하로의 전압의 공급이 모두 정지한 것을 검지한 경우에, 상기 제 2 전환 회로를 온으로 하고,
    상기 제어 전원 회로는, 상기 외부 교류 전압의 정전 시에 상기 제 1 전환 회로가 오프가 된 후, 상기 2차 전지로부터의 직류 전압의 공급을 받아서 상기 직류 교류 변환기에 의해 변환되는 상기 교류 전압에 따라서 상기 제어 전압의 생성을 계속하는
    전력 공급 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전환 제어 회로는, 통상 시에는 상기 제 1 전환 회로를 온으로 하고, 상기 제 2 전환 회로를 오프로 하고 있는 전력 공급 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    각 상기 교류 출력 변환기의 전환 제어 회로는, 다른 상기 교류 출력 변환기의 전환 제어 회로와 접속되고, 상기 다른 상기 교류 출력 변환기로부터 상기 교류 부하로의 전압의 정지 신호의 입력을 받는 전력 공급 시스템.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7455737B2 (ja) 2020-12-03 2024-03-26 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力供給システムおよび電力供給システムの制御方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0511751U (ja) * 1991-07-23 1993-02-12 東洋電機製造株式会社 無停電電源装置の制御電源回路
JP2002010527A (ja) * 2000-06-27 2002-01-11 Mitsubishi Electric Corp 無停電電源装置の並列運転システム
US20070210652A1 (en) * 2006-03-10 2007-09-13 Eaton Power Quality Corporation Nested Redundant Uninterruptible Power Supply Apparatus and Methods
JP2008283788A (ja) * 2007-05-10 2008-11-20 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 無停電電源装置の制御電源回路
KR20120038004A (ko) * 2009-09-16 2012-04-20 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 전력 변환 시스템 및 무정전 전원 시스템
JP2015180136A (ja) * 2014-03-19 2015-10-08 東芝三菱電機産業システム株式会社 無停電電源システム
JP2017050933A (ja) 2015-08-31 2017-03-09 東芝三菱電機産業システム株式会社 無停電電源システム
WO2018154948A1 (ja) * 2017-02-21 2018-08-30 富士電機株式会社 無停電電源システムおよび無停電電源装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02280640A (ja) * 1989-04-20 1990-11-16 Toshiba Corp 無停電電源装置の制御電源回路
KR100698231B1 (ko) * 1998-10-12 2007-03-21 산요 덴키 가부시키가이샤 무정전 전원장치
JP2007020263A (ja) * 2005-07-06 2007-01-25 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 無停電電源装置およびその運転方法
JP4519077B2 (ja) * 2006-01-24 2010-08-04 日本電信電話株式会社 電源システムならびに電源システム制御のためのプログラムおよびそれを記録した記録媒体
JP4406655B2 (ja) * 2007-06-28 2010-02-03 日本電信電話株式会社 電源システム
JP2009044923A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Origin Electric Co Ltd 電源システム
JP2009100502A (ja) * 2007-10-15 2009-05-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 電源切替装置およびこれを用いた電源システム
SG11201705208UA (en) * 2015-03-11 2017-09-28 Mitsubishi Electric Corp Power supply device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0511751U (ja) * 1991-07-23 1993-02-12 東洋電機製造株式会社 無停電電源装置の制御電源回路
JP2002010527A (ja) * 2000-06-27 2002-01-11 Mitsubishi Electric Corp 無停電電源装置の並列運転システム
US20070210652A1 (en) * 2006-03-10 2007-09-13 Eaton Power Quality Corporation Nested Redundant Uninterruptible Power Supply Apparatus and Methods
JP2008283788A (ja) * 2007-05-10 2008-11-20 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 無停電電源装置の制御電源回路
KR20120038004A (ko) * 2009-09-16 2012-04-20 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 전력 변환 시스템 및 무정전 전원 시스템
JP2015180136A (ja) * 2014-03-19 2015-10-08 東芝三菱電機産業システム株式会社 無停電電源システム
JP2017050933A (ja) 2015-08-31 2017-03-09 東芝三菱電機産業システム株式会社 無停電電源システム
WO2018154948A1 (ja) * 2017-02-21 2018-08-30 富士電機株式会社 無停電電源システムおよび無停電電源装置

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Publication number Publication date
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