JP2000323365A - 直流給電装置 - Google Patents
直流給電装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 蓄電池の消耗が少なく高い利用効率が得られ
るとともに、交流直流変換容量の不要な増大を回避でき
る直流給電装置を得ることを目的とする。 【解決手段】 交流電源１の正常時は、主整流器２から
負荷３に直流電力を供給し、充電器４は蓄電器５を充電
する。交流電源１の停電時は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６
が蓄電器５の電圧を変換して負荷３に直流電力を供給す
る。
るとともに、交流直流変換容量の不要な増大を回避でき
る直流給電装置を得ることを目的とする。 【解決手段】 交流電源１の正常時は、主整流器２から
負荷３に直流電力を供給し、充電器４は蓄電器５を充電
する。交流電源１の停電時は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６
が蓄電器５の電圧を変換して負荷３に直流電力を供給す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、交流電源からの
電力を直流に変換して負荷に供給する直流給電装置に係
り、特に、蓄電手段を備え、交流電源の正常時にこの蓄
電手段に充電し、停電時は上記蓄電手段から負荷に電力
を供給することができる直流給電装置に関するものであ
る。
電力を直流に変換して負荷に供給する直流給電装置に係
り、特に、蓄電手段を備え、交流電源の正常時にこの蓄
電手段に充電し、停電時は上記蓄電手段から負荷に電力
を供給することができる直流給電装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】交流
電源を元電源とし、停電時にも負荷への電力供給が可能
な無停電電源装置（以下、ＵＰＳと称す）が従来から多
用されている。図１５はそのＵＰＳの各種方式を示すも
のである。先ず、同図（ａ）は交流給電システムとして
機能するもので、交流電源の正常時は、交流電源からの
電力を直接負荷システムへ供給するとともに、交流電源
からの電力をＡＣ／ＤＣ変換器で直流に変換して蓄電池
を充電する。交流電源の停電時は、ＤＣ／ＡＣ変換器に
より蓄電池からの直流電力を交流に変換して交流負荷シ
ステムへ交流電力を供給する。この方式の場合、交流電
源の停電でＵＰＳを切り替える時に、電源の位相、電
圧、周波数の全てを元の交流電源のそれに合わさなけれ
ばならず、瞬時停電無しの切り替えが容易でない。ま
た、常時、ＤＣ／ＡＣ変換器を運転して負荷システムに
電力を供給する場合は、常に、ＡＣ／ＤＣの順変換およ
び逆変換が必要となるので、変換に伴う電力損失が多く
なり、また、電源としての信頼度が低下する。
電源を元電源とし、停電時にも負荷への電力供給が可能
な無停電電源装置（以下、ＵＰＳと称す）が従来から多
用されている。図１５はそのＵＰＳの各種方式を示すも
のである。先ず、同図（ａ）は交流給電システムとして
機能するもので、交流電源の正常時は、交流電源からの
電力を直接負荷システムへ供給するとともに、交流電源
からの電力をＡＣ／ＤＣ変換器で直流に変換して蓄電池
を充電する。交流電源の停電時は、ＤＣ／ＡＣ変換器に
より蓄電池からの直流電力を交流に変換して交流負荷シ
ステムへ交流電力を供給する。この方式の場合、交流電
源の停電でＵＰＳを切り替える時に、電源の位相、電
圧、周波数の全てを元の交流電源のそれに合わさなけれ
ばならず、瞬時停電無しの切り替えが容易でない。ま
た、常時、ＤＣ／ＡＣ変換器を運転して負荷システムに
電力を供給する場合は、常に、ＡＣ／ＤＣの順変換およ
び逆変換が必要となるので、変換に伴う電力損失が多く
なり、また、電源としての信頼度が低下する。
【０００３】これに対し、図１５（ｂ）は直流給電シス
テムとして機能するもので、交流電源の正常時は、交流
電源からの電力をＡＣ／ＤＣ変換器で直流に変換し、負
荷システムに直流電力を供給するとともに蓄電池を充電
する。交流電源の停電時は、蓄電池から直接負荷システ
ムに電力を供給する。この方式の場合、構成上簡素とな
るが、蓄電池の充電時の電流が制御できず、蓄電池に過
電流が流れて消耗が加速される恐れがある。また、放電
時は、蓄電池の電圧が直接負荷の電圧となるので、負荷
電流に応じて蓄電池の出力電圧が変動したり降下して供
給電力が限定され、蓄電池の利用効率も低下する。
テムとして機能するもので、交流電源の正常時は、交流
電源からの電力をＡＣ／ＤＣ変換器で直流に変換し、負
荷システムに直流電力を供給するとともに蓄電池を充電
する。交流電源の停電時は、蓄電池から直接負荷システ
ムに電力を供給する。この方式の場合、構成上簡素とな
るが、蓄電池の充電時の電流が制御できず、蓄電池に過
電流が流れて消耗が加速される恐れがある。また、放電
時は、蓄電池の電圧が直接負荷の電圧となるので、負荷
電流に応じて蓄電池の出力電圧が変動したり降下して供
給電力が限定され、蓄電池の利用効率も低下する。
【０００４】更に、図１５（ｃ）は、同図（ｂ）の回路
に蓄電池専用のＤＣ／ＤＣ変換器を加えたものである。
即ち、ここでは、ＡＣ／ＤＣ変換された直流電力をＤＣ
／ＤＣ変換器で蓄電池の充電条件に合致するように電流
を制限して蓄電池を充電し、放電時には、ＤＣ／ＤＣ変
換器で蓄電池の電圧を一定電圧に変換して負荷に供給す
るので、蓄電池の消耗も少なく、利用効率も向上する。
に蓄電池専用のＤＣ／ＤＣ変換器を加えたものである。
即ち、ここでは、ＡＣ／ＤＣ変換された直流電力をＤＣ
／ＤＣ変換器で蓄電池の充電条件に合致するように電流
を制限して蓄電池を充電し、放電時には、ＤＣ／ＤＣ変
換器で蓄電池の電圧を一定電圧に変換して負荷に供給す
るので、蓄電池の消耗も少なく、利用効率も向上する。
【０００５】しかるに、一台のＤＣ／ＤＣ変換器を充放
電に可逆変換して使用するので、この切り替えの制御が
複雑になるとともに、ＡＣ／ＤＣ変換器は、負荷電力に
加えて充電用の電力も供給する必要があるので、その変
換電力量が増えてその容量増大、コスト増大を招くとい
う問題がある。
電に可逆変換して使用するので、この切り替えの制御が
複雑になるとともに、ＡＣ／ＤＣ変換器は、負荷電力に
加えて充電用の電力も供給する必要があるので、その変
換電力量が増えてその容量増大、コスト増大を招くとい
う問題がある。
【０００６】この発明は、以上のような問題点を解消す
るためになされたもので、蓄電池の消耗が少なく高い利
用効率が得られるとともに、交流直流変換容量の不要な
増大を回避できる直流給電装置を得ることを目的とす
る。
るためになされたもので、蓄電池の消耗が少なく高い利
用効率が得られるとともに、交流直流変換容量の不要な
増大を回避できる直流給電装置を得ることを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る直流給電
装置は、交流電源からの電力を直流に変換して負荷に供
給するとともに蓄電手段に充電し、上記交流電源の停電
時は上記蓄電手段から上記負荷に電力を供給する直流給
電装置において、入力側が上記交流電源に接続され出力
側が上記負荷に接続される第１の交流直流変換手段、入
力側が上記交流電源に接続され出力側が上記蓄電手段に
接続される第２の交流直流変換手段、および入力側が上
記蓄電手段に接続され出力側が上記負荷に接続される直
流直流変換手段を備えたものである。
装置は、交流電源からの電力を直流に変換して負荷に供
給するとともに蓄電手段に充電し、上記交流電源の停電
時は上記蓄電手段から上記負荷に電力を供給する直流給
電装置において、入力側が上記交流電源に接続され出力
側が上記負荷に接続される第１の交流直流変換手段、入
力側が上記交流電源に接続され出力側が上記蓄電手段に
接続される第２の交流直流変換手段、および入力側が上
記蓄電手段に接続され出力側が上記負荷に接続される直
流直流変換手段を備えたものである。
【０００８】また、この発明に係る直流給電装置は、そ
の第１の交流直流変換手段と負荷との間および直流直流
変換手段と上記負荷との間にそれぞれダイオードを挿入
するとともに、上記第１の交流直流変換手段の出力電圧
に較べて上記直流直流変換手段の出力電圧をわずか低く
設定することにより、交流電源の正常時は上記第１の交
流直流変換手段から上記負荷に、また上記交流電源の停
電時は上記直流直流変換手段から上記負荷に、自動的に
切り替わって電力を供給するようにしたものである。
の第１の交流直流変換手段と負荷との間および直流直流
変換手段と上記負荷との間にそれぞれダイオードを挿入
するとともに、上記第１の交流直流変換手段の出力電圧
に較べて上記直流直流変換手段の出力電圧をわずか低く
設定することにより、交流電源の正常時は上記第１の交
流直流変換手段から上記負荷に、また上記交流電源の停
電時は上記直流直流変換手段から上記負荷に、自動的に
切り替わって電力を供給するようにしたものである。
【０００９】また、この発明に係る直流給電装置は、そ
の第１の交流直流変換手段の出力電流を検出する手段を
備え、直流直流変換手段は上記出力電流が所定値以下と
なったとき電圧を出力するよう制御することにより、交
流電源の正常時は上記第１の交流直流変換手段から上記
負荷に、また上記交流電源の停電時は上記直流直流変換
手段から上記負荷に、自動的に切り替わって電力を供給
するようにしたものである。
の第１の交流直流変換手段の出力電流を検出する手段を
備え、直流直流変換手段は上記出力電流が所定値以下と
なったとき電圧を出力するよう制御することにより、交
流電源の正常時は上記第１の交流直流変換手段から上記
負荷に、また上記交流電源の停電時は上記直流直流変換
手段から上記負荷に、自動的に切り替わって電力を供給
するようにしたものである。
【００１０】また、この発明に係る直流給電装置は、そ
の第１の交流直流変換手段および直流直流変換手段の出
力側を並列にして負荷に電流を供給したとき上記電流の
過半値が上記第１の交流直流変換手段から供給されるよ
うに上記両変換手段の出力電圧変動率を互いに異ならせ
ることにより、交流電源の正常時は上記第１の交流直流
変換手段および直流直流変換手段から上記負荷に、また
上記交流電源の停電時は上記直流直流変換手段から上記
負荷に、自動的に切り替わって電力を供給するようにし
たものである。
の第１の交流直流変換手段および直流直流変換手段の出
力側を並列にして負荷に電流を供給したとき上記電流の
過半値が上記第１の交流直流変換手段から供給されるよ
うに上記両変換手段の出力電圧変動率を互いに異ならせ
ることにより、交流電源の正常時は上記第１の交流直流
変換手段および直流直流変換手段から上記負荷に、また
上記交流電源の停電時は上記直流直流変換手段から上記
負荷に、自動的に切り替わって電力を供給するようにし
たものである。
【００１１】また、この発明に係る直流給電装置の蓄電
手段は、互いに直列に接続された複数のコンデンサ、上
記コンデンサ毎に設けられその端子間電圧を検出する電
圧検出手段、および上記コンデンサ毎の端子間に接続さ
れた、調整インピーダンス要素とスイッチ手段との直列
接続体を備え、充電動作時、上記コンデンサの端子間電
圧が所定の規定電圧に達したとき当該コンデンサに接続
されたスイッチ手段を閉路することにより、上記直列接
続された各コンデンサの充電電圧の均一化を可能とした
ものである。
手段は、互いに直列に接続された複数のコンデンサ、上
記コンデンサ毎に設けられその端子間電圧を検出する電
圧検出手段、および上記コンデンサ毎の端子間に接続さ
れた、調整インピーダンス要素とスイッチ手段との直列
接続体を備え、充電動作時、上記コンデンサの端子間電
圧が所定の規定電圧に達したとき当該コンデンサに接続
されたスイッチ手段を閉路することにより、上記直列接
続された各コンデンサの充電電圧の均一化を可能とした
ものである。
【００１２】また、この発明に係る直流給電装置の第２
の交流直流変換手段は、所定の出力電流一定で充電動作
を開始し、複数のコンデンサのいずれかが所定の規定電
圧に達した後はその出力電流を所定量低減するようにし
たものである。
の交流直流変換手段は、所定の出力電流一定で充電動作
を開始し、複数のコンデンサのいずれかが所定の規定電
圧に達した後はその出力電流を所定量低減するようにし
たものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
基本的な構成を実施の形態１として説明する。図１はそ
の回路構成を従来の図１５と同様に単結線で表示したも
の、図２は具体的な結線で表示したもので、以下、図２
に基づき説明する。なお、この発明においては、負荷自
体に特徴を求めるものではないので、図２では単なる直
流負荷として簡略して表示している。
基本的な構成を実施の形態１として説明する。図１はそ
の回路構成を従来の図１５と同様に単結線で表示したも
の、図２は具体的な結線で表示したもので、以下、図２
に基づき説明する。なお、この発明においては、負荷自
体に特徴を求めるものではないので、図２では単なる直
流負荷として簡略して表示している。
【００１４】図２において、１は交流電源（ここでは単
相１００Ｖの電源としているが異なる電圧の３相電源で
あってもよい）、２は入力側が交流電源１に接続され出
力側が直流の負荷３に接続された、ＡＣ／ＤＣコンバー
タで構成される第１の交流直流変換手段としての主整流
器、４は入力側が交流電源１に接続され出力側が、蓄電
手段としての蓄電器（ここでは、電気二重層コンデンサ
を想定している）に接続された、ＡＣ／ＤＣコンバータ
で構成される第２の交流直流変換手段としての充電器、
６は入力側が蓄電器５に接続され出力側が負荷３に接続
された直流直流変換手段としてのＤＣ／ＤＣコンバータ
である。
相１００Ｖの電源としているが異なる電圧の３相電源で
あってもよい）、２は入力側が交流電源１に接続され出
力側が直流の負荷３に接続された、ＡＣ／ＤＣコンバー
タで構成される第１の交流直流変換手段としての主整流
器、４は入力側が交流電源１に接続され出力側が、蓄電
手段としての蓄電器（ここでは、電気二重層コンデンサ
を想定している）に接続された、ＡＣ／ＤＣコンバータ
で構成される第２の交流直流変換手段としての充電器、
６は入力側が蓄電器５に接続され出力側が負荷３に接続
された直流直流変換手段としてのＤＣ／ＤＣコンバータ
である。
【００１５】次に動作を図３のタイミングチャートを参
照して説明する。図３において、（ａ）は負荷３の電圧
・電流、（ｂ）は主整流器２の出力電圧・電流、（ｃ）
は充電器４の出力電圧・電流、（ｄ）は蓄電器５の電圧
・電流、（ｅ）はＤＣ／ＤＣコンバータ６の出力電圧・
電流を示す。時間零にてＡＣ１００Ｖの交流電源１が投
入されると、主整流器２の出力が立ち上がり（ｂ）、負
荷３に直流電圧を供給する（ａ）。同時に、充電器４は
定電流を出力して（ｃ）、この定電流により蓄電器５を
充電し蓄電器５の電圧は一定の勾配で上昇する（ｄ）。
時間ｔ0にて蓄電器５の電圧が所定電圧に達すると、充
電器４はこれを検出してその出力電流を蓄電器５の漏洩
電流分に相当するほぼ零に近い電流まで低下させ充電電
圧を一定を保つ（ｃ、ｄ）。
照して説明する。図３において、（ａ）は負荷３の電圧
・電流、（ｂ）は主整流器２の出力電圧・電流、（ｃ）
は充電器４の出力電圧・電流、（ｄ）は蓄電器５の電圧
・電流、（ｅ）はＤＣ／ＤＣコンバータ６の出力電圧・
電流を示す。時間零にてＡＣ１００Ｖの交流電源１が投
入されると、主整流器２の出力が立ち上がり（ｂ）、負
荷３に直流電圧を供給する（ａ）。同時に、充電器４は
定電流を出力して（ｃ）、この定電流により蓄電器５を
充電し蓄電器５の電圧は一定の勾配で上昇する（ｄ）。
時間ｔ0にて蓄電器５の電圧が所定電圧に達すると、充
電器４はこれを検出してその出力電流を蓄電器５の漏洩
電流分に相当するほぼ零に近い電流まで低下させ充電電
圧を一定を保つ（ｃ、ｄ）。
【００１６】次に、時間ｔ1で交流電源１が停電する
と、主整流器２および充電器４の出力電圧がなくなり
（ｂ、ｃ）、同時にＤＣ／ＤＣコンバータ６が蓄電器５
の充電電圧を変換して一定の電圧を負荷３に供給する
（ｅ）。これに伴い、蓄電器５は放電してその電圧は次
第に低下する（ｄ）。時間ｔ2にて交流電源１が復旧す
ると、主整流器２から負荷３への電力供給が再開される
とともに（ｂ）、ＤＣ／ＤＣコンバータ６は出力を停止
する（ｅ）。そして、充電器４による充電動作も再開し
て（ｃ）、蓄電器５の電圧は再び上昇し、時間ｔ3で所
定の電圧に達すると充電動作が終了する（ｃ、ｄ）。こ
の間、交流電源１の停電発生に拘わらず負荷３へは一定
の電圧電流が供給される（ａ）。
と、主整流器２および充電器４の出力電圧がなくなり
（ｂ、ｃ）、同時にＤＣ／ＤＣコンバータ６が蓄電器５
の充電電圧を変換して一定の電圧を負荷３に供給する
（ｅ）。これに伴い、蓄電器５は放電してその電圧は次
第に低下する（ｄ）。時間ｔ2にて交流電源１が復旧す
ると、主整流器２から負荷３への電力供給が再開される
とともに（ｂ）、ＤＣ／ＤＣコンバータ６は出力を停止
する（ｅ）。そして、充電器４による充電動作も再開し
て（ｃ）、蓄電器５の電圧は再び上昇し、時間ｔ3で所
定の電圧に達すると充電動作が終了する（ｃ、ｄ）。こ
の間、交流電源１の停電発生に拘わらず負荷３へは一定
の電圧電流が供給される（ａ）。
【００１７】また、この発明では、蓄電器５の充電を専
用の充電器４で行うので蓄電器５の充電時の電力損失を
大幅に低減することができ、かつ、その消耗を軽減する
ことができる。以下、この充電動作について説明する。
図４は充電器４の出力特性、即ち、蓄電器５の充電特性
を示す。即ち、充電器４は一定の充電電流Ｉ0を出力し
て蓄電器５を充電し、その電圧が上昇して所定の規定電
圧Ｅ１に達すると、電流をほぼ零まで絞り込む。
用の充電器４で行うので蓄電器５の充電時の電力損失を
大幅に低減することができ、かつ、その消耗を軽減する
ことができる。以下、この充電動作について説明する。
図４は充電器４の出力特性、即ち、蓄電器５の充電特性
を示す。即ち、充電器４は一定の充電電流Ｉ0を出力し
て蓄電器５を充電し、その電圧が上昇して所定の規定電
圧Ｅ１に達すると、電流をほぼ零まで絞り込む。
【００１８】ここで、充電電流Ｉ0は、充電所要時間ＴC
が許容される範囲で極力小さい値に設定する。以下、そ
の理由について説明する。蓄電器５を構成する電気二重
層コンデンサの充電時の電力損失をＷ0、その内部抵抗
をＲC（Ω）、容量をＣ0（Ｆ）とすると、次式が成立す
る。 Ｗ0＝Ｉ0 2×ＲC×ＴC ＝Ｉ0 2×ＲC×Ｃ0／Ｉ0 ＝Ｉ0×ＲC×Ｃ0 即ち、内部抵抗ＲCおよび容量Ｃ0が一定であれば、電力
損失Ｗ0は充電電流Ｉ0に比例し、充電電流Ｉ0は充電時
間が許容される範囲で出来るだけ小さい値に設定するこ
とで充電時の電力損失Ｗ0を小さく抑えることができ
る。
が許容される範囲で極力小さい値に設定する。以下、そ
の理由について説明する。蓄電器５を構成する電気二重
層コンデンサの充電時の電力損失をＷ0、その内部抵抗
をＲC（Ω）、容量をＣ0（Ｆ）とすると、次式が成立す
る。 Ｗ0＝Ｉ0 2×ＲC×ＴC ＝Ｉ0 2×ＲC×Ｃ0／Ｉ0 ＝Ｉ0×ＲC×Ｃ0 即ち、内部抵抗ＲCおよび容量Ｃ0が一定であれば、電力
損失Ｗ0は充電電流Ｉ0に比例し、充電電流Ｉ0は充電時
間が許容される範囲で出来るだけ小さい値に設定するこ
とで充電時の電力損失Ｗ0を小さく抑えることができ
る。
【００１９】以上のように、この発明では、蓄電器５の
充電を専用の充電器４で行うようにしたので、蓄電器５
の充電時の発生損失を大幅に抑制して効率向上および消
耗軽減を図るとともに、主整流器２は負荷３への電力供
給のみを担うので、その容量も負荷容量の範囲のとどめ
ることができる。更に、ＤＣ／ＤＣコンバータ６も蓄電
器５から負荷３への一方向の電力変換動作を行えばよ
く、その制御構成も簡便なものでよい。
充電を専用の充電器４で行うようにしたので、蓄電器５
の充電時の発生損失を大幅に抑制して効率向上および消
耗軽減を図るとともに、主整流器２は負荷３への電力供
給のみを担うので、その容量も負荷容量の範囲のとどめ
ることができる。更に、ＤＣ／ＤＣコンバータ６も蓄電
器５から負荷３への一方向の電力変換動作を行えばよ
く、その制御構成も簡便なものでよい。
【００２０】実施の形態２．図３で説明したように、交
流電源１の正常時は、主整流器２から負荷３へ、そし
て、交流電源１の停電時はＤＣ／ＤＣコンバータ６から
負荷３へ電力を供給するが、この交流電源１の状況によ
る負荷３への電力供給ルートの切り替えに係る更に具体
的な構成につきこの実施の形態２で説明する。
流電源１の正常時は、主整流器２から負荷３へ、そし
て、交流電源１の停電時はＤＣ／ＤＣコンバータ６から
負荷３へ電力を供給するが、この交流電源１の状況によ
る負荷３への電力供給ルートの切り替えに係る更に具体
的な構成につきこの実施の形態２で説明する。
【００２１】先ず、図５は主整流器２とＤＣ／ＤＣコン
バータ６との電圧突き合わせ部に、ダイオード７、８を
挿入し、電圧優先で電力供給ルートを自動的に切り替え
るものである。即ち、主整流器２の出力電圧に較べてＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ６の出力電圧をわずか低く設定して
おく。例えば、前者の出力電圧を４８Ｖとすると、後者
の出力電圧を４７．９Ｖに設定し、いずれの電圧が出力
されても負荷３には支障のないようにしておく。そし
て、交流電源１が正常な時は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６
も電圧は出力しているが、主整流器２の出力電圧の方が
高いので、ダイオード７が通電し、ダイオード８はブロ
ック状態となって、主整流器２から負荷３に電力が供給
される。交流電源１が停電となると、主整流器２の出力
電圧が零に低下するので、直ちにダイオード８が通電
し、ＤＣ／ＤＣコンバータ６から負荷３に電力が供給さ
れる。交流電源１が復電すると、再び元の電圧関係とな
ってダイオード７が通電、ダイオード８がブロック状態
となって再び主整流器２から負荷３に電力が供給され
る。
バータ６との電圧突き合わせ部に、ダイオード７、８を
挿入し、電圧優先で電力供給ルートを自動的に切り替え
るものである。即ち、主整流器２の出力電圧に較べてＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ６の出力電圧をわずか低く設定して
おく。例えば、前者の出力電圧を４８Ｖとすると、後者
の出力電圧を４７．９Ｖに設定し、いずれの電圧が出力
されても負荷３には支障のないようにしておく。そし
て、交流電源１が正常な時は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６
も電圧は出力しているが、主整流器２の出力電圧の方が
高いので、ダイオード７が通電し、ダイオード８はブロ
ック状態となって、主整流器２から負荷３に電力が供給
される。交流電源１が停電となると、主整流器２の出力
電圧が零に低下するので、直ちにダイオード８が通電
し、ＤＣ／ＤＣコンバータ６から負荷３に電力が供給さ
れる。交流電源１が復電すると、再び元の電圧関係とな
ってダイオード７が通電、ダイオード８がブロック状態
となって再び主整流器２から負荷３に電力が供給され
る。
【００２２】次に、図６に示す方式は、電流検出器９を
挿入して主整流器２の出力電流を検出し、その検出出力
に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ６の出力を制御すること
により電力供給ルートを自動的に切り替えるものであ
る。即ち、ＤＣ／ＤＣコンバータ６は、電流検出器９か
らの検出値が負荷電流の最低値より更に低い所定値以下
となるとその電圧を出力するように設定されている。そ
して、交流電源１が停電すると主整流器２の出力が停止
し、その出力電流が上記所定値以下となって直ちにＤＣ
／ＤＣコンバータ６が出力電圧を立ち上げ、主整流器２
に替わってＤＣ／ＤＣコンバータ６から負荷３へ電力を
供給する。交流電源１が復電すると、主整流器２の出力
が立ち上がり、その出力電流が上記所定値を越えるの
で、直ちにＤＣ／ＤＣコンバータ６はその出力を停止
し、負荷３への電力は主整流器２から供給されることに
なる。
挿入して主整流器２の出力電流を検出し、その検出出力
に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ６の出力を制御すること
により電力供給ルートを自動的に切り替えるものであ
る。即ち、ＤＣ／ＤＣコンバータ６は、電流検出器９か
らの検出値が負荷電流の最低値より更に低い所定値以下
となるとその電圧を出力するように設定されている。そ
して、交流電源１が停電すると主整流器２の出力が停止
し、その出力電流が上記所定値以下となって直ちにＤＣ
／ＤＣコンバータ６が出力電圧を立ち上げ、主整流器２
に替わってＤＣ／ＤＣコンバータ６から負荷３へ電力を
供給する。交流電源１が復電すると、主整流器２の出力
が立ち上がり、その出力電流が上記所定値を越えるの
で、直ちにＤＣ／ＤＣコンバータ６はその出力を停止
し、負荷３への電力は主整流器２から供給されることに
なる。
【００２３】第３の方式は、図７に示すように、主整流
器２およびＤＣ／ＤＣコンバータ６の出力側はいずれも
負荷３へ直接接続しておき、両変換器２、６の出力電圧
変動率を互いに異なるよう設定し、両者のもつインピー
ダンスで負荷３への電流分担を行うものである。
器２およびＤＣ／ＤＣコンバータ６の出力側はいずれも
負荷３へ直接接続しておき、両変換器２、６の出力電圧
変動率を互いに異なるよう設定し、両者のもつインピー
ダンスで負荷３への電流分担を行うものである。
【００２４】図８はその出力電圧変動率の一例を示すも
ので、図において、ＥAC/DCは主整流器２の出力電圧変
動率、ＥDC/DCはＤＣ／ＤＣコンバータ６の出力電圧変
動率で、その傾斜は前者が小さく、後者が大きく設定さ
れ、かつ、両者の交点に対応する電流Ｉ1は、負荷電流
の変動範囲の下限に相当する値に設定する。電流Ｉ2は
負荷電流の上限値に相当する。
ので、図において、ＥAC/DCは主整流器２の出力電圧変
動率、ＥDC/DCはＤＣ／ＤＣコンバータ６の出力電圧変
動率で、その傾斜は前者が小さく、後者が大きく設定さ
れ、かつ、両者の交点に対応する電流Ｉ1は、負荷電流
の変動範囲の下限に相当する値に設定する。電流Ｉ2は
負荷電流の上限値に相当する。
【００２５】図８に示す出力電圧変動率に設定した場
合、交流電源１が正常なときは、負荷電流の範囲（Ｉ1
〜Ｉ2）では、主整流器２とＤＣ／ＤＣコンバータ６と
の両変換器から負荷３へ電力が供給されるが、両者の出
力電圧変動率の差から負荷電流の大部分は主整流器２か
ら供給される形となる。交流電源１が停電となったとき
は、当然ながら、ＤＣ／ＤＣコンバータ６のみからの供
給となる。
合、交流電源１が正常なときは、負荷電流の範囲（Ｉ1
〜Ｉ2）では、主整流器２とＤＣ／ＤＣコンバータ６と
の両変換器から負荷３へ電力が供給されるが、両者の出
力電圧変動率の差から負荷電流の大部分は主整流器２か
ら供給される形となる。交流電源１が停電となったとき
は、当然ながら、ＤＣ／ＤＣコンバータ６のみからの供
給となる。
【００２６】主整流器２と充電器４とは交流直流変換器
としては全く同様の構成のものであるが、その必要容量
は、通常、前者の方が大きくなる。この容量差があまり
に大きいと、素子の選定などハードウェアの構成上で不
経済な設計を余儀なくされる場合が起り得る。しかし、
この図７、８で示す方式の場合は、両変換器の出力電圧
変動率を適当に設定することにより、交流電源１正常時
の負荷分担を主整流器２からＤＣ／ＤＣコンバータ６側
へ適量移すことにより、主整流器２と充電器４との容量
差の拡大を抑制して設計の最適化を図ることも不可能で
はない。
としては全く同様の構成のものであるが、その必要容量
は、通常、前者の方が大きくなる。この容量差があまり
に大きいと、素子の選定などハードウェアの構成上で不
経済な設計を余儀なくされる場合が起り得る。しかし、
この図７、８で示す方式の場合は、両変換器の出力電圧
変動率を適当に設定することにより、交流電源１正常時
の負荷分担を主整流器２からＤＣ／ＤＣコンバータ６側
へ適量移すことにより、主整流器２と充電器４との容量
差の拡大を抑制して設計の最適化を図ることも不可能で
はない。
【００２７】実施の形態３．既述した通り、この発明で
は、蓄電器５の充電専用にその出力を制御可能な交流直
流変換手段である充電器４を設けている。蓄電器５を複
数の電気二重層コンデンサ等のコンデンサを直列に接続
して構成する場合、この充電専用の充電器４の制御機能
を有効に活用して蓄電器５の合理化が可能となる。この
場合の適用例を実施の形態３として以下に説明する。
は、蓄電器５の充電専用にその出力を制御可能な交流直
流変換手段である充電器４を設けている。蓄電器５を複
数の電気二重層コンデンサ等のコンデンサを直列に接続
して構成する場合、この充電専用の充電器４の制御機能
を有効に活用して蓄電器５の合理化が可能となる。この
場合の適用例を実施の形態３として以下に説明する。
【００２８】図９は、２個のコンデンサＣ１、Ｃ２を直
列に接続してなる蓄電器の充放電回路に着目した図であ
る。ここでは、充電器は定電流源として表示し、負荷は
放電抵抗として表示している。図において、スイッチＳ
１を閉じると定電流源からの出力電流で両コンデンサＣ
１、Ｃ２が充電される。スイッチＳ１を開き、スイッチ
Ｓ２を閉じると、コンデンサＣ１、Ｃ２に充電された電
荷が放電抵抗に放電される。
列に接続してなる蓄電器の充放電回路に着目した図であ
る。ここでは、充電器は定電流源として表示し、負荷は
放電抵抗として表示している。図において、スイッチＳ
１を閉じると定電流源からの出力電流で両コンデンサＣ
１、Ｃ２が充電される。スイッチＳ１を開き、スイッチ
Ｓ２を閉じると、コンデンサＣ１、Ｃ２に充電された電
荷が放電抵抗に放電される。
【００２９】分圧抵抗器Ｒは、コンデンサＣ１、Ｃ２の
容量偏差に伴う各コンデンサＣ１、Ｃ２の印加電圧の差
を抑制するために挿入されたもので、電圧バランス機能
を発揮する反面、それ自体で電力損失を発生するという
欠点を有している。図１０は、この分圧抵抗器Ｒで発生
する損失を極力低減するために検討されたもので、各コ
ンデンサＣ１、Ｃ２にそれぞれ電圧検出器を備え、コン
デンサの電圧が許容される規定電圧Ｅ１に達する迄は分
圧抵抗器Ｒは接続せず、上記規定電圧Ｅ１に達すると、
スイッチ手段Ｔ１をターンオンさせ、分圧抵抗器Ｒをコ
ンデンサの両端子間に接続する。
容量偏差に伴う各コンデンサＣ１、Ｃ２の印加電圧の差
を抑制するために挿入されたもので、電圧バランス機能
を発揮する反面、それ自体で電力損失を発生するという
欠点を有している。図１０は、この分圧抵抗器Ｒで発生
する損失を極力低減するために検討されたもので、各コ
ンデンサＣ１、Ｃ２にそれぞれ電圧検出器を備え、コン
デンサの電圧が許容される規定電圧Ｅ１に達する迄は分
圧抵抗器Ｒは接続せず、上記規定電圧Ｅ１に達すると、
スイッチ手段Ｔ１をターンオンさせ、分圧抵抗器Ｒをコ
ンデンサの両端子間に接続する。
【００３０】図１１は、その場合のコンデンサ充放電特
性を示す。時間ｔ1で充電が開始されると、先ず、時間
ｔ2で容量が小さい方のコンデンサＣ1が規定電圧Ｅ１に
達し、ここで、当該コンデンサＣ1の分圧抵抗器Ｒが投
入され、以後、充電電流がこの分圧抵抗器Ｒに分流して
コンデンサＣ1の電圧は一定値に保たれる。この間、他
方のコンデンサＣ2は電圧上昇を続け、規定電圧Ｅ１に
達した時点で充電動作は終了する。この後、図に示すよ
うに時間ｔ3以降、放電、充電を繰り返すと、図の特性
Ｐ１、Ｐ２で示すように、コンデンサの容量差に応じて
異なる勾配で電圧の昇降を繰り返す。
性を示す。時間ｔ1で充電が開始されると、先ず、時間
ｔ2で容量が小さい方のコンデンサＣ1が規定電圧Ｅ１に
達し、ここで、当該コンデンサＣ1の分圧抵抗器Ｒが投
入され、以後、充電電流がこの分圧抵抗器Ｒに分流して
コンデンサＣ1の電圧は一定値に保たれる。この間、他
方のコンデンサＣ2は電圧上昇を続け、規定電圧Ｅ１に
達した時点で充電動作は終了する。この後、図に示すよ
うに時間ｔ3以降、放電、充電を繰り返すと、図の特性
Ｐ１、Ｐ２で示すように、コンデンサの容量差に応じて
異なる勾配で電圧の昇降を繰り返す。
【００３１】図１２は、図１０の分圧抵抗器Ｒに替わっ
て補助コンデンサＣ0を採用したものである。この場
合、抵抗損失を発生することなく、直列接続されたコン
デンサの充電電圧の均一化が可能になるという利点があ
る。図１３はこの場合の充放電特性を示すもので、同図
（ａ）は両コンデンサＣ1、Ｃ2の電圧Ｖ1、Ｖ2を示し、
同図（ｂ）は補助コンデンサＣ0の電圧Ｖ0を示す。時間
ｔ2で容量が小さい方のコンデンサＣ1が規定電圧Ｅ１に
達すると、スイッチ手段Ｔ１がターンオンして補助コン
デンサＣ0が投入され、補助コンデンサＣ0の充電が開始
される。時間ｔ3で放電が開始されると、補助コンデン
サＣ0はその時の充電電圧Ｅ５を保ち、時間ｔ4でコンデ
ンサＣ1の電圧がこの電圧Ｅ５まで低下すると、以後、
補助コンデンサＣ0も合わせた放電となって電圧が降下
する。時間ｔ5で再び充電動作になると、補助コンデン
サＣ0はその時の電圧Ｅ６を保ち、時間ｔ6で再びスイッ
チ手段Ｔ１がターンオンして充電電圧が上昇する。
て補助コンデンサＣ0を採用したものである。この場
合、抵抗損失を発生することなく、直列接続されたコン
デンサの充電電圧の均一化が可能になるという利点があ
る。図１３はこの場合の充放電特性を示すもので、同図
（ａ）は両コンデンサＣ1、Ｃ2の電圧Ｖ1、Ｖ2を示し、
同図（ｂ）は補助コンデンサＣ0の電圧Ｖ0を示す。時間
ｔ2で容量が小さい方のコンデンサＣ1が規定電圧Ｅ１に
達すると、スイッチ手段Ｔ１がターンオンして補助コン
デンサＣ0が投入され、補助コンデンサＣ0の充電が開始
される。時間ｔ3で放電が開始されると、補助コンデン
サＣ0はその時の充電電圧Ｅ５を保ち、時間ｔ4でコンデ
ンサＣ1の電圧がこの電圧Ｅ５まで低下すると、以後、
補助コンデンサＣ0も合わせた放電となって電圧が降下
する。時間ｔ5で再び充電動作になると、補助コンデン
サＣ0はその時の電圧Ｅ６を保ち、時間ｔ6で再びスイッ
チ手段Ｔ１がターンオンして充電電圧が上昇する。
【００３２】以上の通り、蓄電器を直列に接続したコン
デンサ群で構成する場合、各コンデンサと並列に、スイ
ッチ手段と分圧抵抗器Ｒや補助コンデンサＣ0等の調整
インピーダンス要素との直列接続体を接続し、規定電圧
に達したコンデンサに接続されたスイッチ手段を投入す
ることで各コンデンサの容量偏差に伴う分担電圧のアン
バランスを解消することができる。ところで、この発明
の場合、充電器４の出力特性は図４で説明したが、上述
したように、蓄電器５を直列コンデンサで構成する場
合、図１４に示す方式とすることで、一般に高価となる
スイッチ手段の電流容量を低減してそのコストダウンを
実現することができる。
デンサ群で構成する場合、各コンデンサと並列に、スイ
ッチ手段と分圧抵抗器Ｒや補助コンデンサＣ0等の調整
インピーダンス要素との直列接続体を接続し、規定電圧
に達したコンデンサに接続されたスイッチ手段を投入す
ることで各コンデンサの容量偏差に伴う分担電圧のアン
バランスを解消することができる。ところで、この発明
の場合、充電器４の出力特性は図４で説明したが、上述
したように、蓄電器５を直列コンデンサで構成する場
合、図１４に示す方式とすることで、一般に高価となる
スイッチ手段の電流容量を低減してそのコストダウンを
実現することができる。
【００３３】図１４(ａ)は充電器４の出力特性で、図４
で示した通り、充電開始後は充電電流Ｉ0一定で充電す
るが、蓄電器５の電圧が上昇しｎＥ２に達すると、電流
Ｉ1迄低減し、規定電圧ｎＥ１に達すると充電を終了す
る。ここで、ｎはコンデンサの直列個数、Ｅ２は容量最
小のコンデンサが規定電圧に達したときの容量最大のコ
ンデンサ単体の電圧値に相当するもので、ｎ個のコンデ
ンサの容量の平均値からのバラツキを±α％とすると、 Ｅ２＝Ｅ１×（１−２・α／１００） で表される。
で示した通り、充電開始後は充電電流Ｉ0一定で充電す
るが、蓄電器５の電圧が上昇しｎＥ２に達すると、電流
Ｉ1迄低減し、規定電圧ｎＥ１に達すると充電を終了す
る。ここで、ｎはコンデンサの直列個数、Ｅ２は容量最
小のコンデンサが規定電圧に達したときの容量最大のコ
ンデンサ単体の電圧値に相当するもので、ｎ個のコンデ
ンサの容量の平均値からのバラツキを±α％とすると、 Ｅ２＝Ｅ１×（１−２・α／１００） で表される。
【００３４】従って、充電器４の出力電圧が、図１４
（ａ）に示すように、電圧ｎＥ２に達する時点では、最
小容量のコンデンサ、即ち、最も電圧上昇率の高いコン
デンサが規定電圧Ｅ１に達する時点に相当し、これを当
該単体のコンデンサから見た特性を同図（ｂ）に示す。
以上の電流変化をもった制御を行うことにより、直列接
続されたコンデンサの各々に接続されたすべてのスイッ
チ手段の必要耐量をＩ1／Ｉ0倍に低減することができ
る。また、このように充電電流を途中で低減する制御を
行っても、コンデンサ容量のバラツキに対応して決まる
ｎＥ２の電圧以上の範囲でのことであり、これにより充
電時間の増大は大きいものにはならない。
（ａ）に示すように、電圧ｎＥ２に達する時点では、最
小容量のコンデンサ、即ち、最も電圧上昇率の高いコン
デンサが規定電圧Ｅ１に達する時点に相当し、これを当
該単体のコンデンサから見た特性を同図（ｂ）に示す。
以上の電流変化をもった制御を行うことにより、直列接
続されたコンデンサの各々に接続されたすべてのスイッ
チ手段の必要耐量をＩ1／Ｉ0倍に低減することができ
る。また、このように充電電流を途中で低減する制御を
行っても、コンデンサ容量のバラツキに対応して決まる
ｎＥ２の電圧以上の範囲でのことであり、これにより充
電時間の増大は大きいものにはならない。
【００３５】なお、上記説明では、充電電流をＩ0から
Ｉ1へ低減するタイミングは、充電器４の出力電圧から
判断するものとしたが、図１０や図１２で示した各電圧
検出器の出力信号をＯＲ回路に入力し、その論理和出力
で充電器４の出力電流をＩ0からＩ1へ低減するようにし
てもよい。
Ｉ1へ低減するタイミングは、充電器４の出力電圧から
判断するものとしたが、図１０や図１２で示した各電圧
検出器の出力信号をＯＲ回路に入力し、その論理和出力
で充電器４の出力電流をＩ0からＩ1へ低減するようにし
てもよい。
【００３６】電気二重層コンデンサは優秀な充放電特性
を有し、蓄電器に適したコンデンサと言えるが、その単
器電圧は極めて低く、直列構成が必須となり、上述した
実施の形態３で説明した充電方式はスイッチ手段などコ
ンデンサ電圧均衡化のための機構が安価となり極めて有
用と言える。もっとも、以上の各発明は、蓄電器として
電気二重層コンデンサを使用したものに限定されないこ
とは当然である。
を有し、蓄電器に適したコンデンサと言えるが、その単
器電圧は極めて低く、直列構成が必須となり、上述した
実施の形態３で説明した充電方式はスイッチ手段などコ
ンデンサ電圧均衡化のための機構が安価となり極めて有
用と言える。もっとも、以上の各発明は、蓄電器として
電気二重層コンデンサを使用したものに限定されないこ
とは当然である。
【００３７】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る直流給電
装置は、入力側が交流電源に接続され出力側が負荷に接
続される第１の交流直流変換手段、入力側が上記交流電
源に接続され出力側が蓄電手段に接続される第２の交流
直流変換手段、および入力側が上記蓄電手段に接続され
出力側が上記負荷に接続される直流直流変換手段を備え
たので、充電時の損失を抑えた運転が可能になるととも
に、構成も簡便となり、交流直流変換手段の不要な増大
も回避することができる。
装置は、入力側が交流電源に接続され出力側が負荷に接
続される第１の交流直流変換手段、入力側が上記交流電
源に接続され出力側が蓄電手段に接続される第２の交流
直流変換手段、および入力側が上記蓄電手段に接続され
出力側が上記負荷に接続される直流直流変換手段を備え
たので、充電時の損失を抑えた運転が可能になるととも
に、構成も簡便となり、交流直流変換手段の不要な増大
も回避することができる。
【００３８】また、この発明に係る直流給電装置は、そ
の第１の交流直流変換手段と負荷との間および直流直流
変換手段と上記負荷との間にそれぞれダイオードを挿入
するとともに、上記第１の交流直流変換手段の出力電圧
に較べて上記直流直流変換手段の出力電圧をわずか低く
設定することにより、交流電源の正常時は上記第１の交
流直流変換手段から上記負荷に、また上記交流電源の停
電時は上記直流直流変換手段から上記負荷に、自動的に
切り替わって電力を供給するようにしたので、電圧優先
の方式で、交流電源の正常／停電時の変換手段の切り替
えが極めて円滑になされる。
の第１の交流直流変換手段と負荷との間および直流直流
変換手段と上記負荷との間にそれぞれダイオードを挿入
するとともに、上記第１の交流直流変換手段の出力電圧
に較べて上記直流直流変換手段の出力電圧をわずか低く
設定することにより、交流電源の正常時は上記第１の交
流直流変換手段から上記負荷に、また上記交流電源の停
電時は上記直流直流変換手段から上記負荷に、自動的に
切り替わって電力を供給するようにしたので、電圧優先
の方式で、交流電源の正常／停電時の変換手段の切り替
えが極めて円滑になされる。
【００３９】また、この発明に係る直流給電装置は、そ
の第１の交流直流変換手段の出力電流を検出する手段を
備え、直流直流変換手段は上記出力電流が所定値以下と
なったとき電圧を出力するよう制御することにより、交
流電源の正常時は上記第１の交流直流変換手段から上記
負荷に、また上記交流電源の停電時は上記直流直流変換
手段から上記負荷に、自動的に切り替わって電力を供給
するようにしたので、電流検出の方式で、交流電源の正
常／停電時の変換手段の切り替えが極めて円滑になされ
る。
の第１の交流直流変換手段の出力電流を検出する手段を
備え、直流直流変換手段は上記出力電流が所定値以下と
なったとき電圧を出力するよう制御することにより、交
流電源の正常時は上記第１の交流直流変換手段から上記
負荷に、また上記交流電源の停電時は上記直流直流変換
手段から上記負荷に、自動的に切り替わって電力を供給
するようにしたので、電流検出の方式で、交流電源の正
常／停電時の変換手段の切り替えが極めて円滑になされ
る。
【００４０】また、この発明に係る直流給電装置は、そ
の第１の交流直流変換手段および直流直流変換手段の出
力側を並列にして負荷に電流を供給したとき上記電流の
過半値が上記第１の交流直流変換手段から供給されるよ
うに上記両変換手段の出力電圧変動率を互いに異ならせ
ることにより、交流電源の正常時は上記第１の交流直流
変換手段および直流直流変換手段から上記負荷に、また
上記交流電源の停電時は上記直流直流変換手段から上記
負荷に、自動的に切り替わって電力を供給するようにし
たので、特別の部品を設けることなく、交流電源の正常
／停電時の変換手段の切り替えが円滑になされる。
の第１の交流直流変換手段および直流直流変換手段の出
力側を並列にして負荷に電流を供給したとき上記電流の
過半値が上記第１の交流直流変換手段から供給されるよ
うに上記両変換手段の出力電圧変動率を互いに異ならせ
ることにより、交流電源の正常時は上記第１の交流直流
変換手段および直流直流変換手段から上記負荷に、また
上記交流電源の停電時は上記直流直流変換手段から上記
負荷に、自動的に切り替わって電力を供給するようにし
たので、特別の部品を設けることなく、交流電源の正常
／停電時の変換手段の切り替えが円滑になされる。
【００４１】また、この発明に係る直流給電装置の蓄電
手段は、互いに直列に接続された複数のコンデンサ、上
記コンデンサ毎に設けられその端子間電圧を検出する電
圧検出手段、および上記コンデンサ毎の端子間に接続さ
れた、調整インピーダンス要素とスイッチ手段との直列
接続体を備え、充電動作時、上記コンデンサの端子間電
圧が所定の規定電圧に達したとき当該コンデンサに接続
されたスイッチ手段を閉路することにより、上記直列接
続された各コンデンサの充電電圧の均一化を可能とした
ので、直列接続構成が必須となる電気二重層コンデンサ
等の適用が容易となる。
手段は、互いに直列に接続された複数のコンデンサ、上
記コンデンサ毎に設けられその端子間電圧を検出する電
圧検出手段、および上記コンデンサ毎の端子間に接続さ
れた、調整インピーダンス要素とスイッチ手段との直列
接続体を備え、充電動作時、上記コンデンサの端子間電
圧が所定の規定電圧に達したとき当該コンデンサに接続
されたスイッチ手段を閉路することにより、上記直列接
続された各コンデンサの充電電圧の均一化を可能とした
ので、直列接続構成が必須となる電気二重層コンデンサ
等の適用が容易となる。
【００４２】また、この発明に係る直流給電装置の第２
の交流直流変換手段は、所定の出力電流一定で充電動作
を開始し、複数のコンデンサのいずれかが所定の規定電
圧に達した後はその出力電流を所定量低減するようにし
たので、調整インピーダンス要素やスイッチ手段の電流
容量を低減することができその分コストの低減が期待で
きる。
の交流直流変換手段は、所定の出力電流一定で充電動作
を開始し、複数のコンデンサのいずれかが所定の規定電
圧に達した後はその出力電流を所定量低減するようにし
たので、調整インピーダンス要素やスイッチ手段の電流
容量を低減することができその分コストの低減が期待で
きる。
【図１】 この発明の実施の形態１における直流給電装
置を単結線で表示した図である。
置を単結線で表示した図である。
【図２】 図１を具体的な結線で表示した図である。
【図３】 図２の直流給電装置の動作を説明するタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
【図４】 図２の充電器４の出力特性を示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態２における直流給電装
置の、特に電力供給ルートの切り替え方式を説明する図
である。
置の、特に電力供給ルートの切り替え方式を説明する図
である。
【図６】 図５とは異なる切り替え方式を説明する図で
ある。
ある。
【図７】 図５とは異なる切り替え方式を説明する図で
ある。
ある。
【図８】 図７の動作を説明するための図である。
【図９】 この発明の実施の形態３における直流給電装
置の特に蓄電手段の充放電方式を説明するための回路図
である。
置の特に蓄電手段の充放電方式を説明するための回路図
である。
【図１０】 図９とは異なる充放電方式を説明するため
の回路図である。
の回路図である。
【図１１】 図１０の充放電動作を説明する図である。
【図１２】 図１０とは異なる充放電方式を説明するた
めの回路図である。
めの回路図である。
【図１３】 図１２の充放電動作を説明する図である。
【図１４】 この発明の実施の形態３における充電器４
の出力特性を示す図である。
の出力特性を示す図である。
【図１５】 従来の無停電電源装置の各種方式を示す図
である。
である。
１ 交流電源、２ 主整流器、３ 負荷、４ 充電器、
５ 蓄電器、６ ＤＣ／ＤＣコンバータ、７，８ ダイ
オード、９ 電流検出器。
５ 蓄電器、６ ＤＣ／ＤＣコンバータ、７，８ ダイ
オード、９ 電流検出器。
Claims (6)
- 【請求項１】 交流電源からの電力を直流に変換して負
荷に供給するとともに蓄電手段に充電し、上記交流電源
の停電時は上記蓄電手段から上記負荷に電力を供給する
直流給電装置において、 入力側が上記交流電源に接続され出力側が上記負荷に接
続される第１の交流直流変換手段、入力側が上記交流電
源に接続され出力側が上記蓄電手段に接続される第２の
交流直流変換手段、および入力側が上記蓄電手段に接続
され出力側が上記負荷に接続される直流直流変換手段を
備えたことを特徴とする直流給電装置。 - 【請求項２】 第１の交流直流変換手段と負荷との間お
よび直流直流変換手段と上記負荷との間にそれぞれダイ
オードを挿入するとともに、上記第１の交流直流変換手
段の出力電圧に較べて上記直流直流変換手段の出力電圧
をわずか低く設定することにより、交流電源の正常時は
上記第１の交流直流変換手段から上記負荷に、また上記
交流電源の停電時は上記直流直流変換手段から上記負荷
に、自動的に切り替わって電力を供給するようにしたこ
とを特徴とする請求項１記載の直流給電装置。 - 【請求項３】 第１の交流直流変換手段の出力電流を検
出する手段を備え、直流直流変換手段は上記出力電流が
所定値以下となったとき電圧を出力するよう制御するこ
とにより、交流電源の正常時は上記第１の交流直流変換
手段から上記負荷に、また上記交流電源の停電時は上記
直流直流変換手段から上記負荷に、自動的に切り替わっ
て電力を供給するようにしたことを特徴とする請求項１
記載の直流給電装置。 - 【請求項４】 第１の交流直流変換手段および直流直流
変換手段の出力側を並列にして負荷に電流を供給したと
き上記電流の過半値が上記第１の交流直流変換手段から
供給されるように上記両変換手段の出力電圧変動率を互
いに異ならせることにより、交流電源の正常時は上記第
１の交流直流変換手段および直流直流変換手段から上記
負荷に、また上記交流電源の停電時は上記直流直流変換
手段から上記負荷に、自動的に切り替わって電力を供給
するようにしたことを特徴とする請求項１記載の直流給
電装置。 - 【請求項５】 蓄電手段は、互いに直列に接続された複
数のコンデンサ、上記コンデンサ毎に設けられその端子
間電圧を検出する電圧検出手段、および上記コンデンサ
毎の端子間に接続された、調整インピーダンス要素とス
イッチ手段との直列接続体を備え、充電動作時、上記コ
ンデンサの端子間電圧が所定の規定電圧に達したとき当
該コンデンサに接続されたスイッチ手段を閉路すること
により、上記直列接続された各コンデンサの充電電圧の
均一化を可能としたことを特徴とする請求項１ないし４
のいずれかに記載の直流給電装置。 - 【請求項６】 第２の交流直流変換手段は、所定の出力
電流一定で充電動作を開始し、複数のコンデンサのいず
れかが所定の規定電圧に達した後はその出力電流を所定
量低減するようにしたことを特徴とする請求項５記載の
直流給電装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP11131069A JP2000323365A (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 直流給電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP11131069A JP2000323365A (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 直流給電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=15049281
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP11131069A Pending JP2000323365A (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 直流給電装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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1999
- 1999-05-12 JP JP11131069A patent/JP2000323365A/ja active Pending
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