CN116686185A - 不间断电源装置 - Google Patents

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CN116686185A CN202180086864.8A CN202180086864A CN116686185A CN 116686185 A CN116686185 A CN 116686185A CN 202180086864 A CN202180086864 A CN 202180086864A CN 116686185 A CN116686185 A CN 116686185A
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Abstract

主控制器(22)包含第一可编程设备(40)、设备(42)以及第一选择器(44)。各控制器(66)包含第二可编程设备(50)和第二选择器(52)。第二可编程设备(50)包含存储器(502)和处理器(500)。第一选择器(44)在不间断电源装置运转时将第一可编程设备(40)与串行通信线(15)连接，响应于设备(42)受理了更新处理的执行指示，将设备(42)与串行通信线连接。第二选择器(52)在不间断电源装置运转时将处理器(500)与串行通信线(15)连接，响应于在不间断电源装置运转中处理器(500)从第一可编程设备(40)接收到执行指示，将存储器(502)与串行通信线(15)连接。

Description

不间断电源装置
技术领域
本公开涉及不间断电源装置。
背景技术
在日本特开2018-182872号公报(专利文献1)中公开了一种电源系统，其具有：具有从控制装置的多个电源装置，以及对多个电源装置各自的从控制电路提供指令的主控制装置。在该电源系统，各从控制装置由可编程设备构成，包括与主控制装置连接的高速串行通信部。各从控制装置经由高速串行通信部从主控制装置接收指令值等，并且将电源装置的运转状态发送到主控制装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-182872号公报
发明内容
发明要解决的课题
在上述电源系统，通过在主控制装置与多个从控制装置之间的数据交换中采用串行通信，能够减少连接在主控制装置与多个从控制装置之间的配线的数量。
然而，在更新安装于各从控制装置的可编程设备的软件(程序)的情况下，需要经由编程用的线缆将各从控制装置与计算机连接，从该计算机向可编程设备下载更新用数据。
因此，在具有大规模且复杂化的构造的电源装置，考虑到更新处理的执行容易度，需要对搭载可编程设备的控制基板的配置进行设计。另外，随着搭载于不间断电源装置的电源装置的数量增加，更新处理可能花费大量的时间和工夫。
因此，本公开的主要目的在于提供一种能够以简化的结构高效地执行程序的更新的不间断电源装置。
用于解决课题的手段
本公开的一个方式的不间断电源装置具有多个模块、主控制器、多个控制器以及串行通信线。主控制器包括第一可编程设备，控制多个模块。多个控制器各自包括第二可编程设备，通过与主控制器的通信来分别驱动多个模块。串行通信线对主控制器和多个控制器进行通信连接。主控制器还包括设备和第一选择器。设备执行第一可编程设备及第二可编程设备各自的更新处理。第一选择器将第一可编程设备和设备中的某一个与串行通信线连接。第二可编程设备包括：存储器，存储程序；以及处理器，通过执行存储器存储的程序来驱动对应的模块。多个控制器各自还包括第二选择器。第二选择器将处理器和存储器中的某一个与串行通信线连接。第一选择器在不间断电源装置运转时将第一可编程设备与串行通信线连接。响应于设备受理了更新处理的执行指示，第一选择器将设备与串行通信线连接。第二选择器在不间断电源装置运转时将处理器与串行通信线连接。响应于在不间断电源装置的运转中处理器从第一可编程设备接收到执行指示，第二选择器将存储器与串行通信线连接。
发明效果
根据本公开，能够提供一种能够以简化的结构高效地执行程序的更新的不间断电源装置。
附图说明
图1是表示实施方式1的不间断电源装置的结构的电路框图。
图2是表示主控制器以及栅极驱动器的结构的框图。
图3是说明正常通信模式下的双向通信的图。
图4是说明更新模式下的双向通信的图。
图5是对更新主控制器以及栅极驱动器的可编程设备的处理的步骤进行说明的流程图。
图6是表示实施方式2的不间断电源装置的结构的电路框图。
图7是表示图6所示的旁通模块及功率模块的结构的电路框图。
图8是表示主控制器和控制器的结构的框图。
图9是说明正常通信模式下的双向通信的图。
图10是说明更新模式下的双向通信的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本公开的实施方式。此外，以下对附图中的相同或相当的部分标注相同的附图标记，原则上不重复其说明。
[实施方式1]
图1是表示实施方式1的不间断电源装置的结构的电路框图。实施方式1的不间断电源装置100将从商用交流电源30供给的三相交流电力先转换为直流电力，然后将该直流电力转换为三相交流电力并供给至负载31。在图1中，为了简化附图和说明，仅示出与三相(U相、V相、W相)中的一相(例如U相)对应的部分的电路。
参照图1，不间断电源装置100具有交流输入端子T11、电池端子T12、交流输出端子T13以及旁通输入端子T14。交流输入端子T11从商用交流电源30接收商用频率的交流电力。旁通输入端子T14从旁通交流电源33接收商用频率的交流电力。旁通交流电源33可以是商用交流电源，也可以是发电机。
电池端子T12与电池32连接。电池32存储直流电力。电池32对应于“电力储存装置”的一个实施例。也可以取代电池32而连接电容器。交流输出端子T13与负载31连接。负载31由交流电力驱动。
不间断电源装置100还具有电磁接触器S1、S2、S3、S4、电流检测器12、13、电容器1、5、10、电抗器2、9、转换器4、双向斩波器7、逆变器8、半导体开关20、检测器60、62、64、栅极驱动器66、68、70、开关接口(I/F)72、操作部24以及主控制器22。
电磁接触器S1、S2、S3、S4、电流检测器12、13、电容器1、5、10、电抗器2、电抗器9、转换器4、双向斩波器7、逆变器8以及半导体开关20各自对应于“模块”的一个实施例。检测器60、62、64、栅极驱动器66、68、70以及开关I/F 72各自对应于“控制器”的一个实施例。
电磁接触器S2的第一端子与交流输入端子T11连接，电磁接触器S2的第二端子(节点N1)与电抗器2的第一端子连接。电抗器2的第二端子与转换器4的交流端子4a连接。电容器1连接在节点N1与中性点NP之间。中性点NP例如接收接地电压。电磁接触器S1在不间断电源装置100的使用时接通，例如在不间断电源装置100的维护时断开。
出现在节点N1的交流输入电压Vi的瞬时值由检测器60检测。电流检测器12检测流过节点N1的交流输入电流Ii，并将表示该检测值的信号Iif输出到检测器60。检测器60经由通信线15与主控制器22连接。通信线15构成为通过串行通信双向传输数据。通信线15对应于“串行通信线”的一个实施例。检测器60将表示交流输入电压Vi的瞬时值的检测值的信号以及表示交流输入电流Ii的检测值的信号Iif经由通信线15提供给主控制器22。
电容器1和电抗器2构成交流滤波器3，使商用频率的交流电力通过，并且防止由转换器4产生的开关频率的电流通过商用交流电源30。
转换器4由主控制器22控制，在从商用交流电源30供给着交流电力的正常工作时，将交流电力转换为直流电力并向直流线路6输出。在不再从商用交流电源30正常地供给交流电力的情况下(商用交流电源30停电时)，转换器4的运转停止。转换器4的输出电压能够控制为所希望的值。
具体而言，转换器4具有未图示的多个开关元件。多个开关元件与栅极驱动器(GD)66连接。栅极驱动器66经由通信线15与主控制器22连接，根据从主控制器22提供的栅极信号来驱动多个开关元件。
电容器5与直流线路6连接，使直流线路6的电压平滑化。由检测器62检测出现在直流线路6的直流电压VD的瞬时值。直流线路6与双向斩波器7的高电压侧节点连接，双向斩波器7的低电压侧节点经由电磁接触器S2与电池端子T12连接。
电磁接触器S2在不间断电源装置100的使用时接通，例如在不间断电源装置100和电池32的维护时断开。出现在电池端子T12的电池32的端子间电压VB的瞬时值由检测器62检测。检测器62经由通信线15与主控制器22连接。检测器62将表示直流电压VD的瞬时值的检测值以及电池32的端子间电压VB的瞬时值的检测值的信号经由通信线15提供给主控制器22。
双向斩波器7由主控制器22控制，在正常工作时，将由转换器4生成的直流电力存储至电池32，在商用交流电源30停电时，将电池32的直流电力经由直流线路6向逆变器8供给。
双向斩波器7在将直流电力存储至电池32的情况下，将直流线路6的直流电压VD降压并提供给电池32。另外，双向斩波器7在将电池32的直流电力向逆变器8供给的情况下，将电池32的端子间电压VB升压并向直流线路6输出。直流线路6与逆变器8的输入节点连接。
具体而言，双向斩波器7具有未图示的多个开关元件。多个开关元件与栅极驱动器(GD)68连接。栅极驱动器68经由通信线15与主控制器22连接，根据从主控制器22提供的栅极信号来驱动多个开关元件。
逆变器8由主控制器22控制，将从转换器4或双向斩波器7经由直流线路6供给的直流电力转换为商用频率的交流电力并输出。即，逆变器8在正常工作时，将从转换器4经由直流线路6供给的直流电力转换为交流电力，在商用交流电源30停电时，将从电池32经由双向斩波器7供给的直流电力转换为交流电力。逆变器8的输出电压能够控制为希望的值。
具体而言，逆变器8具有未图示的多个开关元件。多个开关元件与栅极驱动器(GD)70连接。栅极驱动器70经由通信线15与主控制器22连接，按照从主控制器22提供的栅极信号来驱动多个开关元件。
逆变器8的交流端子8a与电抗器9的第一端子连接，电抗器9的第二端子(节点N2)与电磁接触器S3的第一端子连接，电磁接触器S3的第二端子(节点N3)与交流输出端子T13连接。电容器10连接在节点N2与中性点NP之间。中性点NP例如接收接地电压。
电流检测器13检测逆变器8的输出电流Io的瞬时值，并将表示该检测值的信号Iof提供给检测器64。出现在节点N2的交流输出电压Vo的瞬时值由检测器64检测。
检测器64经由通信线15与主控制器22连接。检测器64将表示交流输出电压Vo的瞬时值的检测值的信号以及表示输出电流Io的检测值的信号Iof经由通信线15提供给主控制器22。
电抗器9和电容器10构成交流滤波器11，使由逆变器8生成的商用频率的交流电力通过交流输出端子T13，防止由逆变器8产生的开关频率的电流通过交流输出端子T13。
电磁接触器S3由主控制器22控制，在将由逆变器8生成的交流电力供给至负载31的逆变器供电模式时接通，在将来自旁通交流电源33的交流电力供给至负载31的旁通供电模式时断开。
半导体开关20包含相互反向并联连接的一对晶闸管，连接在旁通输入端子T14与节点N3之间。电磁接触器S4与半导体开关20并联连接。半导体开关20由主控制器22控制，通常断开，在逆变器8发生了故障的情况下瞬时接通，将来自旁通交流电源33的交流电力向负载31供给。半导体开关20在从接通起经过规定时间后断开。
电磁接触器S4在将由逆变器8生成的交流电力供给至负载31的逆变器供电模式时断开，在将来自旁通交流电源33的交流电力供给至负载31的旁通供电模式时接通。
另外，电磁接触器S4在逆变器8发生了故障的情况下接通，将来自旁通交流电源33的交流电力供给至负载31。即，在逆变器8发生了故障的情况下，半导体开关20瞬间接通规定时间，并且电磁接触器S4接通。这是为了防止半导体开关20过热而损坏。
具体而言，在电磁接触器S3、S4以及半导体开关20连接有开关I/F 72。开关I/F 72经由通信线15与主控制器22连接。开关I/F 72根据从主控制器22提供的接通指令或断开指令，使电磁接触器S3、S4及半导体开关20接通或断开。
操作部24包括由不间断电源装置100的用户操作的多个按钮、显示各种信息的显示器等。用户通过操作操作部24，能够接通和断开不间断电源装置100的电源，或选择旁通供电模式和逆变器供电模式中的任一个模式。
另外，操作部24与通信网络NW连接，能够经由通信网络NW在与不间断电源装置100的外部设备35之间交换数据(参照图2)。外部设备35例如包括PC(Personal Computer：个人计算机)或者服务器等。操作部24也可以还具有USB连接器。在该情况下，操作部24经由USB连接器在与外部设备35之间交换数据。
通过由用户直接操作操作部24，或者由用户使用外部设备35对操作部24进行远程操作，能够执行分别安装于主控制器22以及检测器60、62、64、栅极驱动器66、68、70以及开关I/F 72的程序的更新。程序的更新处理的细节之后进行说明。
主控制器22基于来自操作部24的信号以及来自检测器60、62、64的信号等来对不间断电源装置100整体进行控制。即，主控制器22基于交流输入电压Vi的检测值来检测是否发生了停电，与交流输入电压Vi的相位同步地控制转换器4和逆变器8。
另外，主控制器22基于交流输入电压Vi、交流输入电流Ii以及直流电压VD来控制转换器4。主控制器22在正常工作时，以直流电压VD成为希望的目标电压VDT的方式控制转换器4，在商用交流电源30停电时，使转换器4的运转停止。
另外，主控制器22基于直流电压VD和电池电压VB来控制双向斩波器7。主控制器22在正常工作时，以电池电压VB成为希望的目标电池电压VBT的方式控制双向斩波器7，在商用交流电源30停电时，以直流电压VD成为希望的目标电压VDT的方式控制双向斩波器7。
另外，主控制器22基于交流输出电流Io和交流输出电压Vo来控制逆变器8，以使交流输出电压Vo成为希望的目标电压VoT。
上述的转换器4、双向斩波器7以及逆变器8的控制通过主控制器22以及检测器60、62、64、栅极驱动器66、68、70以及开关I/F 72各自执行预先安装的程序并经由通信线15相互交换数据来实现。
即，检测器60、62、64、栅极驱动器66、68、70以及开关I/F 72分别对应于在对不间断电源装置100整体进行控制的主控制器22的控制下控制不间断电源装置100的各模块的动作的“控制器”的一个实施例。在本实施方式中，通过串行通信，能够在主控制器与各控制器之间交换数据。由此，即使模块的数量增加，也能够抑制与主控制器22连接的配线的数量的增加。
接着，对主控制器22、以及检测器60、62、64、栅极驱动器66、68、70以及开关I/F 72各自的结构进行说明。检测器60、62、64、栅极驱动器66、68、70以及开关I/F 72的基本结构相同，因此在以下的说明中，作为代表示出栅极驱动器66的结构。
图2是表示主控制器22及栅极驱动器66的结构的框图。
参照图2，主控制器22及栅极驱动器66通过通信线15可双向通信地连接。通信线15构成为通过串行通信双向传输数据。通信线15包括用于从主控制器22向栅极驱动器66传输数据的通信线15A和用于从栅极驱动器66向主控制器22传输数据的通信线15B。
主控制器22以及栅极驱动器66通过执行预先存储于存储器的程序，相互协作来控制转换器4。主控制器22以及栅极驱动器66具有在不间断电源装置100的运用中进行双向通信的“正常通信模式”、和进行用于更新在各个存储装置中存储的程序的双向通信的“更新模式”这两个通信模式。
此外，通信模式默认为正常通信模式。在从操作部24受理了更新的执行指示的情况下，主控制器22以及栅极驱动器66分别将通信模式从正常通信模式转移到更新模式。
主控制器22包括可编程设备40、更新用设备42、选择器44和串行通信I/F 46。
可编程设备40包括处理器400、存储器402、输入输出(I/O)电路404和通信I/F406。处理器400、存储器402、I/O电路404以及通信I/F406能够经由未图示的总线相互收发信号。可编程设备40也可以作为包括处理器400的控制基板来实现。可编程设备40对应于“第一可编程设备”的一个实施例。
处理器400由至少一个集成电路构成。集成电路例如可以由至少一个CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)、至少一个MPU(Micro Processing Unit，微处理器)、至少一个FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或它们的组合等构成。
存储器402包括ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)以及非易失性存储装置。处理器400通过执行各种程序来控制不间断电源装置100的动作。处理器400从非易失性存储装置向ROM读取程序。RAM作为工作存储器发挥功能，暂时存储执行程序所需的各种数据。I/O电路404与操作部24和更新用设备42连接，并且能够在与操作部24及更新用设备42之间交换信号。
通信I/F 406是用于在正常通信模式时在与栅极驱动器66之间交换数据的接口。
可编程设备40在正常通信模式时生成发送信号T1，将生成的发送信号T1输出到选择器44的第一输入端子。可编程设备40具有将作为并行数据的发送信号T1转换为串行数据的并行/串行转换器。
更新用设备(以下，也简称为设备)42用于更新分别包括在主控制器22和栅极驱动器66的可编程设备40、50。设备42接收来自操作部24的更新执行指示而动作，执行更新可编程设备40、50的处理。设备42可以与可编程设备40一体地构成，也可以与可编程设备40构成为不同设备。设备42对应于“设备”的一个实施例。
设备42包括I/O电路420和通信I/F 422。I/O电路420和通信I/F 422能够经由未图示的总线相互收发信号。
I/O电路420与可编程设备40及操作部24连接，能够在与可编程设备40及操作部24之间收发信号。通信I/F 422是用于在更新模式时在设备42与栅极驱动器66之间交换数据的接口。
在更新模式时，设备42经由I/O电路420从操作部24受理更新处理所需的数据。设备42使用从操作部24提供的数据，生成可编程设备50的更新用的发送信号Tu1，将生成的发送信号Tu1输出到选择器44的第二输入端子。设备42具有将作为并行数据的发送信号Tu1转换为串行数据的并行/串行转换器。
另外，设备42经由I/O电路420从操作部24受理表示更新的执行指示的更新模式转移标志Fu。更新模式转移标志Fu在正常通信模式中设定为关闭状态，与更新的执行指示对应地设定为开启状态。
设备42在更新模式转移标志Fu为开启状态时，生成激活为H(逻辑高)电平的输出信号UO2，并将生成的输出信号UO2输出到选择器44。在更新模式转移标志Fu为关闭状态时，设备42将L(逻辑低)电平的输出信号UO2输出到选择器44。
选择器44接收从可编程设备40输出到第一输入端子的正常通信用的发送信号T1，接收从设备42输出到第二输入端子的更新用的发送信号Tu1。选择器44根据从设备42提供的输出信号UO2，选择2个输入信号中的某一个并输出到串行通信I/F 46内的驱动器460。具体而言，在输出信号UO2为L电平时，选择器44选择来自可编程设备40的发送信号T1并输出至驱动器460。另一方面，在输出信号UO2为H电平时，选择器44选择来自设备42的发送信号Tu1并输出到驱动器460。选择器44对应于“第一选择器”的一个实施例。
串行通信I/F 46是用于通过使用了通信线15的串行通信在主控制器22与栅极驱动器66之间交换各种数据的通信接口。串行通信I/F 46具有驱动器460和接收器462。
从选择器44输出的发送信号提供给驱动器460。驱动器460将与发送信号相应的数据经由通信线15A发送到控制器14。
接收器462经由通信线15B接收从栅极驱动器66发送的数据，并作为接收信号向可编程设备40或设备42输出。在正常通信模式时，接收器462将来自栅极驱动器66的数据作为正常通信用的接收信号R1向可编程设备40输出。在更新模式时，接收器462将来自栅极驱动器66的数据作为更新用的接收信号Ru1输出到设备42。
可编程设备40接收从接收器462输出的接收信号R1，基于该输入的接收信号R1执行规定的处理。可编程设备40具有将串行数据即接收信号R1转换为并行数据的串行/并行转换器。
设备42接收从接收器462输出的更新用的接收信号Ru1，并且基于输入的接收信号Ru1执行规定的处理。设备42具有将串行数据即接收信号Ru1转换为并行数据的串行/并行转换器。
栅极驱动器66包含可编程设备50、选择器52、锁存电路54、串行通信I/F 56。
可编程设备50包括处理器500、ROM 502、RAM 504、缓冲电路506、更新用的接收端子508和更新用的发送端子510。这些组件能够经由未图示的总线相互收发信号。可编程设备50可以作为包括处理器500的控制基板实现。可编程设备50对应于“第二可编程设备”的一个实施例。
处理器500由至少一个集成电路构成。集成电路例如可以由至少一个CPU、至少一个MPU、至少一个FPGA或者它们的组合等构成。
处理器500通过执行各种程序来驱动构成转换器4的开关元件。处理器500将存储在ROM 502的程序在RAM 504展开并执行。存储在ROM 502的程序记载了由处理器500执行的各种处理。RAM 504作为工作存储器起作用，并且暂时存储执行程序所需的各种数据。
可编程设备50在正常通信模式时，生成正常通信用的发送信号T2，将生成的发送信号T2向缓冲电路506输出。可编程设备50具有将作为并行数据的发送信号T2转换为串行数据的并行/串行转换器。
缓冲电路506包括发送缓冲器Bt、接收缓冲器Br和输出缓冲器Bo。发送缓冲器Bt与选择器52的第一输入端子连接。发送缓冲器Bt暂时存储从处理器500输出的发送信号T2。
接收缓冲器Br暂时存储输入到处理器500的正常通信用的接收信号R2。此外，在正常通信模式中，在主控制器22从操作部24受理了更新模式转移标志Fu的情况下，处理器500经由接收缓冲器Br接收从主控制器22传输来的更新模式转移标志Fu。
如果处理器500接收到更新模式转移标志Fu，则生成激活为H电平的输出信号UO1，并将生成的输出信号UO1输出到选择器52。在未接收到更新模式转移标志Fu的情况下，处理器500将L电平的输出信号UO1输出到选择器52。输出缓冲器Bo暂时存储从处理器500输出的输出信号UO1。锁存电路54设置在输出缓冲器Bo与选择器52之间，锁存从输出缓冲器Bo输出的输出信号UO1。
输出缓冲器Bo还将输出信号UO1向ROM 502输出。ROM 502基于从输出缓冲器Bo提供的输出信号UO1来确定主控制器22和栅极驱动器66之间的通信模式。具体而言，在输出信号UO1为L电平的情况下，ROM 502判定为通信模式是正常通信模式。在输出信号UO1为H电平的情况下，ROM 502判定为通信模式是更新模式。
接收端子508和发送端子510与ROM 502连接。接收端子508和发送端子510在用于更新ROM 502所存储的程序的数据的收发中使用。接收端子508与串行通信I/F 56内的接收器560连接，并且将从接收器560输出的接收信号Ru2输入到ROM 502。发送端子510与选择器52的第二输入端子连接，将由ROM 502生成的发送信号Tu2输入到选择器52的第二输入端子。
选择器52接收从处理器500输出到第一输入端子的正常通信用的发送信号T2，接收从ROM 502输出到第二输入端子的更新用的发送信号Tu2。选择器52根据从处理器500提供的输出信号UO1，选择2个输入信号中的某一个并输出到串行通信I/F 56内的驱动器562。在输出信号UO1为L电平时，选择器52选择来自处理器500的发送信号T2并输出到驱动器562。另一方面，在输出信号UO1为H电平时，选择器52选择来自ROM 502的发送信号Tu2并输出到驱动器562。选择器52对应于“第二选择器”的一个实施例。
串行通信I/F 56是用于通过使用了通信线15的串行通信在栅极驱动器66与主控制器22之间交换各种数据的通信接口。串行通信I/F 56具有接收器560和驱动器562。
接收器560经由通信线15A接收从主控制器22发送的数据，并作为接收信号向处理器500或ROM 502输出。在正常通信模式时，接收器560将来自主控制器22的数据作为正常通信用的接收信号R2向处理器500输出。在更新模式时，接收器560将来自主控制器22的数据作为更新用的接收信号Ru2输出到ROM 502。
处理器500接收从接收器560输出的接收信号R2，基于该输入的接收信号R2执行规定的处理。处理器500具有将作为串行数据的接收信号R2转换为并行数据的串行/并行转换器。
ROM 502接收从接收器560输出的接收信号Ru2，并且基于该输入的接收信号Ru2执行更新处理。ROM 502具有将作为串行数据的接收信号Ru2转换为并行数据的串行/并行转换器。
从选择器52输出的发送信号提供给驱动器562。驱动器562将与发送信号相应的数据经由通信线15B向主控制器22发送。
接下来，将对正常通信模式和更新模式各自的主控制器22和栅极驱动器66之间的双向通信进行说明。
＜正常通信模式＞
图3是说明正常通信模式下的双向通信的图。
参照图3，在正常通信模式时，主控制器22的可编程设备40与栅极驱动器66的可编程设备50(处理器500)经由通信线15来交换数据。
具体而言，在正常通信模式中，更新模式转移标志Fu设定为关闭状态。在更新模式转移标志Fu为关闭状态时，设备42将L电平的输出信号UO2输出到选择器44。
选择器44接收从可编程设备40输出到第一输入端子的发送信号T1，接收从设备42输出到第二输入端子的发送信号Tu1。在输出信号UO2为L电平时，选择器44选择来自可编程设备40的发送信号T1并输出至驱动器460。从选择器44输出的发送信号T1经由通信线15A向栅极驱动器66发送。
在控制器14，接收器560经由通信线15A接收发送信号T1。在正常通信模式时，接收器560将接收到的发送信号T1向接收缓冲器Br输出。接收缓冲器Br将发送信号T1作为接收信号R2向处理器500输出。
处理器500将L电平的输出信号UO1输出到选择器44。进而，处理器500将L电平的输出信号UO1经由输出缓冲器Bo传输至ROM 502。ROM 502基于从输出缓冲器Bo提供的L电平的输出信号UO1，判定为通信模式是正常通信模式。
输出缓冲器Bo经由锁存电路54将L电平的输出信号UO1提供给选择器52。锁存电路54锁存输出信号UO1。
选择器52接收从处理器500输出到第一输入端子的发送信号T2，并且接收从ROM502输出到第二输入端子的发送信号Tu2。在输出信号UO1为L电平时，选择器52选择来自处理器500的发送信号T2并输出到驱动器562。从选择器52输出的发送信号T2经由通信线15B向主控制器22发送。
在主控制器22，接收器462经由通信线15B接收发送信号T2。在正常通信模式时，接收器462将接收到的发送信号T2向可编程设备40输出。可编程设备40接收发送信号T2作为接收信号R1。
在图3中，通过粗线表示在正常通信模式时在主控制器22以及栅极驱动器66之间形成的通信路径。在正常通信模式时，主控制器22的选择器44选择可编程设备40的发送信号T1并向栅极驱动器66发送。栅极驱动器66的选择器52选择可编程设备50的发送信号T2并向主控制器22发送。即，形成用于使可编程设备40与可编程设备50之间能够进行通信的通信路径。在不间断电源装置100的运用中，能够通过使用该通信路径在可编程设备40与可编程设备50之间相互交换数据，从而控制转换器4。
＜更新模式＞
图4是说明更新模式下的双向通信的图。
参照图4，在更新模式时，主控制器22的设备42和栅极驱动器66的ROM 502经由通信线15交换用于可编程设备50的更新的数据。
根据从操作部24输入的更新模式转移标志Fu执行图3所示的从正常通信模式向图4所示的更新模式的转移。具体而言，在正常通信模式中，如果从用户或外部设备35受理了更新的执行指示，则操作部24将更新模式转移标志Fu设定为开启状态。操作部24将设定为开启状态的更新模式转移标志Fu输出到设备42。
设备42将从操作部24接收的更新模式转移标志Fu传输给可编程设备40。进而，设备42从操作部24受理用于更新可编程设备40、50的各个的数据。
如果可编程设备40接收到更新模式转移标志Fu，则生成包含更新模式转移标志Fu的发送信号T1并输出到选择器44。在正常通信模式中，L电平的输出信号UO2输入到选择器44。因此，选择器44按照L电平的输出信号UO2，选择来自可编程设备40的发送信号T1(即，更新模式转移标志Fu)并输出到驱动器460。从选择器44输出的发送信号T1经由通信线15A向控制器14发送。
设备42将从操作部24提供的用于更新可编程设备40的数据向可编程设备40传输。在更新模式中，可编程设备40按照从设备42提供的更新用的数据来更新存储在存储器402的程序。
另外，设备42对应于受理更新模式转移标志Fu，将输出信号UO2激活为H电平，并且将该输出信号UO2输出到选择器44。进而，设备42基于从操作部24提供的用于更新可编程设备50的数据，生成更新用的发送信号Tu1。
如果收到H电平的输出信号UO2，则选择器44选择来自设备42的发送信号Tu1并输出到驱动器460。从选择器44输出的发送信号Tu1经由通信线15A向栅极驱动器66发送。
在栅极驱动器66，如果在正常通信模式中接收到包含更新模式转移标志Fu的发送信号T1，则接收器560将接收到的发送信号T1向接收缓冲器Br输出。接收缓冲器Br将发送信号T1作为接收信号R2向处理器500输出。接收信号R2包含设定为开启状态的更新模式转移标志Fu。
如果接收到更新模式转移标志Fu，则处理器500使输出信号UO1激活为H电平，并将该输出信号UO1输出到选择器44。此外，处理器500将输出信号UO1传输到ROM 502。
此外，对应于接收到更新模式转移标志Fu，处理器500使缓冲电路506无效化。在更新模式中，通过使处理器500的数据交换停止，能够防止在更新的执行中处理器500误动作。
H电平的输出信号UO1经由输出缓冲器Bo及锁存电路54而输入至选择器52。锁存电路54锁存该H电平的输出信号UO1。由此，即使在缓冲电路506无效化而输出缓冲器Bo无法输出输出信号UO1的状态下，也能够向选择器52持续提供H电平的输出信号UO1。
ROM 502基于从输出缓冲器Bo输入的H电平的输出信号UO1，判断正常模式是更新模式。在更新模式中，ROM 502能够代替处理器500而在与主控制器22(设备42)之间交换更新用的数据。
选择器52对应于从锁存电路54输入的H电平的输出信号UO1，选择来自ROM 502的更新用的发送信号Tu2并输出到驱动器562。从选择器52输出的发送信号Tu2经由通信线15B向主控制器22发送。
在主控制器22，接收器462经由通信线15B接收发送信号Tu2。在更新模式时，接收器462将接收到的发送信号Tu2向设备42输出。设备42接收发送信号Tu2作为更新用的接收信号Ru1。
在图4中，通过粗线表示在更新模式时在主控制器22以及栅极驱动器66之间形成的通信路径。在更新模式时，主控制器22的选择器44选择设备42的更新用的发送信号Tu1，并向栅极驱动器66发送。栅极驱动器66的选择器52选择ROM 502的更新用的发送信号Tu2并向主控制器22发送。即，形成用于使设备42和ROM 502之间能够通信的通信路径。在更新模式中，能够通过使用该通信路径在设备42与ROM 502之间交换更新用的数据，从而更新可编程设备50。
在此，上述的正常通信模式时的通信路径(参照图3)和更新模式时的通信路径(参照图4)共用通信线15。因此，无需增加通信线的数量，就能够通过主控制器22更新栅极驱动器66的可编程设备50。如图1所示，主控制器22通过通信线15与多个控制器(检测器60、62、64、栅极驱动器66、68、70及开关I/F 72)连接。因此，通过使用通信线15在主控制器22与各控制器之间形成更新用的通信路径，主控制器22能够更新所有的控制器。
此外，如上所述，在栅极驱动器66，如果从主控制器22接收到更新模式转移标志Fu，则可编程设备50使正常通信模式时的双向通信所使用的缓冲电路506无效化。由此，在更新模式中，处理器500无法进行数据交换，因此输出信号UO1相对于选择器52的输出也中断。在本实施方式中，通过设置对处理器500的输出信号UO1进行锁存的锁存电路54，能够向选择器52持续提供H电平的输出信号UO1。其结果，在更新模式中，能够维持主控制器22的设备42与ROM 502之间的双向通信，能够更新ROM 502所存储的程序。
如果可编程设备40、50的更新完成，则主控制器22及栅极驱动器66分别执行可编程设备40、50的初始化处理。通过该初始化处理，通信模式从更新模式转移到正常通信模式。具体而言，在主控制器22，设备42将L电平的输出信号UO2输出到选择器44。在栅极驱动器66，处理器500将L电平的输出信号UO1输出至选择器52，并且将缓冲电路506恢复至可使用的状态。
图5是对更新主控制器22以及栅极驱动器66的可编程设备的处理的步骤进行说明的流程图。图中，在左侧示出在主控制器22执行的处理，在右侧示出在栅极驱动器66执行的处理。
在正常通信模式时，通过步骤(以下将步骤简单标记为S)01，在主控制器22，设备42判定是否从操作部24接收到更新模式转移标志Fu。在从操作部24接收到更新模式转移标志Fu的情况下(S01判定为“是”时)，设备42将接收到的更新模式转移标志Fu向可编程设备40传输。
在S02中，可编程设备40生成包含更新模式转移标志Fu的发送信号T1并输出至选择器44。此时，选择器44从设备42接收了L电平的输出信号UO2，因此选择发送信号T1(更新模式转移标志Fu)并经由通信线15向栅极驱动器66发送。
设备42通过S03将激活为H电平的输出信号UO2输出至选择器44。通过接收H电平的输出信号UO2，选择器44选择设备42的更新用的发送信号Tu1取代可编程设备40的发送信号T1而输出到驱动器460。由此，使通信模式从正常通信模式转移至更新模式。根据S03，主控制器22与栅极驱动器66之间的通信路径从可编程设备40及栅极驱动器66之间的通信路径以硬件方式切换至设备42及栅极驱动器66之间的通信路径。因此，在更新模式中，可编程设备40无法与栅极驱动器66交换数据。
通过S04，可编程设备40使用从设备42提供的更新用的数据，更新存储器402所存储的程序。可编程设备40在更新完成后，直至可编程设备50的更新完成为止成为待机状态。
通过S05，设备42通过在与栅极驱动器66之间交换更新用的数据，来更新栅极驱动器66的可编程设备50。
在S06中，设备42判定可编程设备40、50的更新是否已完成。在S06中，设备42基于来自可编程设备40的信号，判定可编程设备40的更新是否已完成。另外，设备42基于从栅极驱动器66发送的信号，判定可编程设备50的更新是否已完成。在可编程设备50的更新未完成的情况下(S06判定为“否”时)，设备42继续S05的处理。
在判定为可编程设备40、50的更新已完成的情况下(S06判定为“是”时)，通过S07，可编程设备40对主控制器22进行初始化。通过初始化，在S08中，设备42将去激活为L电平的输出信号UO2输出到选择器44。通过接收L电平的输出信号UO2，选择器44选择可编程设备40的发送信号T1并输出到驱动器460。由此，使通信模式从更新模式转变为正常通信模式。根据S08，主控制器22及栅极驱动器66之间的通信路径从设备42及栅极驱动器66之间的通信路径以硬件方式切换至可编程设备40及栅极驱动器66之间的通信路径。因此，可编程设备40按照更新后的程序与栅极驱动器66交换数据。
在栅极驱动器66，在正常通信模式时，通过S11，可编程设备50判定是否从主控制器22接收到更新模式转移标志Fu。在从主控制器22接收到更新模式转移标志Fu的情况下(S11判定为“是”时)，可编程设备50在S12中向选择器52输出激活为H电平的输出信号UO1。
通过接收H电平的输出信号UO1，选择器52选择从ROM 502输出的更新用的输出信号Tu2取代处理器500的发送信号T2输出到驱动器562。由此，主控制器22及栅极驱动器66间的通信路径从可编程设备40及处理器500间的通信路径以硬件方式切换至设备42及ROM502间的通信路径。
进而，可编程设备50通过S13使缓冲电路506无效化。由此，使通信模式从正常通信模式转变为更新模式。在更新模式中，可编程设备50无法与可编程设备40交换数据。
在S14中，在ROM 502和设备42之间经由通信线15交换更新用的数据，由此执行存储于ROM 502的程序的更新。在S16中，设备42判定可编程设备50的更新是否已完成。在S16中，可编程设备50基于来自ROM 502的信号，判定可编程设备50的更新是否已完成。在可编程设备50的更新未完成的情况下(S16判定为“否”时)，可编程设备50继续S14、S15的处理。
在判定为可编程设备50的更新已完成的情况下(S16判定为“是”时)，通过S17，可编程设备50将栅极驱动器66初始化。通过初始化，在S18中，可编程设备50将去激活为L电平的输出信号UO1输出到选择器52。通过接收L电平的输出信号UO1，选择器52选择处理器500的发送信号T2并输出到驱动器562。
根据S18，主控制器22及栅极驱动器66之间的通信路径从设备42及ROM 502之间的通信路径以硬件方式切换为可编程设备40及处理器500之间的通信路径。因此，可编程设备50按照更新后的程序与主控制器22的可编程设备40交换数据。
进而，可编程设备50通过S19使缓冲电路506有效化。由此，使通信模式从更新模式转移至正常通信模式。可编程设备50返回到能够与可编程设备40交换数据的状态。
＜作用效果＞
如以上说明的那样，根据实施方式1的不间断电源装置100，对于主控制器22和多个控制器(例如，栅极驱动器66)通过串行通信线(通信线15)连接为可彼此通信的结构，主控制器22能够利用该串行通信线来更新安装于各控制器的程序。由此，不需要经由编程用的线缆将各控制器与计算机连接。因此，能够以简化的结构高效地更新所有的控制器。
另外，通过设为将操作部24与外部设备35可通信地连接并且主控制器22从操作部24接收更新用的数据并向各控制器发送的结构，从而用户也能够使用外部设备35远程更新各控制器。
[实施方式2]
图6是表示实施方式2的不间断电源装置的结构的电路框图。
参照图6，实施方式2的不间断电源装置110具有旁通模块B0、多个功率模块P1～Pn(n为2以上的整数)、电池32以及通信线15。旁通模块B0以及功率模块P1～Pn通过通信线15彼此连接。通信线15构成为通过串行通信双向传输数据。
旁通模块B0具有交流输入端子T21、交流输出端子T22、以及连接在交流输入端子T21与交流输出端子T22之间的开关(未图示)。
功率模块P1～Pn分别是具有转换器和逆变器的电力转换模块。在以下的说明中，有时将功率模块P1～Pn总称为“功率模块P”。功率模块P具有交流输入端子T11、电池端子T12和交流输出端子T13。
旁通模块B0的交流输入端子T21和各功率模块P的交流输入端子T11均与商用交流电源30连接。交流输入端子T21和各交流输入端子T11接收从商用交流电源30供给的商用频率的交流电压Vi。
各功率模块P的电池端子T12均与电池32连接。电池32存储直流电力。也可以取代电池32而连接电容器。
旁通模块B0的交流输出端子T22以及各功率模块P的交流输出端子T13都与负载31连接。即，旁通模块B0以及功率模块P1～Pn在商用交流电源30与负载31之间相互并联连接。负载31由从旁通模块B0或功率模块P供给的交流电力驱动。
这样的不间断电源装置称为“模块型不间断电源装置”。模块型不间断电源装置在内部构建与不间断电源装置的容量对应的个数的功率模块的并联电路。在不间断电源装置的电源供给需要N台功率模块的情况下，通过安装(N+1)台功率模块而实现冗余化，能够提高电源品质。这样在单一的不间断电源装置以模块为单位实现冗余化的方式也称为“热插拔方式”。热插拔方式是指能够在不间断电源装置的运用中停止功率模块，拔出及插入该功率模块的结构。由此，能够在功率模块的故障、检查时在继续由不间断电源装置进行的供电的状态下更换功率模块P。
不间断电源装置110具有逆变器供电模式和旁通供电模式。逆变器供电模式是从功率模块P向负载31供给交流电力的模式。在逆变器供电模式下，从商用交流电源30供给的交流电力由功率模块P的转换器转换为直流电力，该直流电力通过逆变器转换为交流电力并供给至负载31。旁通供电模式是从商用交流电源30经由旁通模块B0向负载31供给交流电力的模式。在旁通供电模式下，从商用交流电源30供给的交流电力不通过功率模块P而向负载31供给。
图7是表示图6所示的旁通模块B0以及功率模块P的结构的电路框图。不间断电源装置110将来自商用交流电源30的三相交流电力转换为直流电力，将该直流电力转换为三相交流电力并供给至负载31。在图7中，为了简化附图和说明，仅示出与三相(U相、V相、W相)中的一相对应的部分的电路。
如图7所示，旁通模块B0包括半导体开关20、主控制器80以及操作部24。半导体开关20连接在交流输入端子T21与交流输出端子T22之间。半导体开关20例如是具有反向并联连接的一对晶闸管的晶闸管开关。半导体开关20由主控制器80控制。半导体开关20在逆变器供电模式时断开，在旁通供电模式时接通。
操作部24包括由不间断电源装置110的用户操作的多个按钮、显示各种信息的显示器等。用户通过操作操作部24，能够接通和断开不间断电源装置110的电源，或选择旁通供电模式和逆变器供电模式中的任一个模式。
另外，操作部24与通信网络NW连接，能够经由通信网络NW在与不间断电源装置110的外部设备35之间交换数据(参照图8)。外部设备35例如包括PC或服务器等。操作部24可以还具有USB连接器。在该情况下，操作部24经由USB连接器在与外部设备35之间交换数据。
与实施方式1所涉及的不间断电源装置100(参照图1)同样地，在不间断电源装置110，通过由用户直接操作操作部24，或者由用户使用外部设备35对操作部24进行远程操作，也能够执行安装于主控制器80以及功率模块P的控制器82的各个的程序的更新。
功率模块P具有电磁接触器S1～S3、电容器1、5、10、电抗器2、电抗器9、转换器4、直流线路6、双向斩波器7、逆变器8、电流检测器13以及控制器82。
电磁接触器S1和电抗器2串联连接在交流输入端子T11与转换器4的输入节点之间。电容器1连接于电磁接触器S1与电抗器2之间的节点N1。电磁接触器S1在对应的功率模块P成为运转状态的情况下接通，在对应的功率模块P成为停止状态的情况下断开。出现在节点N1的交流输入电压Vi的瞬时值由控制器82检测。基于交流输入电压Vi的瞬时值来判断是否发生停电等。
电容器1和电抗器2构成交流滤波器3。交流滤波器3是低通滤波器，使商用频率的交流电力从商用交流电源30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30。
转换器4由控制器82控制，在从商用交流电源30供给交流电力的正常工作时，将交流电力转换为直流电力并向直流线路6输出。在商用交流电源30停电时，转换器4的运转停止。
电容器5与直流线路6连接，使直流线路6的电压平滑化。由控制器82检测出现在直流线路6的直流电压VD的瞬时值。直流线路6与双向斩波器7的高电压侧节点连接，双向斩波器7的低电压侧节点经由电磁接触器S2与电池端子T12连接。
电磁接触器S2在对应的功率模块P的使用时接通，在对应的功率模块P以及对应的电池32的维护时断开。出现在电池端子T12的电池32的端子间电压VB的瞬时值由控制器82检测。
双向斩波器7由控制器82控制，正常工作时将由转换器4生成的直流电力存储于电池32，在商用交流电源30停电时将电池32的直流电力经由直流线路6供给至逆变器8。
在将直流电力存储于电池32的情况下，双向斩波器7将直流线路6的直流电压VD降压并提供给电池32。另外，在将电池32的直流电力向逆变器8供给的情况下，双向斩波器7将电池32的端子间电压VB升压并向直流线路6输出。直流线路6与逆变器8的输入节点连接。
逆变器8的输出节点与电抗器9的第一端子连接，电抗器9的第二端子(节点N2)经由电磁接触器S3与交流输出端子T13连接。电容器10与节点N2连接。出现在节点N2的交流输出电压Vo的瞬时值由控制器82检测。电流检测器13检测从节点N2经由电磁接触器S3流向交流输出端子T13(即负载31)的电流Io的瞬时值，并将表示该检测值的信号Iof提供给控制器82。
电抗器9和电容器10构成交流滤波器11。交流滤波器11是低通滤波器，使由逆变器8生成的商用频率的交流电力通过交流输出端子T13，防止由逆变器8产生的开关频率的信号通过交流输出端子T13。电磁接触器S3由控制器82控制，在对应的功率模块P成为运转状态的情况下接通，在对应的功率模块P成为停止状态的情况下断开。
控制器82基于交流输入电压Vi、直流电压VD、电池32的端子间电压VB、交流输出电流Io、以及交流输出电压Vo等，对对应的功率模块P整体进行控制。即，控制器82基于交流输入电压Vi的检测值来检测是否发生了停电，与交流输入电压Vi的相位同步而控制转换器4和逆变器8。
另外，控制器82在正常工作时，以直流电压VD成为希望的目标电压VDT的方式控制转换器4，在商用交流电源30停电时，使转换器4的运转停止。
而且，控制器82在正常工作时，以使电池32的端子间电压VB成为希望的目标电池电压VBT的方式控制双向斩波器7，在商用交流电源30停电时，以使直流电压VD成为希望的目标电压VDT的方式控制双向斩波器7。
另外，控制器82通过通信线15与主控制器80以及其他功率模块P的控制器82相互连接，经由通信线15与主控制器80以及其他控制器82进行信息的收发。作为主控制器80以及各控制器82之间的通信方式，应用串行通信方式。控制器82控制转换器4及逆变器8，以使多个功率模块P的分担电流相等。
主控制器80基于来自多个功率模块P的信号等，对不间断电源装置110整体进行控制。各控制器82按照从主控制器80提供的控制指令，控制对应的功率模块P。
具体而言，主控制器80基于多个电流检测器13的输出信号Iof，求出多个功率模块P的输出电流Io之和的电流即负载电流IL，并求出为了供给该负载电流IL所需的功率模块P的合理运转个数。进而，主控制器80对所求出的合理运转个数与当前的运转个数进行比较，基于该比较结果，判断使各功率模块P成为运转状态还是成为停止状态。主控制器80经由通信线15向各控制器82发送表示判断结果的信号。
控制器82在使对应的功率模块P成为停止状态的情况下，使对应的电磁接触器S1、S3断开，并且使对应的转换器4、双向斩波器7以及逆变器8的运转停止。另外，控制器82在使对应的功率模块P成为运转状态的情况下，使对应的电磁接触器S1、S3维持接通状态，并且使对应的转换器4、双向斩波器7以及逆变器8的运转继续。
图8是表示主控制器80及控制器82的结构的框图。
参照图8，主控制器80及多个控制器82通过通信线15可双向通信地连接。通信线15构成为通过串行通信双向传输数据。在图8的例子中，主控制器80以及多个控制器82通过菊花链连接。此外，主控制器80以及多个控制器82的连接方式并不限定于菊花链。
主控制器80的基本结构与图2所示的主控制器22相同。即，主控制器80包括可编程设备40、设备42、选择器44以及通信I/F 44。
多个控制器82各自的基本结构与图2所示的栅极驱动器66相同。即，控制器82包括可编程设备50、选择器52、锁存电路54以及通信I/F 56。
主控制器80以及各控制器82通过执行预先存储于存储器的程序，相互协作来控制对应的功率模块P。主控制器80以及各控制器82具有在不间断电源装置110的运用中进行双向通信的“正常通信模式”、和进行用于更新在各个存储器存储的程序的双向通信的“更新模式”这两个通信模式。通信模式默认为正常通信模式。在从操作部24接收到更新的执行指示的情况下，主控制器80以及各控制器82将通信模式从正常通信模式转移到更新模式。
在实施方式2中，也与上述的实施方式1同样地，能够通过利用在正常通信模式时使用的通信线15在主控制器80和各控制器82之间交换更新用的数据，从而更新主控制器80的可编程设备40和各控制器82的可编程设备50。
图9是说明正常通信模式下的双向通信的图。如图9所示，在正常通信模式时，主控制器80的选择器44选择从可编程设备40输出的正常通信用的发送信号T1并经由通信线15向各控制器82发送。各控制器82的选择器52选择从可编程设备50输出的正常通信用的发送信号T2并经由通信线15向主控制器80发送。即，形成用于使可编程设备40与可编程设备50之间能够进行通信的通信路径。在不间断电源装置110的运用中，能够通过使用该通信路径在可编程设备40与可编程设备50之间相互交换数据，从而控制各功率模块P。
图10是说明更新模式下的双向通信的图。在更新模式时，主控制器80的设备42与控制器82的可编程设备50的ROM(未图示)经由通信线15来交换用于更新可编程设备50的数据。此外，与从操作部24输入到主控制器80的更新模式转移标志Fu对应地执行从正常通信模式到更新模式的转变。
如在实施方式1中说明的那样，在主控制器80，在接收到更新模式转移标志Fu的情况下，选择器44选择从设备42输出的更新用的发送信号Tu1，并经由通信线15向各控制器82发送。在各控制器82，在正常通信模式中可编程设备50接收到更新模式转移标志Fu的情况下，选择器52选择从可编程设备50输出的更新用的发送信号Tu2，并经由通信线15向主控制器80发送。
此外，在更新模式中，可编程设备50使正常通信用的缓冲电路506无效化。输入到选择器52的H电平的输出信号UO1被锁存电路54锁存。
即，形成用于使设备42与可编程设备50之间能够进行通信的通信路径。能够通过使用该通信路径在设备42与可编程设备50之间相互交换更新用的数据，从而更新各可编程设备50。
＜作用效果＞
如以上说明的那样，对于实施方式2的模块型不间断电源装置110，也能够得到与上述实施方式1的不间断电源装置100相同的效果。即，主控制器80能够利用串行通信线(通信线15)来更新安装于各控制器82的程序。由此，不需要经由编程用的线缆将各控制器82与计算机连接。因此，能够以简化的结构高效地更新与主控制器80连接的所有控制器82。
另外，通过设为将操作部24与外部设备35可通信地连接并且主控制器80从操作部接收更新用的数据并向各控制器82发送的结构，从而用户也能够使用外部设备35从远程更新各控制器82。
应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示，并不是限制性的。本发明的范围不是由上述说明而是由权利要求书示出，意图包含与权利要求书等同的意思和范围内的全部变更。
[标号说明]
1、5、10电容器，2、9电抗器，3、11交流滤波器，4转换器，6直流线路，7双向斩波器，8逆变器，12、13电流检测器，14、82控制器，22、80主控制器，15通信线，20半导体开关，24操作部，30商用交流电源，31负载，32电池，33旁通交流电源，35外部设备，40、50可编程设备，42设备，44、52选择器，46、56串行通信I/F，54锁存电路，60、62、64检测器，66、68、70栅极驱动器，72开关I/F，100、110不间断电源装置，400、500处理器，402存储器，460、562驱动器，406、422通信I/F，404、420I/O电路，462、560接收器，502ROM，504RAM，506缓冲电路，Br接收缓冲器，Bo输出缓冲器，Bt发送缓冲器，B0旁通模块，P1～Pn功率模块，S1～S4电磁接触器，Fu更新模式转移标志，T11、T21交流输入端子，T12电池端子，T13、T22交流输出端子，NW通信网络。

Claims (7)

1.一种不间断电源装置，其具有：
多个模块；
主控制器，包含第一可编程设备，控制所述多个模块；
多个控制器，各自包含第二可编程设备，通过与所述主控制器的通信来分别驱动所述多个模块；以及
串行通信线，将所述主控制器与所述多个控制器通信连接，
所述主控制器还包含：
设备，执行所述第一可编程设备以及所述第二可编程设备各自的更新处理；以及
第一选择器，用于将所述第一可编程设备以及所述设备中的某一个与所述串行通信线连接，
所述第二可编程设备包含：
存储器，存储程序；以及
处理器，通过执行存储在所述存储器的所述程序来驱动对应的模块，
所述多个控制器各自还包含第二选择器，所述第二选择器用于将所述处理器以及所述存储器中的某一个与所述串行通信线连接，
所述第一选择器在所述不间断电源装置的运转时将所述第一可编程设备与所述串行通信线连接，响应于所述设备受理了所述更新处理的执行指示，将所述设备与所述串行通信线连接，
所述第二选择器在所述不间断电源装置的运转时将所述处理器与所述串行通信线连接，响应于在所述不间断电源装置的运转中所述处理器从所述第一可编程设备接收到所述执行指示，将所述存储器与所述串行通信线连接。
2.根据权利要求1所述的不间断电源装置，其中，
所述设备响应于受理了所述执行指示，将所述设备的选择指示输出到所述第一选择器，并且将用于更新所述第二可编程设备的更新用数据输出到所述第一选择器，
所述存储器经由所述串行通信线取得所述更新用数据并更新所述程序，并且将通过该更新而生成的数据输出到所述第二选择器。
3.根据权利要求1或2所述的不间断电源装置，其中，
所述第二可编程设备还包含缓冲电路，所述缓冲电路用于暂时存储输入输出到所述处理器的数据，
所述处理器响应于接收到所述执行指示，将所述存储器的选择指示经由所述缓冲电路输出到所述第二选择器，并且将所述缓冲电路无效化，
所述控制器还包含用于锁存所述选择指示的锁存电路。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的不间断电源装置，其中，
所述设备响应于受理了所述执行指示，还执行所述第一可编程设备的所述更新处理。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的不间断电源装置，其中，
所述多个模块包括：
转换器，将从交流电源供给的交流电力转换为直流电力；
逆变器，将从所述转换器或电力储存装置供给的直流电力转换为交流电力并供给至负载；以及
双向斩波器，选择性地执行充电动作和放电动作，所述充电动作将由所述转换器生成的直流电力的一部分存储于所述电力储存装置，所述放电动作将所述电力储存装置的直流电力供给至所述逆变器，
所述多个控制器包含分别驱动所述转换器、所述逆变器及所述双向斩波器的多个栅极驱动器。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的不间断电源装置，其中，
所述多个模块包含相对于负载并联连接的多个电力转换模块。
7.根据权利要求6所述的不间断电源装置，其中，
所述主控制器和所述多个控制器通过所述串行通信线形成菊花链连接。
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JP6235441B2 (ja) * 2014-09-12 2017-11-22 東芝三菱電機産業システム株式会社 無瞬断系統切換装置および蓄電池劣化診断方法
JP6716481B2 (ja) * 2017-02-24 2020-07-01 京セラ株式会社 電源システム及び電源システムの制御方法
JP6904026B2 (ja) * 2017-04-11 2021-07-14 富士電機株式会社 電源システム、制御方法、及び制御プログラム
US11296545B2 (en) * 2018-07-04 2022-04-05 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Uninterruptible power supply device

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