JP2000295790A - バッテリー充放電部を備えた無停電電源装置 - Google Patents
バッテリー充放電部を備えた無停電電源装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ＵＰＳの回路構成を簡略化して小形化すると
共に、電力変換部の上下直流電圧をバランスさせる。 【解決手段】 リアクタ１７とコンデンサ１８より成る
ＡＣフィルタと、ダイオード１３と１４より成る半波整
流回路と、ＩＧＢＴ５と６より成るＡＣ／ＤＣコンバー
タ回路とによって構成したコンバータ部５０とコンデン
サ１１と１２より成る直列回路と、夫々のコンデンサの
両端に並列接続したＩＧＢＴ１と３より成る直列回路お
よびＩＧＢＴ４と２より成る直列回路と、ＩＧＢＴ１と
３の接続点およびＩＧＢＴ４と２の接続点との間に並列
接続したリアクタ９とバッテリー１０より成る直列回路
とによって構成したバッテリー充放電部４０と、ＩＧＢ
Ｔ７と８より成るインバータ回路と、ＩＧＢＴ７と８の
接続点およびＩＧＢＴ３と４の接続点との間に接続した
リアクタ２０とコンデンサ２１より成るＡＣフィルタと
によって構成したインバータ部６０と、を備えたＵＰ
Ｓ。
共に、電力変換部の上下直流電圧をバランスさせる。 【解決手段】 リアクタ１７とコンデンサ１８より成る
ＡＣフィルタと、ダイオード１３と１４より成る半波整
流回路と、ＩＧＢＴ５と６より成るＡＣ／ＤＣコンバー
タ回路とによって構成したコンバータ部５０とコンデン
サ１１と１２より成る直列回路と、夫々のコンデンサの
両端に並列接続したＩＧＢＴ１と３より成る直列回路お
よびＩＧＢＴ４と２より成る直列回路と、ＩＧＢＴ１と
３の接続点およびＩＧＢＴ４と２の接続点との間に並列
接続したリアクタ９とバッテリー１０より成る直列回路
とによって構成したバッテリー充放電部４０と、ＩＧＢ
Ｔ７と８より成るインバータ回路と、ＩＧＢＴ７と８の
接続点およびＩＧＢＴ３と４の接続点との間に接続した
リアクタ２０とコンデンサ２１より成るＡＣフィルタと
によって構成したインバータ部６０と、を備えたＵＰ
Ｓ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリーの充放
電部を備えた無停電電源装置（以下ＵＰＳと言う）に関
する。
電部を備えた無停電電源装置（以下ＵＰＳと言う）に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来方式によるバッテリー充放電回路を
備えたＵＰＳの一例（フロート方式）を図５に示す。２
つのダイオード１１１と１１２を直列接続した半波整流
器と、ダイオード１１１と１１２の中間接続点に一端を
接続し他端を交流入力電源１１５の一端に接続するリア
クタ１１３と、交流入力電源１１５に並列接続するコン
デンサ１１４とによってコンバータ部を構成している。
備えたＵＰＳの一例（フロート方式）を図５に示す。２
つのダイオード１１１と１１２を直列接続した半波整流
器と、ダイオード１１１と１１２の中間接続点に一端を
接続し他端を交流入力電源１１５の一端に接続するリア
クタ１１３と、交流入力電源１１５に並列接続するコン
デンサ１１４とによってコンバータ部を構成している。
【０００３】前記半波整流器の両端に並列接続し、中間
接続点を交流電源１１５の他端に接続する２つの半導体
スイッチ１０１と１０２より成る直列回路と、ダイオー
ド１０５を介して半導体スイッチ１０１のコレクタ端子
にプラス極を接続しマイナス極を半導体スイッチ１０１
と１０２の中間接続点に接続したバッテリー１０３と、
前記中間接続点にプラス極を接続しマイナス極を半導体
スイッチ１０２のエミッタ端子にダイオード１０６を介
して接続したバッテリー１０４と、２つのバッテリー１
０３と１０４の直列回路の両端に並列接続すると共に、
バッテリー同士の中間接続点にその中間接続点を接続し
た直流平滑用の２つのコンデンサ１０７と１０８より成
る直列回路とによってバッテリー充放電部を構成してい
る。
接続点を交流電源１１５の他端に接続する２つの半導体
スイッチ１０１と１０２より成る直列回路と、ダイオー
ド１０５を介して半導体スイッチ１０１のコレクタ端子
にプラス極を接続しマイナス極を半導体スイッチ１０１
と１０２の中間接続点に接続したバッテリー１０３と、
前記中間接続点にプラス極を接続しマイナス極を半導体
スイッチ１０２のエミッタ端子にダイオード１０６を介
して接続したバッテリー１０４と、２つのバッテリー１
０３と１０４の直列回路の両端に並列接続すると共に、
バッテリー同士の中間接続点にその中間接続点を接続し
た直流平滑用の２つのコンデンサ１０７と１０８より成
る直列回路とによってバッテリー充放電部を構成してい
る。
【０００４】コンデンサ１０７と１０８より成る直列回
路の両端に並列接続した２つの半導体スイッチ１０９と
１１０を直列接続したインバータと、半導体スイッチ１
０９と１１０同士の中間接続点とコンデンサ１０７と１
０８同士の中間接続点との間に設けたリアクタ１１６と
並列コンデンサ１１７より成る平滑回路とによってイン
バータ部を構成している。
路の両端に並列接続した２つの半導体スイッチ１０９と
１１０を直列接続したインバータと、半導体スイッチ１
０９と１１０同士の中間接続点とコンデンサ１０７と１
０８同士の中間接続点との間に設けたリアクタ１１６と
並列コンデンサ１１７より成る平滑回路とによってイン
バータ部を構成している。
【０００５】リアクタ１１３は昇圧リアクタであって、
入力電圧が正の半波のときに半導体スイッチ１０１のオ
ンによって蓄積されたエネルギーを、半導体スイッチ１
０１のオフによって放出し、バッテリー１０３とコンデ
ンサ１０７を同時に充電させる。また、入力電圧が負の
半波のときに半導体スイッチ１０２のオンによって蓄積
されたエネルギーを、半導体スイッチ１０２のオフによ
って放出し、バッテリー１０４とコンデンサ１０８を同
時に充電させる。即ち、交流入力電圧の極性が変化する
度ごとに、半導体スイッチ１０１と１０２を交互にオン
・オフ制御して、バッテリー１０３とコンデンサ１０７
もしくはバッテリー１０４とコンデンサ１０８を交互に
充電させる。
入力電圧が正の半波のときに半導体スイッチ１０１のオ
ンによって蓄積されたエネルギーを、半導体スイッチ１
０１のオフによって放出し、バッテリー１０３とコンデ
ンサ１０７を同時に充電させる。また、入力電圧が負の
半波のときに半導体スイッチ１０２のオンによって蓄積
されたエネルギーを、半導体スイッチ１０２のオフによ
って放出し、バッテリー１０４とコンデンサ１０８を同
時に充電させる。即ち、交流入力電圧の極性が変化する
度ごとに、半導体スイッチ１０１と１０２を交互にオン
・オフ制御して、バッテリー１０３とコンデンサ１０７
もしくはバッテリー１０４とコンデンサ１０８を交互に
充電させる。
【０００６】交流電源が停電したときは、バッテリー１
０３の充電エネルギーはコンデンサ１０７に蓄積され、
バッテリー１０４の充電エネルギーはコンデンサ１０８
に蓄積される。インバータを構成する半導体スイッチ１
０９と１１０を交互にオン・オフ制御すると、コンデン
サ１０７と１０８に蓄積されたエネルギーは交流電力に
変換され、リアクタ１１６とコンデンサ１１７より成る
フィルタ回路を介して送出される。
０３の充電エネルギーはコンデンサ１０７に蓄積され、
バッテリー１０４の充電エネルギーはコンデンサ１０８
に蓄積される。インバータを構成する半導体スイッチ１
０９と１１０を交互にオン・オフ制御すると、コンデン
サ１０７と１０８に蓄積されたエネルギーは交流電力に
変換され、リアクタ１１６とコンデンサ１１７より成る
フィルタ回路を介して送出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】フロート方式によるバ
ッテリー充放電回路を備えたＵＰＳにおいては、２組の
バッテリーが必要であり、このため、ＵＰＳ寸法も大き
く高価格となっていた。また、チョッパ方式にすると回
路構成が複雑になるばかりでなく、バッテリー放電時に
おける上下直流電圧のバランスがとれない欠点があっ
た。
ッテリー充放電回路を備えたＵＰＳにおいては、２組の
バッテリーが必要であり、このため、ＵＰＳ寸法も大き
く高価格となっていた。また、チョッパ方式にすると回
路構成が複雑になるばかりでなく、バッテリー放電時に
おける上下直流電圧のバランスがとれない欠点があっ
た。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
技術の欠点を解消するためになされたものであって、バ
ッテリー数量を削減すると共にバッテリー充放電回路の
構成を簡略化するために、１組のバッテリーと直列接続
した昇降用チョッパを兼ねたリアクタを設け、バッテリ
ーと直流部を入出力とする昇降圧チョッパ方式のバッテ
リー充放電回路を構成した。また、停電時におけるＵＰ
Ｓのバックアップ運転の際、電力変換部の上下直流電圧
のバランスをとるために、ハーフブリッジ形電力変換部
のコモン線に２つの半導体スイッチを付加し、これらを
周期的にオン・オフ制御させるようにした。
技術の欠点を解消するためになされたものであって、バ
ッテリー数量を削減すると共にバッテリー充放電回路の
構成を簡略化するために、１組のバッテリーと直列接続
した昇降用チョッパを兼ねたリアクタを設け、バッテリ
ーと直流部を入出力とする昇降圧チョッパ方式のバッテ
リー充放電回路を構成した。また、停電時におけるＵＰ
Ｓのバックアップ運転の際、電力変換部の上下直流電圧
のバランスをとるために、ハーフブリッジ形電力変換部
のコモン線に２つの半導体スイッチを付加し、これらを
周期的にオン・オフ制御させるようにした。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しながら説明する。図１は、本発明によるバッテリー
充電部を備えたＵＰＳの回路構成を示すブロック図であ
って、コンバータ部５０、バッテリー充放電部４０およ
びインバータ部６０によって構成している。
照しながら説明する。図１は、本発明によるバッテリー
充電部を備えたＵＰＳの回路構成を示すブロック図であ
って、コンバータ部５０、バッテリー充放電部４０およ
びインバータ部６０によって構成している。
【００１０】コンバータ部５０は、交流電源１９に並列
接続するコンデンサ１８と高力率コンバータの昇圧用を
兼ねたリアクタ１７より成るＡＣフィルタと、リアクタ
１７の一端に中間接続点を接続した２つのダイオード１
３と１４より成る半波整流回路と、前記半波整流回路の
両端に並列接続すると共に、中間接続点を交流電源１９
の一端に接続した２つの半導体スイッチ（以下、ＩＧＢ
Ｔと言う）５と６より成る昇圧形ＡＣ／ＤＣコンバータ
回路とによって構成している。
接続するコンデンサ１８と高力率コンバータの昇圧用を
兼ねたリアクタ１７より成るＡＣフィルタと、リアクタ
１７の一端に中間接続点を接続した２つのダイオード１
３と１４より成る半波整流回路と、前記半波整流回路の
両端に並列接続すると共に、中間接続点を交流電源１９
の一端に接続した２つの半導体スイッチ（以下、ＩＧＢ
Ｔと言う）５と６より成る昇圧形ＡＣ／ＤＣコンバータ
回路とによって構成している。
【００１１】バッテリー充放電部４０は、ＩＧＢＴ５の
コレクタ端子にアノード端子を接続した還流ダイオード
１５およびＩＧＢＴ５と６の中間接続点との間に並列接
続した直流平滑用コンデンサ１１と、前記中間接続点と
ＩＧＢＴ６のエミッタ端子にカソード端子を接続した還
流ダイオード１６との間に並列接続した直流平滑用コン
デンサ１２より成る２つのコンデンサの直列回路と、前
記コンデンサ１１の両端に並列接続したＩＧＢＴ１と３
より成る直列回路および前記コンデンサ１２の両端に並
列接続したＩＧＢＴ４と２より成る直列回路と、さら
に、ＩＧＢＴ１と３との中間接続点およびＩＧＢＴ４と
２の中間接続点との間に並列接続した昇圧用と降圧用を
兼ねたリアクタ９とバッテリー１０との直列回路とによ
って構成している。なお、ＩＧＢＴ１と２はバッテリー
充電時の降圧チョッパ回路を構成しており、夫々のＩＧ
ＢＴにはバッテリー放電時の昇圧チョッパ回路を構成す
る還流ダイオード３１と３２が設けてある。また、ＩＧ
ＢＴ３と４はバッテリー放電時の昇圧チョッパ回路にお
けるリアクタ９の短絡用およびコンデンサ１１と１２へ
の放電を切替える機能を備えており、夫々のＩＧＢＴに
はバッテリー充電時の降圧チョッパ回路を構成する還流
ダイオード３３と３４が設けてある。
コレクタ端子にアノード端子を接続した還流ダイオード
１５およびＩＧＢＴ５と６の中間接続点との間に並列接
続した直流平滑用コンデンサ１１と、前記中間接続点と
ＩＧＢＴ６のエミッタ端子にカソード端子を接続した還
流ダイオード１６との間に並列接続した直流平滑用コン
デンサ１２より成る２つのコンデンサの直列回路と、前
記コンデンサ１１の両端に並列接続したＩＧＢＴ１と３
より成る直列回路および前記コンデンサ１２の両端に並
列接続したＩＧＢＴ４と２より成る直列回路と、さら
に、ＩＧＢＴ１と３との中間接続点およびＩＧＢＴ４と
２の中間接続点との間に並列接続した昇圧用と降圧用を
兼ねたリアクタ９とバッテリー１０との直列回路とによ
って構成している。なお、ＩＧＢＴ１と２はバッテリー
充電時の降圧チョッパ回路を構成しており、夫々のＩＧ
ＢＴにはバッテリー放電時の昇圧チョッパ回路を構成す
る還流ダイオード３１と３２が設けてある。また、ＩＧ
ＢＴ３と４はバッテリー放電時の昇圧チョッパ回路にお
けるリアクタ９の短絡用およびコンデンサ１１と１２へ
の放電を切替える機能を備えており、夫々のＩＧＢＴに
はバッテリー充電時の降圧チョッパ回路を構成する還流
ダイオード３３と３４が設けてある。
【００１２】インバータ部６０は、ＩＧＢＴ１のコレク
タ端子とＩＧＢＴ２のエミッタ端子との間に並列接続し
たＩＧＢＴ７と８より成るハーフブリッジ形インバータ
回路と、ＩＧＢＴ７と８の中間接続点とＩＧＢＴ３と４
の中間接続点との間に設けたリアクタ２０とコンデンサ
２１より成るＡＣフィルタとによって構成している。
タ端子とＩＧＢＴ２のエミッタ端子との間に並列接続し
たＩＧＢＴ７と８より成るハーフブリッジ形インバータ
回路と、ＩＧＢＴ７と８の中間接続点とＩＧＢＴ３と４
の中間接続点との間に設けたリアクタ２０とコンデンサ
２１より成るＡＣフィルタとによって構成している。
【００１３】次に、本発明の実施例における各構成要素
の回路構成を図２〜図４を用いて説明する。図２は本発
明における半導体スイッチであるＩＧＢＴのタイミング
チャートであり、図３はバッテリー充電時における回路
動作の、図４は停電時におけるバッテリー放電時の回路
動作の説明図である。また、図３（ａ）と（ｂ）は交流
電源電圧が正の半波のとき、図３（ｃ）と（ｄ）は負の
半波のときの回路動作を示し、図４（ａ）と（ｂ）はコ
ンデンサ１１を介してバッテリーを放電させる場合、図
４（ｃ）と（ｄ）はコンデンサ１２を介してバッテリー
を放電させる場合の回路動作を示す。なお、図２〜図４
に示すＩＧＢＴの動作記号は、例えば、Ｑ1（Ｔr）：Ｏ
ＮはＩＧＢＴ１のオンを示し、Ｑ1（Ｄ）：ＯＦＦはＩ
ＧＢＴ１に設けてある還流ダイオードのオフを示す。
の回路構成を図２〜図４を用いて説明する。図２は本発
明における半導体スイッチであるＩＧＢＴのタイミング
チャートであり、図３はバッテリー充電時における回路
動作の、図４は停電時におけるバッテリー放電時の回路
動作の説明図である。また、図３（ａ）と（ｂ）は交流
電源電圧が正の半波のとき、図３（ｃ）と（ｄ）は負の
半波のときの回路動作を示し、図４（ａ）と（ｂ）はコ
ンデンサ１１を介してバッテリーを放電させる場合、図
４（ｃ）と（ｄ）はコンデンサ１２を介してバッテリー
を放電させる場合の回路動作を示す。なお、図２〜図４
に示すＩＧＢＴの動作記号は、例えば、Ｑ1（Ｔr）：Ｏ
ＮはＩＧＢＴ１のオンを示し、Ｑ1（Ｄ）：ＯＦＦはＩ
ＧＢＴ１に設けてある還流ダイオードのオフを示す。
【００１４】交流電源が正の半波のときは、ＩＧＢＴ５
のＱ5（Ｔr）のオンに伴う回路短絡によってリアクタ１
７に蓄積されたエネルギーは、ＩＧＢＴ５のＱ5（Ｔr）
のオフによってコンデンサ１１を充電する。（図３
（ａ）と（ｂ）参照）また、交流電源が負の半波のとき
は、ＩＧＢＴ６のＱ6（Ｔr）のオン・オフによってリア
クタ１７に蓄積されたエネルギーは、コンデンサ１２を
充電する。（図３（ｃ）と（ｄ）参照）
のＱ5（Ｔr）のオンに伴う回路短絡によってリアクタ１
７に蓄積されたエネルギーは、ＩＧＢＴ５のＱ5（Ｔr）
のオフによってコンデンサ１１を充電する。（図３
（ａ）と（ｂ）参照）また、交流電源が負の半波のとき
は、ＩＧＢＴ６のＱ6（Ｔr）のオン・オフによってリア
クタ１７に蓄積されたエネルギーは、コンデンサ１２を
充電する。（図３（ｃ）と（ｄ）参照）
【００１５】図２から明らかなように、交流電源を入力
している期間中は、ＩＧＢＴ１のＱ 1（Ｔr）とＩＧＢＴ
２のＱ2（Ｔr）とは同時にオン・オフ制御され、ＩＧＢ
Ｔ３のＱ3（Ｄ）とＩＧＢＴ４のＱ4（Ｄ）はＩＧＢＴ１
のＱ1（Ｔr）とＩＧＢＴ２のＱ2（Ｔr）と反対位相でオ
ン・オフする。従って、ＩＧＢＴ１のＱ1（Ｔr）、ＩＧ
ＢＴ２のＱ2（Ｔr）、ＩＧＢＴ３のＱ3（Ｄ）、ＩＧＢ
Ｔ４のＱ4（Ｄ）より成る上下直流の両端を出入力とす
る降圧チョッパが構成されてバッテリー１０を充電させ
る。（図３（ａ）〜（ｄ）参照）
している期間中は、ＩＧＢＴ１のＱ 1（Ｔr）とＩＧＢＴ
２のＱ2（Ｔr）とは同時にオン・オフ制御され、ＩＧＢ
Ｔ３のＱ3（Ｄ）とＩＧＢＴ４のＱ4（Ｄ）はＩＧＢＴ１
のＱ1（Ｔr）とＩＧＢＴ２のＱ2（Ｔr）と反対位相でオ
ン・オフする。従って、ＩＧＢＴ１のＱ1（Ｔr）、ＩＧ
ＢＴ２のＱ2（Ｔr）、ＩＧＢＴ３のＱ3（Ｄ）、ＩＧＢ
Ｔ４のＱ4（Ｄ）より成る上下直流の両端を出入力とす
る降圧チョッパが構成されてバッテリー１０を充電させ
る。（図３（ａ）〜（ｄ）参照）
【００１６】交流電源が正の半波の期間中は、ＩＧＢＴ
５のＱ5（Ｔr）はＩＧＢＴ１のＱ1（Ｔr）とＩＧＢＴ２
のＱ2（Ｔr）と同相で、ＩＧＢＴ７のＱ7（Ｔr）および
ＩＧＢＴ３のＱ3（Ｄ）とＩＧＢＴ４のＱ4（Ｄ）とは反
対位相でオン・オフ制御される。また、交流電源の負の
半波の期間中は、ＩＧＢＴ６のＱ6（Ｔr）はＩＧＢＴ１
のＱ1（Ｔr）とＩＧＢＴ２のＱ2（Ｔr）と同相で、ＩＧ
ＢＴ８のＱ8（Ｔr）およびＩＧＢＴ３のＱ3（Ｄ）とＩ
ＧＢＴ４のＱ4（Ｄ）とは反対位相でオン・オフ制御さ
れる。この結果、交流電源が正の半波の期間中は、バッ
テリー充電用の降圧チョッパ回路によってバッテリーを
充電させると同時に、ＩＧＢＴ７のＱ7（Ｔr）によって
交流変換された電力をＡＣフィルタを介して送出する。
（図３（ａ）と（ｂ）参照） また、交流電源が負の半波の期間中においても、同様な
回路を形成してバッテリーを充電させると共に、ＩＧＢ
Ｔ８のＱ8（Ｔr）によって交流変換された電力をＡＣフ
ィルタを介して送出する。（図３（ｃ）と（ｄ）参照）
５のＱ5（Ｔr）はＩＧＢＴ１のＱ1（Ｔr）とＩＧＢＴ２
のＱ2（Ｔr）と同相で、ＩＧＢＴ７のＱ7（Ｔr）および
ＩＧＢＴ３のＱ3（Ｄ）とＩＧＢＴ４のＱ4（Ｄ）とは反
対位相でオン・オフ制御される。また、交流電源の負の
半波の期間中は、ＩＧＢＴ６のＱ6（Ｔr）はＩＧＢＴ１
のＱ1（Ｔr）とＩＧＢＴ２のＱ2（Ｔr）と同相で、ＩＧ
ＢＴ８のＱ8（Ｔr）およびＩＧＢＴ３のＱ3（Ｄ）とＩ
ＧＢＴ４のＱ4（Ｄ）とは反対位相でオン・オフ制御さ
れる。この結果、交流電源が正の半波の期間中は、バッ
テリー充電用の降圧チョッパ回路によってバッテリーを
充電させると同時に、ＩＧＢＴ７のＱ7（Ｔr）によって
交流変換された電力をＡＣフィルタを介して送出する。
（図３（ａ）と（ｂ）参照） また、交流電源が負の半波の期間中においても、同様な
回路を形成してバッテリーを充電させると共に、ＩＧＢ
Ｔ８のＱ8（Ｔr）によって交流変換された電力をＡＣフ
ィルタを介して送出する。（図３（ｃ）と（ｄ）参照）
【００１７】交流電源が停電した場合は、ＩＧＢＴ３の
Ｑ3（Ｔr）とＩＧＢＴ４のＱ4（Ｔr）は反対位相でオン
・オフ制御と連続オン制御を半周期ごとに繰り返す。バ
ッテリー放電は昇圧リアクタ９を介してコンデンサ１１
と１２を交互に充電し、ＩＧＢＴ７のＱ7（Ｔr）とＩＧ
ＢＴ８のＱ8（Ｔr）を交互にオン・オフ制御することに
よって交流電力に変換された電力を送出する。図４
（ａ）と（ｂ）は、コンデンサ１１側からの放電を、図
４（ｃ）と（ｄ）は、コンデンサ１２側からの放電を行
う場合を示している。なお、交流電源の停電時における
ＵＰＳバックアップ運転時の電力変換部の上下直流電圧
のバランスをとるために、ハーフブリッジ形電力変換部
を構成するＩＧＢＴ１とＩＧＢＴ２のコモン線に、ＩＧ
ＢＴ３とＩＧＢＴ４を付加し、これらを周期的にオン・
オフ制御させることで電圧をバランスさせている。
Ｑ3（Ｔr）とＩＧＢＴ４のＱ4（Ｔr）は反対位相でオン
・オフ制御と連続オン制御を半周期ごとに繰り返す。バ
ッテリー放電は昇圧リアクタ９を介してコンデンサ１１
と１２を交互に充電し、ＩＧＢＴ７のＱ7（Ｔr）とＩＧ
ＢＴ８のＱ8（Ｔr）を交互にオン・オフ制御することに
よって交流電力に変換された電力を送出する。図４
（ａ）と（ｂ）は、コンデンサ１１側からの放電を、図
４（ｃ）と（ｄ）は、コンデンサ１２側からの放電を行
う場合を示している。なお、交流電源の停電時における
ＵＰＳバックアップ運転時の電力変換部の上下直流電圧
のバランスをとるために、ハーフブリッジ形電力変換部
を構成するＩＧＢＴ１とＩＧＢＴ２のコモン線に、ＩＧ
ＢＴ３とＩＧＢＴ４を付加し、これらを周期的にオン・
オフ制御させることで電圧をバランスさせている。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるバッ
テリー充放電部を備えたＵＰＳは、バッテリー放電時の
上下直流電圧のバランスが容易にとれ、バッテリー数量
も少なく、かつ、部品点数も少ないので回路構成が簡単
になる。また、低価格化と小形化を図ることができ、バ
ッテリーおよび直流部入出力の昇降圧チョッパ方式であ
るので、ＵＰＳの交流入力力率に影響を及ぼさない効果
がある。
テリー充放電部を備えたＵＰＳは、バッテリー放電時の
上下直流電圧のバランスが容易にとれ、バッテリー数量
も少なく、かつ、部品点数も少ないので回路構成が簡単
になる。また、低価格化と小形化を図ることができ、バ
ッテリーおよび直流部入出力の昇降圧チョッパ方式であ
るので、ＵＰＳの交流入力力率に影響を及ぼさない効果
がある。
【図１】本発明によるバッテリー充放電部を備えたＵＰ
Ｓの回路構成を示すブロック図。
Ｓの回路構成を示すブロック図。
【図２】半導体スイッチのタイミングチャート。
【図３】バッテリー充電時における回路動作の説明図。
【図４】バッテリー放電時における回路動作の説明図。
【図５】従来技術によるバッテリー充放電部を備えたＵ
ＰＳの回路構成を示すブロック図。（バッテリーフロー
ト方式）
ＰＳの回路構成を示すブロック図。（バッテリーフロー
ト方式）
１〜８ 半導体スイッチ（ＩＧＢＴ） ９，１７，２０ リアクタ １０ バッテリー １１，１２，１８，２１ コンデンサ １３，１４ 整流用ダイオード １５，１６，３１〜３８ 還流用ダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA01 CA11 CC01 DA06 DA18 GB03 5G015 FA08 FA10 GA04 GA07 HA03 HA04 JA15 JA23 JA32 JA34 JA54 JA55 JA62 5H030 AA09 AS03 BB01 BB21
Claims (1)
- 【請求項１】 交流電源に並列接続するコンデンサ（１
８）と昇圧用リアクタ（１７）より成るＡＣフィルタ
と、前記リアクタ（１７）の一端に中間接続点を接続し
た２つのダイオード（１３）と（１４）より成る半波整
流回路と、該半波整流回路の両端に並列接続すると共
に、その中間接続点を前記コンデンサ（１８）の一端に
接続した２つの半導体スイッチ（５）と（６）より成る
昇圧形ＡＣ／ＤＣコンバータ回路とによって構成したコ
ンバータ部と、 前記半導体スイッチ（５）のコレクタ端子にアノード端
子を接続したダイオード（１５）と半導体スイッチ
（５）と（６）の中間接続点との間、および該中間接続
点と半導体スイッチ（６）のエミッタ端子にカソード端
子を接続したダイオード（１６）との間に夫々並列接続
した直流平滑用の２つのコンデンサ（１１）と（１２）
より成る直列回路と、前記コンデンサ（１１）の両端に
並列接続した２つの半導体スイッチ（１）と（３）より
成る直列回路および前記コンデンサ（１２）の両端に並
列接続した２つの半導体スイッチ（４）と（２）より成
る直列回路と、前記半導体スイッチ（１）と（３）との
中間接続点および半導体スイッチ（４）と（２）との中
間接続点との間に並列接続した昇降圧用リアクタ（９）
とバッテリー（１０）との直列回路と、によって構成し
たバッテリー充放電部と、 前記半導体スイッチ（１）のコレクタ端子と半導体スイ
ッチ（２）のエミッタ端子との間に並列接続した２つの
半導体スイッチ（７）と（８）より成るハーフブリッジ
形インバータ回路と、半導体スイッチ（７）と（８）の
中間接続点と半導体スイッチ（３）と（４）との中間接
続点との間に設けたリアクタ（２０）とコンデンサ（２
１）より成るＡＣフィルタと、によって構成したインバ
ータ部と、 を具備したことを特徴とするバッテリー充放電部を備え
た無停電電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11100006A JP2000295790A (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | バッテリー充放電部を備えた無停電電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11100006A JP2000295790A (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | バッテリー充放電部を備えた無停電電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000295790A true JP2000295790A (ja) | 2000-10-20 |
Family
ID=14262489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11100006A Withdrawn JP2000295790A (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | バッテリー充放電部を備えた無停電電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000295790A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004328928A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Densei Lambda Kk | 無停電電源装置および無停電電源装置のバッテリのオンライン劣化判定方法 |
| US7586210B2 (en) | 2003-02-15 | 2009-09-08 | Huettinger Elektronik Gmbh + Co. Kg | Power delivery control and balancing between multiple loads |
| CN101814762A (zh) * | 2010-04-02 | 2010-08-25 | 艾默生网络能源有限公司 | 一种ups电源 |
| JP2011147252A (ja) * | 2010-01-14 | 2011-07-28 | Mitsubishi Electric Corp | 無停電電源装置 |
| CN105529795A (zh) * | 2016-01-18 | 2016-04-27 | 河南理工大学 | 感应式电动车充电装置 |
| CN109193895A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-01-11 | 广东工业大学 | 一种ups蓄电池的充放电电路及方法 |
-
1999
- 1999-04-07 JP JP11100006A patent/JP2000295790A/ja not_active Withdrawn
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