JP2000341879A - 交流無停電電源システム - Google Patents
交流無停電電源システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力蓄積装置の容量を増加させることなく、
バックアップ時間の増大が図れる交流無停電電源システ
ムを提供する。 【解決手段】 燃料電池１０を設けるとともに、交流電
源１の故障または電力蓄積装置３の電圧低下を検出器１
２で検出し、その検出時に燃料電池１０を起動して燃料
電池１０からインバータ４へ直流電圧を供給する。
バックアップ時間の増大が図れる交流無停電電源システ
ムを提供する。 【解決手段】 燃料電池１０を設けるとともに、交流電
源１の故障または電力蓄積装置３の電圧低下を検出器１
２で検出し、その検出時に燃料電池１０を起動して燃料
電池１０からインバータ４へ直流電圧を供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、交流電源の故障
にかかわらず負荷への電力供給を継続する交流無停電電
源システムに関する。
にかかわらず負荷への電力供給を継続する交流無停電電
源システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の交流無停電電源システムの構成を
図５に示す。
図５に示す。
【０００３】交流電源１に整流装置２が接続され、その
整流装置２の出力端に電力蓄積装置３およびインバータ
４が接続される。そして、インバータ４の出力端に交流
負荷５が接続される。
整流装置２の出力端に電力蓄積装置３およびインバータ
４が接続される。そして、インバータ４の出力端に交流
負荷５が接続される。
【０００４】整流装置２は、交流電源１の電圧を直流電
圧に変換する。電力蓄積装置３は、交流電源１の故障バ
ックアップ用であり、シール鉛蓄電池等の二次電池、あ
るいは電気二重層コンデンサ等のコンデンサを備え、こ
の二次電池やコンデンサに整流装置２の出力電圧（直流
電圧）を充電して蓄える。インバータ４は、整流装置２
の出力電圧または電力蓄積装置３の電圧をスイッチング
により所定周波数の交流電圧に変換する。
圧に変換する。電力蓄積装置３は、交流電源１の故障バ
ックアップ用であり、シール鉛蓄電池等の二次電池、あ
るいは電気二重層コンデンサ等のコンデンサを備え、こ
の二次電池やコンデンサに整流装置２の出力電圧（直流
電圧）を充電して蓄える。インバータ４は、整流装置２
の出力電圧または電力蓄積装置３の電圧をスイッチング
により所定周波数の交流電圧に変換する。
【０００５】作用を説明する。
【０００６】交流電源１の電圧が整流装置２で直流電圧
に変換される。この直流電圧により電力蓄積装置３がフ
ロート充電されるとともに、同直流電圧がインバータ４
に供給される。インバータ４に供給された直流電圧はそ
こで所定周波数の交流電圧いわゆる高信頼・高品質の交
流電力に変換され、交流負荷５に供給される。
に変換される。この直流電圧により電力蓄積装置３がフ
ロート充電されるとともに、同直流電圧がインバータ４
に供給される。インバータ４に供給された直流電圧はそ
こで所定周波数の交流電圧いわゆる高信頼・高品質の交
流電力に変換され、交流負荷５に供給される。
【０００７】交流電源１に停電（瞬時停電を含む）等の
故障が発生した場合は、整流装置２の出力電圧が零とな
る。整流装置２の出力電圧が零になると、電力蓄積装置
３が放電し、その放電電圧（直流電圧）が無瞬断でイン
バータ４に供給される。インバータ４に供給された放電
電圧はそこで所定周波数の交流電圧いわゆる高信頼・高
品質の交流電力に変換され、交流負荷５に供給される。
これにより、交流電源１の故障にかかわらず、交流負荷
５の運転を継続することができる。
故障が発生した場合は、整流装置２の出力電圧が零とな
る。整流装置２の出力電圧が零になると、電力蓄積装置
３が放電し、その放電電圧（直流電圧）が無瞬断でイン
バータ４に供給される。インバータ４に供給された放電
電圧はそこで所定周波数の交流電圧いわゆる高信頼・高
品質の交流電力に変換され、交流負荷５に供給される。
これにより、交流電源１の故障にかかわらず、交流負荷
５の運転を継続することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記の交流無停電電源
システムにおいて、交流電源１が故障した場合の交流電
力の供給時間いわゆるバックアップ時間は電力蓄積装置
３の容量に依存しており、バックアップ時間を長くしよ
うとすると電力蓄積装置３の容量を大きくしなければな
らない。
システムにおいて、交流電源１が故障した場合の交流電
力の供給時間いわゆるバックアップ時間は電力蓄積装置
３の容量に依存しており、バックアップ時間を長くしよ
うとすると電力蓄積装置３の容量を大きくしなければな
らない。
【０００９】ただし、電力蓄積装置３の容量を大きくす
るには、かなり大形の二次電池やコンデンサを採用する
必要があり、システムが大形化・重量化を招くという問
題がある。
るには、かなり大形の二次電池やコンデンサを採用する
必要があり、システムが大形化・重量化を招くという問
題がある。
【００１０】この発明は前記の事情を考慮したもので、
その目的とするところは、電力蓄積装置の容量を増加さ
せることなく、バックアップ時間の増大が図れる交流無
停電電源システムを提供することにある。
その目的とするところは、電力蓄積装置の容量を増加さ
せることなく、バックアップ時間の増大が図れる交流無
停電電源システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の交
流無停電電源システムは、交流電源の電圧を直流電圧に
変換する整流装置と；この整流装置に接続された電力蓄
積装置と；運転信号を受けることにより起動して直流電
圧を出力する燃料電池と；整流装置、電力蓄積装置、お
よび燃料電池に接続され、整流装置の出力電圧、または
電力蓄積装置の電圧、または燃料電池の出力電圧を交流
電力に変換するインバータと；交流電源の故障または電
力蓄積装置の電圧低下を検出し、その検出時に燃料電池
に対する運転信号を発する検出手段と；を備え、インバ
ータの出力を負荷に供給する。
流無停電電源システムは、交流電源の電圧を直流電圧に
変換する整流装置と；この整流装置に接続された電力蓄
積装置と；運転信号を受けることにより起動して直流電
圧を出力する燃料電池と；整流装置、電力蓄積装置、お
よび燃料電池に接続され、整流装置の出力電圧、または
電力蓄積装置の電圧、または燃料電池の出力電圧を交流
電力に変換するインバータと；交流電源の故障または電
力蓄積装置の電圧低下を検出し、その検出時に燃料電池
に対する運転信号を発する検出手段と；を備え、インバ
ータの出力を負荷に供給する。
【００１２】請求項２に係る発明の交流無停電電源シス
テムは、請求項１に係る発明において、燃料電池が、交
換可能な水素ボンベを備え、水素ボンベに充填された水
素を燃料として運転を行う。水素ボンベの交換により、
長時間運転が可能となっている。
テムは、請求項１に係る発明において、燃料電池が、交
換可能な水素ボンベを備え、水素ボンベに充填された水
素を燃料として運転を行う。水素ボンベの交換により、
長時間運転が可能となっている。
【００１３】
【発明の実施の形態】［１］以下、この発明の第１実施
例について図面を参照して説明する。なお、図面におい
て図５と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明
は省略する。
例について図面を参照して説明する。なお、図面におい
て図５と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明
は省略する。
【００１４】図１に示すように、燃料電池１０が設けら
れ、その燃料電池１０の出力端がダイオード１１を順方
向に介してインバータ４の入力端に接続される。燃料電
池１０は、水素ボンベを備え、その水素ボンベに充填さ
れた水素を燃料とし、かつ後述の検出器１２から発せら
れる運転信号を受けることにより起動されて直流電圧を
発生するもので、水素ボンベの適宜な交換により長時間
運転が可能である。
れ、その燃料電池１０の出力端がダイオード１１を順方
向に介してインバータ４の入力端に接続される。燃料電
池１０は、水素ボンベを備え、その水素ボンベに充填さ
れた水素を燃料とし、かつ後述の検出器１２から発せら
れる運転信号を受けることにより起動されて直流電圧を
発生するもので、水素ボンベの適宜な交換により長時間
運転が可能である。
【００１５】交流電源１に検出手段として検出器１２が
接続される。検出器１２は、交流電源１の停電等の故障
を検出し、その検出時に燃料電池１０に対する運転信号
を発する。
接続される。検出器１２は、交流電源１の停電等の故障
を検出し、その検出時に燃料電池１０に対する運転信号
を発する。
【００１６】つぎに、上記の構成の作用を図２を参照し
て説明する。交流電源１が正常な場合、交流電源１の電
圧が整流装置２で直流電圧に変換される。この直流電圧
により電力蓄積装置３がフロート充電されるとともに、
同直流電圧がインバータ４に供給される。インバータ４
に供給された直流電圧はそこで所定周波数の交流電圧い
わゆる高信頼・高品質の交流電力に変換され、交流負荷
５に供給される。V１は電力蓄積装置３の電圧である。
て説明する。交流電源１が正常な場合、交流電源１の電
圧が整流装置２で直流電圧に変換される。この直流電圧
により電力蓄積装置３がフロート充電されるとともに、
同直流電圧がインバータ４に供給される。インバータ４
に供給された直流電圧はそこで所定周波数の交流電圧い
わゆる高信頼・高品質の交流電力に変換され、交流負荷
５に供給される。V１は電力蓄積装置３の電圧である。
【００１７】交流電源１に停電（瞬時停電を含む）等の
故障が発生した場合は、整流装置２の出力電圧が零とな
る。整流装置２の出力電圧が零になると、電力蓄積装置
３が放電し、その放電電圧（直流電圧）が無瞬断でイン
バータ４に供給される。インバータ４に供給された放電
電圧はそこで所定周波数の交流電圧いわゆる高信頼・高
品質の交流電力に変換され、交流負荷５に供給される。
これにより、交流電源１の故障にかかわらず、交流負荷
５の運転を継続することができる。
故障が発生した場合は、整流装置２の出力電圧が零とな
る。整流装置２の出力電圧が零になると、電力蓄積装置
３が放電し、その放電電圧（直流電圧）が無瞬断でイン
バータ４に供給される。インバータ４に供給された放電
電圧はそこで所定周波数の交流電圧いわゆる高信頼・高
品質の交流電力に変換され、交流負荷５に供給される。
これにより、交流電源１の故障にかかわらず、交流負荷
５の運転を継続することができる。
【００１８】また、交流電源１の故障は検出器１２で検
出される。この検出と同時に燃料電池１０に運転信号が
供給され、燃料電池１０が起動される。そして、起動に
要する一定時間が経過した後、燃料電池１０から直流電
圧V２が出力される。この直流電圧V２は電力蓄積装置３
の電圧V１より高く、よってその直流電圧V２がダイオー
ド１１を介してインバータ４に供給される。インバータ
４に供給された直流電圧V２はそこで所定周波数の交流
電圧いわゆる高信頼・高品質の交流電力に変換され、交
流負荷５に供給される。
出される。この検出と同時に燃料電池１０に運転信号が
供給され、燃料電池１０が起動される。そして、起動に
要する一定時間が経過した後、燃料電池１０から直流電
圧V２が出力される。この直流電圧V２は電力蓄積装置３
の電圧V１より高く、よってその直流電圧V２がダイオー
ド１１を介してインバータ４に供給される。インバータ
４に供給された直流電圧V２はそこで所定周波数の交流
電圧いわゆる高信頼・高品質の交流電力に変換され、交
流負荷５に供給される。
【００１９】燃料電池１０は、水素ボンベを適宜に交換
することにより、長時間にわたって運転を継続すること
ができる。
することにより、長時間にわたって運転を継続すること
ができる。
【００２０】以上のように、燃料電池１０を設けること
により、交流電源１が故障した場合の交流電力の供給時
間いわゆるバックアップ時間を大幅に増大することがで
きる。とくに、電力蓄積装置３としては、交流電源１が
故障してから燃料電池１０が出力開始するまでの時間
（起動時間）だけバックアップできればよく、よって容
量の増大（二次電池やコンデンサの大形化）が不要であ
る。つまり、システムの小形化・軽量化が図れる。
により、交流電源１が故障した場合の交流電力の供給時
間いわゆるバックアップ時間を大幅に増大することがで
きる。とくに、電力蓄積装置３としては、交流電源１が
故障してから燃料電池１０が出力開始するまでの時間
（起動時間）だけバックアップできればよく、よって容
量の増大（二次電池やコンデンサの大形化）が不要であ
る。つまり、システムの小形化・軽量化が図れる。
【００２１】二次電池やコンデンサを大形化する場合よ
りも、燃料電池１０を設ける方が小形化・軽量化にとっ
て有利である。
りも、燃料電池１０を設ける方が小形化・軽量化にとっ
て有利である。
【００２２】［２］第２実施例について説明する。図３
に示すように、検出器１２が電力蓄積装置３に接続され
る。検出器１２は、電力蓄積装置３の電圧低下を検出
し、その検出時に燃料電池１０に対する運転信号を発す
る。他の構成は第１実施例と同じである。
に示すように、検出器１２が電力蓄積装置３に接続され
る。検出器１２は、電力蓄積装置３の電圧低下を検出
し、その検出時に燃料電池１０に対する運転信号を発す
る。他の構成は第１実施例と同じである。
【００２３】図４により作用を説明する。交流電源１が
正常な場合、交流電源１の電圧が整流装置２で直流電圧
に変換される。この直流電圧により電力蓄積装置３がフ
ロート充電されるとともに、同直流電圧がインバータ４
に供給される。インバータ４に供給された直流電圧はそ
こで所定周波数の交流電圧いわゆる高信頼・高品質の交
流電力に変換され、交流負荷５に供給される。V１は電
力蓄積装置３の電圧である。
正常な場合、交流電源１の電圧が整流装置２で直流電圧
に変換される。この直流電圧により電力蓄積装置３がフ
ロート充電されるとともに、同直流電圧がインバータ４
に供給される。インバータ４に供給された直流電圧はそ
こで所定周波数の交流電圧いわゆる高信頼・高品質の交
流電力に変換され、交流負荷５に供給される。V１は電
力蓄積装置３の電圧である。
【００２４】交流電源１に停電（瞬時停電を含む）等の
故障が発生した場合は、整流装置２の出力電圧が零とな
る。整流装置２の出力電圧が零になると、電力蓄積装置
３が放電し、その放電電圧（直流電圧）が無瞬断でイン
バータ４に供給される。インバータ４に供給された放電
電圧はそこで所定周波数の交流電圧いわゆる高信頼・高
品質の交流電力に変換され、交流負荷５に供給される。
これにより、交流電源１の故障にかかわらず、交流負荷
５の運転を継続することができる。
故障が発生した場合は、整流装置２の出力電圧が零とな
る。整流装置２の出力電圧が零になると、電力蓄積装置
３が放電し、その放電電圧（直流電圧）が無瞬断でイン
バータ４に供給される。インバータ４に供給された放電
電圧はそこで所定周波数の交流電圧いわゆる高信頼・高
品質の交流電力に変換され、交流負荷５に供給される。
これにより、交流電源１の故障にかかわらず、交流負荷
５の運転を継続することができる。
【００２５】電力蓄積装置３の放電が進んで電圧V１が
所定値以下に低下すると、それが検出器１２で検出され
る。この検出と同時に燃料電池１０が起動され、その起
動に要する一定時間が経過した後、燃料電池１０から直
流電圧V２が出力される。この直流電圧V２は電力蓄積装
置３の電圧V１よりも高く、よって直流電圧V２がダイオ
ード１１を介してインバータ４に供給される。インバー
タ４に供給された直流電圧V２はそこで所定周波数の交
流電圧いわゆる高信頼・高品質の交流電力に変換され、
交流負荷５に供給される。
所定値以下に低下すると、それが検出器１２で検出され
る。この検出と同時に燃料電池１０が起動され、その起
動に要する一定時間が経過した後、燃料電池１０から直
流電圧V２が出力される。この直流電圧V２は電力蓄積装
置３の電圧V１よりも高く、よって直流電圧V２がダイオ
ード１１を介してインバータ４に供給される。インバー
タ４に供給された直流電圧V２はそこで所定周波数の交
流電圧いわゆる高信頼・高品質の交流電力に変換され、
交流負荷５に供給される。
【００２６】燃料電池１０は、水素ボンベを適宜に交換
することにより、長時間にわたって運転を継続すること
ができる。
することにより、長時間にわたって運転を継続すること
ができる。
【００２７】以上のように、燃料電池１０を設けること
により、交流電源１が故障した場合の交流電力の供給時
間いわゆるバックアップ時間を大幅に増大することがで
きる。とくに、電力蓄積装置３としては、交流電源１が
故障してから燃料電池１０が出力開始するまでの時間
（起動時間）だけバックアップできればよく、よって容
量の増大（二次電池やコンデンサの大形化）が不要であ
る。つまり、システムの小形化・軽量化が図れる。
により、交流電源１が故障した場合の交流電力の供給時
間いわゆるバックアップ時間を大幅に増大することがで
きる。とくに、電力蓄積装置３としては、交流電源１が
故障してから燃料電池１０が出力開始するまでの時間
（起動時間）だけバックアップできればよく、よって容
量の増大（二次電池やコンデンサの大形化）が不要であ
る。つまり、システムの小形化・軽量化が図れる。
【００２８】要するに、二次電池やコンデンサを大形化
する場合よりも、燃料電池１０を設ける方が小形化・軽
量化にとって有利である。
する場合よりも、燃料電池１０を設ける方が小形化・軽
量化にとって有利である。
【００２９】なお、この発明は上記各実施例に限定され
るものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可
能である。
るものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可
能である。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、燃
料電池を設けるとともに、交流電源の故障または電力蓄
積装置の電圧低下を検出し、その検出時に燃料電池を起
動してインバータへの直流電圧供給を行うようにしたの
で、電力蓄積装置の容量を増加させることなく、バック
アップ時間の増大が図れる交流無停電電源システムを提
供できる。
料電池を設けるとともに、交流電源の故障または電力蓄
積装置の電圧低下を検出し、その検出時に燃料電池を起
動してインバータへの直流電圧供給を行うようにしたの
で、電力蓄積装置の容量を増加させることなく、バック
アップ時間の増大が図れる交流無停電電源システムを提
供できる。
【図１】第１実施例の構成を示すブロック図。
【図２】第１実施例の作用を説明するための図。
【図３】第２実施例の構成を示すブロック図。
【図４】第２実施例の作用を説明するための図。
【図５】従来装置の構成を示すブロック図。
１…交流電源 ２…整流装置 ３…電力蓄積装置 ４…インバータ １０…燃料電池 １２…検出器（検出手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 忠一 東京都港区芝浦三丁目４番１号 株式会社 エヌ・ティ・ティファシリティーズ内 (72)発明者 室山 誠一 東京都港区芝浦三丁目４番１号 株式会社 エヌ・ティ・ティファシリティーズ内 Ｆターム(参考） 5G015 FA08 GA04 GA07 HA04 HA14 JA06 JA32 JA34 JA52 JA64
Claims (2)
- 【請求項１】 交流電源の電圧を直流電圧に変換する整
流装置と、 この整流装置に接続された電力蓄積装置と、 運転信号を受けることにより起動して直流電圧を出力す
る燃料電池と、 前記整流装置、前記電力蓄積装置、および前記燃料電池
に接続され、整流装置の出力電圧、または電力蓄積装置
の電圧、または燃料電池の出力電圧を交流電力に変換す
るインバータと、 前記交流電源の故障または前記電力蓄積装置の電圧低下
を検出し、その検出時に前記燃料電池に対する運転信号
を発する検出手段と、 を具備し、前記インバータの出力を負荷に供給すること
を特徴とする交流無停電電源システム。 - 【請求項２】 請求項１に記載の交流無停電電源システ
ムにおいて、 前記燃料電池は、交換可能な水素ボンベを備え、水素ボ
ンベに充填された水素を燃料として運転を行うことを特
徴とする交流無停電電源システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11144656A JP2000341879A (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 交流無停電電源システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11144656A JP2000341879A (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 交流無停電電源システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000341879A true JP2000341879A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15367176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11144656A Pending JP2000341879A (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 交流無停電電源システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000341879A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002078240A (ja) * | 2000-08-31 | 2002-03-15 | Tokyo Gas Co Ltd | 電源装置 |
| US7244524B2 (en) | 2002-09-13 | 2007-07-17 | Proton Energy Systems, Inc. | Method and system for balanced control of backup power |
| JP2009303349A (ja) * | 2008-06-11 | 2009-12-24 | Sanken Electric Co Ltd | 交流電源装置 |
| JP2012070593A (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | 車両充電システムおよび車両充電方法 |
-
1999
- 1999-05-25 JP JP11144656A patent/JP2000341879A/ja active Pending
Cited By (6)
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| JP4630433B2 (ja) * | 2000-08-31 | 2011-02-09 | 東京瓦斯株式会社 | 高効率無停電電源装置 |
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| JP2012070593A (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | 車両充電システムおよび車両充電方法 |
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