JP2002095183A - Uninterruptible power source - Google Patents

Uninterruptible power source

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JP2002095183A
JP2002095183A JP2000278485A JP2000278485A JP2002095183A JP 2002095183 A JP2002095183 A JP 2002095183A JP 2000278485 A JP2000278485 A JP 2000278485A JP 2000278485 A JP2000278485 A JP 2000278485A JP 2002095183 A JP2002095183 A JP 2002095183A
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JP
Japan
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power
power supply
load
control circuit
converter
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JP2000278485A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazumasa Matsuoka
岡 一 正 松
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To continuously supply the power to a load even if an overload condition is temporarily generated while the power is supplied to the load from the commercial power supply. SOLUTION: If the overload condition is generated temporarily while the power is supplied to the load 4 from the commercial power supply 5, a detected voltage of a voltage detector 16 is lowered and thereby the voltage detector 16 outputs a power failure detecting signal 17, and an inverter control circuit 9A drives an inverter 1. In this timing, a power direction judging circuit 36 outputs a power direction judging signal indicating that the power direction is not the load regenerating direction to a switching control circuit 15A based on the detected signal from a voltage detector 23 and a current detector 48. Accordingly, the switching control circuit 15A maintains a semiconductor switch 7 of a connecting condition switching means 6 to the ON state.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、商用電源の停電時
に負荷に対して電力供給を行う無停電電源装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an uninterruptible power supply for supplying power to a load when a commercial power supply fails.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は従来の無停電電源装置の構成図で
ある。この図において、電力変換器であるインバータ1
は、バッテリー2を入力電源とし、インバータトランス
3を介して負荷4に電力を供給するようになっている。
なお、インバータ1の入力電源はバッテリー2に限られ
るわけではなく、D/Dコンバータ等の他の直流電圧源
を用いてもよい。
2. Description of the Related Art FIG. 9 is a block diagram of a conventional uninterruptible power supply. In this figure, an inverter 1 as a power converter
Is configured to supply power to the load 4 via the inverter transformer 3 using the battery 2 as an input power supply.
Note that the input power supply of the inverter 1 is not limited to the battery 2 and another DC voltage source such as a D / D converter may be used.

【0003】負荷4は、常時は、商用電源5からの交流
電力の供給を接続状態切換手段6を介して受けるように
なっている。この接続状態切換手段6は商用電源5と負
荷4との間の電力供給路に配設されており、半導体スイ
ッチ7とこの半導体スイッチ7に並列に接続された接触
器8とを含んで構成されている。半導体スイッチ7に用
いられる半導体素子は、この実施形態ではサイリスタで
あるが、トランジスタやIGBT、あるいはトライアッ
ク等の他のスイッチング素子を用いてもよい。なお、接
触器8は、半導体スイッチ7のこれら半導体素子を保護
するためのものである。つまり、接続状態切換手段6と
負荷4との間には電流検出器(図示せず)が設けられ、
この電流検出値が一定以上増大した場合には接触器制御
手段(図示せず)が接触器8を閉じて半導体スイッチ7
を短絡させ、半導体素子を過電流から保護するようにな
っている。
[0003] The load 4 always receives the supply of AC power from the commercial power supply 5 through the connection state switching means 6. The connection state switching means 6 is disposed in a power supply path between the commercial power supply 5 and the load 4 and includes a semiconductor switch 7 and a contactor 8 connected in parallel to the semiconductor switch 7. ing. The semiconductor element used for the semiconductor switch 7 is a thyristor in this embodiment, but another switching element such as a transistor, an IGBT, or a triac may be used. The contactor 8 protects these semiconductor elements of the semiconductor switch 7. That is, a current detector (not shown) is provided between the connection state switching means 6 and the load 4.
When the detected current value increases by a certain amount or more, the contactor control means (not shown) closes the contactor 8 and closes the semiconductor switch 7.
Are short-circuited to protect the semiconductor element from overcurrent.

【0004】インバータ1の制御はインバータ制御回路
9により行われるようになっている。このインバータ制
御回路9は、基準発生回路10、出力電圧制御回路1
1、ゲート制御回路12、停電検出回路13、PLL回
路14、及び切換制御回路15を有している。商用電源
5と接続状態切換手段6との間には電圧検出器16が取
り付けられており、この電圧検出器16からの電圧検出
信号は停電検出回路13及びPLL回路14に入力され
るようになっている。停電検出回路13は、この入力し
た電圧検出信号が一定レベル以下に低下した場合に、停
電検出信号17を切換制御回路15及び基準発生回路1
0に出力するようになっている。切換制御回路15は、
停電検出信号17の入力に基づき切換制御信号18を接
続状態切換手段6に出力するようになっている。また、
PLL回路14は電圧検出器16からの電圧検出信号の
入力に基づき出力電圧位相基準信号20を出力電圧制御
回路11に出力するようになっている。
The inverter 1 is controlled by an inverter control circuit 9. The inverter control circuit 9 includes a reference generation circuit 10, an output voltage control circuit 1
1, a gate control circuit 12, a power failure detection circuit 13, a PLL circuit 14, and a switching control circuit 15. A voltage detector 16 is provided between the commercial power supply 5 and the connection state switching means 6, and a voltage detection signal from the voltage detector 16 is input to the power failure detection circuit 13 and the PLL circuit 14. ing. The power failure detection circuit 13 outputs the power failure detection signal 17 to the switching control circuit 15 and the reference generation circuit 1 when the input voltage detection signal falls below a certain level.
0 is output. The switching control circuit 15
The switching control signal 18 is output to the connection state switching means 6 based on the input of the power failure detection signal 17. Also,
The PLL circuit 14 outputs an output voltage phase reference signal 20 to the output voltage control circuit 11 based on the input of the voltage detection signal from the voltage detector 16.

【0005】基準発生回路10は、停電検出回路13か
らの停電検出信号17を入力すると出力電圧基準信号1
9を出力電圧制御回路11に対して出力するようになっ
ている。ここで、インバータトランス3の出力側には電
圧検出器23が取り付けられており、この電圧検出器2
3からの出力電圧フィードバック信号24が出力電圧制
御回路11に入力されるようになっている。そして、出
力電圧制御回路11は出力電圧基準信号19、出力電圧
位相基準信号20、及び出力電圧フィードバック信号2
4を入力し、出力電圧フィードバック信号24が出力電
圧基準信号19に一致するように出力電圧指令信号21
をゲート制御回路12に対して出力するようになってい
る。ゲート制御回路12は、この出力電圧指令信号21
の入力に基づきゲート信号22を出力し、インバータ1
はこのゲート信号22の入力に基づき交流電力を、イン
バータトランス3を介して負荷4へ供給するようになっ
ている。
When the power failure detection signal 17 from the power failure detection circuit 13 is input, the reference generation circuit 10 outputs the output voltage reference signal 1
9 is output to the output voltage control circuit 11. Here, a voltage detector 23 is attached to the output side of the inverter transformer 3.
The output voltage feedback signal 24 is input to the output voltage control circuit 11. The output voltage control circuit 11 outputs the output voltage reference signal 19, the output voltage phase reference signal 20, and the output voltage feedback signal 2
4 so that the output voltage feedback signal 24 matches the output voltage reference signal 19 and the output voltage command signal 21
Is output to the gate control circuit 12. The gate control circuit 12 outputs the output voltage command signal 21
Outputs a gate signal 22 based on the input of
Supplies the AC power to the load 4 via the inverter transformer 3 based on the input of the gate signal 22.

【0006】図10は、図9におけるインバータ1の構
成図である。インバータ1の主回路は、U相アームを形
成するスイッチング素子S1,S2、V相アームを形成す
るスイッチング素子S3,S4、及びW相アームを形成す
るスイッチング素子S5,S6により構成されており、こ
れら各アームを形成するスイッチング素子同士の接続点
がU相、V相、W相の出力端子となっている。また、こ
れら各アームの一端側及び他端側は、バッテリー2に並
列接続された直流コンデンサ26の一端側及び他端側に
接続されている。
FIG. 10 is a configuration diagram of the inverter 1 in FIG. The main circuit of the inverter 1 includes switching elements S1, S2 forming a U-phase arm, switching elements S3, S4 forming a V-phase arm, and switching elements S5, S6 forming a W-phase arm. The connection points between the switching elements forming each arm are output terminals of the U-phase, V-phase, and W-phase. One end and the other end of each arm are connected to one end and the other end of a DC capacitor 26 connected in parallel to the battery 2.

【0007】この実施形態ではスイッチング素子として
IGBTが用いられており、各IGBTのコレクタ・エ
ミッタ間には逆電圧防止用ダイオードDが逆並列接続さ
れている。各IGBTのゲートにはゲート駆動回路25
からのゲート駆動信号が入力され、このゲート駆動信号
により各IGBTのオンオフ制御が行われるようになっ
ている。そして、このIGBTのオンオフ制御によりイ
ンバータ1のパルス幅変調(PWM)制御が行われ、こ
れによりインバータ1の出力電圧が制御されるようにな
っている。なお、上記の各スイッチング素子S1〜S6に
は、スイッチング時のサージ電圧を抑制するためのスナ
バ回路が個別又は一括して設けられているが、その説明
については省略することとする。また、ゲート信号22
は、上下直列に接続されたスイッチング素子(例えばS
1,S2)が同時にオンするのを防止する期間(デッドタ
イム)を生成し、各スナバ回路の充放電期間を確保でき
るようなものである。
In this embodiment, IGBTs are used as switching elements, and a reverse voltage prevention diode D is connected in anti-parallel between the collector and emitter of each IGBT. A gate drive circuit 25 is provided at the gate of each IGBT.
IGBTs are inputted, and on / off control of each IGBT is performed by the gate drive signals. Then, pulse width modulation (PWM) control of the inverter 1 is performed by the on / off control of the IGBT, whereby the output voltage of the inverter 1 is controlled. Although a snubber circuit for suppressing a surge voltage at the time of switching is individually or collectively provided in each of the switching elements S1 to S6, description thereof will be omitted. Also, the gate signal 22
Are switching elements (for example, S
1, S2) is generated such that a period (dead time) for preventing the snubber circuits from being turned on at the same time can be secured to secure a charging / discharging period of each snubber circuit.

【0008】図11は、図9における基準発生回路10
の構成図である。U,V,Wの各相の電圧基準発生部2
7a〜27cからは正弦波状の電圧基準信号が出力さ
れ、乗算器28a〜28cによりこれらの電圧基準信号
にソフトスタート回路29からのソフトスタート信号が
掛け合わされる。そして、乗算器28a〜28cからの
信号が出力電圧基準信号19として出力電圧制御回路1
1に出力されるようになっている。
FIG. 11 shows the reference generation circuit 10 in FIG.
FIG. Voltage reference generator 2 for each phase of U, V, W
Sine-wave voltage reference signals are output from 7a to 27c, and these voltage reference signals are multiplied by a soft start signal from a soft start circuit 29 by multipliers 28a to 28c. The signals from the multipliers 28a to 28c are used as the output voltage reference signal 19 as the output voltage control circuit 1.
1 is output.

【0009】上記のソフトスタート信号は、インバータ
1の起動時に出力電圧をゼロから徐々に立ち上げるため
の信号であり、起動期間中においてはランプ関数等の暫
時増加関数となっており、起動完了後においては1など
の一定値となっている。このように、起動時に出力電圧
を急激に立ち上げることなく徐々に立ち上げる手法が
「ソフトスタート」と呼ばれている。なお、上記の例で
は乗算器28a〜28cが一定の正弦波状電圧基準信号
を出力する場合につき説明したが、例えばVVVF(可
変電圧可変周波数)制御のように信号レベルが時間と共
に変化する電圧基準信号を出力するものであってもかま
わない。
The above-mentioned soft start signal is a signal for gradually increasing the output voltage from zero when the inverter 1 is started. The soft start signal is a temporary increase function such as a ramp function during the start-up period. Is a constant value such as 1. The technique of gradually increasing the output voltage at startup without suddenly increasing the output voltage is called “soft start”. In the above example, the case where the multipliers 28a to 28c output a constant sinusoidal voltage reference signal has been described. However, for example, a voltage reference signal whose signal level changes with time, such as VVVF (variable voltage variable frequency) control. May be output.

【0010】図12は、図9における出力電圧制御回路
11の構成図である。U,V,Wの各相の減算器30a
〜30cは、出力電圧基準信号19と出力電圧フィード
バック信号24との差分を取った信号をPI制御回路3
1a〜31cに出力する。そして、PI制御回路31a
〜31cによりPI演算された信号が出力電圧指令信号
21としてゲート制御回路12に出力されるようになっ
ている。このPI制御回路31a〜31cの制御により
出力電圧フィードバック信号24を出力電圧基準信号1
9に追従させることができる。なお、この例ではPI制
御を用いているが、PID制御やI−P制御その他の一
般的な制御手法を用いてもよく、あるいは更に現代制御
理論等の手法を用いることとしてもよい。また、詳しい
説明は省略するが、高速化や安定化を図る意味で、この
出力電圧制御回路11の後段側又は前段側あるいは並列
に、出力電流についての電流制御を行う回路を付加する
ことも可能である。
FIG. 12 is a configuration diagram of the output voltage control circuit 11 in FIG. Subtractor 30a for each phase of U, V, W
To 30c are signals obtained by calculating the difference between the output voltage reference signal 19 and the output voltage feedback signal 24 by the PI control circuit 3.
Output to 1a to 31c. Then, the PI control circuit 31a
The signal subjected to the PI calculation by .about.31c is output to the gate control circuit 12 as the output voltage command signal 21. The output voltage feedback signal 24 is output from the output voltage reference signal 1 under the control of the PI control circuits 31a to 31c.
9 can be followed. Although PI control is used in this example, PID control, IP control, or other general control methods may be used, or a method such as modern control theory may be used. Although not described in detail, a circuit for controlling the output current can be added to the output voltage control circuit 11 at the subsequent stage, at the previous stage, or in parallel in order to increase the speed and stabilize. It is.

【0011】図13は、図9におけるゲート制御回路1
2の構成図である。各相の減算器33a〜33cは、出
力電圧制御回路11からの各相の出力電圧指令信号21
とキャリア信号発生回路32からのキャリア信号との差
分を出力する。コンパレータ34a〜34cは、この差
分の入力に基づき信号をゲート信号出力回路35a〜3
5cに出力し、ゲート信号出力回路35a〜35cはゲ
ート信号22をインバータ1に対して出力する。この例
では、所謂三角波比較方式を示したが、ゲートパルスの
発生方式は特に限定されるものではない。
FIG. 13 shows the gate control circuit 1 shown in FIG.
FIG. The subtracters 33a to 33c for each phase output the output voltage command signal 21 for each phase from the output voltage control circuit 11.
And the difference between the carrier signal from the carrier signal generation circuit 32 and the carrier signal. The comparators 34a to 34c output signals based on the input of the difference to the gate signal output circuits 35a to 35c.
5c, and the gate signal output circuits 35a to 35c output the gate signal 22 to the inverter 1. In this example, a so-called triangular wave comparison method has been described, but the generation method of the gate pulse is not particularly limited.

【0012】次に、図9の動作につき説明する。常時
は、接続状態切換手段6の半導体スイッチ7はオン状
態、接触器8はオフ状態となっており、負荷4は商用電
源5から交流電力の供給を受けている。このときインバ
ータ1の運転は行われていない。このように、負荷4が
商用電源5から電力供給を受けている間に、電圧検出器
16の電圧検出信号が一定レベル以下に低下すると、停
電検出回路13は停電検出信号17を出力する。切換制
御回路15は、この停電検出信号17を入力すると切換
制御信号18を接続状態切換手段6に出力し、半導体ス
イッチ7をオフ状態に切り換え、商用電源5から負荷4
への電力供給を停止させる。
Next, the operation of FIG. 9 will be described. Normally, the semiconductor switch 7 of the connection state switching means 6 is in the ON state, the contactor 8 is in the OFF state, and the load 4 is supplied with AC power from the commercial power supply 5. At this time, the operation of the inverter 1 is not performed. As described above, when the voltage detection signal of the voltage detector 16 falls below a certain level while the load 4 is receiving power supply from the commercial power supply 5, the power failure detection circuit 13 outputs the power failure detection signal 17. Upon receiving the power failure detection signal 17, the switching control circuit 15 outputs a switching control signal 18 to the connection state switching means 6, switches the semiconductor switch 7 to the off state, and switches from the commercial power supply 5 to the load 4
Power supply to the power supply is stopped.

【0013】また、基準発生回路10は停電検出回路1
3からの停電検出信号17を入力すると、出力電圧基準
信号19を出力電圧制御回路11に出力する。出力電圧
制御回路11は、この出力電圧基準信号19と共に、P
LL回路14からの出力電圧位相基準信号20、及び電
圧検出器23からの出力電圧フィードバック信号24を
入力し、これらの信号の入力に基づき出力電圧指令信号
21をゲート制御回路12に出力する。ゲート制御回路
12は、この出力電圧指令信号21の入力に基づきゲー
ト信号22をインバータ1に出力する。インバータ1
は、このゲート信号22の入力に基づき、インバータト
ランス3を介して交流電力を負荷4に出力する。このと
き、上記したように、半導体スイッチ7はオフ状態とな
っているので、商用電源5側の停電が短絡事故等に起因
するものであっても、無停電電源装置は商用電源5側と
絶縁されており、安全な状態になっている。
The reference generation circuit 10 includes a power failure detection circuit 1
When the power failure detection signal 17 is input, the output voltage reference signal 19 is output to the output voltage control circuit 11. The output voltage control circuit 11 outputs P P
An output voltage phase reference signal 20 from the LL circuit 14 and an output voltage feedback signal 24 from the voltage detector 23 are input, and an output voltage command signal 21 is output to the gate control circuit 12 based on the input of these signals. Gate control circuit 12 outputs gate signal 22 to inverter 1 based on the input of output voltage command signal 21. Inverter 1
Outputs AC power to the load 4 via the inverter transformer 3 based on the input of the gate signal 22. At this time, as described above, since the semiconductor switch 7 is in the OFF state, the uninterruptible power supply is insulated from the commercial power supply 5 even if the power failure on the commercial power supply 5 side is caused by a short circuit accident or the like. Is in a safe condition.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、通常時
は商用電源5からの交流電力が負荷4に対して供給さ
れ、商用電源5側に停電が発生した場合には直ちにイン
バータ1から交流電力が負荷4に対して供給されるよう
になっている。ところが、停電検出回路13は電圧検出
器16の電圧検出に基づき商用電源5側の停電状態を検
出するようになっているため、負荷4側で一時的な過負
荷状態が発生した場合には、実際に停電が発生していな
いにもかかわらず停電検出回路13が停電発生を検出し
てしまうことがあった。
As described above, the AC power from the commercial power supply 5 is normally supplied to the load 4 as described above, and when a power failure occurs on the commercial power supply 5 side, the AC power is immediately supplied from the inverter 1. Electric power is supplied to the load 4. However, the power failure detection circuit 13 detects the power failure state of the commercial power supply 5 based on the voltage detection of the voltage detector 16, so that if a temporary overload state occurs on the load 4 side, In some cases, the power failure detection circuit 13 detects the occurrence of a power failure even though no power failure has actually occurred.

【0015】例えば、負荷4側において大容量のモータ
を起動した場合、あるいは大容量の変圧器を投入した場
合等は、定常時の4〜5倍の電力を必要とする過負荷状
態となるため、所謂ラッシュ電流が負荷4に流れ込み、
商用電源5側の電圧が大きく低下することになる。停電
検出回路13は、このような電圧低下を停電発生と判別
し、停電検出信号17を出力する。これにより、半導体
スイッチ7がオン状態からオフ状態に切り換えられ、商
用電源5からの電力供給が停止されると共に、インバー
タ1からの交流電力が負荷4に供給される。
For example, when a large-capacity motor is started on the load 4 side or when a large-capacity transformer is turned on, an overload state that requires 4 to 5 times as much power as in a steady state occurs. A so-called rush current flows into the load 4,
The voltage on the commercial power supply 5 side is greatly reduced. The power failure detection circuit 13 determines that such a voltage drop has occurred as a power failure, and outputs a power failure detection signal 17. As a result, the semiconductor switch 7 is switched from the on state to the off state, the power supply from the commercial power supply 5 is stopped, and the AC power from the inverter 1 is supplied to the load 4.

【0016】しかし、インバータ1は定格以上の電力を
負荷4に対して供給することはできず、上記のように負
荷4側において大容量のモータを起動した場合等にはイ
ンバータ1の過電流保護機能が働いてしまうことにな
る。そのため、インバータ1の運転が停止され、負荷4
に対して継続的に電力供給を行うことができなかった。
However, the inverter 1 cannot supply more than the rated power to the load 4, and when the large-capacity motor is started on the load 4 side as described above, the overcurrent protection of the inverter 1 is performed. The function will work. Therefore, the operation of the inverter 1 is stopped and the load 4
Could not be supplied continuously.

【0017】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、商用電源から負荷に対して電力供給が行われてい
る間に一時的な過負荷状態が発生しても、継続して負荷
に対する電力供給を行うことが可能な無停電電源装置を
提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and even if a temporary overload state occurs while power is supplied from a commercial power supply to a load, the load is continuously applied to the load. It is an object to provide an uninterruptible power supply capable of supplying power.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項1記載の発明は、常時は商用電源
から電力供給を受ける負荷に対して電力供給を行うこと
が可能な電力変換器と、前記商用電源と前記負荷との間
の電力供給路に配設されると共に半導体スイッチを含ん
で構成され、この半導体スイッチのオンオフ制御により
前記商用電源と前記負荷及び前記電力変換器との間の接
続状態を切り換える接続状態切換手段と、前記接続状態
切換手段の切換動作を制御し、前記商用電源が停電状態
にあることを示す電圧低下を検出した場合に前記電力変
換器に前記負荷への電力供給を行わせる変換器制御回路
と、を備えた無停電電源装置において、前記変換器制御
回路は、前記商用電源と前記負荷との間で授受される電
力の方向を判定する電力方向判定回路を有しており、前
記商用電源の停電検出時の電力方向が負荷回生方向でな
い場合には、前記接続状態切換手段を供給路遮断状態と
することなく、前記電力変換器に前記負荷への電力供給
を行わせるものである、ことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a power conversion device capable of supplying power to a load which is normally supplied with power from a commercial power supply. And a power supply path between the commercial power supply and the load, and a semiconductor switch. The semiconductor switch is turned on and off by the semiconductor switch to connect the commercial power supply with the load and the power converter. A connection state switching means for switching a connection state between the power converter and the switching operation of the connection state switching means, and when detecting a voltage drop indicating that the commercial power supply is in a power failure state, the power converter supplies the load to the load. And a converter control circuit for performing power supply of the power supply, wherein the converter control circuit determines a direction of power transferred between the commercial power supply and the load. If the power direction at the time of power outage detection of the commercial power supply is not the load regeneration direction, the power converter does not require the connection state switching unit to be in the supply path cutoff state. The power supply to the load is performed.

【0019】上記構成によれば、電力方向の判定によ
り、商用電源側の電圧低下が商用電源側の短絡事故に起
因するのか、負荷側の一時的過負荷によるものなのか判
別することができる。そして、一時的過負荷の場合に
は、接続状態切換手段が遮断状態とされることなく電力
変換器から負荷への電力供給が行われるので、負荷は、
商用電源及び電力変換器からの双方から電力供給を受け
ることになる。したがって、一時的な過負荷状態となっ
ても充分な電力供給能力を確保することができ、継続し
て安定な電力供給を行うことが可能になる。
According to the above configuration, it is possible to determine whether the voltage drop on the commercial power supply side is caused by a short circuit accident on the commercial power supply side or a temporary overload on the load side by determining the power direction. Then, in the case of a temporary overload, the power is supplied from the power converter to the load without the connection state switching unit being in the cutoff state.
Power will be supplied from both the commercial power supply and the power converter. Therefore, sufficient power supply capability can be ensured even in a temporary overload state, and stable power supply can be continuously performed.

【0020】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記電力方向判定回路は、前記商用電源と
前記接続状態切換手段との間の電力供給路における電圧
及び電流の検出に基づき電力方向の判定を行うものであ
る、ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the power direction determining circuit is configured to detect a voltage and a current in a power supply path between the commercial power supply and the connection state switching means. The determination of the power direction is performed.

【0021】上記構成によれば、電力方向の判定が商用
電源側近くの電圧及び電流の検出に基づき行われるの
で、負荷側近くの電圧及び電流の検出に基づき判定を行
いにくい条件の場合には有効なものとなる。
According to the above configuration, since the determination of the power direction is made based on the detection of the voltage and current near the commercial power supply, in the case where it is difficult to make the determination based on the detection of the voltage and current near the load, It will be effective.

【0022】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の発明において、前記変換器制御回路は、前記電力変
換器の出力電流検出値が一定以上となった場合に、前記
電力変換器の出力電流を減少させる過電流制御回路を有
するものである、ことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the converter control circuit is configured to control the power converter when an output current detection value of the power converter becomes equal to or more than a predetermined value. And an overcurrent control circuit for reducing the output current.

【0023】上記構成によれば、電力変換器の出力電流
が増大した場合にも、変換器の出力制御により出力電流
を減少させることができる。したがって、電力変換器自
体の過電流保護機能を働かせることなく、継続して負荷
に対する電力供給を行うことができる。
According to the above configuration, even when the output current of the power converter increases, the output current can be reduced by controlling the output of the converter. Therefore, power can be continuously supplied to the load without operating the overcurrent protection function of the power converter itself.

【0024】請求項4記載の発明は、常時は商用電源か
ら電力供給を受ける負荷に対して電力供給を行うことが
可能な電力変換器と、前記商用電源と前記負荷との間の
電力供給路に配設されると共に半導体スイッチを含んで
構成され、この半導体スイッチのオンオフ制御により前
記商用電源と前記負荷及び前記電力変換器との間の接続
状態を切り換える接続状態切換手段と、前記接続状態切
換手段の切換動作を制御し、前記商用電源が停電状態に
あることを示す電圧低下を検出した場合に前記電力変換
器に前記負荷への電力供給を行わせる変換器制御回路
と、を備えた無停電電源装置において、前記変換器制御
回路は、前記接続状態切換手段の切換動作についての制
御を手動により行うための手動操作回路を有するもので
ある、ことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a power converter capable of constantly supplying power to a load which is supplied with power from a commercial power supply, and a power supply path between the commercial power supply and the load. Connection state switching means for switching a connection state between the commercial power supply, the load, and the power converter by on / off control of the semiconductor switch; and A converter control circuit for controlling the switching operation of the means and causing the power converter to supply power to the load when detecting a voltage drop indicating that the commercial power supply is in a power failure state. In the power failure power supply device, the converter control circuit has a manual operation circuit for manually performing control on a switching operation of the connection state switching unit. That.

【0025】上記構成によれば、予め一時的過負荷状態
になるタイミングが分かるような場合には、前もって手
動により接続状態切換手段6の接続状態を切り換えてお
くことができる。したがって、電力方向判定機能を付加
せず簡単な構成によって、充分な電力供給能力を確保す
ることができる。
According to the above configuration, if the timing of the temporary overload state can be known in advance, the connection state of the connection state switching means 6 can be manually switched in advance. Therefore, sufficient power supply capability can be ensured by a simple configuration without adding the power direction determination function.

【0026】請求項5記載の発明は、請求項4記載の発
明において、前記変換器制御回路は、前記電力変換器の
出力電流検出値が一定以上となった場合に、前記電力変
換器の出力電流を減少させる過電流制御回路を有するも
のである、ことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the converter control circuit outputs the power of the power converter when an output current detection value of the power converter becomes equal to or more than a predetermined value. An overcurrent control circuit for reducing a current is provided.

【0027】上記構成によれば、請求項3記載の発明と
同様に、電力変換器自体の過電流保護機能を働かせるこ
となく、継続して負荷に対する電力供給を行うことがで
きる。
According to the above configuration, power can be continuously supplied to the load without activating the overcurrent protection function of the power converter itself, similarly to the third aspect of the invention.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づき説明する。但し、図9乃至図13において説明した
のと同様の構成要素には同一又は類似の符号を付して重
複した説明を省略することとする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the same components as those described with reference to FIGS. 9 to 13 are denoted by the same or similar reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0029】図1は、本発明の第1の実施形態の構成図
である。図1が図9と異なる点は、インバータ制御回路
9がインバータ制御回路9Aに代わり、接続状態切換手
段6と負荷4との間に電流検出器48が付加されている
点である。インバータ制御回路9Aがインバータ制御回
路9と異なる点は、電力方向判定回路36が付加されて
おり、また、切換制御回路15Aが切換制御回路15と
は異なる機能を有している点である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention. FIG. 1 differs from FIG. 9 in that the inverter control circuit 9 is replaced with the inverter control circuit 9A, and a current detector 48 is added between the connection state switching means 6 and the load 4. The inverter control circuit 9A is different from the inverter control circuit 9 in that a power direction determination circuit 36 is added, and the switching control circuit 15A has a function different from that of the switching control circuit 15.

【0030】電力方向判定回路36は、乗算器37及び
判定手段38を有している。乗算器37は、電流検出器
48からの電流検出信号、及び電圧検出器23からの電
圧検出信号を入力し、これらを掛け合わせて生成した信
号を判定手段38に出力するようになっている。判定手
段38は、乗算器37からの信号を入力し、商用電源5
と負荷4との間で授受される電力の方向、及び電力量が
一定以上あることを判定し、電力方向判定信号39を切
換制御回路15Aに出力するようになっている。切換制
御回路15Aは、停電検出回路13からの停電検出信号
17と、この判定手段38からの電力方向判定信号39
からの電力方向判定信号39との2つの信号に基づき切
換制御信号18を接続状態切換手段6の半導体スイッチ
7に出力するようになっている。なお、判定手段38
は、ソフトウエアによる構成、あるいはコンパレータ等
のハードウエアによる構成のいずれのものであってもよ
い。
The power direction judging circuit 36 has a multiplier 37 and judging means 38. The multiplier 37 receives the current detection signal from the current detector 48 and the voltage detection signal from the voltage detector 23, and outputs a signal generated by multiplying them by the determination means 38. The judging means 38 receives the signal from the multiplier 37 and
It is determined that the direction of power transmitted and received between the load 4 and the power amount and the power amount are equal to or more than a certain value, and a power direction determination signal 39 is output to the switching control circuit 15A. The switching control circuit 15A includes a power failure detection signal 17 from the power failure detection circuit 13 and a power direction determination signal 39 from the determination means 38.
The switching control signal 18 is output to the semiconductor switch 7 of the connection state switching means 6 on the basis of the two signals, namely, the power direction determination signal 39 from the power supply control unit 6. The determination means 38
May have a software configuration or a hardware configuration such as a comparator.

【0031】図2は、図1における切換制御回路15A
の要部構成図である。この図に示すように、切換制御回
路15Aは、停電検出信号17及び電力方向判定信号3
9の入力に基づき切換信号を出力するホールド回路40
と、このホールド回路40からの切換信号により接点が
制御される各相の切換スイッチ41a〜41cを有して
いる。切換スイッチ41a〜41cの接点がオン指令側
になっているときは各相の半導体スイッチ7a〜7cは
オン状態となっており、商用電源5から負荷4に対して
電力供給が可能な状態になっている。また、切換スイッ
チ41a〜41cの接点がオフ指令側になっているとき
は各相の半導体スイッチ7a〜7cはオフ状態となって
おり、商用電源5から負荷4に対して電力供給が遮断さ
れた状態になっている。
FIG. 2 shows the switching control circuit 15A in FIG.
FIG. As shown in this figure, the switching control circuit 15A includes a power failure detection signal 17 and a power direction determination signal 3
9. A hold circuit 40 for outputting a switching signal based on the input of the switch 9
And switching switches 41a to 41c for each phase, the contacts of which are controlled by switching signals from the hold circuit 40. When the contacts of the changeover switches 41a to 41c are on the ON command side, the semiconductor switches 7a to 7c of each phase are in the ON state, and the commercial power supply 5 can supply power to the load 4. ing. When the contacts of the changeover switches 41a to 41c are on the off command side, the semiconductor switches 7a to 7c of each phase are in the off state, and the power supply from the commercial power supply 5 to the load 4 is cut off. It is in a state.

【0032】商用電源5から負荷4に対して電力供給が
行われているときに、ホールド回路40が、停電検出信
号17と負荷回生方向を示す電力方向判定信号39とを
入力した場合(すなわち短絡による停電事故が発生した
場合)、ホールド回路40はそれまでオン指令側になっ
ていた切換スイッチ41a〜41cの各接点をオフ指令
側に切り換えるようになっている。これにより商用電源
5から負荷4に対しての電力供給が遮断される。一方、
ホールド回路40が、停電検出信号17と負荷回生方向
と反対側の方向であることを示す電力方向判定信号39
とを入力した場合(すなわち一時的過負荷により商用電
源5側の電圧が低下した場合)、ホールド回路40は切
換スイッチ41a〜41cの各接点をオン状態に維持す
るようになっている。したがって、停電検出信号17の
入力にかかわらず商用電源5から負荷4に対しての電力
供給は続行されることになる。
When the power is supplied from the commercial power supply 5 to the load 4, the hold circuit 40 receives the power failure detection signal 17 and the power direction determination signal 39 indicating the load regeneration direction (ie, short-circuit). In the case where a power failure accident occurs due to this, the hold circuit 40 switches the respective contacts of the changeover switches 41a to 41c which have been the on-command side to the off-command side. As a result, the power supply from the commercial power supply 5 to the load 4 is cut off. on the other hand,
The hold circuit 40 detects the power failure detection signal 17 and the power direction determination signal 39 indicating the direction opposite to the load regeneration direction.
Is input (that is, when the voltage on the commercial power supply 5 side decreases due to temporary overload), the hold circuit 40 keeps the contacts of the change-over switches 41a to 41c in the ON state. Therefore, power supply from the commercial power supply 5 to the load 4 is continued regardless of the input of the power failure detection signal 17.

【0033】次に、図1の動作につき説明する。いま、
半導体スイッチ7がオン状態となっており、負荷4が商
用電源5から電力供給を受けている状態であるとする
(このときインバータ1の運転は行われていない)。こ
の状態において商用電源5側に短絡事故が発生すると、
電圧検出器16からの電圧検出信号が一定レベル以下に
低下するため、停電検出回路13は停電検出信号17を
出力する。このとき、電力方向判定回路36は、電圧検
出器23及び電流検出器48からの検出信号の入力に基
づき、商用電源5と負荷4との間で授受される電力の方
向が負荷回生方向であることを判定し、その電力方向判
定信号39を切換制御回路15Aに出力する。
Next, the operation of FIG. 1 will be described. Now
It is assumed that the semiconductor switch 7 is on and the load 4 is receiving power from the commercial power supply 5 (at this time, the inverter 1 is not operated). In this state, if a short circuit accident occurs on the commercial power supply 5 side,
Since the voltage detection signal from the voltage detector 16 drops below a certain level, the power failure detection circuit 13 outputs a power failure detection signal 17. At this time, the power direction determination circuit 36 determines that the direction of the power transmitted and received between the commercial power supply 5 and the load 4 is the load regeneration direction based on the input of the detection signals from the voltage detector 23 and the current detector 48. And outputs the power direction determination signal 39 to the switching control circuit 15A.

【0034】切換制御回路15Aは、停電検出信号17
と、負荷回生方向であることを示す電力方向判定信号3
9とを入力すると、上述したホールド回路40及び切換
スイッチ41a〜41cの機能により半導体スイッチ7
の接続状態をオン状態からオフ状態に切り換える。これ
により、商用電源5から負荷4への電力供給が遮断され
る。そして、基準発生回路10は、停電検出回路13か
ら停電検出信号17を入力すると出力電圧基準信号19
を出力電圧制御回路11に出力し、出力電圧制御回路1
1は、出力電圧基準信号19、出力電圧位相基準信号2
0、及び出力電圧フィードバック信号24の入力に基づ
き出力電圧指令信号21をゲート制御回路12に出力す
る。ゲート制御回路12は、この出力電圧指令信号21
の入力に基づきゲート信号22をインバータ1に出力す
る。インバータ1は、この出力電圧指令信号21の入力
に基づき、インバータトランス3を介して負荷4への電
力供給を行うことになる。
The switching control circuit 15A outputs the power failure detection signal 17
And a power direction determination signal 3 indicating a load regeneration direction
9, the semiconductor switch 7 is activated by the functions of the hold circuit 40 and the changeover switches 41a to 41c.
Is switched from the ON state to the OFF state. Thereby, the power supply from the commercial power supply 5 to the load 4 is cut off. When the power failure detection signal 17 is input from the power failure detection circuit 13, the reference generation circuit 10 outputs the output voltage reference signal 19.
Is output to the output voltage control circuit 11, and the output voltage control circuit 1
1 is an output voltage reference signal 19, an output voltage phase reference signal 2
The output voltage command signal 21 is output to the gate control circuit 12 based on 0 and the input of the output voltage feedback signal 24. The gate control circuit 12 outputs the output voltage command signal 21
, The gate signal 22 is output to the inverter 1. The inverter 1 supplies power to the load 4 via the inverter transformer 3 based on the input of the output voltage command signal 21.

【0035】一方、負荷4が商用電源5のみから電力供
給を受けている状態において負荷4側に一時的過負荷状
態が発生すると、電圧検出器16からの電圧検出信号が
一定レベル以下に低下するため、停電検出回路13は停
電検出信号17を出力する。このとき、電力方向判定回
路36は、電圧検出器23及び電流検出器48からの検
出信号の入力に基づき、商用電源5と負荷4との間で授
受される電力の方向が負荷回生方向とは反対側の方向で
あることを判定し、その電力方向判定信号39を切換制
御回路15Aに出力する。
On the other hand, if a temporary overload state occurs on the load 4 side while the load 4 is receiving power supply only from the commercial power supply 5, the voltage detection signal from the voltage detector 16 drops below a certain level. Therefore, the power failure detection circuit 13 outputs a power failure detection signal 17. At this time, based on the input of the detection signals from the voltage detector 23 and the current detector 48, the power direction determination circuit 36 determines that the direction of the power transmitted and received between the commercial power supply 5 and the load 4 is the load regeneration direction. It is determined that the direction is the opposite direction, and the power direction determination signal 39 is output to the switching control circuit 15A.

【0036】切換制御回路15Aは、停電検出信号17
と、負荷回生方向とは反対側の方向であることを示す電
力方向判定信号39とを入力すると、上述したホールド
回路40及び切換スイッチ41a〜41cの機能により
半導体スイッチ7の接続状態をオン状態に維持する。し
たがって、商用電源5から負荷4への電力供給が続行さ
れる。また、インバータ1はインバータ制御回路9Aの
制御によって起動され、インバータトランス3を介して
負荷4への電力供給を行う。すなわち、負荷4は商用電
源5及びインバータ1の双方から電力供給を受けること
になる。そのため、負荷4への電力供給量は充分なもの
となり、従来のようにインバータ1の過電流保護機能が
働いてしまうことにより、負荷4への電力供給を継続で
きなくなる事態を回避することができる。なお、詳しい
説明は省略するが、一時的過負荷状態を脱した後はイン
バータ1の運転を停止し、再び商用電源5のみにより負
荷4に対する電力供給を行わせる構成とすることも可能
である。
The switching control circuit 15A outputs the power failure detection signal 17
And the power direction determination signal 39 indicating the direction opposite to the load regeneration direction, the connection state of the semiconductor switch 7 is turned on by the functions of the hold circuit 40 and the changeover switches 41a to 41c. maintain. Therefore, power supply from the commercial power supply 5 to the load 4 is continued. Further, the inverter 1 is started under the control of the inverter control circuit 9A, and supplies power to the load 4 via the inverter transformer 3. That is, the load 4 receives power supply from both the commercial power supply 5 and the inverter 1. Therefore, the amount of power supply to the load 4 becomes sufficient, and it is possible to avoid a situation in which power supply to the load 4 cannot be continued because the overcurrent protection function of the inverter 1 works as in the related art. . Although a detailed description is omitted, it is also possible to adopt a configuration in which the operation of the inverter 1 is stopped after the temporary overload state is released, and the power supply to the load 4 is performed only by the commercial power supply 5 again.

【0037】図3は、本発明の第2の実施形態の構成図
である。図3が図1と異なる点は、電流検出器48が商
用電源5と接続状態切換手段6との間に設けられてお
り、電力方向判定回路36の乗算器37は、電圧検出器
16及び電流検出器48からの検出信号を入力するよう
になっている点である。その他の点については、図1と
同様であるため重複した説明を省略する。
FIG. 3 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is different from FIG. 1 in that a current detector 48 is provided between the commercial power supply 5 and the connection state switching means 6, and a multiplier 37 of the power direction determination circuit 36 includes a voltage detector 16 and a current detector The point is that a detection signal from the detector 48 is input. The other points are the same as those in FIG.

【0038】本実施形態の構成は、負荷4側付近の電圧
検出及び電流検出によっては電力量及び電力方向の判定
を行い難い場合等に有効な構成である。例えば、負荷4
に限流リアクトルが接続される場合があるが、このよう
な場合には、商用電源5側で発生した短絡事故の影響が
負荷側においては緩衝されるため、負荷4側付近の電圧
検出値及び電流検出値は正確なものとならない虞があ
る。よって、このような場合も考慮して、本実施形態で
は、商用電源5側の電圧検出値及び電流検出値により電
力量及び電力方向の判定を行うようにしている。
The configuration of this embodiment is effective when it is difficult to determine the power amount and the power direction by detecting the voltage and the current near the load 4. For example, load 4
In such a case, the influence of the short-circuit accident occurring on the commercial power supply 5 side is buffered on the load side, so that the voltage detection value near the load 4 side and The current detection value may not be accurate. Therefore, in consideration of such a case, in the present embodiment, the determination of the power amount and the power direction is performed based on the voltage detection value and the current detection value on the commercial power supply 5 side.

【0039】図4は、本発明の第3の実施形態の構成図
である。図4が図1と異なる点は、インバータ1とイン
バータトランス3との間に電流検出器42が付加されて
おり、更に、この電流検出器42からの電流検出信号の
入力に基づきゲート制御回路12Aに対して過電流制御
信号44を出力する過電流制御回路43がインバータ制
御回路9Cに付加されている点である。その他の点につ
いては、図1と同様であるため重複した説明を省略す
る。
FIG. 4 is a configuration diagram of a third embodiment of the present invention. FIG. 4 differs from FIG. 1 in that a current detector 42 is added between the inverter 1 and the inverter transformer 3, and the gate control circuit 12 </ b> A based on the input of a current detection signal from the current detector 42. Is that an overcurrent control circuit 43 that outputs an overcurrent control signal 44 is added to the inverter control circuit 9C. The other points are the same as those in FIG.

【0040】図5は、図4におけるゲート制御回路12
Aの構成図である。図5のゲート制御回路12Aが図1
3に示した従来のゲート制御回路12と異なる点は、ゲ
ート信号出力回路35a〜35cの出力側に、過電流制
御信号44によって接点の切換動作を行う切換スイッチ
45a〜45cが設けられている点である。
FIG. 5 shows the gate control circuit 12 shown in FIG.
FIG. The gate control circuit 12A of FIG.
The difference from the conventional gate control circuit 12 shown in FIG. 3 is that changeover switches 45a to 45c for performing a contact switching operation by an overcurrent control signal 44 are provided on the output side of the gate signal output circuits 35a to 35c. It is.

【0041】次に、この第3の実施形態における過電流
制御回路43の動作につき説明する。過電流制御回路4
3は、電流検出器42からの電流検出信号を常時入力し
ており、この電流検出信号が一定レベル(インバータ1
自体の過電流保護機能において設定された過電流レベル
よりも低いレベルである)以上になるとゲート制御回路
12Aに対して過電流制御信号44を出力する。ゲート
制御回路12Aは、この過電流制御信号44を入力する
と、それまでオン状態になっていた切換スイッチ45a
〜45cをオフ状態に切り換え、ゲート信号出力回路3
5a〜35cからのゲート信号22の出力を停止する。
これにより、インバータ1から出力される電流量は速や
かに減少する。そして、電流検出器42からの電流検出
信号が一定レベルを下回ると、過電流制御回路43から
ゲート制御回路12Aへの過電流制御信号44の出力は
停止される。したがって、切換スイッチ45a〜45c
は、オフ状態からオン状態に復帰し、再びゲート信号出
力回路35a〜35cからゲート信号22が出力される
ことになる。
Next, the operation of the overcurrent control circuit 43 in the third embodiment will be described. Overcurrent control circuit 4
3 always receives a current detection signal from the current detector 42, and outputs the current detection signal at a fixed level (inverter 1).
When the level is higher than the overcurrent level set in the own overcurrent protection function) or more, an overcurrent control signal 44 is output to the gate control circuit 12A. When the overcurrent control signal 44 is input, the gate control circuit 12A receives the changeover switch 45a which has been turned on until then.
To 45c are turned off, and the gate signal output circuit 3
The output of the gate signal 22 from 5a to 35c is stopped.
Thus, the amount of current output from inverter 1 decreases quickly. When the current detection signal from the current detector 42 falls below a certain level, the output of the overcurrent control signal 44 from the overcurrent control circuit 43 to the gate control circuit 12A is stopped. Therefore, the changeover switches 45a to 45c
Returns from the off state to the on state, and the gate signal 22 is output again from the gate signal output circuits 35a to 35c.

【0042】このように、本実施形態では過電流制御回
路43がゲート制御回路12Aからのゲート信号22の
出力を制御することによってインバータ1の出力を制御
し、インバータ1自体が持っている過電流保護機能が働
くのを防止している。したがって、インバータ1を商用
電源5と連係させて運転している最中に、突然位相差や
電圧差が発生しても、インバータ1はそれ自体の過電流
保護機能によって運転が停止することはなく、継続して
負荷4に対する電力供給を行うことが可能になる。
As described above, in this embodiment, the overcurrent control circuit 43 controls the output of the inverter 1 by controlling the output of the gate signal 22 from the gate control circuit 12A, and the overcurrent control of the inverter 1 itself is performed. It prevents the protection function from working. Therefore, even if a phase difference or a voltage difference occurs suddenly while the inverter 1 is operated in cooperation with the commercial power supply 5, the operation of the inverter 1 is not stopped by its own overcurrent protection function. , The power supply to the load 4 can be continuously performed.

【0043】図6は、本発明の第4の実施形態の構成図
である。図6が図4と異なる点は、図3と同様に、電流
検出器48が商用電源5と接続状態切換手段6との間に
設けられており、電力方向判定回路36の乗算器37
は、電圧検出器16及び電流検出器48からの検出信号
を入力するようになっている点である。その他の点につ
いては、図4と同様であるため重複した説明を省略す
る。
FIG. 6 is a configuration diagram of a fourth embodiment of the present invention. FIG. 6 is different from FIG. 4 in that a current detector 48 is provided between the commercial power supply 5 and the connection state switching means 6 as in FIG.
Is that the detection signals from the voltage detector 16 and the current detector 48 are input. Other points are the same as those in FIG.

【0044】図7は、本発明の第5の実施形態の構成図
である。図7が図1と異なる点は、図1における電流検
出器48及び電力方向判定回路36が削除され、代わり
にインバータ制御回路9E内に手動操作回路46が付加
されている点である。この手動操作回路46は、オペレ
ータの操作に基づく手動操作信号47を切換制御回路1
5に出力し、半導体スイッチ7の切換をオペレータの意
思により制御できるようにしたものである。
FIG. 7 is a configuration diagram of a fifth embodiment of the present invention. FIG. 7 differs from FIG. 1 in that the current detector 48 and the power direction determination circuit 36 in FIG. 1 are deleted, and a manual operation circuit 46 is added in the inverter control circuit 9E instead. The manual operation circuit 46 outputs a manual operation signal 47 based on the operation of the operator to the switching control circuit 1.
5 so that the switching of the semiconductor switch 7 can be controlled by the operator's intention.

【0045】本実施形態の構成によれば、負荷4側にお
いて大容量のモータを起動したり、大容量の変圧器を投
入するタイミングすなわち一時的過負荷が発生するタイ
ミングが分かっている場合に、予め手動操作回路46か
らの手動操作信号47を切換制御回路15に入力させて
おくことができる。これにより、切換制御回路15は停
電検出回路13からの停電検出信号17を入力しても、
半導体スイッチ7をそのままオン状態に維持しておくこ
とができる。したがって、本実施形態によれば、手動操
作回路46を付加しただけの簡単な構成により第1及び
第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
According to the configuration of this embodiment, when the timing of starting a large-capacity motor on the load 4 side or turning on a large-capacity transformer, that is, the timing at which a temporary overload occurs, is known. A manual operation signal 47 from the manual operation circuit 46 can be input to the switching control circuit 15 in advance. Thus, even when the switching control circuit 15 receives the power failure detection signal 17 from the power failure detection circuit 13,
The semiconductor switch 7 can be kept in the ON state as it is. Therefore, according to the present embodiment, the same effect as in the first and second embodiments can be obtained with a simple configuration in which only the manual operation circuit 46 is added.

【0046】図8は、本発明の第6の実施形態の構成図
である。図8が図7と異なる点は、電流検出器42及び
過電流制御回路43が付加されている点であり、その他
の点は図7と同様である。その他の点については、図7
と同様であるため重複した説明を省略する。そして、本
実施形態によれば、手動操作回路46を付加しただけの
簡単な構成により第3及び第4の実施形態と同様の効果
を得ることができる。
FIG. 8 is a configuration diagram of a sixth embodiment of the present invention. FIG. 8 differs from FIG. 7 in that a current detector 42 and an overcurrent control circuit 43 are added, and the other points are the same as those in FIG. 7. For other points, see FIG.
The description is omitted because it is the same as that of FIG. According to this embodiment, the same effects as those of the third and fourth embodiments can be obtained with a simple configuration in which only the manual operation circuit 46 is added.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、商用電
源から負荷に対して電力供給が行われている間に一時的
な過負荷状態が発生しても、継続して負荷に対する電力
供給を行うことが可能になる。
As described above, according to the present invention, even if a temporary overload state occurs while power is supplied from a commercial power supply to a load, the power to the load is continuously maintained. It becomes possible to supply.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】図1における切換制御回路15Aの要部構成
図。
FIG. 2 is a configuration diagram of a main part of a switching control circuit 15A in FIG. 1;

【図3】本発明の第2の実施形態の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施形態の構成図。FIG. 4 is a configuration diagram of a third embodiment of the present invention.

【図5】図4におけるゲート制御回路12Aの構成図。FIG. 5 is a configuration diagram of a gate control circuit 12A in FIG. 4;

【図6】本発明の第4の実施形態の構成図。FIG. 6 is a configuration diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施形態の構成図。FIG. 7 is a configuration diagram of a fifth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第6の実施形態の構成図。FIG. 8 is a configuration diagram of a sixth embodiment of the present invention.

【図9】従来装置の構成図。FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional device.

【図10】図9におけるインバータ1の構成図。FIG. 10 is a configuration diagram of an inverter 1 in FIG. 9;

【図11】図9における基準発生回路10の構成図。11 is a configuration diagram of a reference generation circuit 10 in FIG.

【図12】図9における出力電圧制御回路11の構成
図。
FIG. 12 is a configuration diagram of an output voltage control circuit 11 in FIG. 9;

【図13】図9におけるゲート制御回路12の構成図。FIG. 13 is a configuration diagram of a gate control circuit 12 in FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インバータ(電力変換器) 2 バッテリー 3 インバータトランス 4 負荷 5 商用電源 6 接続状態切換手段 7,7A〜7C 半導体スイッチ 8 接触器 9,9A〜9F インバータ制御回路(変換器制御回
路) 10 基準発生回路 11 出力電圧制御回路 12,12A ゲート制御回路 13 停電検出回路 14 PLL回路 15,15A 切換制御回路 16 電圧検出器 17 停電検出信号 18 切換制御信号 19 出力電圧基準信号 20 出力電圧位相基準信号 21 出力電圧指令信号 22 ゲート信号 23 電圧検出器 24 出力電圧フィードバック信号 25 ゲート駆動回路 26 直流コンデンサ 27a〜27c 電圧基準発生部 28a〜28c 乗算器 29 ソフトスタート回路 30a〜30c 減算器 31a〜31c PI制御回路 32 キャリア信号発生回路 33a〜33c 減算器 34a〜34c コンパレータ 35a〜35c ゲート信号出力回路 36 電力方向判定回路 37 乗算器 38 判定手段 39 電力方向判定信号 40 ホールド回路 41a〜41c 切換スイッチ 42 電流検出器 43 過電流制御回路 44 過電流制御信号 45a〜45c 切換スイッチ 46 手動操作回路 47 手動操作信号 48 電流検出器 S1〜S6 スイッチング素子 D 逆電圧防止用ダイオード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inverter (power converter) 2 Battery 3 Inverter transformer 4 Load 5 Commercial power supply 6 Connection state switching means 7, 7A-7C Semiconductor switch 8 Contactor 9, 9A-9F Inverter control circuit (Converter control circuit) 10 Reference generation circuit Reference Signs List 11 output voltage control circuit 12, 12A gate control circuit 13 power failure detection circuit 14 PLL circuit 15, 15A switching control circuit 16 voltage detector 17 power failure detection signal 18 switching control signal 19 output voltage reference signal 20 output voltage phase reference signal 21 output voltage Command signal 22 Gate signal 23 Voltage detector 24 Output voltage feedback signal 25 Gate drive circuit 26 DC capacitor 27a-27c Voltage reference generator 28a-28c Multiplier 29 Soft start circuit 30a-30c Subtractor 31a-31c PI control circuit 32 Carry Signal generation circuits 33a to 33c Subtractors 34a to 34c Comparators 35a to 35c Gate signal output circuits 36 Power direction determination circuits 37 Multipliers 38 Determination means 39 Power direction determination signals 40 Hold circuits 41a to 41c Changeover switches 42 Current detectors 43 Overcurrent Control circuit 44 Overcurrent control signal 45a to 45c Changeover switch 46 Manual operation circuit 47 Manual operation signal 48 Current detector S1 to S6 Switching element D Reverse voltage prevention diode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5G003 AA01 BA01 DA07 DA18 GA01 GA02 GB06 5G015 FA16 GA06 JA10 JA11 JA32 JA34 JA35 JA52 5H007 BB05 CA01 CA03 CC01 CC32 DA06 DB01 DC02 DC05 EA13 FA02 FA03 GA02 GA09  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5G003 AA01 BA01 DA07 DA18 GA01 GA02 GB06 5G015 FA16 GA06 JA10 JA11 JA32 JA34 JA35 JA52 5H007 BB05 CA01 CA03 CC01 CC32 DA06 DB01 DC02 DC05 EA13 FA02 FA03 GA02 GA09

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】常時は商用電源から電力供給を受ける負荷
に対して電力供給を行うことが可能な電力変換器と、 前記商用電源と前記負荷との間の電力供給路に配設され
ると共に半導体スイッチを含んで構成され、この半導体
スイッチのオンオフ制御により前記商用電源と前記負荷
及び前記電力変換器との間の接続状態を切り換える接続
状態切換手段と、 前記接続状態切換手段の切換動作を制御し、前記商用電
源が停電状態にあることを示す電圧低下を検出した場合
に前記電力変換器に前記負荷への電力供給を行わせる変
換器制御回路と、 を備えた無停電電源装置において、 前記変換器制御回路は、前記商用電源と前記負荷との間
で授受される電力の方向を判定する電力方向判定回路を
有しており、前記商用電源の停電検出時の電力方向が負
荷回生方向でない場合には、前記接続状態切換手段を供
給路遮断状態とすることなく、前記電力変換器に前記負
荷への電力供給を行わせるものである、 ことを特徴とする無停電電源装置。
1. A power converter capable of constantly supplying power to a load that is supplied with power from a commercial power supply, and a power converter provided in a power supply path between the commercial power supply and the load. A connection state switching unit configured to switch a connection state between the commercial power supply, the load, and the power converter by on / off control of the semiconductor switch; and controlling a switching operation of the connection state switching unit. And a converter control circuit for causing the power converter to supply power to the load when detecting a voltage drop indicating that the commercial power supply is in a power failure state. The converter control circuit has a power direction determination circuit that determines a direction of power transmitted and received between the commercial power supply and the load, and the power direction when the power failure of the commercial power supply is detected is determined by the load direction. When the power supply is not in the regenerative direction, the power converter causes the power converter to supply power to the load without setting the connection state switching unit to a supply path cutoff state.
【請求項2】前記電力方向判定回路は、前記商用電源と
前記接続状態切換手段との間の電力供給路における電圧
及び電流の検出に基づき電力方向の判定を行うものであ
る、 ことを特徴とする請求項1記載の無停電電源装置。
2. The power direction determining circuit determines the power direction based on detection of a voltage and a current in a power supply path between the commercial power supply and the connection state switching means. The uninterruptible power supply according to claim 1.
【請求項3】前記変換器制御回路は、前記電力変換器の
出力電流検出値が一定以上となった場合に、前記電力変
換器の出力電流を減少させる過電流制御回路を有するも
のである、 ことを特徴とする請求項1又は2記載の無停電電源装
置。
3. The converter control circuit includes an overcurrent control circuit that reduces an output current of the power converter when an output current detection value of the power converter becomes equal to or greater than a predetermined value. The uninterruptible power supply according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】常時は商用電源から電力供給を受ける負荷
に対して電力供給を行うことが可能な電力変換器と、 前記商用電源と前記負荷との間の電力供給路に配設され
ると共に半導体スイッチを含んで構成され、この半導体
スイッチのオンオフ制御により前記商用電源と前記負荷
及び前記電力変換器との間の接続状態を切り換える接続
状態切換手段と、 前記接続状態切換手段の切換動作を制御し、前記商用電
源が停電状態にあることを示す電圧低下を検出した場合
に前記電力変換器に前記負荷への電力供給を行わせる変
換器制御回路と、 を備えた無停電電源装置において、 前記変換器制御回路は、前記接続状態切換手段の切換動
作についての制御を手動により行うための手動操作回路
を有するものである、 ことを特徴とする無停電電源装置。
4. A power converter capable of constantly supplying power to a load which is supplied with power from a commercial power supply, wherein the power converter is provided in a power supply path between the commercial power supply and the load. A connection state switching unit configured to switch a connection state between the commercial power supply, the load, and the power converter by on / off control of the semiconductor switch; and controlling a switching operation of the connection state switching unit. And a converter control circuit for causing the power converter to supply power to the load when detecting a voltage drop indicating that the commercial power supply is in a power failure state. The converter control circuit has a manual operation circuit for manually controlling the switching operation of the connection state switching means, characterized in that:
【請求項5】前記変換器制御回路は、前記電力変換器の
出力電流検出値が一定以上となった場合に、前記電力変
換器の出力電流を減少させる過電流制御回路を有するも
のである、 ことを特徴とする請求項4記載の無停電電源装置。
5. The converter control circuit according to claim 1, further comprising an overcurrent control circuit configured to reduce an output current of the power converter when an output current detection value of the power converter becomes equal to or more than a predetermined value. The uninterruptible power supply according to claim 4, characterized in that:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008295160A (en) * 2007-05-23 2008-12-04 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp Uninterruptible power supply unit
JP2009089534A (en) * 2007-10-01 2009-04-23 Daihen Corp Pwm signal generating circuit, grid connection inverter system with this pwm signal generating circuit, and program for achieving this pwm signal generating circuit

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