CN102356533A - 不间断供电电源装置 - Google Patents

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木下雅博
山本融真
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Abstract

一种不间断供电电源装置，包括：将整流器/斩波器电路(20)进行冷却的冷却器(21)；以及将PWM逆变器(4)进行冷却的冷却器(13)，整流器/斩波器电路(20)和冷却器(21)构成一体化的单元。因此，与对PWM整流器(2)和斩波器(3)分别设置冷却器(11、12)的现有技术相比，能力图实现装置的小型化。

Description

不间断供电电源装置
技术领域
本发明涉及不间断供电电源装置，特别涉及具有整流器、逆变器、和斩波器的不间断供电电源装置。
背景技术
以往，作为用于向计算机系统等重要负载稳定地提供交流功率的电源装置，广泛使用不间断供电电源装置。例如如日本专利特开平7-298516号公报(专利文献1)所示，不间断供电电源装置一般包括：整流器，该整流器将商用交流功率转换成直流功率；逆变器，该逆变器将直流功率转换成交流功率以提供给负载；以及斩波器，该斩波器在接受商用交流功率时，将由整流器所生成的直流功率提供给电池，在商用交流功率停电时，将电池的直流功率提供给逆变器。
专利文献1：日本专利特开平7-298516号公报
发明内容
然而，由于现有的不间断供电电源装置被分割成整流器、逆变器、和斩波器这三个单元，对各个单元的每个单元设置有冷却器，因此，存在装置大型化的问题。
因而，本发明的主要目的在于，提供一种小型的不间断供电电源装置。
本发明所涉及的不间断供电电源装置包括：整流器，该整流器将第一交流功率转换成直流功率；逆变器，该逆变器将直流功率转换成第二交流功率；斩波器，在被提供第一交流功率的情况下，该斩波器将直流功率从整流器提供给蓄电装置，在被停止提供第一交流功率的情况下，该斩波器将直流功率从蓄电装置提供给逆变器；第一冷却器，该第一冷却器将整流器和斩波器进行冷却；以及第二冷却器，该第二冷却器将逆变器进行冷却。整流器、斩波器、及第一冷却器构成一体化的单元。
在本发明所涉及的不间断供电电源装置中，设置有将整流器和斩波器进行冷却的第一冷却器、及将逆变器进行冷却的第二冷却器，整流器、斩波器、及第一冷却器构成一体化的单元。因此，与对整流器和斩波器分别设置冷却器的现有技术相比，能力图实现装置的小型化。
附图说明
图1是表示成为本发明的基础的不间断供电电源装置的结构的电路框图。
图2是表示图1所示的PWM整流器、斩波器、及PWM逆变器的结构的电路图。
图3是示意性地表示图1所示的不间断供电电源装置所产生的热量的电路框图。
图4是表示冷却图3所示的PWM整流器、斩波器、及PWM逆变器的方法的图。
图5是表示图4所示的冷却器的结构的图。
图6是表示本发明的实施方式1的不间断供电电源装置的结构的电路框图。
图7是表示图6所示的整流器/斩波器电路、及PWM逆变器的结构的电路图。
图8是示意性地表示图6所示的不间断供电电源装置所产生的热量的电路框图。
图9是表示冷却图3所示的整流器/斩波器电路、及PWM逆变器的方法的图。
图10是表示实施方式1的变形例的电路图。
图11是表示本发明的实施方式2的不间断供电电源装置的主要部分的电路框图。
图12是表示冷却图3所示的功率转换电路的方法的图。
标号说明
1    输入滤波器
2    PWM整流器
3    斩波器
4    PWM逆变器
5    输出滤波器
6    电池
7    商用交流电源
8    负载
11～13、21、21a～21c、33～35    冷却器
11a  平板部
11b  散热片
20   整流器/斩波器电路
30～32  功率转换电路
Q    IGBT元件
D    二极管
C    电容器
F    熔断器
CO-R R相部
CO-S S相部
CO-T T相部
CH-A A相部
CH-B B相部
CH-C C相部
IN-U U相部
IN-V V相部
IN-W W相部
具体实施方式
在对实施方式进行说明之前，首先对成为本发明申请的基础的不间断供电电源装置进行说明。如图1所示，不间断供电电源装置包括输入滤波器1、PWM整流器2、斩波器4、PWM逆变器4、输出滤波器5、以及电池(蓄电装置)6。
将输入滤波器1设置于商用交流电源7与PWM整流器2之间。输入滤波器1是使交流电压的频率(例如，60Hz)的信号通过、并截断由PWM整流器2所产生的载波频率(例如，10kHz)的信号的低通滤波器。因而，交流电压从商用交流电源7经由输入滤波器1传输至PWM整流器2，用输入滤波器1来截断由PWM整流器2所产生的载波频率的电压。由此，能够防止商用交流电源7受到由PWM整流器2所产生的载波频率的电压的影响。
PWM整流器2包括多组IGBT(绝缘栅双极型晶体管(Insulated GateBipolar Transistor))元件和逆变器，基于从商用交流电源7经由输入滤波器1所提供的交流电压，来生成正电压和负电压。对于PWM整流器2的多个IGBT元件的各个IGBT元件，用载波频率进行PWM控制，将输入电流保持为正弦波，将输入功率因素保持为1，并将正电压和负电压的各个电压保持一定。
斩波器3包括多组IGBT元件和二极管，在由商用交流电源7提供交流电压的正常运行时，由PWM整流器2向电池6提供直流功率，在停止由商用交流电源7提供交流电压的停电时，由电池6向PWM逆变器4提供直流功率。
PWM逆变器4包括多组IGBT元件和二极管，基于由PWM整流器2或斩波器3所提供的正电压和负电压，生成交流电压。对于PWM逆变器4的多个IGBT元件的各个IGBT元件，用比交流电压的频率(例如，60Hz)要高的载波频率(例如，10kHz)进行PWM控制，将输出电压保持为一定的正弦波电压。
输出滤波器5设置于PWM逆变器4与负载(例如计算机系统)8之间。输出滤波器5是使交流电压的频率的信号通过、并截断由PWM逆变器4所产生的载波频率的信号的低通滤波器。因而，交流电压从PWM逆变器4经由输出滤波器5传输至负载8，用输出滤波器5来截断由PWM逆变器4所产生的载波频率的电压。由此，能防止负载8受到由PWM逆变器4所产生的载波频率的电压的影响。
图2是表示PWM整流器2、斩波器3、以及PWM逆变器4的结构的电路图。在图2中，PWM整流器2包括IGBT元件Q1R、Q2R、Q1S、Q2S、Q1T、Q2T、二极管D1R、D2R、D1S、D2S、D1T、D2T、电容器C1R、C1S、C1T、以及熔断器F1R、F2R、F1S、F2S、F1T、F2T。PWM整流器2的输入节点N1～N3分别从商用交流电源7经由输入滤波器1接受三相交流电压。
IGBT元件Q1R、Q1S、Q1T的集电极分别经由熔断器F1R、F1S、F1T与正电压的节点N4相连接，它们的发射极分别与节点N1～N3相连接。IGBT元件Q2R、Q2S、Q2T的集电极分别与节点N1～N3相连接，它们的发射极分别经由熔断器F2R、F2S、F2T与负电压的节点N5相连接。
二极管D1R、D2R、D1S、D2S、D1T、D2T分别与IGBT元件Q1R、Q2R、Q1S、Q2S、Q1T、Q2T反向并联连接。电容器C1R、C1S、C1T的一个端子分别与IGBT元件Q1R、Q1S、Q1T的集电极相连接，它们的另一个端子分别与IGBT元件Q2R、Q2S、Q2T的发射极相连接。
在由商用交流电源7提供三相交流电压的正常运行时，在与三相交流电压的相位相对应的时刻对IGBT元件Q1R、Q2R、Q1S、Q2S、Q1T、Q2T的各个IGBT元件进行导通/截止控制。由此，将节点N4充电成正电压，并将节点N5充电成负电压。另外，在停止由商用交流电源7提供三相交流电压的停电时，将IGBT元件Q1R、Q2R、Q1S、Q2S、Q1T、Q2T的各个IGBT元件固定为截止状态。
此外，在因某种原因而流过过电流的情况下，熔断器F1R、F2R、F1S、F2S、F1T、F2T会被切断，从而能保护电路。另外，利用电容器C1R、C1S、C1T，能使节点N4、N5的电压平滑、稳定。
另外，斩波器3包括IGBT元件Q1A、Q2A、Q1B、Q2B、Q1C、Q2C、二极管D1A、D2A、D1B、D2B、D1C、D2C、电容器C1A、C1B、C1C、以及熔断器F1A、F2A、F1B、F2B、F1C、F2C。斩波器3的输入输出节点N6与电池6的正电极相连接，节点N5与电池6的负电极相连接。
IGBT元件Q1A、Q1B、Q1C的集电极分别经由熔断器F1A、F1B、F1C与节点N4相连接，它们的发射极都与节点N6相连接。IGBT元件Q2A、Q2B、Q2C的集电极都与节点N6相连接，它们的发射极分别经由熔断器F2A、F2B、F2C与节点N5相连接。
二极管D1A、D2A、D1B、D2B、D1C、D2C分别与IGBT元件Q1A、Q2A、Q1B、Q2B、Q1C、Q2C反向并联连接。电容器C1A、C1B、C1C的一个端子分别与IGBT元件Q1A、Q1B、Q1C的集电极相连接，它们的另一个端子分别与IGBT元件Q2A、Q2B、Q2C的发射极相连接。
在由商用交流电源7提供三相交流电压的正常运行时，在与三相交流电压的相位相对应的时刻对IGBT元件Q1A、Q2A、Q1B、Q2B、Q1C、Q2C的各个IGBT元件进行导通/截止控制。由此，向电池6提供微小的直流功率，以对电池6进行充电。另外，在停止由商用交流电源7提供三相交流电压的停电时，用规定的频率对IGBT元件Q1A、Q2A、Q1B、Q2B、Q1C、Q2C的各个IGBT元件进行导通/截止控制，从而由电池6向逆变器4提供直流功率。
此外，在停电时，由于斩波器3需要将与PWM整流器2相同的功率提供给PWM逆变器4，因此，将斩波器3的电流驱动能力设定为与PWM整流器2相同的水平。因此，斩波器3包含数量和尺寸与PWM整流器2相同的IGBT元件Q、二极管D、电容器C、以及熔断器F。
另外，在因某种原因而流过过电流的情况下，熔断器F1A、F2A、F1B、F2B、F1C、F2C会被切断，从而能保护电路。另外，利用电容器C1A、C1B、C1C，能使节点N4、N5的电压平滑、稳定。
另外，PWM逆变器4包括IGBT元件Q1U、Q2U、Q1V、Q2V、Q1W、Q2W、二极管D1U、D2U、D1V、D2V、D1W、D2W、电容器C1U、C1V、C1W、以及熔断器F1U、F2U、F1V、F2V、F1W、F2W。PWM逆变器4的输出节点N7～N9分别经由输出滤波器5与负载8相连接。
IGBT元件Q1U、Q1V、Q1W的集电极分别经由熔断器F1U、F1V、F1W与节点N4相连接，它们的发射极分别与节点N7～N9相连接。IGBT元件Q2U、Q2V、Q2W的集电极分别与节点N7～N9相连接，它们的发射极分别经由熔断器F2U、F2V、F2W与节点N5相连接。
二极管D1U、D2U、D1V、D2V、D1W、D2W分别与IGBT元件Q1U、Q2U、Q1V、Q2V、Q1W、Q2W反向并联连接。电容器C1U、C1V、C1W的一个端子分别与IGBT元件Q1U、Q1V、Q1W的集电极相连接，它们的另一个端子分别与IGBT元件Q2U、Q2V、Q2W的发射极相连接。
在与三相交流电压的相位相对应的时刻对IGBT元件Q1R、Q2R、Q1S、Q2S、Q1T、Q2T的各个IGBT元件进行导通/截止控制。由此，将三相交流电压输出至节点N7～N8。因而，即使在停电时，在由电池6提供直流功率期间，也能向负载8提供三相交流电压。
此外，在因某种原因而流过过电流的情况下，熔断器F1U、F2U、F1V、F2V、F1W、F2W会被切断，从而能保护电路。另外，利用电容器C1U、C1V、C1W，能使节点N4、N5的电压平滑、稳定。
然而，如图3(a)、(b)所示，若运行PWM整流器2、斩波器3、以及PWM逆变器4，则会由IGBT元件Q和二极管D产生热量。但是，在由商用交流电源7提供交流功率的正常运行时，如图3(a)所示，由PWM整流器2和PWM逆变器4产生大量的热量，而由斩波器3所产生的热量较少。另外，在停止由商用交流电源7提供功率而由电池6提供功率的停电时，由斩波器3和PWM逆变器4产生大量的热量，而由PWM整流器2所产生的热量较少。
另外，如图4(a)～(c)所示，将PWM整流器2、斩波器3、以及PWM逆变器4分别固定于冷却器11～13。由PWM整流器2、斩波器3、以及PWM逆变器4所产生的热量分别传递至冷却器11～13。冷却器11～13的热量扩散至空气中。由此，能抑制PWM整流器2、斩波器3、以及PWM逆变器4的温度上升。
另外，在图4(a)中，将PWM整流器2的R相部CO-R、S相部CO-S、以及T相部CO-T依次配置于冷却器11的表面。R相部CO-R是与来自商用交流电源7的三相交流电压的R相相对应的部分，包括图2的PWM整流器2之中的标号的末尾为R的元件。S相部CO-S是与来自商用交流电源7的三相交流电压的S相相对应的部分，包括图2的PWM整流器2之中的标号的末尾为S的元件。T相部CO-R是与来自商用交流电源7的三相交流电压的T相相对应的部分，包括图2的PWM整流器2之中的标号的末尾为T的元件。
另外，在图4(b)中，将斩波器3的A相部CH-A、B相部CH-B、以及C相部CH-C依次配置于冷却器12的表面。A相部CH-A是与PWM整流器2的R相相对应的部分，包括图2的斩波器3之中的标号的末尾为A的元件。B相部CH-B是与PWM整流器2的S相相对应的部分，包括图2的斩波器3之中的标号的末尾为B的元件。C相部CH-C是与PWM整流器2的T相相对应的部分，包括图2的斩波器3之中的标号的末尾为C的元件。
另外，在图4(c)中，将PWM逆变器4的U相部IN-U、V相部IN-V、以及W相部IN-W依次配置于冷却器13的表面。U相部IN-U是与提供给负载8的三相交流电压的U相相对应的部分，包括图2的PWM逆变器4之中的标号的末尾为U的元件。V相部IN-V是与提供给负载8的三相交流电压的V相相对应的部分，包括图2的PWM逆变器4之中的标号的末尾为V的元件。W相部IN-W是与提供给负载8的三相交流电压的W相相对应的部分，包括图2的PWM逆变器4之中的标号的末尾为W的元件。
另外，冷却器11由热导率较高的金属(例如铝)形成，如图5所示，包括平板部11a、以及设置于平板部11a的背面的多片散热片11b。将PWM整流器2固定于平板部11a的表面，构成由IGBT元件Q和二极管D所产生的热量传导至平板部11a的状态。将平板部11a的热量从多片散热片11b的表面扩散至空气中。其他的冷却器12、13也具有与冷却器11相同的结构。PWM整流器2和冷却器11、斩波器3和冷却器12、以及PWM逆变器4和冷却器13分别构成一体化的单元。
另外，冷却器的冷却能力取决于其尺寸，随着尺寸的增大而增大。虽然发生停电而实际使用斩波器3的时间较短，但由于在使用时，会产生与PWM整流器2相同的热量，因此，对于斩波器3，使用尺寸与PWM整流器2的冷却器11相同的冷却器12。另外，由PWM整流器2和PWM逆变器4所产生的热量基本相同。因而，冷却器11～13的尺寸相同。
此外，也可以考虑将PWM整流器2、斩波器3、以及PWM逆变器4装载于一个较大的冷却器上，但会导致装置大型化。若使用三个冷却器11～13，则例如将它们沿上下方向进行重叠，从而能使装置变得较为紧凑。然而，在图1～图5所示的不间断供电电源装置中，存在装置尺寸仍然较大的问题。下面，利用实施方式来解决该问题。
[实施方式1]
图6是表示本发明的实施方式1的不间断供电电源装置的结构的电路框图，是与图1进行对比的图。在图6中，该不间断供电电源装置与图1的不间断供电电源装置的不同之处在于，该不间断供电电源装置是用整流器/斩波器电路20来替换PWM整流器2和斩波器3。整流器/斩波器电路20将PWM整流器2和斩波器3汇集成一个电路。
另外，图7是表示整流器/斩波器电路20和PWM逆变器4的结构的电路图，是与图2进行对比的图。在图7中，整流器/斩波器电路20将PWM整流器2的R相部CO-R、S相部CO-S、和T相部CO-T与斩波器3的A相部CH-A、B相部CH-B、和C相部CH-C逐一交替配置，并省略了PWM整流器2的电容器C1R、C1S、C1T和熔断器F1R、F2R、F1S、F2S、F1T、F2T。由于在正常运行时使用PWM整流器2，主要在停电时使用斩波器3，因此，能在PWM整流器2和斩波器3中公用电容器C1A、C1B、C1C和熔断器F1A、F2A、F1B、F2B、F1C、F2C。由此，能减少元器件数量，从而能力图实现装置尺寸的小型化和装置的低成本化。
若进行详细说明，则A相部CH-A、B相部CH-B、以及C相部CH-C如图1所示。从R相部CO-R中去除电容器C1R和熔断器F1R、F2R，IGBT元件Q1R的集电极与IGBT元件Q1A的集电极相连接，IGBT元件Q2R的发射极与IGBT元件Q2A的发射极相连接。
从S相部CO-S中去除电容器C1S和熔断器F1S、F2S，IGBT元件Q1S的集电极与IGBT元件Q1B的集电极相连接，IGBT元件Q2S的发射极与IGBT元件Q2B的发射极相连接。从T相部CO-T中去除电容器C1T和熔断器F1T、F2T，IGBT元件Q1T的集电极与IGBT元件Q1C的集电极相连接，IGBT元件Q2T的发射极与IGBT元件Q2C的发射极相连接。像图2的电路那样对IGBT元件Q进行导通/截止控制。
另外，如图8(a)、(b)所示，若运行整流器/斩波器电路20、以及PWM逆变器4，则会由IGBT元件Q和二极管D产生热量。在该不间断供电电源装置中，在正常运行时，整流器/斩波器电路20之中的R相部CO-R、S相部CO-S、和T相部CO-T、以及PWM逆变器4运行，从而如图8(a)所示，会分别由整流器/斩波器电路20和PWM逆变器4产生大量的热量。另外，在停电时，整流器/斩波器电路20之中的A相部CH-A、B相部CH-B、和C相部CH-C、以及PWM逆变器4运行，从而会分别由整流器/斩波器电路20和PWM逆变器4产生大量的热量。因而，无论是在正常运行时，还是在停电时，由整流器/斩波器电路20所产生的热量与由PWM逆变器4所产生的热量都基本相同。由此，整流器/逆变器电路20用的冷却器可以是与PWM逆变器4的冷却器13相同的冷却器。
另外，如图9(a)、(b)所示，将整流器/斩波器电路20、以及PWM逆变器4分别固定于冷却器21、13。由整流器/斩波器电路20、以及PWM逆变器4所产生的热量分别传递至冷却器21、13。冷却器21、13的热量扩散至空气中。由此，能抑制整流器/斩波器电路20、以及PWM逆变器4的温度上升。
另外，在图9(a)中，将整流器/斩波器电路20的R相部CO-R、A相部CH-A、S相部CO-S、B相部CH-B、T相部CO-T、C相部CH-C依次配置于冷却器20的表面。R相部CO-R是与来自商用交流电源7的三相交流电压的R相相对应的部分，包括图7的PWM整流器2之中的标号的末尾为R的元件。A相部CH-A是与PWM整流器2的R相相对应的部分，包括图7的斩波器3之中的标号的末尾为A的元件。
S相部CO-S是与来自商用交流电源7的三相交流电压的S相相对应的部分，包括图7的PWM整流器2之中的标号的末尾为S的元件。B相部CH-B是与PWM整流器2的S相相对应的部分，包括图7的斩波器3之中的标号的末尾为B的元件。
T相部CO-R是与来自商用交流电源7的三相交流电压的T相相对应的部分，包括图7的PWM整流器2之中的标号的末尾为T的元件。C相部CH-C是与PWM整流器2的T相相对应的部分，包括图7的斩波器3之中的标号的末尾为C的元件。
另外，在图9(b)中，将PWM逆变器4的U相部IN-U、V相部IN-V、以及W相部IN-W依次配置于冷却器13的表面。另外，冷却器21是与图5的冷却器11相同的冷却器。整流器/斩波器电路20和冷却器21、以及PWM逆变器4和冷却器13分别构成一体化的单元。
在该实施方式1中，由于在整流器和斩波器中公用电容器C、熔断器F、和冷却器21，因此，能力图实现装置的小型化。
此外，如图10(a)～(d)所示，也可以将整流器/斩波器电路20分割成三个整流器/斩波器电路20a～20c，并将冷却器21分割成三个冷却器21a～21c，从而将整流器/斩波器电路20a～20c分别固定于冷却器21a～21c。整流器/斩波器电路20a包括R相部CO-R和A相部CH-A，整流器/斩波器电路20b包括S相部CO-S和B相部CH-B，整流器/斩波器电路20c包括T相部CO-T和C相部CH-C。整流器/斩波器电路20a和冷却器21a、整流器/斩波器电路20b和冷却器21b、以及整流器/斩波器电路20c和冷却器21c分别构成一体化的单元。该变形例也能获得与实施方式1相同的效果。
[实施方式2]
图11是表示本发明的实施方式2的不间断供电电源装置的主要部分的电路图，是与图2进行对比的图。在图11中，该不间断供电电源装置与图2的不间断供电电源装置的不同之处在于，该不间断供电电源装置是用三个功率转换电路30～32来替换PWM整流器2、斩波器3、和PWM逆变器4。
功率转换电路30将R相部CO-R、A相部CH-A、和U相部IN-U进行了汇集，并省略了电容器C1R、C1U和熔断器F1R、F2R、F1U、F2U。功率转换电路31将S相部CO-S、B相部CH-B、和V相部IN-V进行了汇集，并省略了电容器C1S、C1V和熔断器F1S、F2S、F1V、F2V。功率转换电路32将T相部CO-T、C相部CH-C、和W相部IN-W进行了汇集，并省略了电容器C1T、C1W和熔断器F1T、F2T、F1W、F2W。
由于在正常运行时使用PWM整流器2，主要在停电时使用斩波器3，因此，能在PWM整流器2和斩波器3中公用电容器C1A、C1B、C1C和熔断器F1A、F2A、F1B、F2B、F1C、F2C。另外，由于在PWM整流器2、斩波器3、和PWM逆变器4之中的任何一个的熔断器F断开的情况下，整个不间断供电电源装置将变得无法使用，因此，能在PWM整流器2、斩波器3、和PWM逆变器4中公用熔断器F1A、F2A、F1B、F2B、F1C、F2C。由此，能减少元器件数量，从而能力图实现装置尺寸的小型化和装置的低成本化。
若进行详细说明，则A相部CH-A、B相部CH-B、以及C相部CH-C如图1所示。从R相部CO-R中去除电容器C1R和熔断器F1R、F2R，IGBT元件Q1R的集电极与IGBT元件Q1A的集电极相连接，IGBT元件Q2R的发射极与IGBT元件Q2A的发射极相连接。从U相部IN-U中去除电容器C1U和熔断器F1U、F2U，IGBT元件Q1U的集电极与IGBT元件Q1A的集电极相连接，IGBT元件Q2U的发射极与IGBT元件Q2A的发射极相连接。
从S相部CO-S中去除电容器C1S和熔断器F1S、F2S，IGBT元件Q1S的集电极与IGBT元件Q1B的集电极相连接，IGBT元件Q2S的发射极与IGBT元件Q2B的发射极相连接。从V相部IN-V中去除电容器C1V和熔断器F1V、F2V，IGBT元件Q1V的集电极与IGBT元件Q1B的集电极相连接，IGBT元件Q2V的发射极与IGBT元件Q2B的发射极相连接。
从T相部CO-T中去除电容器C1T和熔断器F1T、F2T，IGBT元件Q1T的集电极与IGBT元件Q1C的集电极相连接，IGBT元件Q2T的发射极与IGBT元件Q2C的发射极相连接。从W相部IN-W中去除电容器C1W和熔断器F1W、F2W，IGBT元件Q1W的集电极与IGBT元件Q1C的集电极相连接，IGBT元件Q2W的发射极与IGBT元件Q2C的发射极相连接。像图2的电路那样对IGBT元件Q进行导通/截止控制。
另外，若运行功率转换电路30～32，则会由IGBT元件Q和二极管D产生热量。在该不间断供电电源装置中，在正常运行时，功率转换电路30之中的R相部CO-R和U相部IN-U、功率转换电路31之中的S相部CO-S和V相部IN-V、以及功率转换电路32之中的T相部CO-T和W相部IN-W运行，从而会分别由功率转换电路30～32产生大量的热量。
另外，在停电时，功率转换电路30之中的A相部CH-A和U相部IN-U、功率转换电路31之中的B相部CH-B和V相部IN-V、以及功率转换电路32之中的C相部CH-C和W相部IN-W运行，从而会分别由功率转换电路30～32产生大量的热量。因而，无论是在正常运行时，还是在停电时，分别由功率转换电路30～32所产生热量都基本相同。另外，由于分别由功率转换电路30～32所驱动的IGBT元件Q的数量是由PWM逆变器4所驱动的IGBT元件Q的数量的2/3，因此，分别由功率转换电路30～32所产生的热量是由PWM逆变器4所产生的热量的2/3。由此，功率转换电路30～32的各个冷却器的尺寸只要是PWM逆变器4的冷却器13的尺寸的2/3就够了。
另外，如图12(a)～(c)所示，将功率转换电路30～32分别固定于冷却器33～35。将由功率转换电路30～32所产生的热量分别传递至冷却器33～35。冷却器33～35的热量扩散至空气中。由此，能抑制功率转换电路30～32的温度上升。
另外，在图12(a)中，将功率转换电路30的R相部CO-R、A相部CH-A、和U相部IN-U依次配置于冷却器33的表面。R相部CO-R是与来自商用交流电源7的三相交流电压的R相相对应的部分，包括图11的功率转换电路30之中的标号的末尾为R的元件。A相部CH-A是与PWM整流器2的R相相对应的部分，包括图11的功率转换电路30之中的标号的末尾为A的元件。U相部IN-U是与提供给负载8的三相交流电压的U相相对应的部分，包括图11的功率转换电路30之中的标号的末尾为U的元件。
另外，在图12(b)中，将功率转换电路31的S相部CO-S、B相部CH-B、和V相部IN-V依次配置于冷却器34的表面。S相部CO-S是与来自商用交流电源7的三相交流电压的S相相对应的部分，包括图11的功率转换电路31之中的标号的末尾为S的元件。B相部CH-B是与PWM整流器2的S相相对应的部分，包括图11的功率转换电路31之中的标号的末尾为B的元件。V相部IN-V是与提供给负载8的三相交流电压的V相相对应的部分，包括图11的功率转换电路31之中的标号的末尾为V的元件。
另外，在图12(c)中，将功率转换电路32的T相部CO-T、C相部CH-C、和W相部IN-W依次配置于冷却器35的表面。T相部CO-T是与来自商用交流电源7的三相交流电压的T相相对应的部分，包括图11的功率转换电路32之中的标号的末尾为T的元件。C相部CH-C是与PWM整流器2的T相相对应的部分，包括图11的功率转换电路32之中的标号的末尾为C的元件。W相部IN-W是与提供给负载8的三相交流电压的W相相对应的部分，包括图11的功率转换电路32之中的标号的末尾为W的元件。
冷却器33～35的尺寸分别是图4(a)～(c)的冷却器11～13的尺寸的2/3。另外，功率转换电路30和冷却器33、功率转换电路31和冷却器34、以及功率转换电路32和冷却器35分别构成一体化的单元。
在该实施方式2中，由于将各相的整流器、斩波器、和逆变器分别进行汇集，以构成三个功率转换电路30～32，并分别对功率转换电路30～32设置冷却器33～35，因此，能力图实现装置的小型化。
应该认为这里所揭示的实施方式在所有方面都是举例表示，而不是限制性的。可认为本发明的范围并不是由上述说明来示出，而是由权利要求的范围来示出，且包含与权利要求的范围同等的含义及范围内的所有变更。

Claims (6)

1.一种不间断供电电源装置，其特征在于，包括：
整流器(CO-R、CO-S、CO-T)，该整流器(CO-R、CO-S、CO-T)将第一交流功率转换成直流功率；
逆变器(IN-U、IN-V、IN-W)，该逆变器(IN-U、IN-V、IN-W)将所述直流功率转换成第二交流功率；
斩波器(CH-A、CH-B、CH-C)，在被提供所述第一交流功率的情况下，该斩波器(CH-A、CH-B、CH-C)将直流功率从所述整流器提供给蓄电装置(6)，在被停止提供所述第一交流功率的情况下，该斩波器(CH-A、CH-B、CH-C)将直流功率从所述蓄电装置提供给所述逆变器；
第一冷却器(21)，该第一冷却器(21)将所述整流器和所述斩波器进行冷却；以及
第二冷却器(13)，该第二冷却器(13)将所述逆变器进行冷却，
所述整流器、所述斩波器、及所述第一冷却器构成一体化的单元。
2.如权利要求1所述的不间断供电电源装置，其特征在于，
所述整流器(CO-R、CO-S、CO-T)包括：多个第一开关元件(Q1R、Q2R)，该多个第一开关元件(Q1R、Q2R)串联连接于第一节点与第二节点之间；以及多个第一二极管(D1R、D2R)，该多个第一二极管(D1R、D2R)分别与所述多个第一开关元件反相并联连接，
所述斩波器(CH-A、CH-B、CH-C)包括：多个第二开关元件(Q1A、Q2A)，该多个第二开关元件(Q1A、Q2A)串联连接于所述第一节点与所述第二节点之间；以及多个第二二极管(D1A、D2A)，该多个第二二极管(D1A、D2A)分别与所述多个第二开关元件反相并联连接，
此外，所述不间断供电电源装置还包括：
电容器(C1A)，该电容器(C1A)连接在所述第一节点与所述第二节点之间；
第一熔断器(F1A)，该第一熔断器(F1A)连接在第一直流电压的节点(N4)与所述第一节点之间；以及
第二熔断器(F2A)，该第二熔断器(F2A)连接在第二直流电压的节点(N5)与所述第二节点之间。
3.一种不间断供电电源装置，其特征在于，包括：
整流器(CO-R、CO-S、CO-T)，该整流器(CO-R、CO-S、CO-T)将第一交流功率转换成直流功率；
逆变器(IN-U、IN-V、IN-W)，该逆变器(IN-U、IN-V、IN-W)将所述直流功率转换成第二交流功率；以及
斩波器(CH-A、CH-B、CH-C)，在被提供所述第一交流功率的情况下，该斩波器(CH-A、CH-B、CH-C)将直流功率从所述整流器提供给蓄电装置(6)，在被停止提供所述第一交流功率的情况下，该斩波器(CH-A、CH-B、CH-C)将直流功率从所述蓄电装置提供给所述逆变器，
所述第一交流功率是三相交流功率，
所述整流器包括分别与所述第一交流功率的三相相对应的三个副整流器(CO-R、CO-S、CO-T)，
所述斩波器包括分别与所述三个副整流器相对应而设置的三个副斩波器(CH-A、CH-B、CH-C)，
此外，所述不间断供电电源装置还包括：
第一冷却器(21a、21b、或21c)，该第一冷却器(21a、21b、或21c)与各副整流器相对应而设置，将所对应的副整流器和副斩波器进行冷却；以及
第二冷却器，该第二冷却器将所述逆变器进行冷却，
各副整流器、以及与它们相对应的副斩波器和第一冷却器构成一体化的单元。
4.如权利要求3所述的不间断供电电源装置，其特征在于，
各副整流器包括：多个第一开关元件(Q1R、Q2R)，该多个第一开关元件(Q1R、Q2R)串联连接于第一节点与第二节点之间；以及多个第一二极管(D1R、D2R)，该多个第一二极管(D1R、D2R)分别与所述多个第一开关元件反相并联连接，
各副斩波器包括：多个第二开关元件(Q1A、Q2A)，该多个第二开关元件(Q1A、Q2A)串联连接于所述第一节点与所述第二节点之间；以及多个第二二极管(D1A、D2A)，该多个第二二极管(D1A、D2A)分别与所述多个第二开关元件反相并联连接，
此外，所述不间断供电电源装置还包括：
电容器(C1A)，该电容器(C1A)与各单元相对应而设置，连接在所述第一节点与所述第二节点之间；
第一熔断器(F1A)，该第一熔断器(F1A)与各单元相对应而设置，连接在第一直流电压的节点(N4)与所述第一节点之间；以及
第二熔断器(F2A)，该第二熔断器(F2A)与各单元相对应而设置，连接在第二直流电压的节点(N5)与所述第一节点之间。
5.一种不间断供电电源装置，其特征在于，包括：
整流器(CO-R、CO-S、CO-T)，该整流器(CO-R、CO-S、CO-T)将第一交流功率转换成直流功率；
逆变器(IN-U、IN-V、IN-W)，该逆变器(IN-U、IN-V、IN-W)将所述直流功率转换成第二交流功率；以及
斩波器(CH-A、CH-B、CH-C)，在被提供所述第一交流功率的情况下，该斩波器(CH-A、CH-B、CH-C)将直流功率从所述整流器提供给蓄电装置(6)，在被停止提供所述第一交流功率的情况下，该斩波器(CH-A、CH-B、CH-C)将直流功率从所述蓄电装置提供给所述逆变器，
所述第一交流功率是三相交流功率，
所述整流器包括分别与所述第一交流功率的三相相对应的三个副整流器(CO-R、CO-S、CO-T)，
所述斩波器包括分别与所述三个副整流器相对应而设置的三个副斩波器(CH-A、CH-B、CH-C)，
所述逆变器包括分别与所述三个副整流器相对应而设置的三个副逆变器(IN-U、IN-V、IN-W)，
此外，所述不间断供电电源装置包括冷却器(30、31、或32)，该冷却器(30、31、或32)与各副整流器相对应而设置，将对应的副整流器、副斩波器、以及副逆变器进行冷却，
各副整流器、以及与它们相对应的副斩波器、副逆变器、和冷却器构成一体化的单元。
6.如权利要求5所述的不间断供电电源装置，其特征在于，
各副整流器包括：多个第一开关元件(Q1R、Q2R)，该多个第一开关元件(Q1R、Q2R)串联连接于第一节点与第二节点之间；以及多个第一二极管(D1R、D2R)，该多个第一二极管(D1R、D2R)分别与所述多个第一开关元件反相并联连接，
各副斩波器包括：多个第二开关元件(Q1A、Q2A)，该多个第二开关元件(Q1A、Q2A)串联连接于所述第一节点与所述第二节点之间；以及多个第二二极管(D1A、D2A)，该多个第二二极管(D1A、D2A)分别与所述多个第二开关元件反相并联连接，
各副逆变器包括：多个第三开关元件(Q1U、Q2U)，该多个第三开关元件(Q1U、Q2U)串联连接于所述第一节点与所述第二节点之间；以及多个第三二极管(D1U、D2U)，该多个第三二极管(D1U、D2U)分别与所述多个第三开关元件反相并联连接，
此外，所述不间断供电电源装置还包括：
电容器(C1A)，该电容器(C1A)与各单元相对应而设置，连接在所述第一节点与所述第二节点之间；
第一熔断器(F1A)，该第一熔断器(F1A)与各单元相对应而设置，连接在第一直流电压的节点(N4)与所述第一节点之间；以及
第二熔断器(F2A)，该第二熔断器(F2A)与各单元相对应而设置，连接在第二直流电压的节点(N5)与所述第二节点之间。
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