JP7293152B2 - Uninterruptible power supply and control method for uninterruptible power supply - Google Patents
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Description
本開示は、無停電電源装置に関する。 The present disclosure relates to uninterruptible power supplies.
従来より、商用電源が停電した場合に蓄電装置より電力を負荷へ供給する無停電電源装置が知られている(特許文献1)。 Conventionally, there has been known an uninterruptible power supply that supplies electric power from a power storage device to a load when a commercial power supply fails (Patent Document 1).
また、商用電源が停電した場合に商用電源の代わりに発電機と切り替えて、発電機から電力を供給するシステムが構築される場合もある。 Further, in some cases, a system is constructed in which power is supplied from the generator by switching to a generator instead of the commercial power supply when the commercial power supply fails.
従来のシステムでは、発電機に切り替わった後でも商用電源が供給されていたのと同じように蓄電装置に充電される状態が継続されていた。 In the conventional system, even after switching to the generator, the power storage device continues to be charged in the same manner as when commercial power is supplied.
しかしながら、発電機の種類によっては、蓄電装置への充電が過負荷になる可能性がある。 However, depending on the type of generator, there is a possibility that the charging of the power storage device may become an overload.
したがって、当該過負荷の状態の場合には、システムが再度停電状態になる可能性も考えられる。 Therefore, in the case of the overload state, it is possible that the system will be in a power outage state again.
本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであって、簡易な方式で商用電源が停電した場合でも蓄電装置から負荷への給電信頼性を向上させることが可能な無停電電源装置および無停電電源装置の制御方法を提供する。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and is an uninterruptible power supply that can improve the reliability of power supply from a power storage device to a load even when the commercial power supply fails with a simple method. and a control method for an uninterruptible power supply.
ある局面に従う無停電電源装置は、商用電源からの交流電圧を直流電圧に変換する交流直流変換器と、直流電圧を交流電圧に変換して交流負荷に供給する直流交流変換器と、直流交流変換器と並列に接続され、直流電圧を蓄電して、交流負荷に電力を供給するための蓄電装置と、蓄電装置を制御するコントローラとを備える。コントローラは、商用電源からの電力供給を受けている場合には、第1の充電電流により蓄電装置に蓄電されるように制御し、商用電源からの電力供給が停止し、発電機から電力供給を受けている場合には、蓄電装置の放電可能時間を計測し、計測した放電可能時間が第1の放電可能時間以上であるか否かを判断し、計測した放電可能時間が第1の放電可能時間以上である場合には、蓄電装置への蓄電を停止する。計測した放電可能時間が第1の放電可能時間未満である場合には、第1の充電電流よりも小さい第2の充電電流により蓄電装置に蓄電されるように制御する。 An uninterruptible power supply according to one aspect includes an AC-DC converter that converts AC voltage from a commercial power source into DC voltage, a DC-AC converter that converts the DC voltage into AC voltage and supplies it to an AC load, and a DC-AC converter. a power storage device connected in parallel with the device, storing a DC voltage and supplying power to an AC load; and a controller controlling the power storage device. When receiving power supply from the commercial power source, the controller controls the power storage device to store power with the first charging current, stops power supply from the commercial power source, and stops power supply from the generator. If so, the dischargeable time of the power storage device is measured, it is determined whether the measured dischargeable time is equal to or longer than the first dischargeable time, and the measured dischargeable time is the first dischargeable time. If it is equal to or longer than the hour, charging the power storage device is stopped. When the measured dischargeable time is less than the first dischargeable time, control is performed so that the power storage device is charged with a second charging current that is smaller than the first charging current.
好ましくは、コントローラは、第2の充電電流により蓄電装置に蓄電される場合に、蓄電装置の放電可能時間を再計測し、再計測した放電可能時間が第1の放電可能時間よりも長い第2の放電可能時間以上であるか否かを判断し、再計測した放電可能時間が第2の放電可能時間以上であると判断した場合には、蓄電装置への蓄電を停止する。 Preferably, when the power storage device is charged with the second charging current, the controller re-measures the dischargeable time of the power storage device, and measures the remeasured second dischargeable time longer than the first dischargeable time. , and if it is determined that the remeasured dischargeable time is equal to or longer than the second dischargeable time, charging the power storage device is stopped.
好ましくは、コントローラは、商用電源からの電力供給を受けている場合には、蓄電装置の放電可能時間を計測し、計測した放電可能時間が第1の放電可能時間以上であるか否かを判断し、計測した放電可能時間が第1の放電可能時間未満である場合には、第1の充電電流よりも大きい第3の充電電流により蓄電装置に蓄電されるように制御する。 Preferably, the controller measures the dischargeable time of the power storage device when receiving power supply from the commercial power supply, and determines whether the measured dischargeable time is equal to or longer than the first dischargeable time. If the measured dischargeable time is less than the first dischargeable time, control is performed so that the power storage device is charged with a third charging current that is greater than the first charging current.
商用電源からの交流電圧を直流電圧に変換する交流直流変換器と、直流電圧を交流電圧に変換して交流負荷に供給する直流交流変換器と、直流交流変換器と並列に接続され、直流電圧を蓄電して、交流負荷に電力を供給するための蓄電装置とを含む無停電電源装置の制御方法であって、商用電源からの電力供給を受けている場合には、第1の充電電流により蓄電装置に蓄電されるように制御するステップと、商用電源からの電力供給が停止し、発電機から電力供給を受けている場合には、蓄電装置の放電可能時間を計測するステップと、計測した放電可能時間が第1の放電可能時間以上であるか否かを判断するステップと、計測した放電可能時間が第1の放電可能時間以上である場合には、蓄電装置への蓄電を停止するステップと、計測した放電可能時間が第1の放電可能時間未満である場合には、第1の充電電流よりも小さい第2の充電電流により蓄電装置に蓄電されるように制御するステップとを備える。 An AC-DC converter that converts AC voltage from a commercial power supply to DC voltage, a DC-AC converter that converts DC voltage to AC voltage and supplies it to an AC load, and a DC-AC converter that is connected in parallel to generate a DC voltage and a power storage device for supplying power to an AC load, wherein when power is supplied from a commercial power supply, the first charging current a step of controlling the power storage device to be charged; a step of measuring the dischargeable time of the power storage device when the power supply from the commercial power supply is stopped and the power is being supplied from the generator; determining whether or not the dischargeable time is equal to or longer than the first dischargeable time; and, if the measured dischargeable time is equal to or longer than the first dischargeable time, stopping charging the power storage device. and, if the measured dischargeable time is less than the first dischargeable time, controlling the power storage device to store electricity with a second charging current that is smaller than the first charging current.
一実施例によれば、本開示は、簡易な方式で商用電源が停電した場合でも蓄電装置から負荷への給電信頼性を向上させることが可能である。 According to one embodiment, the present disclosure can improve the reliability of power supply from a power storage device to a load in a simple manner even when a commercial power supply fails.
本実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。 This embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are given the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
図1は、実施形態に基づく無停電電源システム1の構成を説明する図である。
図1に示されるように、無停電電源装置10は、交流入力電源3あるいは発電機2および負荷20に接続される。交流入力電源3と発電機2は切替可能に設けられている。
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of an uninterruptible
As shown in FIG. 1,
交流入力電源3は、無停電電源装置10に交流電力を供給する交流電源であり、例えば商用交流電源である。また、発電機2は、自家用発電機等によって構成される。交流入力電源3に停電が生じた場合には、発電機2を駆動する。なお、無停電電源装置10からの信号によって発電機2を駆動するようにしても良いし、他の手段で発電機2を駆動するようにしても良い。
The AC
交流入力電源の一例として三相三線(3φ3W)式を示す。ただし、交流入力電源の種類は三相三線式に限定されず、たとえば三相四線式の電源でもよいし、単相三線式の電源でもよい。 A three-phase three-wire (3φ3W) system is shown as an example of an AC input power supply. However, the type of AC input power supply is not limited to the three-phase three-wire system, and may be, for example, a three-phase four-wire power supply or a single-phase three-wire power supply.
無停電電源装置10は、コンバータ5と、蓄電装置30と、インバータ7と、チョッパ回路6と、切替回路8と、電流センサ9と、無停電電源装置10全体を制御するコントローラ4とを備える。
The
切替回路8は、交流入力電源3と発電機2との供給径路を切り替える。
コンバータ5と、インバータ7とは、交流入力電源3と負荷20との間に直列に接続される。
The switching circuit 8 switches supply paths between the AC
Converter 5 and
蓄電装置30は、インバータ7と並列にチョッパ回路6を介してコンバータ5と接続される。
コンバータ5は、交流入力電源3から供給される交流電圧を直流電圧に変換する。インバータ7は、コンバータ5により変換された直流電圧を交流電圧に変換する。
Converter 5 converts an AC voltage supplied from AC
チョッパ回路6は、直流電圧の電圧レベルを変換して蓄電装置30に供給する。
電流センサ9は、負荷20に供給される電流を検出する。電流センサ9で検出した電流値はコントローラ4に出力される。
なお、切替回路8、コンバータ5、チョッパ回路6、インバータ7、蓄電装置30、電流センサ9の各々は、コントローラ4によって制御される。
Switching circuit 8 ,
蓄電装置30は、スイッチ32と、2次電池34とを含む。
蓄電装置30は、交流入力電源3が交流電圧を供給できないとき(たとえば停電時)において、インバータ7に直流電圧を供給するための装置である。なお、スイッチ32は導通しており、コンバータ5から2次電池34に対する充電が行われている。
交流入力電源3から交流電力を供給されている通常時には、コンバータ5によって生成された直流電圧が蓄電装置30に蓄電されるとともに、インバータ7によって交流電圧に変換されて負荷20に供給される。
When AC power is normally supplied from the AC
一方、交流入力電源3からの交流電圧の供給が停止した停電時には、発電機2が駆動されて、切替回路8により発電機2とコンバータ5とが接続される。そして、コンバータ5によって生成された直流電圧が蓄電装置30に必要に応じて蓄電されるとともに、インバータ7によって交流電圧に変換されて負荷20に供給される。
On the other hand, in the event of a power failure in which the supply of AC voltage from the AC
また、発電機2が駆動されてから運転を開始するまでの間、ならびに発電機2が故障等により停止している場合には、コンバータ5の運転が停止され、蓄電装置30に蓄えられた直流電圧がインバータ7によって交流電圧に変換されて負荷20に供給される。
Further, during the period from when the
したがって、無停電電源装置によれば、停電時であり、かつ発電機2が故障により停止した場合であっても蓄電装置30に蓄えられた電力を用いて負荷20の運転を継続することができる。
Therefore, according to the uninterruptible power supply, it is possible to continue the operation of the
コントローラ4は、通常時および停電時において、負荷20に供給する交流電圧を発生させるために、切替回路8、コンバータ5、チョッパ回路6、インバータ7、蓄電装置30、電流センサ9を制御するための制御装置であり、一例として、CPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などの記憶部とを含むマイクロコンピュータを主体として構成される。そして、コントローラ4は、予めROMなどに格納されたプログラムをCPUがRAMに読出して実行することによって、切替回路8、コンバータ5、チョッパ回路6、インバータ7、蓄電装置30、電流センサ9等を制御する。
The
なお、コントローラ4の少なくとも一部は、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。
Note that at least a part of the
図2は、実施形態に基づくコントローラ4の機能構成について説明する図である。
図2に示されるように、コントローラ4は、放電可能時間算出部40と、充電モード切替判定部42と、充電電流指令部44と、ゲート指令部46とを含む。
FIG. 2 is a diagram illustrating the functional configuration of the
As shown in FIG. 2 , the
放電可能時間算出部40は、2次電池34の蓄電率を示す蓄電データSOCと、電流センサ9からの負荷電流と、使用年数とに基づいて2次電池34の放電可能時間を算出する。なお、蓄電データSOCは、2次電池34から出力される場合について説明するが、他の方式により蓄電データを取得するようにしてもよい。例えば、2次電池34に電流センサを設けて、当該電流センサで検出される電流値に基づいて2次電池34の蓄電率を取得しても良いし、2次電池34の蓄電電圧から蓄電率を取得しても良い。
The dischargeable
本例においては、2次電池34の蓄電率を示す蓄電データSOCと、電流センサ9からの負荷電流と、使用年数とに基づいて2次電池34の放電可能時間を算出する場合について説明するが、これに限られず2次電池34の蓄電率を示す蓄電データSOCのみに基づいて2次電池34の放電可能時間を算出するようにしても良い。また、負荷電流あるいは使用年数、あるいは他のパラメータの少なくともいずれか1つと組み合わせて2次電池34の放電可能時間を算出するようにしても良い。
In this example, a case will be described in which the dischargeable time of the
充電モード切替判定部42は、放電可能時間算出部40で算出された放電可能時間に基づいて充電モードの切替を判定する。
The charge mode switching
充電モード切替判定部42は、判定結果を充電電流指令部44に出力する。
充電電流指令部44は、判定結果に基づいてゲート指令部46に指令電流を出力する。
Charging mode
Charging
ゲート指令部46は、充電電流指令部44からの指令電流に基づいてチョッパ回路6を制御する。具体的には、ゲート指令部46は、チョッパ回路6を介して供給される充電電流を停止する。あるいは、ゲート指令部46は、チョッパ回路6を介して供給される充電電流量を所定の電流量(第1の充電電流)以下の電流量(第2の充電電流)に設定する。あるいは、ゲート指令部46は、チョッパ回路6を介して供給される充電電流量を通常時の所定の電流量(第1の充電電流)に設定する。あるいは、ゲート指令部46は、チョッパ回路6を介して供給される充電電流量を通常時の所定の電流量(第1の充電電流)よりも大きい電流量(第3の充電電流)が流れるように調整する。
図3は、実施形態に基づく2次電池34の放電能力について説明する図である。
図3に示されるように2次電池34の放電能力は経年劣化により低下する。
FIG. 3 is a diagram explaining the discharge capability of the
As shown in FIG. 3, the discharge capability of the
具体的には、一例として5年以降は放電能力の低下はみられない。10年経過頃から次第に放電能力は低下する。15年経過時には放電能力は70%に低下する。 Specifically, as an example, no decrease in discharge capacity is observed after 5 years. After about 10 years, the discharge capability gradually decreases. After 15 years, the discharge capacity drops to 70%.
したがって、2次電池34の使用年数を考慮して放電能力に基づく放電時間を算出する必要がある。
Therefore, it is necessary to calculate the discharge time based on the discharge capacity in consideration of the years of use of the
また、2次電池34の放電時間は、2次電池34の蓄電率を示す蓄電データおよび負荷電流によっても異なる。
The discharge time of the
図4は、実施形態に基づく2次電池の放電時間の算出に用いられるテーブルについて説明する図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating a table used for calculating the discharge time of a secondary battery according to the embodiment.
図4に示されるように、一例として2次電池34の蓄電データと、負荷電流と、2次電池34の使用年数と推定放電時間とがそれぞれ関連付けられている場合が示されている。
As shown in FIG. 4, as an example, the storage data of the
具体的には、2次電池34の蓄電データと、負荷電流と、2次電池34の使用年数とに基づいて2次電池の推定放電時間を算出する。
Specifically, the estimated discharge time of the secondary battery is calculated based on the storage data of the
2次電池34の使用年数に従って図3で説明した放電能力を算出することが可能である。そして、算出した放電能力に基づいて、2次電池34の蓄電データと、負荷電流とを用いて推定放電時間を算出することが可能である。
It is possible to calculate the discharge capacity described with reference to FIG. 3 according to the age of the
例えば、2次電池34の蓄電データとして「40%」、負荷電流が定格の20%、使用年数が「5年」である場合に、推定放電時間が「10分」である場合が示されている。
For example, when the storage data of the
2次電池34の蓄電データとして「50%」、負荷電流が定格の20%、使用年数が「5年」である場合に、推定放電時間が「11分」である場合が示されている。
A case is shown in which the storage data of the
2次電池34の蓄電データとして「50%」、負荷電流が定格の20%、使用年数が「10年」である場合に、推定放電時間が「10.5分」である場合が示されている。
A case is shown in which the storage data of the
2次電池34の蓄電データとして「40%」、負荷電流が定格の10%、使用年数が「5年」である場合に、推定放電時間が「20分」である場合が示されている。
A case is shown in which the storage data of the
2次電池34の蓄電データとして「40%」、負荷電流が定格の10%、使用年数が「10年」である場合に、推定放電時間が「19分」である場合が示されている。
A case is shown in which the storage data of the
本例においては、一例として、推定放電時間「10分」を基準とする。
図5は、実施形態に基づくコントローラ4の2次電池の充放電モードを制御するフロー図である。
In this example, as an example, the estimated discharge time "10 minutes" is used as a reference.
FIG. 5 is a flowchart for controlling the charge/discharge mode of the secondary battery of the
図5を参照して、コントローラ4は、停電中であるか否かを判断する(ステップS2)。交流入力電源3からの電力供給が停止したか否かを判断する。交流入力電源3からの電力供給が停止した場合には、切替回路8により発電機2からの供給径路に切り替えられる。また、発電機2が駆動するように指示される。一例として、発電機2は、駆動が指示されてから所定の期間後に運転を開始する。発電機2が運転を開始した場合には、発電機運転信号がコントローラ4に出力される。
Referring to FIG. 5,
ステップS2において、コントローラ4は、停電中であると判断した場合(ステップS2においてYES)には、次に、コントローラ4は、発電機が運転中か否かを判断する(ステップS4)。具体的には、充電モード切替判定部42は、発電機2から発電機運転信号の入力があったかどうかを判断する。発電機運転信号の入力があった場合には発電機が運転中であると判断する。
If the
ステップS4において、コントローラ4は、発電機が運転中で無いと判断した場合(ステップS4においてNO)には、放電モードを実行する(ステップS6)。充電モード切替判定部42は、充電モードを放電モードに設定する。充電電流指令部44は、充電電流を0に設定する。したがって、この場合は蓄電装置30への充電が行われず、放電が行われる。
When the
そして、コントローラ4は、無停電電源装置10の処理が終了したか否かを判断する(ステップS8)。コントローラ4は、動作終了の指示を受けたか否かを判断する。
Then, the
ステップS8において、コントローラ4は、無停電電源装置10の処理が終了したと判断した場合(ステップS8においてYES)には、処理を終了する(エンド)。コントローラ4は、動作終了の指示を受けた場合には処理を終了する。
In step S8, when the
一方、ステップS8において、コントローラ4は、無停電電源装置10の処理が終了していないと判断した場合(ステップS8においてNO)には、ステップS2戻り、上記処理を繰り返す。
On the other hand, when the
一方、ステップS4において、コントローラ4は、発電機が運転中であると判断した場合(ステップS4においてYES)には、推定放電時間を算出する(ステップS9)。放電可能時間算出部40は、電流センサ9から出力される負荷電流と、2次電池34の蓄電データSOCと、2次電池34の使用年数とに基づいて推定放電時間を算出する。放電可能時間算出部40は、図4で説明した放電可能時間テーブルを用いて推定放電時間を算出する。
On the other hand, when the
次に、コントローラ4は、推定放電時間が第1仕様放電時間以上であるか否かを判断する(ステップS10)。充電モード切替判定部42は、算出した推定放電時間が第1仕様放電時間以上(一例として10分以上)であるか否かを判断する。
Next, the
ステップS10において、コントローラ4は、推定放電時間が第1仕様放電時間以上であると判断した場合(ステップS10においてYES)には、充電停止モードを実行する(ステップS12)。充電モード切替判定部42は、算出した推定放電時間が第1仕様放電時間以上(一例として10分以上)である場合には、充電停止モードに設定する。充電モード切替判定部42は、充電モードを充電停止モードに設定する。充電電流指令部44は、充電電流を0に設定する。したがって、この場合は蓄電装置30への充電は行われない。
When the
第1仕様放電時間(一例として10分)が確保されているため発電機2に対して過大な負荷を掛けないようにすることが可能である。
Since the first specification discharge time (eg, 10 minutes) is ensured, it is possible to prevent the
一方、ステップS10において、コントローラ4は、推定放電時間が第1仕様放電時間以上で無いと判断した場合(ステップS10においてNO)には、低速充電モードを実行する(ステップS14)。充電モード切替判定部42は、算出した推定放電時間が第1仕様放電時間以上(一例として10分以上)で無い場合には、低速充電モードに設定する。充電電流指令部44は、低速充電モードの設定にしたがって充電電流を小さい値(第2の充電電流)に設定する。充電電流指令部44で設定された充電電流にしたがってゲート指令部46は、チョッパ回路6を制御する。これにより、設定された小さい第2の充電電流で2次電池34への充電が行われる。第2の充電電流で充電が行われることにより、第1仕様放電時間(一例として10分)が確保されていない場合であっても発電機2に対して過大な負荷を掛けないように蓄電装置30への充電が可能である。
On the other hand, when the
次に、コントローラ4は、推定放電時間を算出する(ステップS15)。放電可能時間算出部40は、電流センサ9から出力される負荷電流と、2次電池34の蓄電データSOCと、2次電池34の使用年数とに基づいて推定放電時間を算出する。放電可能時間算出部40は、図4で説明した放電可能時間テーブルを用いて推定放電時間を算出する。
Next, the
次に、コントローラ4は、推定放電時間が第2仕様放電時間以上であるか否かを判断する(ステップS16)。充電モード切替判定部42は、算出した推定放電時間が第2仕様放電時間以上(一例として11分以上)であるか否かを判断する。
Next, the
次に、ステップS16において、コントローラ4は、推定放電時間が第2仕様放電時間以上で無いと判断した場合(ステップS16においてNO)には、ステップS14に戻る。充電モード切替判定部42は、算出した推定放電時間が第2仕様放電時間以上(一例として11分以上)で無い場合には、ステップS14に戻り低速充電モードを維持する。
Next, when the
一方、ステップS16において、コントローラ4は、推定放電時間が第2仕様放電時間以上であると判断した場合(ステップS16においてYES)には、ステップS2に戻り、上記処理を繰り返す。
On the other hand, when the
充電電流指令部44は、蓄電装置30において低速充電モードによる充電が行われて第2使用放電時間が確保された場合には、低速充電モードから充電停止モードに切り替える。第1仕様放電時間(一例として10分)が確保されていない場合であっても発電機2に対して第2仕様放電時間(一例として11分)が確保されるまで充電するとともに、充電された場合には過大な負荷を掛けないように充電を停止することが可能である。
When
ステップS2において、コントローラ4は、停電中で無いと判断した場合(ステップS2においてNO)には、推定放電時間を算出する(ステップS17)。放電可能時間算出部40は、電流センサ9から出力される負荷電流と、2次電池34の蓄電データSOCと、2次電池34の使用年数とに基づいて推定放電時間を算出する。放電可能時間算出部40は、図4で説明した放電可能時間テーブルを用いて推定放電時間を算出する。
When the
次に、コントローラ4は、推定放電時間が第1仕様放電時間以上であるか否かを判断する(ステップS18)。充電モード切替判定部42は、算出した推定放電時間が第1仕様放電時間以上(一例として10分以上)であるか否かを判断する。
Next, the
ステップS18において、コントローラ4は、推定放電時間が第1仕様放電時間以上であると判断した場合(ステップS18においてYES)には、通常充電モードを実行する(ステップS20)。充電モード切替判定部42は、算出した推定放電時間が第1仕様放電時間以上(一例として10分以上)であると判断した場合には、通常充電モードに設定する。充電電流指令部44は、通常充電モードの設定にしたがって所定の充電電流(第1の充電電流)に設定する。充電電流指令部44で設定された第1の充電電流にしたがってゲート指令部46は、チョッパ回路6を制御する。これにより、設定された第1の充電電流で2次電池34への充電が行われる。第1の充電電流で充電が行われることにより、蓄電装置30からの給電信頼性を確保することが可能である。
When the
次に、ステップS2に戻り、コントローラ4は、上記処理を繰り返す。
一方、ステップS18において、コントローラ4は、推定放電時間が第1仕様放電時間以上で無いと判断した場合(ステップS18においてNO)には、高速充電モードを実行する(ステップS22)。充電モード切替判定部42は、算出した推定放電時間が第1仕様放電時間以上(一例として10分以上)で無いと判断した場合には、高速充電モードに設定する。充電電流指令部44は、高速充電モードの設定にしたがって所定の充電電流よりも大きい電流量(第3の充電電流)に設定する。充電電流指令部44で設定された大きい第3の充電電流にしたがってゲート指令部46は、チョッパ回路6を制御する。これにより、設定された大きい充電電流で2次電池34への充電が行われる。第3の充電電流で充電が行われることにより、高速に蓄電装置30への充電が実行される。当該処理により、蓄電装置30からの給電信頼性を確保することが可能である。
Next, returning to step S2, the
On the other hand, when the
次に、ステップS2に戻り、コントローラ4は、上記処理を繰り返す。
図6は、実施形態に基づく蓄電装置30の充放電モードの切り替えについて説明する図である。
Next, returning to step S2, the
FIG. 6 is a diagram illustrating switching of charge/discharge modes of the
図6に示されるように、停電が生じた場合には、放電モードに設定される。
これにより、蓄電装置30から負荷20に電力が供給される。
As shown in FIG. 6, when a power failure occurs, the discharge mode is set.
Thus, power is supplied from the
次に、発電機の運転が開始される。
この場合に蓄電装置30の推定放電時間が算出される。この場合には、推定放電時間が第1仕様放電時間以上であると判断する。
Next, the operation of the generator is started.
In this case, the estimated discharge time of
この場合、充電停止モードに設定される。
これにより、第1仕様放電時間を確保することが可能であり、給電信頼性を向上させることが可能である。
In this case, the charging stop mode is set.
As a result, the first specification discharge time can be secured, and power supply reliability can be improved.
また、仮に、推定放電時間が第1仕様放電時間以上で無いと判断された場合には、低速充電モードに設定される。これにより、第2仕様放電時間以上となるまで蓄電装置30に充電される。そして、その後充電停止モードに設定される。
Further, if it is determined that the estimated discharge time is less than the first specification discharge time, the low-speed charge mode is set. As a result, the
なお、第2仕様放電時間以上となるまで低速充電モードとしたのは、充電停止モードと、低速充電モードとのモードが繰り返し変更されることを防止するためである。 The reason why the low-speed charge mode is set until the discharge time reaches the second specification discharge time or longer is to prevent the mode from being repeatedly changed between the charge stop mode and the low-speed charge mode.
なお、本例においては、一例としてチョッパ回路6に指示して充電電流の電流量を調整する場合について説明したが、チョッパ回路6を調整するのではなく、例えば、コンバータ5に直接指示して変換する電力量を調整して充電電流の電流量を調整することも可能である。また、当該構成においてチョッパ回路6を設けない構成とすることも可能である。
In this example, the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
1 無停電電源システム、2 発電機、3 交流入力電源、4 コントローラ、5 コンバータ、6 チョッパ回路、7 インバータ、10 無停電電源装置、20 負荷、40 放電可能時間算出部、42 充電モード切替判定部、44 充電電流指令部、46 ゲート指令部。 1 uninterruptible power supply system, 2 generator, 3 AC input power supply, 4 controller, 5 converter, 6 chopper circuit, 7 inverter, 10 uninterruptible power supply, 20 load, 40 dischargeable time calculation unit, 42 charge mode switching determination unit , 44 charging current command section, 46 gate command section.
Claims (4)
前記直流電圧を交流電圧に変換して交流負荷に供給する直流交流変換器と、
前記直流交流変換器と並列に接続され、前記直流電圧を蓄電して、前記交流負荷に電力を供給するための蓄電装置と、
前記蓄電装置を制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、
前記商用電源からの電力供給を受けている場合には、第1の充電電流により前記蓄電装置に蓄電されるように制御し、
前記商用電源からの電力供給が停止し、発電機から電力供給を受けている場合には、前記交流負荷に供給される負荷電流と、前記蓄電装置の使用年数と、前記蓄電装置の蓄電率との関係に基づいて規定された放電可能時間テーブルを用いて前記蓄電装置の放電可能時間を計測し、
計測した放電可能時間が第1の放電可能時間以上であるか否かを判断し、
前記計測した放電可能時間が前記第1の放電可能時間以上である場合には、前記蓄電装置への蓄電を停止し、
前記計測した放電可能時間が前記第1の放電可能時間未満である場合には、前記第1の充電電流よりも小さい第2の充電電流により前記蓄電装置に蓄電されるように制御する、無停電電源装置。 an AC/DC converter that converts AC voltage from a commercial power supply to DC voltage;
a DC/AC converter that converts the DC voltage into an AC voltage and supplies it to an AC load;
a power storage device connected in parallel with the DC/AC converter for storing the DC voltage and supplying power to the AC load;
A controller that controls the power storage device,
The controller is
When receiving power supply from the commercial power source, control is performed so that the power storage device is charged with a first charging current;
When the power supply from the commercial power supply is stopped and the power is supplied from the generator, the load current supplied to the AC load, the age of the power storage device, and the power storage rate of the power storage device measuring the dischargeable time of the power storage device using a dischargeable time table defined based on the relationship of
Determining whether the measured dischargeable time is equal to or longer than the first dischargeable time,
when the measured dischargeable time is equal to or longer than the first dischargeable time, stopping power storage in the power storage device;
When the measured dischargeable time is less than the first dischargeable time, the power storage device is controlled to store electricity with a second charging current that is smaller than the first charging current. Power supply.
前記第2の充電電流により前記蓄電装置に蓄電される場合に、前記蓄電装置の放電可能時間を再計測し、
再計測した放電可能時間が前記第1の放電可能時間よりも長い第2の放電可能時間以上であるか否かを判断し、
前記再計測した放電可能時間が前記第2の放電可能時間以上であると判断した場合には、前記蓄電装置への蓄電を停止する、請求項1記載の無停電電源装置。 The controller is
re-measuring a dischargeable time of the power storage device when power is stored in the power storage device with the second charging current;
Determining whether the remeasured dischargeable time is equal to or longer than a second dischargeable time longer than the first dischargeable time,
2. The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein when it is determined that said remeasured dischargeable time is equal to or longer than said second dischargeable time, charging of said power storage device is stopped.
前記商用電源からの電力供給を受けている場合には、前記蓄電装置の放電可能時間を計測し、
計測した放電可能時間が前記第1の放電可能時間以上であるか否かを判断し、
前記計測した放電可能時間が前記第1の放電可能時間未満である場合には、前記第1の充電電流よりも大きい第3の充電電流により前記蓄電装置に蓄電されるように制御する、請求項1記載の無停電電源装置。 The controller is
When receiving power supply from the commercial power supply, measuring the dischargeable time of the power storage device,
determining whether the measured dischargeable time is equal to or greater than the first dischargeable time;
3. Control is performed such that when the measured dischargeable time is shorter than the first dischargeable time, the power storage device is charged with a third charging current greater than the first charging current. 1. The uninterruptible power supply according to 1.
前記商用電源からの電力供給を受けている場合には、第1の充電電流により前記蓄電装置に蓄電されるように制御するステップと、
前記商用電源からの電力供給が停止し、発電機から電力供給を受けている場合には、前記交流負荷に供給される負荷電流と、前記蓄電装置の使用年数と、前記蓄電装置の蓄電率との関係に基づいて規定された放電可能時間テーブルを用いて前記蓄電装置の放電可能時間を計測するステップと、
計測した放電可能時間が第1の放電可能時間以上であるか否かを判断するステップと、
前記計測した放電可能時間が前記第1の放電可能時間以上である場合には、前記蓄電装置への蓄電を停止するステップと、
前記計測した放電可能時間が前記第1の放電可能時間未満である場合には、前記第1の充電電流よりも小さい第2の充電電流により前記蓄電装置に蓄電されるように制御するステップとを備える、無停電電源装置の制御方法。 an AC-DC converter that converts an AC voltage from a commercial power source into a DC voltage; a DC-AC converter that converts the DC voltage into an AC voltage and supplies the AC voltage to an AC load; and is connected in parallel with the DC-AC converter, A control method for an uninterruptible power supply including a power storage device for storing the DC voltage and supplying power to the AC load,
controlling the power storage device to store power with a first charging current when power is being supplied from the commercial power source;
When the power supply from the commercial power supply is stopped and the power is supplied from the generator, the load current supplied to the AC load, the age of the power storage device, and the power storage rate of the power storage device measuring the dischargeable time of the power storage device using a dischargeable time table defined based on the relationship of
determining whether the measured dischargeable time is equal to or longer than the first dischargeable time;
if the measured dischargeable time is equal to or longer than the first dischargeable time, stopping charging the power storage device;
and controlling the power storage device to store electricity with a second charging current that is smaller than the first charging current when the measured dischargeable time is less than the first dischargeable time. A control method for an uninterruptible power supply, comprising:
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