CN112438008B - 不间断电源装置 - Google Patents

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Abstract

不间断电源装置(U1)具备：转换器(4)，将从交流电源(20)供给的交流电力转换为直流电力并输出至第一电源节点(N1)；第一双向斩波器(6)，在交流电源停电时，将铅蓄电池(B1)的直流电力输出至第一电源节点；二极管(10)，连接于第一以及第二电源节点(N1、N2)间；第二双向斩波器(11)，在第二电源节点与锂离子电池(B2)之间收发直流电力；以及控制部(15)，控制第二双向斩波器，在负载(21)的再生运转时对锂离子电池进行充电，在负载的动力运转时使锂离子电池放电。

Description

不间断电源装置
技术领域
该发明涉及不间断电源装置，特别是涉及将从交流电源供给的交流电力转换为直流电力并供给至负载的不间断电源装置。
背景技术
例如，在日本特开2004－72841号公报(专利文献1)中公开了具备整流器以及充电器的不间断电源装置。整流器在交流电源正常时，将从交流电源供给的交流电力转换为直流电力并供给至负载。充电器在交流电源正常时，将从交流电源供给的交流电力转换为直流电力并蓄积于蓄电池。蓄电池被充满电。在交流电源停电时，将蓄电池的直流电力供给至负载。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004－72841号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在专利文献1中存在如下问题：在负载中产生再生能量的情况下，再生电流从负载流向不间断电源装置的直流部，直流部的电压变得过大。作为该对策，考虑通过设置将再生电流转换为热的电阻器来使直流部的电压降低的方法，但在该方法中，再生能量被白白废弃。
因此，该发明的主要的目的在于，提供一种能够有效地利用在负载中产生的再生能量的不间断电源装置。
用来解决课题的手段
该发明的不间断电源装置，具备：转换器，在交流电源正常时，将从交流电源供给的交流电力转换为直流电力并输出至第一电源节点，在交流电源停电时，其运转被停止；第一双向斩波器，在交流电源正常时，将由转换器生成的直流电力蓄积于第一电力储存装置，在交流电源停电时，将第一电力储存装置的直流电力输出至第一电源节点；第一二极管，阳极与第一电源节点连接，阴极与第二电源节点连接；第二双向斩波器，在第二电源节点与第二电力储存装置之间收发直流电力；直流线路，一端与第二电源节点连接，另一端与负载连接；电流检测器，对流过直流线路的电流进行检测；以及第一控制部，基于电流检测器的检测结果控制第二双向斩波器，在电流从负载流向第二电源节点的情况下，对第二电力储存装置进行充电，在电流从第二电源节点流向负载的情况下，使第二电力储存装置放电。
发明效果
在该发明的不间断电源装置中，在再生电流从负载流向第二电源节点的情况下，对第二电力储存装置进行充电，在动力电流从第二电源节点流向负载的情况下，使第二电力储存装置放电。因而，能够有效地利用在负载中产生的再生能量。
附图说明
图1是表示该发明的实施方式1的不间断电源装置的构成的电路框图。
图2是例示图1所示的负载的构成的框图。
图3是表示图1所示的双向斩波器11的构成的电路框图。
图4是表示图3所示的控制部的构成的框图。
图5是表示该发明的实施方式2的不间断电源装置的构成的电路框图。
具体实施方式
[实施方式1]
图1是表示该发明的实施方式1的不间断电源装置U1的构成的电路框图。该不间断电源装置U1将从商用交流电源20供给的三相交流电力转换为直流电力并供给至负载21，但为了简化附图以及说明，在图1中，仅示出了与一相相关的部分。
在图1中，不间断电源装置U1具备交流输入端子T1、T2、电池端子T3、T4、直流输出端子T5、开关1、7、12、16、熔断器2、电抗器3、转换器4、电容器5、14、双向斩波器6、11、二极管10、控制部9、15、直流线路17、电流检测器8、13、18、以及整流器19。
交流输入端子T1、T2都接收从商用交流电源20供给的商用频率的交流电力。在交流输入端子T1出现的交流电压VI的瞬时值由控制部9检测。控制部9基于交流电压VI的瞬时值，判别是否产生了商用交流电源20的停电。
在电池端子T3连接有铅蓄电池B1(第一电力储存装置)。铅蓄电池B1具有能够廉价地获得大容量的优点。铅蓄电池B1的端子间电压VB1由控制部9检测。锂离子电池B2(第二电力储存装置)与电池端子T4连接。锂离子电池B2具有能够以高速充电以及放电的优点。锂离子电池B2的端子间电压VB2由控制部9检测。也可以代替电池B1、B2的每一个而连接电容器。负载21与直流输出端子T5连接。负载21由从不间断电源装置U1供给的直流电力驱动。
图2是例示图1所示的负载21的构成的框图。在图2中，负载21包括逆变器22、马达23、旋转机构部24、以及控制部25。逆变器22由控制部25控制，将从不间断电源装置U1供给的直流电力转换为由控制部25指示的频率以及电压的交流电力。马达23以与从逆变器22供给的交流电力的频率相应的旋转速度使旋转机构部24驱动。控制部25按照控制信号CNT控制逆变器22。
如通过马达23使旋转机构部24加速的情况那样从逆变器22向马达23供给电力的状态被称作动力状态。相反，如通过马达23使旋转机构部24减速的情况那样从马达23向逆变器22供给电力的状态被称作再生状态。在再生状态下，马达23被旋转机构部24旋转驱动而作为发电机动作，产生再生电力(交流电力)。该再生电力通过逆变器22转换为直流电力而供给至不间断电源装置U1。
返回至图1，开关1、熔断器2、以及电抗器3串联连接于交流输入端子T1与转换器4的输入节点之间。开关1在不间断电源装置U1的使用时被接通，例如在不间断电源装置U1的维护时被断开。
熔断器2在流过了过电流的情况下被熔断。熔断器2为了保护转换器4等免受过电流的影响而设置。电抗器3使从商用交流电源20供给的商用频率的交流电力通过转换器4，防止由转换器4产生的开关频率的信号通过商用交流电源20侧。
转换器4包括多组IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)以及二极管，并由控制部9控制。在从商用交流电源20正常地供给交流电力的情况下(商用交流电源20正常时)，转换器4将从商用交流电源20供给的交流电力转换为直流电力并输出至电源节点N1(第一电源节点)。在来自商用交流电源20的交流电力的供给被停止的情况下(商用交流电源20停电时)，转换器4的运转被停止。
电容器5与电源节点N1连接，使电源节点N1的电压VD1平滑化以及稳定化。在电源节点N1出现的直流电压VD1由控制部9检测。
控制部9在商用交流电源20正常时，以使电源节点N1的直流电压VD1成为参照直流电压VD1r的方式控制转换器4，在商用交流电源20停电时使转换器4的运转停止。参照直流电压VD1r被设定为比整流器19的直流输出电压VA低的电压。控制部9在商用交流电源20停电时使转换器4中包含的全部IGBT断开而使转换器4的运转停止，防止电流从电源节点N1流向商用交流电源20侧。
双向斩波器6(第一双向斩波器)的高电压侧节点6a与电源节点N1连接，其低电压侧节点6b经由开关7而与电池端子T3连接。开关7在不间断电源装置U1的使用时被接通，例如在不间断电源装置U1以及铅蓄电池B1的维护时被接通。电流检测器8检测在双向斩波器6与铅蓄电池B1之间流动的电流IB1，将表示检测值的信号IB1f输出至控制部9。
双向斩波器6包括IGBT、二极管、电抗器，并由控制部9控制。双向斩波器6在商用交流电源20正常时，将由转换器4生成的直流电力蓄积于铅蓄电池B1，在商用交流电源20停电时，将铅蓄电池B1的直流电力输出至电源节点N1。
控制部9(第二控制部)在商用交流电源20正常时，通过控制双向斩波器6，以使铅蓄电池B1的端子间电压VB1成为参照电池电压VB1r的方式控制电池电流IB1。此外，控制部9在商用交流电源20停电时，通过控制双向斩波器6，以使电源节点N1的直流电压VD1成为参照直流电压VD1r的方式控制电池电流IB1。
参照电池电压VB1r被设定为比参照直流电压VD1r低的电压(VB1r＜VD1r)。即，双向斩波器6将电源节点N1的直流电压VD1降压而提供给铅蓄电池B1，将铅蓄电池B1的端子间电压VB1升压而提供给电源节点N1。
二极管10的阳极与电源节点N1连接，其阴极与电源节点N2(第二电源节点)连接。在电源节点N1的直流电压VD1低于电源节点N2的直流电压VD2的情况下，二极管10断开。在电源节点N1的直流电压VD1高于电源节点N2的直流电压VD2的情况下，二极管10接通。二极管10为了防止电流从电源节点N2向电源节点N1逆流而设置。
双向斩波器11(第二双向斩波器)的高电压侧节点11a与电源节点N2连接，其低电压侧节点11b经由开关12而与电池端子T4连接。开关12在不间断电源装置U1的使用时被接通，例如在不间断电源装置U1以及锂离子电池B2的维护时被断开。电流检测器13检测流过双向斩波器11与锂离子电池B2之间的电流IB2，将表示检测值的信号IB2f输出至控制部15。
双向斩波器11包括IGBT、二极管、电抗器，并由控制部15控制。双向斩波器11在负载21进行再生运转的情况下，将从负载21再生的直流电力蓄积于锂离子电池B2，在负载21进行动力运转的情况下，将锂离子电池B2的直流电力供给至负载21。
电容器14与电源节点N2连接，使电源节点N2的直流电压VD2平滑化以及稳定化。电源节点N2的直流电压VD2由控制部15检测。开关16的一个端子与电源节点N2连接，其另一个端子(节点N3)经由直流线路17而与直流输出端子T5连接。开关16在不间断电源装置U1的使用时被接通，例如在不间断电源装置U1的维护时被断开。电流检测器18检测流过直流线路17的电流IO，并将表示检测值的信号IOf提供给控制部15。
整流器19至少包括一个二极管(第二二极管)，并连接于交流输入端子T2与节点N3之间。整流器19将从商用交流电源20供给的交流电力转换为直流电力并供给至负载21。整流器19对从商用交流电源20供给的交流电压进行例如全波整流并供给至负载21。
在商用交流电源20正常时、且负载21进行动力运转的情况下，电源节点N2的直流电压VD2通过整流器19以及电容器12而成为VA(V)。参照直流电压VD1r被设定为比直流电压VA(V)低的电压(VD1r＜VA)。因而，在这种情况下，二极管10被断开，从整流器19供给负载21的消耗电流。另外，直流电流IO从节点N3经由直流线路17而流向直流输出端子T5，由电流检测器15检测出正电流(动力电流)。
控制部15基于电源节点N2的直流电压VD2、锂离子电池B2的端子间电压VB2、电流检测器13的输出信号IB2f以及电流检测器18的输出信号IOf，控制双向斩波器11。
当负载21进行再生运转时，再生电流从负载21流向电源节点N2，电源节点N2的直流电压VD2上升。再生电流被电流检测器18检测为负电流。
控制部15根据由电流检测器18检测出负电流(即再生电流)、且电源节点N2的直流电压VD2超过了阈值电压VTH的情况，通过控制双向斩波器11，使与再生电流IO相应的值的电池电流IB2从电源节点N2流向锂离子电池B2，使锂离子电池B2充电。阈值电压VTH被设定为比整流器19的输出电压VA高的电压(VTH＞VA)。
当使电池电流IB2从双向斩波器11流向锂离子电池B2时，电源节点N2的直流电压VD2下降。控制部15即使在电源节点N2的直流电压VD2低于阈值电压VTH之后，在由电流检测器18检测出负电流(即再生电流)的情况下，也继续锂离子电池B2的充电。控制部15在锂离子电池B2的端子间电压VB2达到了上限电压VH之后，使锂离子电池B2的充电停止。
控制部15在由电流检测器18检测出正电流(即动力电流)的情况下，通过控制双向斩波器11，使与动力电流IO相应的值的电池电流IB2从锂离子电池B2流向电源节点N2，使锂离子电池B2放电。由此，从整流器19与锂离子电池B2这两方向负载21供给电流。控制部15在锂离子电池B2的端子间电压VB2达到了下限电压VL之后，使锂离子电池B2的放电停止。
图3是表示双向斩波器11的构成的电路图。在图3中，双向斩波器11包括IGBTQ1、Q2、二极管D1、D2、以及电抗器X1。IGBTQ1的集电极与高电压侧节点11a连接，其发射极经由电抗器X1而与低电压侧节点11b连接，并且与IGBTQ2的集电极连接。IGBTQ2的发射极与基准电位线L1连接。二极管D1、D2分别与IGBTQ1、Q2反并联连接。电容器14(图1)连接于电源节点N2与基准电位线L1之间。锂离子电池B2的负极与基准电位线L1连接。
IGBTQ1以规定频率f被接通以及断开，在负载21的再生运转时将从负载21供给的再生电力(直流电力)蓄积于锂离子电池B2。在负载21的再生运转时，IGBTQ2被固定为断开状态。IGBTQ1通过来自控制部15的栅极信号S1而控制。栅极信号S1以规定频率f成为“H”电平以及“L”电平。当栅极信号S1成为“H”电平时，IGBTQ1接通，当栅极信号S1成为“L”电平时，IGBTQ1断开。
在负载21的再生运转时，当在锂离子电池B2的端子间电压VB2低于上限电压VH的情况下而IGBTQ1被接通时，电流IB2流过从电源节点N2经由IGBTQ1、电抗器X1、以及锂离子电池B2而到达基准电位线L1的路径，锂离子电池B2被充电，并且在电抗器X1中蓄积电磁能量。
当IGBTQ1被断开时，电流在从电抗器X1的一个端子(锂离子电池B2侧的端子)经由锂离子电池B2以及二极管D2而到达电抗器X1的另一个端子的路径中流动，锂离子电池B2被充电，并且电抗器X1的电磁能量被释放。
栅极信号S1成为“H”电平的时间(脉冲宽度)与1周期(1/f)之比被称作占空比。通过调整栅极信号S1的占空比，能够调整流入锂离子电池B2的电流IB2。若使栅极信号S1的占空比增大，则流入锂离子电池B2的电流IB2增大。若使栅极信号S1的占空比减少，则流入锂离子电池B2的电流IB2减少。电源节点N2的直流电压VD2被降压而提供给锂离子电池B2，成为VB2＜VD2。
IGBTQ2以规定频率被接通以及断开，在负载21的动力运转时，将锂离子电池B2的直流电力供给至负载21。IGBTQ2通过来自控制部15的栅极信号S2而控制。栅极信号S2以规定频率f成为“H”电平以及“L”电平。当栅极信号S2成为“H”电平时，IGBTQ2接通，当栅极信号S2成为“L”电平时，IGBTQ2断开。
在负载21的动力运转时，在锂离子电池B2的端子间电压VB2高于下限电压VL的情况下，IGBTQ1被固定为断开状态，并且IGBTQ2被接通以及断开。
当IGBTQ2被接通时，电流从锂离子电池B2的正极经由电抗器X1以及IGBTQ2而流向锂离子电池B2的负极，在电抗器X1中蓄积电磁能量。当IGBTQ2被断开时，从电抗器X1流向IGBTQ2的电流被从电抗器X1换流到二极管D1，经由电容器14而流向锂离子电池B2的负极，锂离子电池B2被放电，并且电抗器X1的电磁能量被释放。
栅极信号S2成为“H”电平的时间(脉冲宽度)与1周期(1/f)之比被称作占空比。通过调整栅极信号S2的占空比，能够调整从锂离子电池B2流出的电流IB2。若使栅极信号S2的占空比增大，则从锂离子电池B2流出的电流IB2增大。若使栅极信号S2的占空比减少，则从锂离子电池B2流出的电流IB2减少。锂离子电池B2的端子间电压VB2被升压而提供给电源节点N2，成为VB2＜VD2。
控制部15根据由电流检测器18(图1)检测出负电流(即再生电流)、且电源节点N2的直流电压VD2超过了阈值电压VTH的情况，使栅极信号S1以规定频率f成为“H”电平以及“L”电平，使IGBTQ1以规定频率f接通以及断开，由此使锂离子电池B2充电。此时，控制部15通过调整栅极信号S1的占空比，使与再生电流IO相应的值的电池电流IB2从电源节点N2流向锂离子电池B2。
当电池电流IB2从双向斩波器11流向锂离子电池B2时，电源节点N2的直流电压VD2下降。控制部15即使在电源节点N2的直流电压VD2低于阈值电压VTH之后，在由电流检测器18检测出负电流(即再生电流)的情况下，也继续锂离子电池B2的充电。控制部15在锂离子电池B2的端子间电压VB2达到了上限电压VH之后，使锂离子电池B2的充电停止。
另外，控制部15在由电流检测器18检测出正电流(即动力电流)的情况下，以规定频率f使栅极信号S2成为“H”电平以及“L”电平，使IGBTQ2以规定频率f接通以及断开，由此使锂离子电池B2放电。此时，控制部15通过调整栅极信号S2的占空比，使与动力电流IO相应的值的电池电流IB2从锂离子电池B2流向电源节点N2。由此，从整流器19与锂离子电池B2这两方向负载21供给电流。控制部15在锂离子电池B2的端子间电压VB2达到了下限电压VL之后，使锂离子电池B2的放电停止。
图4是表示图3所示的控制部15的构成的框图。在图4中，控制部15包括电压检测器30、32、再生模式检测器31、以及信号产生电路33、34。电压检测器30检测电源节点N2的直流电压VD2，并将表示该检测值的信号输出至再生模式检测器31。
再生模式检测器31基于电压检测器30的输出信号与电流检测器18(图1)的输出信号IOf，输出信号DT。在由电压检测器30检测出的直流电压VD2超过阈值电压VTH、且负电流(再生电流)流过了直流线路17的情况下，信号DT成为激活电平的“H”电平。
信号DT即使在直流电压VD2低于阈值电压VTH之后，在直流线路17中流过负电流(再生电流)的期间也被维持在“H”电平。当在直流线路17中流过正电流(动力电流)时，信号DT成为非激活电平的“L”电平。信号DT被提供给信号产生电路33、34。电压检测器32检测锂离子电池B2的端子间电压VB2，并将表示该检测值的信号提供给信号产生电路33、34。
信号产生电路33在信号DT为“H”电平的期间被激活，使栅极信号S1以规定频率f成为“H”电平以及“L”电平。被激活的信号产生电路33基于电流检测器13、18的输出信号IB2f、IOf而动作，生成与再生电流IO相应的值的电流指令值，并以使流入锂离子电池B2的电池电流IB2成为该电流指令值的方式控制栅极信号S1的占空比。
由此，与再生电流IO相应的值的电池电流IB2流入锂离子电池B2，锂离子电池B2的端子间电压VB2上升。在锂离子电池B2的端子间电压VB2达到了上限电压VH的情况下，信号产生电路33将栅极信号S1固定为“L”电平而停止锂离子电池B2的充电。另外，在信号DT成为“L”电平的情况下，信号产生电路33未被激活，栅极信号S1被固定为“L”电平。
信号产生电路34在信号DT为“L”电平的期间被激活，使栅极信号S2以规定频率f成为“H”电平以及“L”电平。被激活的信号产生电路34基于电流检测器13、18的输出信号IB2f、IOf而动作，生成与动力电流IO相应的值的电流指令值，并以使从锂离子电池B2流出的电池电流IB2成为该电流指令值的方式控制栅极信号S2的占空比。
由此，与动力电流IO相应的值的电池电流IB2从锂离子电池B2流出，锂离子电池B2的端子间电压VB2下降。在锂离子电池B2的端子间电压VB2达到了下限电压VL的情况下，信号产生电路34将栅极信号S2固定为“L”电平而停止锂离子电池B2的放电。另外，在信号DT成为“H”电平的情况下，信号产生电路34未被激活，栅极信号S2被固定为“L”电平。
接下来，对该不间断电源装置U1的动作进行说明。在商用交流电源20正常时，从商用交流电源20供给的交流电力被转换器4转换为直流电力，该直流电力通过双向斩波器6蓄积于铅蓄电池B1。电源节点N1的直流电压VD1通过控制部9、转换器4、以及电容器5而维持在参照直流电压VD1r。铅蓄电池B1的端子间电压VB1通过控制部9以及双向斩波器6而维持在参照电池电压VB1r。
另外，从商用交流电源20供给的交流电力被整流器19转换为直流电力而供给至负载21。在负载21进行动力运转的情况下，电源节点N2的直流电压VD2通过整流器19以及电容器14而维持在直流电压VA(V)。此时，由于电源节点N2的直流电压VD2＝VA被设定为比电源节点N1的直流电压VD1＝VD1r高的值，因此二极管10断开。因而，负载21通过从整流器19供给的直流电力而运转。
当负载21开始再生运转时，再生电流从负载21流向电源节点N2，电源节点N2的直流电压VD2上升。再生电流被电流检测器18检测为负电流。当由电流检测器18检测出负电流(再生电流)、且电源节点N2的直流电压VD2超过阈值电压VTH时，通过控制部15以及双向斩波器11将再生电力蓄积于锂离子电池B2。
当再生电力蓄积于锂离子电池B2时，电源节点N2的直流电压VD2下降。即使在电源节点N2的直流电压VD2低于阈值电压VTH的情况下，在由电流检测器18检测出再生电流的情况下，也继续锂离子电池B2的充电。
当负载21再次开始动力运转时，由电流检测器18检测出正电流(动力电流)，通过控制部15以及双向斩波器11将锂离子电池B2的直流电力经由电源节点N2供给至负载21。在这种情况下，从整流器19与锂离子电池B2这两方向负载21供给直流电力。当锂离子电池B2的端子间电压VB2降低至下限电压VL时，停止锂离子电池B2的放电。当锂离子电池B2的放电被停止时，仅从整流器19向负载21供给直流电力。
当发生商用交流电源20停电时，通过控制部9使转换器4的运转停止，并将铅蓄电池B1的直流电力经由双向斩波器6以及二极管10供给至负载21。在商用交流电源20停电时，整流器19中包含的二极管断开，电流不会从节点N3经由整流器19而流向交流输入端子T2。电源节点N1的直流电压VD1通过控制部9、双向斩波器6、以及电容器5而维持在参照直流电压VD1r。
在负载21进行动力运转的情况下，通过控制部9以及双向斩波器6将铅蓄电池B1的直流电力经由二极管10供给至负载21。当负载21开始再生运转时，如上述那样，将再生电力蓄积于锂离子电池B2。
当负载21再次开始动力运转时，如上述那样，锂离子电池B2的直流电力经由电源节点N2供给至负载21。当锂离子电池B2的端子间电压VB2降低至下限电压VL时，停止锂离子电池B2的放电。当锂离子电池B2的放电被停止时，直流电力从铅蓄电池B1经由双向斩波器6以及二极管10供给至负载21。因而，在铅蓄电池B1中蓄积有直流电力的期间能够继续负载21的运转。
如以上那样，在该实施方式1中，在负载21进行再生运转的情况下，将来自负载21的再生电力蓄积于锂离子电池B2，在负载21再次开始了动力运转的情况下，将锂离子电池B2的直流电力供给至负载21。因而，能够有效地利用在负载21中产生的再生能量。
[实施方式2]
图5是表示该发明的实施方式2的不间断电源装置U2的构成的电路框图，并且是与图1进行对比的图。参照图5，不间断电源装置U2将不间断电源装置U1的控制部9、15分别用控制部9A、15A替换。
控制部9A与控制部9的不同之处在于，将电源节点N1的直流电压VD1维持在比参照直流电压VD1r高的参照直流电压VD1rA(VD1rA＞VD1r)。参照直流电压VD1rA被设定为比整流器19的输出电压VA高的电压(VD1rA＞VA)。
因此，在商用交流电源20正常时，在负载21进行动力运转的情况下，二极管10接通，由转换器4生成的直流电力经由二极管10供给至负载21。另外，在商用交流电源20停电时，使转换器4的运转停止，铅蓄电池B1的直流电力经由双向斩波器6以及二极管10供给至负载21。在任何情况下，整流器19中包含的二极管都会被断开。
在商用交流电源20正常时，在转换器4发生了故障的情况下，由于电源节点N1的直流电压VD1低于直流电压VA，因此二极管10断开，从整流器19向负载21供给直流电力。
另外，控制部15A与控制部15的不同之处在于，使用比阈值电压VTH高的阈值电压VTHA(VTHA＞VTH)。该阈值电压VTHA被设定为比电源节点N1的直流电压VD1＝VD1rA高的电压(VTHA＞VD1rA)。
接下来，对该不间断电源装置U2的动作进行说明。在商用交流电源20正常时，从商用交流电源20供给的交流电力被转换器4转换为直流电力，该直流电力经由二极管10供给至负载21，并且通过双向斩波器6蓄积于铅蓄电池B1。电源节点N1的直流电压VD1通过控制部9A、转换器4、以及电容器5而维持在参照直流电压VD1rA。铅蓄电池B1的端子间电压VB1通过控制部9A以及双向斩波器6而维持在参照电池电压VB1r。
在负载21进行动力运转的情况下，电源节点N2的直流电压VD2通过控制部9A、转换器4、以及电容器5、14而维持在参照直流电压VD1rA。但是，二极管10的阈值电压设为比参照直流电压VD1rA充分低的电压。因而，负载21通过从转换器4供给的直流电力而运转。
当负载21开始再生运转时，再生电流从负载21流向电源节点N2，电源节点N2的直流电压VD2上升。再生电流被电流检测器18检测为负电流。当由电流检测器18检测出负电流(再生电流)、且电源节点N2的直流电压VD2超过阈值电压VTHA时，通过控制部15A以及双向斩波器11将再生电力蓄积于锂离子电池B2。
当再生电力蓄积于锂离子电池B2时，电源节点N2的直流电压VD2下降。即使在电源节点N2的直流电压VD2低于阈值电压VTHA的情况下，在由电流检测器18检测出再生电流的情况下，也继续锂离子电池B2的充电。
当负载21再次开始动力运转时，由电流检测器18检测出正电流(动力电流)，通过控制部15A以及双向斩波器11将锂离子电池B2的直流电力经由电源节点N2供给至负载21。在这种情况下，从转换器4与锂离子电池B2这两方向负载21供给直流电力。当锂离子电池B2的端子间电压VB2降低至下限电压VL时，停止锂离子电池B2的放电。当锂离子电池B2的放电被停止时，仅从转换器4向负载21供给直流电力。
当发生商用交流电源20停电时，通过控制部9A使转换器4的运转停止，铅蓄电池B1的直流电力经由双向斩波器6以及二极管10供给至负载21。在商用交流电源20停电时，整流器19中包含的二极管断开，电流不会从节点N3经由整流器19而流向交流输入端子T2。电源节点N1的直流电压VD1通过控制部9A、双向斩波器6、以及电容器5而维持在参照直流电压VD1r。
在负载21进行动力运转的情况下，通过控制部9A以及双向斩波器6将铅蓄电池B1的直流电力经由二极管10供给至负载21。当负载21开始再生运转时，如上述那样，将再生电力蓄积于锂离子电池B2。
当负载21开始再次动力运转时，如上述那样，锂离子电池B2的直流电力经由电源节点N2供给至负载21。当锂离子电池B2的端子间电压VB2降低至下限电压时，停止锂离子电池B2的放电。即使停止锂离子电池B2的放电，直流电力也会从铅蓄电池B1经由双向斩波器6以及二极管10供给至负载21。因而，在铅蓄电池B1中蓄积有直流电力的期间能够继续负载21的运转。
在商用交流电源20正常时，在转换器4发生了故障的情况下，由于电源节点N1的直流电压VD1低于直流电压VA，因此二极管10断开，从整流器19向负载21供给直流电力。负载21进行动力运转或者再生运转的情况下的动作与实施方式1相同。
由于其他构成以及动作与实施方式1相同，因此不重复其说明。通过该实施方式2也可获得与实施方式1相同的效果。
应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的。本发明不是由上述的说明表示而是由权利要求书表示，意在包括与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更。
附图标记说明
U1、U2不间断电源装置，T1、T2交流输入端子，T3、T4电池端子，T5直流输出端子，1、7、12、16开关，2熔断器，3电抗器，4转换器，5、14电容器，6、11双向斩波器，10二极管，9、9A、15、15A、25控制部，17直流线路，8、13、18电流检测器，19整流器，20商用交流电源，21负载，B1铅蓄电池，B2锂离子电池，22逆变器，23马达，24旋转机构部，Q1、Q2 IGBT，D1、D2二极管，X1电抗器，L1基准电位线，30、32电压检测器，31再生模式检测器，33、34信号产生电路。

Claims (4)

1.一种不间断电源装置，具备：
转换器，在交流电源正常时，将从所述交流电源供给的交流电力转换为直流电力并输出至第一电源节点，在所述交流电源停电时，其运转被停止；
第一双向斩波器，在所述交流电源正常时，将由所述转换器生成的直流电力蓄积于第一电力储存装置，在所述交流电源停电时，将所述第一电力储存装置的直流电力输出至所述第一电源节点；
第一二极管，阳极与所述第一电源节点连接，阴极与第二电源节点连接；
第二双向斩波器，在所述第二电源节点与第二电力储存装置之间收发直流电力；
直流线路，一端与所述第二电源节点连接，另一端与负载连接；
电流检测器，对流过所述直流线路的电流进行检测；
第一控制部，基于所述电流检测器的检测结果控制所述第二双向斩波器，在电流从所述负载流向所述第二电源节点的情况下，对所述第二电力储存装置进行充电，在电流从所述第二电源节点流向所述负载的情况下，使所述第二电力储存装置放电；
整流器，包括第二二极管，将从所述交流电源供给的交流电力转换为直流电力并输出至所述第二电源节点；以及
第二控制部，在所述交流电源正常时，以使所述第一电源节点的直流电压成为比所述整流器的输出电压高的参照直流电压的方式控制所述转换器，在所述交流电源停电时，使所述转换器的运转停止，并且以使所述第一电源节点的电压成为所述参照直流电压的方式控制所述第一双向斩波器。
2.如权利要求1所述的不间断电源装置，
所述第一控制部，
对应于直流电流从所述负载流向所述第二电源节点、且所述第二电源节点的电压超过了阈值电压的情况，开始所述第二电力储存装置的充电，
即使在所述第二电源节点的电压低于所述阈值电压之后，在电流从所述负载流向所述第二电源节点的情况下，也继续所述第二电力储存装置的充电。
3.如权利要求1所述的不间断电源装置，
所述第一控制部在使所述第二电力储存装置放电的情况下，以使从所述第二电力储存装置供给从所述第二电源节点流向所述负载的电流中的一部分的电流的方式控制所述第二双向斩波器。
4.如权利要求1所述的不间断电源装置，
所述第一电力储存装置为铅蓄电池，
所述第二电力储存装置为锂离子电池。
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