CN107615615B - 不间断电源装置 - Google Patents

不间断电源装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107615615B
CN107615615B CN201580080541.2A CN201580080541A CN107615615B CN 107615615 B CN107615615 B CN 107615615B CN 201580080541 A CN201580080541 A CN 201580080541A CN 107615615 B CN107615615 B CN 107615615B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
power
semiconductor switch
inverter
supplied
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201580080541.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107615615A (zh
Inventor
大西启祐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp filed Critical Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Publication of CN107615615A publication Critical patent/CN107615615A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107615615B publication Critical patent/CN107615615B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/062—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/007—Arrangements for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/007—Arrangements for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources
    • H02J3/0073—Arrangements for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources for providing alternative feeding paths between load and source when the main path fails, e.g. transformers, busbars
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/10—Constant-current supply systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/068—Electronic means for switching from one power supply to another power supply, e.g. to avoid parallel connection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)

Abstract

不间断电源装置是基本上使用第一半导体开关(3)来执行常时逆变器供电方式的装置(1)，在作为选装件的第二半导体开关(20)与第一半导体开关(3)并联而选择了常时旁通供电方式的情况下，成为使用第二半导体开关(20)而执行常时旁通供电方式的装置(1A)。由此，与分别设计而制造常时逆变器供电方式的不间断电源装置与常时旁通供电方式的不间断电源装置的情况相比，能够实现装置的低成本化。

Description

不间断电源装置
技术领域
本发明涉及一种不间断电源装置，特别是，涉及即使在产生停电的情况下也能够继续对负载供给交流电力的不间断电源装置。
背景技术
以往的不间断电源装置具备转换器、逆变器、以及旁通电路。在从交流电源正常地供给交流电力的通常期间，从交流电源供给的交流电力由转换器转换为直流电力，该直流电力被蓄积于蓄电装置并且由逆变器转换为交流电力而向负载供给。在逆变器发生故障的情况下，来自交流电源的交流电力经由旁通电路向负载供给。在来自交流电源的交流电力的供给停止的停电期间，蓄电装置的直流电力由逆变器转化为交流电力而向负载供给(例如，参照日本特开2010-220339号公报(专利文献1))。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-220339号公报
发明内容
发明要解决的课题
如上述那样，通常期间将由逆变器生成的交流电力向负载供给、在逆变器发生故障的情况下将来自交流电源的交流电力经由旁通电路向负载供给的方式，被称为常时逆变器供电方式。该方式具有能够将由逆变器生成的电压变动较小的高品质的交流电力向负载供给这样的优点，以及在逆变器中常时产生电力损失、效率较低这样的缺点。
作为其他方式，存在通常期间将来自交流电源的交流电力经由旁通电路向负载供给、停电期间将由逆变器生成的交流电力向负载供给的常时旁通供电方式。该方式具有电力损失较小、效率较高这样的优点，以及常时向负载供给从交流电源供给的电压变动较大的低品质的交流电力这样的缺点。
与电力效率相比更重视向负载供给的交流电力的品质的用户，要求常时逆变器供电方式的不间断电源装置，与向负载供给的交流电力的品质相比更重视电力效率的用户，要求常时旁通供电方式的不间断电源装置。但是，当分别设计并制造常时逆变器供电方式的不间断电源装置与常时旁通供电方式的不间断电源装置时，成本提高。
因此，本发明的主要目的在于，提供低成本的不间断电源装置。
用于解决课题的手段
本发明的不间断电源装置具备：第一输入端子，接受从第一交流电源供给的第一交流电力；第二输入端子，接受从第二交流电源供给的第二交流电力；电池端子，与蓄电装置连接；输出端子，与负载连接；转换器，与第一输入端子连接，将第一交流电力转换为直流电力；逆变器，将由转换器生成的直流电力或者蓄电装置的直流电力转换为第三交流电力；第一半导体开关，连接在第二输入端子与输出端子之间；第一机械开关，与第一半导体开关并联；以及控制装置，通过第一以及第二供电方式中的被选择的一方的供电方式对不间断电源装置进行控制。第二供电方式仅能够在第一半导体开关与第二半导体开关并联的情况下选择。第一供电方式为如下的供电方式：在逆变器正常的情况下，将由逆变器生成的第三交流电力向负载供给，在逆变器发生故障的情况下，将从第二交流电力供给的第二交流电力经由第一半导体开关向负载供给预定的时间，并且，将第二交流电力经由第一机械开关向负载供给。第二供电方式为如下的供电方式：在从第二交流电源正常地供给第二交流电力的情况下，将第二交流电力经由第二半导体开关向负载供给，在来自第二交流电源的第二交流电力的供给停止的情况下，使第二半导体开关截止，将由逆变器生成的第三交流电力向负载供给。
发明的效果
本发明的不间断电源装置，是基本上使用第一半导体开关来执行第一供电方式的装置，在第二半导体开关与第一半导体开关并联而选择了第二供电方式的情况下，成为使用第二半导体开关来执行第二供电方式的装置。由此，与分别设计并制造第一供电方式的不间断电源装置与第二供电方式的不间断电源装置的情况相比，能够实现装置的低成本化。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的不间断电源装置的构成的电路框图。
图2是用于对图1所示的不间断电源装置的使用方法以及动作进行说明的电路框图。
图3是表示图2所示的半导体开关3的构成的电路图。
图4是表示搭载有半导体开关20的不间断电源装置的构成的电路框图。
图5是用于对图4所示的不间断电源装置的使用方法以及动作进行说明的电路框图。
图6是表示图4所示的半导体开关20的构成的电路图。
具体实施方式
图1是表示本发明的一个实施方式的不间断电源装置1的构成的电路框图。在图1中，表示仅搭载有标准件的半导体开关3(第一半导体开关)，未搭载作为选装件的半导体开关20(第二半导体开关)的状态。
在图1中，该不间断电源装置1具备基板2。在基板2的表面上搭载有输入端子(第一输入端子)T1a～T1c、旁通端子(第二输入端子)T2a～T2c、电池端子T3a、T3b、输出端子T4a～T4c、开关端子T5a～T5c、T6a～T6c、机械开关S1a～S1c、S2a～S2c、S3a～S3c、S4a～S4c、半导体开关3、转换器4、直流正母线PL、直流负母线NL、电容器C1、逆变器5、双向斩波器6、操作部7、以及控制装置8。在基板2的表面中的开关端子T5a～T5c、T6a～T6c的附近，设置有用于搭载作为选装件的半导体开关20的空间A。
图2是用于对图1所示的不间断电源装置1的使用方法以及动作进行说明的电路框图。如图2所示那样，输入端子T1a～T1c接受从商用交流电源31(第一交流电源)供给的商用频率的三相交流电力。旁通端子T2a～T2c接受从旁通交流电源32(第二交流电源)供给的商用频率的三相交流电力。旁通交流电源32也可以不是商用交流电源，而是发电机。
电池端子T3a、T3b分别与电池33(蓄电装置)的正极以及负极连接。也可以代替电池33而与电容器连接。输出端子T4a～T4c与负载34连接。负载34由从不间断电源装置1供给的商用频率的三相交流电力驱动。开关端子T5a～T5c、T6a～T6c连接有作为选装件的半导体开关20。对此将后述。
机械开关S1a～S1c的一个端子分别与输入端子T1a～T1c连接，它们的另一个端子分别与转换器的3个输入节点连接。机械开关S1a～S1c由控制装置8控制，在由转换器4生成直流电力的情况下导通(ON)，在转换器4的运转停止的情况、例如来自商用交流电源31的三相交流电力的供给停止的停电期间截止(OFF)。
转换器4由控制装置8控制，在从商用交流电源31供给三相交流电力的通常期间，将从商用交流电源31经由机械开关S1a～S1c供给的三相交流电力转换为直流电力。
换言之，转换器4在通常期间，将从商用交流电源31经由机械开关S1a～S1c向3个输入节点供给的三相交流电压转换为直流电压，并将该直流电压向2个输出节点间输出。在来自商用交流电源31的三相交流电力的供给停止的停电期间，转换器4的运转停止。
直流正母线PL以及直流负母线NL的一端分别与转换器4的2个输出节点连接，它们的另一端分别与逆变器5的2个输入节点连接。电容器C1连接在直流正母线PL与直流负母线NL之间，使直流正母线PL以及直流负母线NL间的直流电压平滑化。由转换器4生成的直流电力，经由直流正母线PL以及直流负母线NL向逆变器5供给，并且向双向斩波器6供给。
双向斩波器6与直流正母线PL以及直流负母线NL连接，并且与电池端子T3a、T3b连接。双向斩波器6由控制装置8控制，在从商用交流电源31供给三相交流电力的通常期间，将由转换器4生成的直流电力向电池33供给，在来自商用交流电源31的三相交流电力的供给停止的停电期间，将电池33的直流电力向逆变器5供给。
换言之，双向斩波器6在通常期间，将由转换器4生成的直流电压降压而向电池33供给，在停电期间将电池33的端子间电压升压而向逆变器5供给。
逆变器5由控制装置8控制，在从商用交流电源31供给三相交流电力的通常期间，将由转换器4生成的直流电力转换为商用频率的三相交流电力，在来自商用交流电源31的三相交流电力的供给停止的停电期间，将从电池33经由双向斩波器6供给的直流电力转换为商用频率的三相交流电力。
换言之，逆变器5在通常期间，基于从转换器4对2个输入节点间赋予的直流电压来生成商用频率的三相交流电压，并将所生成的三相交流电压分别向3个输出节点输出。逆变器5在停电期间，基于从电池33经由双向斩波器6对2个输入节点间赋予的直流电压来生成商用频率的三相交流电压，并将所生成的三相交流电压分别向3个输出节点输出。
机械开关(第二机械开关)S2a～S2c的一个端子分别与逆变器5的3个输出节点连接，它们的另一个端子分别与输出端子T4a～T4c连接。机械开关S2a～S2c由控制装置8控制，在将由逆变器5生成的交流电力向负载34供给的情况下导通，在由逆变器5生成的交流电力向负载34的供给停止的情况下、以及逆变器5发生故障的情况下截止。
机械开关(第一机械开关)S3a～S3c的一个端子分别与旁通端子T2a～T2c连接，它们的另一个端子分别与输出端子T4a～T4c连接。机械开关S3a～S3c由控制装置8控制，在将来自旁通交流电源32的三相交流电力向负载34供给的情况下、例如在逆变器5发生故障的情况下导通，在不将来自旁通交流电源32的三相交流电力向负载34供给的情况下截止。
机械开关S4a～S4c的一个端子分别与旁通端子T2a～T2c连接，它们的另一个端子分别与半导体开关3的3个输入节点连接。机械开关S4a～S4c由控制装置8控制，通常导通，而例如在半导体开关3的维护时截止。
半导体开关3的3个输出节点分别与输出端子T4a～T4c连接。半导体开关3由控制装置8控制，通常截止，而在逆变器5发生故障时导通规定时间Tb。为了实现低成本化，使用额定电流值比不间断电源装置1的额定电流值小的半导体开关3。因此，不能够使负载电流常时向半导体开关3流动。此外，机械开关S1a～S1c、S2a～S2c、S3a～S3c、S4a～S4c的额定电流值与半导体开关3的额定电流值相比为足够大。因此，能够使负载电流常时向机械开关S2a～S2c、S3a～S3c流动。
如图3所示那样，半导体开关3包括6个晶闸管10。6个晶闸管10中的3个晶闸管10的阳极分别与3个输入节点3a～3c连接，它们的阴极分别与3个输出节点3d～3f连接。剩余的3个晶闸管10的阳极分别与3个输出节点3d～3f连接，它们的阴极分别与3个输入节点3a～3c连接。
半导体开关3的控制端子3g从控制装置8经由信号线SL1接受控制信号CNT1。控制信号CNT1通常成为非活性化等级的“L”等级，在逆变器5发生故障时在规定时间Tb中成为活性化等级的“H”等级。在控制信号CNT1为“L”等级的情况下，各晶闸管10截止。各晶闸管10在控制信号CNT1成为“H”等级、并且施加有顺偏压方向的电压的情况下导通。此外，也可以代替晶闸管10而设置IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)。
半导体开关3的3个输入节点3a～3c分别与开关端子T5a～T5c连接，半导体开关的3个输出节点3d～3f分别与开关端子T6a～T6c连接。关于开关端子T5a～T5c、T6a～T6c将后述。
操作部7包括按钮、开关等。不间断电源装置1的使用者通过对操作部7进行操作，由此能够进行常时逆变器供电方式(第一供电方式)与常时旁通供电方式(第二供电方式)中的任一方式的选择、不间断电源装置1的自动运转的开始以及停止的指示、不间断电源装置1的手动运转的开始以及停止的指示等。操作部7将表示被操作的结果的信号向控制装置8输出。
控制装置8基于来自操作部7的信号、从商用交流电源31供给的三相交流电压的瞬时值、从旁通交流电源32供给的三相交流电压的瞬时值、电池33的端子间电压的瞬时值、电容器C1的端子间电压的瞬时值、输出端子T4a～T4c各自的电压的瞬时值、负载电流的瞬时值等，对不间断电源装置1整体进行控制。
接下来，对未搭载作为选装件的半导体开关20、而选择了常时逆变器供电方式的不间断电源装置1的动作进行说明。不间断电源装置1的使用者使用操作部7，选择了常时逆变器供电方式以及常时旁通供电方式中的常时逆变器供电方式。在未搭载作为选装件的半导体开关20的情况下，不能选择常时旁通供电方式。
此外，也可以构成为，在未搭载作为选装件的半导体开关20的情况下，即使不使用操作部7进行选择，也自动地选择常时逆变器供电方式。例如，控制装置8为，在未连接半导体开关20用的信号线SL2(参照图6)的情况下，判断为未搭载半导体开关20而执行常时逆变器供电。在未搭载半导体开关20的情况下，也可以在出厂时固定为常时逆变器供电方式。
在从商用交流电源31正常地供给三相交流电力的通常期间，机械开关S1a～S1c、S2a～S2c、S4a～S4c导通，机械开关S3a～S3c以及半导体开关3截止。从商用交流电源31供给的三相交流电力由转换器4转换为直流电力。由转换器4生成的直流电力经由双向斩波器6蓄积于电池33，并且，由逆变器5转换为商用频率的三相交流电力而向负载34供给。
在通常期间，在逆变器5发生故障的情况下，半导体开关3以及机械开关S3a～S3c导通，并且，机械开关S2a～S2c截止，在经过规定时间Tb之后半导体开关3截止。由此，来自旁通交流电源32的三相交流电力经由机械开关S3a～S3c向负载34供给，继续进行负载34的运转。
在来自商用交流电源31的三相交流电力的供给停止的停电期间，机械开关S1a～S1c截止并且转换器4的运转停止，电池33的直流电力经由双向斩波器6向逆变器5供给，被转换为商用频率的三相交流电力而向负载34供给。由此，即使在产生停电的情况下，在电池33蓄积有直流电力的期间，也能够继续进行负载34的运转。
接下来，对不间断电源装置1搭载有作为选装件的半导体开关20的情况进行说明。图4是表示搭载有作为选装件的半导体开关20的不间断电源装置1A的构成的电路框图，且是与图1对比的图。图5是用于对图4所示的不间断电源装置1A的使用方法以及动作进行说明的电路框图，且是与图2对比的图。图6是表示半导体开关20的构成的电路图，且是与图3对比的图。
在图4～图6中，作为选装件的半导体开关20配置于空间A，例如使用多个螺钉而被固定于不间断电源装置1A。半导体开关20常时被通电，因此也可以设置使在半导体开关20产生的热扩散的带风扇的冷却器、以及向冷却器送风的风扇。
半导体开关20的3个输入节点20a～20c分别与开关端子T5a～T5c连接，半导体开关20的3个输出节点20d～20f分别与开关端子T6a～T6c连接。例如，6条布线的一端分别螺纹固定于半导体开关20的节点20a～20f，它们的另一端分别螺纹固定于开关端子T5a～T5c、T6a～T6c。
或者，也可以为，设置在6条布线的一端的连接器与设置在半导体开关20的节点20a～20f的连接器装卸自如地连接，设置在它们的另一端的连接器与设置在开关端子T5a～T5c、T6a～T6c的连接器装卸自如地连接。
半导体开关20的控制端子20g经由信号线SL2与控制装置8的控制端子(未图示)连接。例如，信号线SL2的一端螺纹固定于控制端子20g，其另一端螺纹固定于控制装置8。或者，设置于信号线SL2的一端的连接器与设置于控制端子20g的连接器装卸自如地连接，设置于其另一端的连接器与设置于控制装置8的连接器装卸自如地连接。如此，半导体开关20能够装卸地设置于基板2。
如图6所示那样，半导体开关20包括6个晶闸管21。6个晶闸管21中的3个晶闸管21的阳极分别与3个输入节点20a～20c连接，它们的阴极分别与3个输出节点20d～20f连接。剩余的3个晶闸管21的阳极分别与3个输出节点20d～20f连接，它们的阴极分别与3个输入节点20a～20c连接。
半导体开关20的控制端子20g从控制装置8经由信号线SL2接受控制信号CNT2。控制信号CNT2为，在从交流电源31、32供给三相交流电力的通常期间，成为活性化等级的“H”等级，在来自交流电源31、32的三相交流电力的供给停止的停电期间，成为非活性化等级的“L”等级。在控制信号CNT2为“L”等级的情况下各晶闸管21截止。各晶闸管21在控制信号CNT2成为“H”等级、且施加有顺偏压方向的电压的情况下导通。此外，也可以代替晶闸管21而设置IGBT。
在半导体开关20中常时流动负载电流，因此使用额定电流值为不间断电源装置1A的额定电流值以上的半导体开关20。由此，半导体开关20的额定电流值大于半导体开关3的额定电流值。
搭载有作为选装件的半导体开关20的不间断电源装置1A，基本上被使用作为常时旁通供电方式的不间断电源装置。不间断电源装置1A的使用者使用操作部7来选择常时旁通供电方式。但是，即使在搭载有半导体开关20的情况下，也能够使用操作部7来选择常时逆变器供电方式。控制装置8根据来自操作部7的信号控制不间断电源装置1A。
此外，在搭载有作为选装件的半导体开关20的情况下，也可以构成为，即使不使用操作部7来进行选择，也能够自动地选择常时旁通供电方式。例如，控制装置8为，在连接有信号线SL2的情况下，判断为搭载有半导体开关20而执行常时旁通供电，在未连接信号线SL2的情况下，判断为未搭载半导体开关20而执行常时逆变器供电。
在此，不间断电源装置1A的使用者使用操作部7来选择常时旁通供电方式，作为旁通交流电源32而使用商用交流电源31。在图5中，在搭载有半导体开关20而选择了常时旁通供电方式的不间断电源装置1A中，机械开关S1a～S1c由控制装置8控制，在通过转换器4生成直流电力的情况下导通，在使转换器4的运转停止的情况下、例如在来自交流电源31、32的三相交流电力的供给停止的停电期间截止。
转换器4由控制装置8控制，在从交流电源31、32供给三相交流电力的通常期间，将从交流电源31经由机械开关S1a～S1c供给的三相交流电力转换为直流电力，在来自交流电源31、32的三相交流电力的供给停止的停电期间，其运转停止。
双向斩波器6由控制装置8控制，在从交流电源31、32供给三相交流电力的通常期间，将由转换器4生成的直流电力向电池33供给，在来自交流电源31、32的三相交流电力的供给停止的停电期间，将电池33的直流电力向逆变器5供给。
逆变器5由控制装置8控制，在从交流电源31、32供给三相交流电力的通常期间，其运转停止，在来自交流电源31、32的三相交流电力的供给停止的停电期间，将从电池33经由双向斩波器6供给的直流电力转换为商用频率的三相交流电力。
机械开关S2a～S2c由控制装置8控制，在将由逆变器5生成的直流电力向负载34供给的情况下导通，在使由逆变器5生成的直流电力向负载34的供给停止的情况下以及逆变器5发生故障的情况下截止。
机械开关S3a～S3c由控制装置8控制，在从交流电源31、32供给三相交流电力的通常期间，在半导体开关20以及逆变器5一起发生故障的情况下导通，在其以外的期间截止。机械开关S4a～S4c由控制装置8控制，通常导通，例如，在半导体开关3、20的维护时截止。
半导体开关3由控制装置8控制，在从交流电源31、32供给三相交流电力的通常期间，在半导体开关20以及逆变器5一起发生故障的情况下导通规定时间Tb，在其以外的期间截止。
接下来，对搭载有作为选装件的半导体开关20而选择了常时旁通供电方式的不间断电源装置1A的动作进行说明。在从交流电源31、32正常地供给三相交流电力的通常期间，机械开关S1a～S1c、S4a～S4c以及半导体开关20导通，机械开关S2a～S2c、S3a～S3c以及半导体开关3截止。
从旁通交流电源32供给的三相交流电力，经由机械开关S4a～S4c以及半导体开关20向负载34供给，负载34运转。从商用交流电源31供给的三相交流电力，由转换器4转换为直流电力，并经由双向斩波器6蓄积于电池33。逆变器5成为待机状态。
在通常期间，在半导体开关20发生故障而成为截止状态的情况下，机械开关S2a～S2c导通，由转换器4生成的直流电力由逆变器5转换为三相交流电力，该三相交流电力经由机械开关S2a～S2c向负载34供给，负载34的运转继续进行。并且，在逆变器5发生故障的情况下，半导体开关3以及机械开关S3a～S3c导通，并且机械开关S2a～S2c截止，在经过规定时间Tb之后半导体开关3截止。由此，来自旁通交流电源32的三相交流电力经由机械开关S3a～S3c向负载34供给，负载34的运转继续进行。
在来自交流电源31、32的三相交流电力的供给停止的停电期间，半导体开关20截止而旁通交流电源32与负载34被电分离，机械开关S1a～S1c截止并且转换器4的运转停止。并且，机械开关S2a～S2c导通，电池33的直流电力经由双向斩波器6向逆变器5供给，由逆变器5转换为商用频率的三相交流电力而向负载34供给。由此，即使在产生停电的情况下，在电池33中蓄积有直流电力的期间，也能够继续进行负载34的运转。
在搭载有作为选装件的半导体开关20的情况下，当选择了常时逆变器供电方式时，半导体开关20被固定为截止状态。其他动作与未搭载半导体开关20而选择了常时逆变器供电方式的情况相同，因此不重复其说明。
如以上那样，在本实施方式中，未搭载作为选装件的半导体开关20的不间断电源装置1，作为出厂量较多的常时逆变器供电方式的不间断电源装置而出厂。在不间断电源装置1中，作为选装件而准备有半导体开关20，且在基板2上预先准备有配置该半导体开关20的空间A、以及对该半导体开关20进行连接的开关端子T5a～T5c、T6a～T6c。
搭载有作为选装件的半导体开关20的不间断电源装置1A，基本上作为出厂量较少的常时旁通供电方式的不间断电源装置而出厂。不间断电源装置1A还能够使用作为常时逆变器供电方式的不间断电源装置。由此，与分别设计而制造常时逆变器供电方式的不间断电源装置与常时旁通供电方式的不间断电源装置的情况相比，能够实现装置的低成本化。
此外，在本实施方式中，在搭载有作为选装件的半导体开关20而选择了常时旁通供电方式的情况下，在从交流电源31、32供给三相交流电力的通常期间，使半导体开关20导通并且使机械开关S2a～S2c截止。但是，在该方法中，在来自交流电源31、32的三相交流电力的供给停止之后，到将由逆变器5生成的三相交流电力经由机械开关S2a～S2c向负载34供给为止，需要若干的时间。
因此，在通常期间，也可以使半导体开关20以及机械开关S2a～S2c导通，并且仅从逆变器5输出三相交流电压，将逆变器5维持为不输出三相交流电流的状态。在该情况下，在来自交流电源31、32的三相交流电力的供给停止时，能够立即从逆变器5向负载34供给三相交流电力。在该情况下，也可以进一步将机械开关S2a～S2c除去，将逆变器5的3个输出节点分别与输出端子T4a～T4c连接。
应该认为此次公开的实施方式在全部方面为例示而不具有限制性。本发明的范围不由上述的说明而由请求的范围表示，意图包含与请求的范围均等的含义以及范围内的全部变更。
符号的说明
1、1A不间断电源装置，2基板，T1a～T1c输入端子，T2a～T2c旁通端子，T3a、T3b电池端子，T4a～T4c输出端子，T5a～T5c、T6a～T6c开关端子，S1a～S1c、S2a～S2c、S3a～S3c、S4a～S4c机械开关，3、20半导体开关，4转换器，PL直流正母线，NL直流负母线，C1电容器，5逆变器，6双向斩波器，7操作部，8控制装置，10、21晶闸管，A空间，31商用交流电源，32旁通交流电源，33负载。

Claims (10)

1.一种不间断电源装置，具备：
第一输入端子，接受从第一交流电源供给的第一交流电力；
第二输入端子，接受从第二交流电源供给的第二交流电力；
电池端子，与蓄电装置连接；
输出端子，与负载连接；
转换器，与上述第一输入端子连接，将上述第一交流电力转换为直流电力；
逆变器，将由上述转换器生成的直流电力或者上述蓄电装置的直流电力转换为第三交流电力；
第一半导体开关，连接在上述第二输入端子与上述输出端子之间；以及
第一机械开关，与上述第一半导体开关并联，
其特征在于，
还具备控制装置，该控制装置通过第一以及第二供电方式中的被选择的一方的供电方式对上述不间断电源装置进行控制，
上述第二供电方式仅在上述第一半导体开关与第二半导体开关并联的情况下能够选择，
上述第一供电方式是如下的供电方式：在上述逆变器正常的情况下，将由上述逆变器生成的上述第三交流电力向上述负载供给，在上述逆变器发生故障的情况下，将从上述第二交流电源供给的上述第二交流电力经由上述第一半导体开关向上述负载供给预定的时间，并且，将上述第二交流电力经由上述第一机械开关向上述负载供给，
上述第二供电方式是如下的供电方式：在从上述第二交流电源正常地供给上述第二交流电力的情况下，将上述第二交流电力经由上述第二半导体开关向上述负载供给，在来自上述第二交流电源的上述第二交流电力的供给停止的情况下，使上述第二半导体开关截止，将由上述逆变器生成的上述第三交流电力向上述负载供给。
2.如权利要求1所述的不间断电源装置，其中，
上述第二半导体开关的额定电流值大于上述第一半导体开关的额定电流值。
3.如权利要求1所述的不间断电源装置，其中，
上述第二半导体开关作为上述不间断电源装置的选装件而准备。
4.如权利要求1所述的不间断电源装置，其中，
上述第二半导体开关能够装卸。
5.如权利要求1所述的不间断电源装置，其中，
准备有用于设置上述第二半导体开关的空间。
6.如权利要求1所述的不间断电源装置，其中，
还具备与上述第一半导体开关的一个端子以及另一个端子分别连接的第一开关端子以及第二开关端子，
上述第二半导体开关连接在上述第一开关端子以及第二开关端子之间。
7.如权利要求1所述的不间断电源装置，其中，
还具备与上述第一半导体开关并联的上述第二半导体开关。
8.如权利要求1所述的不间断电源装置，其中，
上述第二供电方式是如下的供电方式：在从上述第二交流电源正常地供给上述第二交流电力的情况下，当上述第二半导体开关发生故障而不导通时，将由上述逆变器生成的上述第三交流电力向上述负载供给，而且，当上述逆变器也发生故障时，使上述第一机械开关导通，将上述第二交流电力经由上述第一机械开关向上述负载供给。
9.如权利要求1所述的不间断电源装置，其中，
还具备连接在上述逆变器的输出节点与上述输出端子之间的第二机械开关，
在选择了上述第一供电方式的情况下，当上述逆变器正常时，上述第二机械开关导通，当上述逆变器发生故障时，上述第二机械开关截止，
在选择了上述第二供电方式的情况下，当从上述第二交流电源正常地供给上述第二交流电力时，上述第二机械开关截止，当来自上述第二交流电源的上述第二交流电力的供给停止时，上述第二机械开关导通。
10.如权利要求1所述的不间断电源装置，其中，
还具备双向斩波器，该双向斩波器为，在从上述第一交流电源正常地供给上述第一交流电力的情况下，将由上述转换器生成的直流电力向上述蓄电装置供给，在来自上述第一交流电源的上述第一交流电力的供给停止的情况下，将上述蓄电装置的直流电力向上述逆变器供给。
CN201580080541.2A 2015-06-02 2015-06-02 不间断电源装置 Active CN107615615B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2015/065862 WO2016194126A1 (ja) 2015-06-02 2015-06-02 無停電電源装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107615615A CN107615615A (zh) 2018-01-19
CN107615615B true CN107615615B (zh) 2020-06-30

Family

ID=57440908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580080541.2A Active CN107615615B (zh) 2015-06-02 2015-06-02 不间断电源装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10389120B2 (zh)
JP (1) JP6348662B2 (zh)
KR (2) KR20180011219A (zh)
CN (1) CN107615615B (zh)
CA (1) CA2984331C (zh)
WO (1) WO2016194126A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6748234B2 (ja) 2017-02-03 2020-08-26 東芝三菱電機産業システム株式会社 無停電電源装置
WO2018220777A1 (ja) * 2017-06-01 2018-12-06 東芝三菱電機産業システム株式会社 電源装置およびそれを用いた電源システム
JP6608405B2 (ja) * 2017-07-19 2019-11-20 矢崎総業株式会社 電圧変換ユニット
JP6958287B2 (ja) 2017-11-24 2021-11-02 トヨタ自動車株式会社 電力制御システムおよび車両
CN111279576B (zh) * 2018-07-23 2023-01-10 东芝三菱电机产业系统株式会社 不间断电源装置
CN112970168B (zh) * 2019-06-25 2024-04-26 东芝三菱电机产业系统株式会社 不间断电源装置
JP7381236B2 (ja) * 2019-07-24 2023-11-15 ファナック株式会社 電力変換装置及びその制御方法
KR102620032B1 (ko) * 2019-12-26 2023-12-29 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 전원 장치
US11381108B2 (en) 2020-01-15 2022-07-05 Solaredge Technologies Ltd. Versatile uninterruptable power supply
JP7348091B2 (ja) * 2020-01-24 2023-09-20 東芝三菱電機産業システム株式会社 無停電電源装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06253549A (ja) * 1993-02-26 1994-09-09 Toshiba Corp 無停電電源装置
JP2004135370A (ja) * 2002-10-08 2004-04-30 Kawasaki Heavy Ind Ltd 無停電電源装置及び電力供給方法
KR20040042529A (ko) * 2002-11-14 2004-05-20 주식회사 포스코 무정전 전원공급장치의 비상절체회로
JP2010220339A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Fuji Electric Systems Co Ltd 無停電電源システム
WO2014193385A2 (en) * 2013-05-30 2014-12-04 Schneider Electric It Corporation Uninterruptible power supply control
JP2015061396A (ja) * 2013-09-18 2015-03-30 株式会社東芝 無停電電源システムおよび制御方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6201371B1 (en) * 1998-08-07 2001-03-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Uninterruptible power system
US7265458B2 (en) * 2005-04-08 2007-09-04 Eaton Power Quality Corporation Apparatus and methods for coordinated static switch operations for load transfers in uninterruptible power supply systems
CN2819589Y (zh) * 2005-07-08 2006-09-20 北京动力源科技股份有限公司 一种具有高速转换特性的静态开关
EP1890371A1 (en) * 2006-08-03 2008-02-20 Michael J. Mosman UPS system configuration comprising parallel modules being independent of each other
JP2008283729A (ja) * 2007-05-08 2008-11-20 Fuji Electric Systems Co Ltd 無停電電源装置
MX2011009260A (es) * 2009-04-17 2011-09-26 Poration Toshiba Mitsubishi Electric Ind Systems Cor Sistema de suministro continuo de energia.
JP2011045176A (ja) * 2009-08-20 2011-03-03 Tdk-Lambda Corp 無停電電源装置、アプリケーションプログラム、コンピュータシステム、バックアップ処理方法およびプログラム
CA2774063C (en) * 2009-09-16 2016-01-05 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Power conversion system and uninterruptible power supply system
US8138625B2 (en) * 2009-09-23 2012-03-20 International Business Machines Corporation Dual line active automatic transfer switch
US20110278932A1 (en) * 2010-05-13 2011-11-17 Eaton Corporation Uninterruptible power supply systems and methods using isolated interface for variably available power source
JP5732134B2 (ja) * 2011-06-09 2015-06-10 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
CN202183635U (zh) * 2011-08-08 2012-04-04 秦皇岛国安电力电子技术有限公司 电梯应急供电设备
KR20140032495A (ko) * 2011-09-13 2014-03-14 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 전원 시스템
KR101223260B1 (ko) 2012-04-13 2013-01-17 아이. 에프. 텍 (주) 병렬 무정전 전원 공급 장치의 배터리 충전 시스템 및 방법
US9362781B2 (en) * 2012-09-14 2016-06-07 Chloride Srl Uninterruptible power supply system with fast transfer for undervoltage source line failures
JP5882884B2 (ja) * 2012-12-20 2016-03-09 東芝三菱電機産業システム株式会社 無停電電源装置
GB2516414A (en) * 2013-05-28 2015-01-28 Meb Engineering & Commercial Services Ltd Residential Domestic Uninterruptable Power Supply
CN203368124U (zh) * 2013-07-11 2013-12-25 Tcl通力电子（惠州）有限公司 电源切换电路和Dock设备
US9219384B2 (en) * 2013-08-05 2015-12-22 Rosendin Electric, Inc. Modular power skid that can meet two or more different datacenter tier ratings
CN203537047U (zh) * 2013-10-25 2014-04-09 广东易事特电源股份有限公司 一种双输入智能供电的不间断电源系统
CN103683463A (zh) * 2013-12-04 2014-03-26 深圳科士达新能源有限公司 一种具有不间断电源功能的混合逆变器
JP6527225B2 (ja) * 2015-04-01 2019-06-05 東芝三菱電機産業システム株式会社 無停電電源装置およびそれを用いた無停電電源システム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06253549A (ja) * 1993-02-26 1994-09-09 Toshiba Corp 無停電電源装置
JP2004135370A (ja) * 2002-10-08 2004-04-30 Kawasaki Heavy Ind Ltd 無停電電源装置及び電力供給方法
KR20040042529A (ko) * 2002-11-14 2004-05-20 주식회사 포스코 무정전 전원공급장치의 비상절체회로
JP2010220339A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Fuji Electric Systems Co Ltd 無停電電源システム
WO2014193385A2 (en) * 2013-05-30 2014-12-04 Schneider Electric It Corporation Uninterruptible power supply control
JP2015061396A (ja) * 2013-09-18 2015-03-30 株式会社東芝 無停電電源システムおよび制御方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Modeling and control of a flywheel energy storage system for uninterruptible power supply;Long Zhou et al;《2009 International Conference on Sustainable Power Generation and Supply》;20091204;第1-6页 *
不间断电源整合系统双电源转换过程接地方案;张军等;《都市快轨交通》;20140218;第27卷(第1期);第68-71页 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016194126A1 (ja) 2016-12-08
CN107615615A (zh) 2018-01-19
KR20180011219A (ko) 2018-01-31
CA2984331A1 (en) 2016-12-08
CA2984331C (en) 2019-10-29
JP6348662B2 (ja) 2018-06-27
JPWO2016194126A1 (ja) 2018-03-15
KR20190125549A (ko) 2019-11-06
WO2016194126A9 (ja) 2017-09-28
US10389120B2 (en) 2019-08-20
US20180102647A1 (en) 2018-04-12
KR102117801B1 (ko) 2020-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107615615B (zh) 不间断电源装置
EP2737605B1 (en) Dual boost converter for ups system
CN113629757A (zh) 一种储能装置、储能装置控制方法以及光伏系统
JPH06319255A (ja) 直流コンバータ
US10199859B2 (en) Uninterruptible power supply system with precharge converter
US7915853B2 (en) Motor driving apparatus
US9614456B2 (en) Power conversion apparatus that prevents inrush current and air-conditioning apparatus using the same
KR20220103626A (ko) 인버터 시스템, 인버터 시스템의 제어방법 및 병렬연결 인버터 시스템
JP6714157B2 (ja) 電源装置およびそれを用いた電源システム
JP5106484B2 (ja) 可変電源装置とモータ駆動制御装置とそれらの保護回路動作方法
EP3100346B1 (en) Unidirectional matrix converter with regeneration system
JP6146316B2 (ja) 空気調和機
JP2012135207A (ja) 電力変換装置
US10734903B2 (en) Power supply apparatus
CN214429313U (zh) 一种电源切换电路
JP5097063B2 (ja) 電力変換装置
JP6171180B2 (ja) 電力変換装置
CN108462208B (zh) 一种电源系统及其电源模块的老化方法
US20200122962A1 (en) Decentralized power management in an elevator system
JP2014179184A (ja) 燃料電池用系統連系システム
JP2012228157A (ja) 電源ユニット
JP6301150B2 (ja) 電力変換装置
JP2011097665A (ja) 配電システム
JP2015091181A (ja) 太陽光発電用計測ユニット
US20120127763A1 (en) Electric power supply system comprising power modules coupled in parallel

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant