JP2003087996A - 待機型無停電電源装置 - Google Patents

待機型無停電電源装置

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JP2003087996A
JP2003087996A JP2001275582A JP2001275582A JP2003087996A JP 2003087996 A JP2003087996 A JP 2003087996A JP 2001275582 A JP2001275582 A JP 2001275582A JP 2001275582 A JP2001275582 A JP 2001275582A JP 2003087996 A JP2003087996 A JP 2003087996A
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inverter device
power supply
inverter
load
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Yasuhiro Jin
康博 神
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、商用電源に連続的な瞬時停電等の
異常が発生した場合でも、インバータ装置から負荷への
給電継続時間を延長させることで、負荷への給電信頼性
を向上させることを目的とする。 【解決手段】 インバータ装置の運転中に電力蓄積手段
からインバータ装置に供給された直流電力量をカウント
するカウント手段53と、カウント手段53でカウント
された直流電力量をインバータ装置の許容電力量に応じ
て定めたカウンタ最大値と比較する判定手段54とを有
し、判定手段54の判定結果によりインバータ装置の運
転時間を制御することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、商用電源の異常時
に電力蓄積手段の直流電力をインバータ装置で交流電力
に変換して負荷給電する待機型無停電電源装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の待機型無停電電源装置の構成例を
図5を用いて説明する。待機型無停電電源装置は交流電
力を供給する商用電源7と、商用電源7から供給される
交流電力を開閉するためのサイリスタ等の半導体スイッ
チ5又は接触器4あるいはその両方により構成した交流
スイッチ3と、整流器または蓄電池あるいはこれらを併
用した直流電力を供給する直流電源(電力蓄積手段)1
0と、直流電源10からの直流電力を交流電力に変換す
るインバータ装置1とを備え、インバータ装置1の出力
はインバータトランス2を介して負荷6に供給されるよ
うになっている。インバータトランス2には電圧検出器
8aが接続されている。電圧検出器8aの出力はインバ
ータ制御回路11に入力され、インバータ制御回路11
内の出力電圧制御回路23に出力フィードバック信号3
1として入力されている。電圧検出器8bは商用電源7
に接続されている。電圧検出器8bの出力32はPLL
回路22に入力され、PLL回路22の出力は出力電圧
制御回路23に電圧位相基準信号33として入力されて
いる。基準発生回路21は待機型無停電電源装置が本来
出力するべき電圧に対応した出力電圧基準信号34を出
力電圧制御回路23に出力する。出力電圧制御回路23
は、出力フィードバック信号31と出力電圧基準信号3
4が等しくなるように、出力電圧指令35をゲート制御
回路24に出力する。ゲート制御回路24は出力電圧指
令35によりインバータ装置1にゲート信号37を出力
する。ゲート信号37は、規定の時間の間だけ運転時間
判定回路25より出力されるインバータ運転時間判定信
号36がゲート制御回路24に入力されている間のみ出
力される。
【0003】図11は、運転時間判定回路25の構成例
を示している。商用電源7に接続された電圧検出器8b
の出力32が運転時間判定回路25内の停電検出回路5
1に入力され、瞬時電圧低下又は瞬時停電等の商用電源
7の異常を検出する。商用電源7の異常を検出する方法
は、予め商用電源7の位相と電圧振幅の関係をテーブル
として格納しておき、その値と逐次比較する方法や商用
電源7の電圧を座標変換し、その電圧振幅により判定す
る方法などがあるが、ここでは特に定めない。商用電源
7の異常を検出した場合は、停電検出回路51の停電検
出信号によりインバータ運転指令71が出力され、カウ
ンタ53に入力される。インバータ運転指令71が出力
されている間、カウンタ53の値をアップカウントし、
インバータ装置1の運転時間をカウントする。カウンタ
最大値出力回路56は予め決められているカウンタ最大
値を比較回路54に出力し、比較回路54によりカウン
タ53の出力と比較する。カウンタ53の出力値がカウ
ンタ最大値を超えない間は比較回路54よりインバータ
運転時間判定信号36がゲート制御回路24に出力され
る。ゲート制御回路24はインバータ運転時間判定信号
36が入力されている間、インバータ装置1を連続運転
するようにゲート信号を出力する。このようにして、イ
ンバータ装置1は予め定めてある運転時間連続して運転
される。
【0004】次に、待機型無停電電源装置全体の動作を
説明する。商用電源7が健全の際には、オンにした交流
スイッチ3を介して商用電源7の交流電力を負荷に供給
する。商用電源7に瞬時停電又は瞬時電圧低下等の異常
が発生した場合には、交流スイッチ3をオフにすること
により商用電源側回路を切り離し、インバータ装置1を
運転し、直流電源10の直流電力を所定周波数、所定電
圧の交流電力に変換し、予め定めてある運転時間だけ連
続して負荷6に交流電力供給を継続できるように無停電
化する。このような構成からなる待機型無停電電源装置
では、商用電源7に異常が発生した場合には、インバー
タ装置1を予め定めてある運転時間の間だけ連続運転し
て負荷6へ給電を行うため、インバータ装置1を常時連
続運転する場合と比較して、インバータ装置1の冷却用
フィンや冷却用ファン等の冷却機構を簡素化することが
可能となり、インバータ装置1を安価で小型化すること
が可能となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のような待機型無
停電電源装置の負荷給電の信頼性は、インバータ装置1
の運転時間が重要となる。従来の待機型無停電電源装置
では、商用電源7に異常が発生した場合、インバータ装
置1から負荷6へ交流電力が供給されるが、従来のイン
バータ装置1の運転時間制御ではインバータ装置1の運
転中に商用電源7の異常が回復し、インバータ装置1を
運転する必要がなくなった場合においても、予め定めて
ある運転時間の間はインバータ装置1を連続運転してし
まうため、予め定めた運転時間の終端において再度瞬時
停電又は瞬時電圧低下等の異常が商用電源7に発生した
場合には、負荷6への給電が不可能となる恐れが生じ
る。
【0006】この動作の概念を、図12を参照して説明
する。A点で商用電源7に異常が発生した場合、停電検
出回路51は商用電源7の停電を検出し、インバータ運
転指令71が出力され、インバータ装置1が動作し、負
荷6への給電を開始する。インバータ装置1の運転に伴
い、カウンタ53はアップカウントを行い、その出力7
4がCmaxに至までの一定時間Tの間だけ連続して運
転する。A点で商用電源7に異常が発生した後、商用電
源7がB点、C点において停電と復電とを繰り返した場
合、B点で発生した停電は予め定めたインバータ装置1
の運転時間T内で復電しているため、負荷6への電力供
給は継続されるが、C点で発生した停電は予め定めたイ
ンバータ装置1の運転時間Tを超えて継続しているた
め、予め定めたインバータ装置1の運転時間Tを超えて
商用電源7が復電するまでの期間は負荷6への電力供給
が不可能となる。また、インバータ装置1の冷却機構の
簡素化に伴い、インバータ装置1の規定の定格値におい
て、予め定めた運転時間を超えてインバータ装置1を連
続運転させ、負荷6への給電を継続させることは、イン
バータ装置1の保護の観点から困難である。
【0007】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
商用電源に連続的な瞬時停電又は瞬時電圧低下等の異常
が発生した場合においても、インバータ装置から負荷へ
の給電継続時間を延長させることにより、負荷への給電
信頼性を向上させることができる待機型無停電電源装置
を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明は、通常時に商用電源からの交
流電力を負荷へ給電し、前記商用電源の異常時には電力
蓄積手段の直流電力をインバータ装置で交流電力に変換
し、この交流電力を前記負荷へ切り換え給電するように
した待機型無停電電源装置において、前記電力蓄積手段
から前記インバータ装置に供給される直流電力を演算す
る演算手段と、前記インバータ装置の運転中に前記演算
手段からの直流電力を入力し前記電力蓄積手段から前記
インバータ装置に供給された直流電力量をカウントする
カウント手段と、このカウント手段でカウントされた直
流電力量を前記インバータ装置の許容電力量に応じて定
めたカウンタ最大値と比較する判定手段とを有し、この
判定手段の判定結果により前記インバータ装置の運転時
間を制御することを要旨とする。この構成により、商用
電源に異常が発生したときのインバータ装置の運転開始
に伴い、カウント手段は電力蓄積手段からインバータ装
置に供給された直流電力量をカウントする。このカウン
ト値がインバータ装置の許容電力量に応じて定めたカウ
ンタ最大値を超えない範囲ではインバータ装置を運転制
御することが可能となるので、商用電源に連続的な瞬時
停電等の異常が発生した場合においても、インバータ装
置から負荷への給電継続時間を延長することが可能とな
る。
【0009】請求項2記載の発明は、請求項1記載の待
機型無停電電源装置において、前記演算手段は、前記電
力蓄積手段の電圧定格に相当する電圧値が予め設定さ
れ、前記電力蓄積手段から供給される直流電流の検出値
のみを入力して直流電力を演算することを要旨とする。
この構成により、インバータ装置の運転時間は、通常、
短時間であるため、その間、電力蓄積手段の電圧に変化
がないと考えることができる。このことから演算手段に
電力蓄積手段の電圧定格に相当する電圧値を予め設定し
ておくことで、少ない検出器数で、請求項1記載の発明
と略同様の作用が得られる。
【0010】請求項3記載の発明は、通常時に商用電源
からの交流電力を負荷へ給電し、前記商用電源の異常時
には電力蓄積手段の直流電力をインバータ装置で交流電
力に変換し、この交流電力を前記負荷へ切り換え給電す
るようにした待機型無停電電源装置において、前記イン
バータ装置から前記負荷に供給される交流電力を演算す
る演算手段と、前記インバータ装置の運転中に前記演算
手段からの交流電力を入力し前記インバータ装置から前
記負荷に供給された交流電力量をカウントするカウント
手段と、このカウント手段でカウントされた交流電力量
を前記インバータ装置の許容電力量に応じて定めたカウ
ンタ最大値と比較する判定手段とを有し、この判定手段
の判定結果により前記インバータ装置の運転時間を制御
することを要旨とする。この構成により、商用電源に異
常が発生したときのインバータ装置の運転開始に伴い、
カウント手段はインバータ装置から負荷に供給された交
流電力量をカウントする。このカウント値がインバータ
装置の許容電力量に応じて定めたカウンタ最大値を超え
ない範囲ではインバータ装置を運転制御することが可能
となるので、商用電源に連続的な瞬時停電等の異常が発
生した場合においても、インバータ装置から負荷への給
電継続時間を延長することが可能となる。
【0011】請求項4記載の発明は、請求項3記載の待
機型無停電電源装置において、前記演算手段は、前記イ
ンバータ装置の定格出力電圧に相当する電圧値が予め設
定され、前記インバータ装置から供給される交流電流の
検出値のみを入力して交流電力を演算することを要旨と
する。この構成により、インバータ装置の運転時間は、
通常、短時間であるため、その間、インバータ装置の出
力電圧に変化がないと考えることができる。このことか
ら演算手段にインバータ装置の電圧定格に相当する電圧
値を予め設定しておくことで、少ない検出器数で、請求
項3記載の発明と略同様の作用が得られる。
【0012】請求項5記載の発明は、通常時に商用電源
からの交流電力を負荷へ給電し、前記商用電源の異常時
には電力蓄積手段の直流電力をインバータ装置で交流電
力に変換し、この交流電力を前記負荷へ切り換え給電す
るようにした待機型無停電電源装置において、前記イン
バータ装置の温度上昇を演算する演算手段と、前記イン
バータ装置の運転中に前記演算手段からの温度上昇を入
力し前記インバータ装置の温度上昇値をカウントするカ
ウント手段と、このカウント手段でカウントされた温度
上昇値を前記インバータ装置の許容上昇温度に応じて定
めたカウンタ最大値と比較する判定手段とを有し、この
判定手段の判定結果により前記インバータ装置の運転時
間を制御することを要旨とする。この構成により、商用
電源に異常が発生したときのインバータ装置の運転開始
に伴い、カウント手段はインバータ装置の温度上昇値を
カウントする。このカウント値がインバータ装置の許容
上昇温度に応じて定めたカウンタ最大値を超えない範囲
ではインバータ装置を運転制御することが可能となるの
で、商用電源に連続的な瞬時停電等の異常が発生した場
合においても、インバータ装置から負荷への給電継続時
間を延長することが可能となる。
【0013】請求項6記載の発明は、通常時に商用電源
からの交流電力を負荷へ給電し、前記商用電源の異常時
には電力蓄積手段の直流電力をインバータ装置で交流電
力に変換し、この交流電力を前記負荷へ切り換え給電す
るようにした待機型無停電電源装置において、前記イン
バータ装置の運転中に当該インバータ装置の運転時間を
カウントするカウント手段と、このカウント手段でカウ
ントされた運転時間を前記電力蓄積手段の供給可能直流
電力量に対する当該電力蓄積手段の残電力容量の比によ
り定まるカウンタ最大値と比較する判定手段とを有し、
この判定手段の判定結果により前記インバータ装置の運
転時間を制御することを要旨とする。この構成により、
商用電源に異常が発生したときのインバータ装置の運転
開始に伴い、カウント手段はインバータ装置の運転時間
をカウントする。このカウント値が電力蓄積手段の供給
可能直流電力量に対する当該電力蓄積手段の残電力容量
の比により定まるカウンタ最大値を超えない範囲ではイ
ンバータ装置を運転制御することが可能となるので、商
用電源に連続的な瞬時停電等の異常が発生した場合にお
いても、インバータ装置から負荷への給電継続時間を延
長することが可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0015】図1乃至図3は、本発明の第1の実施の形
態を示す図である。なお、図1、図2及び後述の第2の
実施の形態以下の各実施の形態を示す図において前記図
10、図11における構成要素と同一ないし均等のもの
は、前記と同一符号を以って示し、重複した説明を省略
する。まず、図1を用いて、本実施の形態の待機型無停
電電源装置の全体構成を説明する。本実施の形態では、
電力蓄積手段としての直流電源10の直流電源電圧を検
出する電圧検出器8cの検出出力39及び直流電源10
からの直流電源電流を検出する電流検出器9aの検出出
力40がインバータ制御回路11A内の運転時間判定回
路25Aに入力されている。
【0016】図2は、運転時間判定回路25Aの内部構
成を示している。運転時間判定回路25Aには、電圧検
出器8cの検出出力39及び電流検出器9aの検出出力
40より直流電源10からインバータ装置1に供給され
る直流電力を演算するための演算手段としての乗算器5
2、インバータ装置1の定格値より予め設定されるダウ
ンカウンタ基準値72を出力するダウンカウンタ基準発
生回路55、インバータ運転指令71に基づいて加算と
減算を切り換えるカウント手段としてのカウンタ53、
インバータ装置1の定格値から予め決定される許容電力
量により定まるカウンタ最大値75を出力するカウンタ
最大値出力回路56A及びカウンタ53でカウントされ
た直流電力量をカウンタ最大値75と比較する判定手段
としての比較回路54が備えられている。
【0017】次に、上述のように構成された待機型無停
電電源装置の作用を説明する。商用電源7に接続された
電圧検出器8bの出力32が運転時間判定回路25A内
の停電検出回路51に入力され、商用電源7に異常が発
生した場合、停電検出回路51は商用電源7の停電を検
出する。この停電検出により、停電検出回路51はイン
バータ運転指令71を出力し、インバータ装置1が動作
し、交流スイッチ3をオフし、インバータ装置1からの
交流電力を負荷6へ供給するように切り換える。また、
乗算器52は、電圧検出器8cの検出出力39及び電流
検出器9aの検出出力40より直流電源10からインバ
ータ装置1に供給される直流電圧を演算する。この直流
電源10の出力直流電力77と停電検出回路51からの
インバータ運転指令71はカウンタ53に入力され、イ
ンバータ運転指令71が出力されている間、カウンタ5
3の値をアップカウントし、直流電源10からインバー
タ装置1に供給された直流電力量をカウントする。この
カウンタ53からの出力直流電力量74は、比較回路5
4に入力され、カウンタ最大値出力回路56からのカウ
ンタ最大値75と比較される。そして、カウンタ53の
出力直流電力量74がカウンタ最大値75を超えない間
は比較回路54よりゲート制御回路24にインバータ運
転時間制御信号36が出力される。インバータ運転時間
制御信号36が出力されている間、ゲート制御回路24
はゲート信号37を出力し、インバータ装置1を連続運
転する。一方、インバータ装置1の運転中も停電検出回
路51は商用電源7の状態を監視し、商用電源7が健全
な状態に回復したことを確認した場合は、停電検出回路
51は商用電源7の復電を検出し、インバータ運転指令
71の出力が停止され、インバータ装置1を停止し、交
流スイッチ3をオンし、商用電源7から負荷6へ交流電
力を供給するように切り換える。インバータ装置1の定
格値、例えば電力蓄積装置10の単位時間当たりの充電
量やインバータ装置1の単位時間当たりの放熱量などか
ら予め規定してあるダウンカウンタ基準発生回路55の
ダウンカウンタ基準値72をカウンタ53に入力し、イ
ンバータ運転指令71が出力されていない間はカウンタ
53をダウンカウントする。以上の動作を行うことによ
り、インバータ装置1の運転時間を制御する。
【0018】このインバータ装置1の運転時間制御の概
念を、図3を用いて、さらに説明する。A点で商用電源
7に異常が発生した場合、停電検出回路51は商用電源
7の停電を検出し、インバータ運転指令71が出力さ
れ、インバータ装置1が動作し、負荷6への給電を開始
する。インバータ装置1の運転に伴い、カウンタ53は
アップカウントを行う。商用電源7が停電した場合に
は、停電検出回路51は商用電源7の復電を検出し、イ
ンバータ運転指令71の出力が停止され、インバータ装
置1が停止し、商用電源7から負荷6へ電力を供給す
る。インバータ装置1の停止に伴い、カウンタ53はダ
ウンカウントを行う。カウンタ53の出力直流電力量7
4がカウンタの最大値Cmaxを超えない範囲では、イ
ンバータ装置1を運転させることが可能となるので、前
記図12と同様の周期で商用電源7が停電と復電とを繰
り返した場合でも、インバータ装置1の給電継続時間を
延長することができ、C点で発生した商用電源7の停電
に対しても負荷6への電力供給を継続することが可能に
なる。この図3のインバータ装置1の動作タイミングチ
ャートは、後述の各実施の形態のインバータ装置1の動
作に対しても適用することができる。
【0019】このように、待機型無停電電源装置は、イ
ンバータ装置1の定格値から予め決定される許容電力量
によりカウンタ最大値75を決定する。カウンタ53は
インバータ運転時には直流電源10からインバータ装置
1に供給された直流電力量によりアップカウント、停止
時には規定値によりダウンカウントされる。比較回路5
4は、カウンタ53の出力直流電力量74とカウンタ最
大値75を比較し、その判定結果によってインバータ装
置1の運転時間を制御することにより、インバータ装置
1に直流電源10から供給された直流電力量に応じて負
荷給電継続時間を延長することができる。
【0020】本実施の形態によれば、インバータ装置1
の定格容量を増加させることなく、インバータ装置1に
直流電源10から供給された直流電力量に応じてインバ
ータ装置1の運転時間を制御できるため、負荷への給電
信頼性を向上させることができる。
【0021】なお、インバータ装置1の運転時間は短時
間であるため、その間、直流電源10の電圧に変化がな
い(一定である)と考えれば、図1より電圧検出器8c
の検出出力39の代わりに、直流電源10の電圧定格に
相当する値を予め乗算回路52に設定しておけば、電流
検出器9aにより直流電源10からの直流電源電流を検
出するだけで上記と同様の作用・効果を得ることができ
る。
【0022】図4及び図5には、本発明の第2の実施の
形態を示す。本実施の形態では、図4の待機型無停電電
源装置の全体構成において、インバータ装置1の出力交
流電圧を検出する電圧検出器8aの検出出力31及びイ
ンバータ装置1の出力交流電流を検出する電流検出器9
bの検出出力41がインバータ制御回路11B内の運転
時間判定回路25Bに入力されている。
【0023】図4は、運転時間判定回路25Bの内部構
成を示している。運転時間判定回路25Bには、電圧検
出器8aの検出出力31及び電流検出器9bの検出出力
41よりインバータ装置1から負荷6に供給される交流
電力を演算するための演算手段としての乗算器52、イ
ンバータ装置1の定格値から予め決定される許容電力量
により定まるカウンタ最大値75を出力するカウンタ最
大値出力回路56B及びカウンタ53でカウントされた
交流電力量をカウンタ最大値75と比較する判定手段と
しての比較回路54が備えられている。
【0024】次に、上述のように構成された待機型無停
電電源装置の作用を説明する。乗算器52は、電圧検出
器8aの検出出力31及び電流検出器9bの検出出力4
1よりインバータ装置1から負荷6に供給される交流電
力を演算する。このインバータ装置1の出力交流電力7
3と停電検出回路51からのインバータ運転指令71は
カウンタ53に入力され、インバータ運転指令71が出
力されている間、カウンタ53の値をアップカウント
し、インバータ装置1から負荷6に供給された交流電力
量をカウントする。このカウンタ53からの出力交流電
力量74は、比較回路54に入力され、カウンタ最大値
出力回路56からのカウンタ最大値75と比較される。
そして、カウンタ53の出力交流電力量74がカウンタ
最大値75を超えない間は比較回路54よりゲート制御
回路24にインバータ運転時間制御信号36が出力され
る。他の動作は、前記第1の実施の形態と略同様なので
説明を省略する。
【0025】このように、待機型無停電電源装置は、イ
ンバータ装置1の定格値から予め決定される許容電力量
によりカウンタ最大値75を決定する。カウンタ53は
インバータ運転時にはインバータ装置1から負荷6に供
給された交流電力量によりアップカウント、停止時には
規定値によりダウンカウントされる。比較回路54は、
カウンタ53の出力交流電力量74とカウンタ最大値7
5を比較し、その判定結果によってインバータ装置1の
運転時間を制御することにより、インバータ装置1の出
力交流電力量に応じて負荷給電継続時間を延長すること
ができる。
【0026】本実施の形態によれば、インバータ装置1
の定格容量を増加させることなく、インバータ装置1の
出力交流電力に応じてインバータ装置1の運転時間を制
御できるため、負荷への給電信頼性を向上させることが
できる。
【0027】なお、インバータ装置1の運転時間は短時
間であるため、その間、インバータ装置1の出力電圧に
変化がない(一定である)と考えれば、図4より電圧検
出器8aの検出出力31の代わりに、インバータ装置1
の出力電圧定格に相当する値を予め乗算回路52に設定
しておけば、電流検出器9bによりインバータ装置1か
らの出力交流電流を検出するだけで上記と同様の作用・
効果を得ることができる。また、本実施の形態では、イ
ンバータトランス2が存在するため、インバータトラン
ス2の2次側の出力電流及び出力電圧を考えたが、1次
側からインバータ出力電流及びインバータ出力電圧を検
出しても何ら問題はない。
【0028】図6及び図7には、本発明の第3の実施の
形態を示す。本実施の形態では、図6の待機型無停電電
源装置の全体構成において、インバータ装置1の出力交
流電流を検出する電流検出器9cの検出出力42がイン
バータ制御回路11C内の運転時間判定回路25Cに入
力されている。
【0029】図7は、運転時間判定回路25Cの内部構
成を示している。運転時間判定回路25Cには、電流検
出器9cの検出出力42よりインバータ装置1の温度上
昇を求める温度上昇演算手段としてのインバータ温度上
昇算出回路57、インバータ装置1の定格値から予め決
定される許容上昇温度により定まるカウンタ最大値75
を出力するカウンタ最大値出力回路56C及びカウンタ
53でカウントされたインバータ装置1の温度上昇値を
カウンタ最大値75と比較する判定手段としての比較回
路54が備えられている。
【0030】次に、上述のように構成された待機型無停
電電源装置の作用を説明する。インバータ温度上昇算出
回路57は、インバータ装置1を構成している半導体素
子の接合温度等に応じて変化する電流検出器9cの検出
出力42よりインバータ装置1の温度上昇を算出する。
インバータ装置1の温度上昇は、例えば、冷却フィンや
使用している半導体素子の接合温度そのものを求めるこ
とでも行えるが、部位やその個数については特に定めな
い。インバータ温度上昇算出回路57の出力76と停電
検出回路51からのインバータ運転指令71はカウンタ
53に入力され、インバータ運転指令71が出力されて
いる間、カウンタ53の値をアップカウントし、インバ
ータ装置1の温度上昇値をカウントする。このカウンタ
53からの出力温度上昇値74は、比較回路54に入力
され、カウンタ最大値出力回路56からのカウンタ最大
値75と比較される。そして、カウンタ53の出力温度
上昇値74がカウンタ最大値75を超えない間は比較回
路54よりゲート制御回路24にインバータ運転時間制
御信号36が出力される。他の動作は、前記第1の実施
の形態と略同様なので説明を省略する。
【0031】このように、待機型無停電電源装置は、イ
ンバータ装置1の定格値から予め決定される許容温度上
昇によりカウンタ最大値75を決定する。カウンタ53
はインバータ運転時にはインバータ装置1の温度上昇値
によりアップカウント、停止時には規定値によりダウン
カウントされる。比較回路54は、カウンタ53の出力
温度上昇値74とカウンタ最大値75を比較し、その判
定結果によってインバータ装置1の運転時間を制御する
ことにより、インバータ装置1の温度上昇に応じて負荷
給電継続時間を延長することができる。
【0032】本実施の形態によれば、インバータ装置1
の定格容量を増加させることなく、インバータ装置1の
温度上昇に応じてインバータ装置1の運転時間を制御で
きるため、負荷への給電信頼性を向上させることができ
る。
【0033】なお、本実施の形態では、インバータトラ
ンス2が存在するため、インバータトランス2の1次側
のインバータ出力電流を考えたが、2次側からインバー
タ出力電流を検出しても何ら問題はない。
【0034】図8及び図9には、本発明の第4の実施の
形態を示す。本実施の形態では、図8の待機型無停電電
源装置の全体構成において、直流電源10の残電力容量
を検出する残電力容量検出装置26の出力38がインバ
ータ制御回路11D内の運転時間判定回路25Dに入力
されている。
【0035】図9は、運転時間判定回路25Dの内部構
成を示している。運転時間判定回路25Dでは、残電力
容量検出装置26の出力38がカウンタ最大値出力回路
56Dに入力されている。カウンタ最大値出力回路56
Dは、インバータ装置1の定格出力、定格運転時間ら求
まるインバータ装置1の供給可能電力量、言い換えれば
直流電源10の供給可能直流電力量に対する当該直流電
源10の残電力容量の比により定まるカウンタ最大値7
5を出力する。また、運転時間判定回路25Dには、カ
ウンタ53でカウントされたインバータ装置1の運転時
間をカウンタ最大値75と比較する判定手段としての比
較回路54が備えられている。
【0036】次に、上述のように構成された待機型無停
電電源装置の作用を説明する。残電力容量検出装置26
の出力38はカウンタ最大値出力回路56Dに入力さ
れ、上記のようなカウンタ最大値75を出力する。停電
検出回路51からのインバータ運転指令71はカウンタ
53に入力され、インバータ運転指令71が出力されて
いる間、カウンタ53の値をアップカウントし、インバ
ータ装置1の運転時間をカウントする。このカウンタ5
3からの運転時間出力74は、比較回路54に入力さ
れ、カウンタ最大値出力回路56Dからのカウンタ最大
値75と比較される。そして、カウンタ53の出力運転
時間74がカウンタ最大値75を超えない間は比較回路
54よりゲート制御回路24にインバータ運転時間制御
信号36が出力される。他の動作は、前記第1の実施の
形態と略同様なので説明を省略する。
【0037】このように、待機型無停電電源装置は、直
流電源10の供給可能電力量を検出し、カウンタ最大値
75を決定する。カウンタ53はインバータ運転時には
インバータ装置1の運転時間によりアップカウント、停
止時には規定値によりダウンカウントされる。比較回路
54は、カウンタ53の出力運転時間74とカウンタ最
大値75を比較し、その判定結果によってインバータ装
置1の運転時間を制御することにより、直流電源10の
供給可能電力容量に応じて負荷給電継続時間を延長する
ことができる。
【0038】本実施の形態によれば、インバータ装置1
の設計値である定格運転時間分だけ連続運転するだけの
電力容量が直流電源10に蓄積されていない場合でも、
直流電源10の供給可能な電力容量に応じてインバータ
装置1の運転時間を設定できるため、商用電源7に連続
的な異常が発生した場合でも負荷への給電信頼性を向上
させることができる。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1乃至6記
載の発明によれば、商用電源に連続的な瞬時停電又は瞬
時電圧低下等の異常が発生した場合においても、インバ
ータ装置から負荷への給電継続時間を延長させることが
できて、負荷への給電信頼性を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態である待機型無停電
電源装置のブロック図である。
【図2】図1における運転時間判定回路の内部構成を示
すブロック図である。
【図3】第1の実施の形態の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。
【図4】本発明の第2の実施の形態のブロック図であ
る。
【図5】図4における運転時間判定回路の内部構成を示
すブロック図である。
【図6】本発明の第3の実施の形態のブロック図であ
る。
【図7】図6における運転時間判定回路の内部構成を示
すブロック図である。
【図8】本発明の第4の実施の形態のブロック図であ
る。
【図9】図8における運転時間判定回路の内部構成を示
すブロック図である。
【図10】従来の待機型無停電電源装置のブロック図で
ある。
【図11】図10における運転時間判定回路の内部構成
を示すブロック図である。
【図12】従来の待機型無停電電源装置の動作を説明す
るためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 インバータ装置 6 負荷 7 商用電源 10 直流電源(電力蓄積手段) 11A,11B,11C,11D インバータ制御回路 25A,25B,25C,25D 運転時間判定回路 26 残電力容量検出装置 51 停電検出回路 52 乗算器(演算手段) 53 カウンタ(カウント手段) 54 比較回路(判定手段) 55 ダウンカウンタ基準発生回路 56A,56B,56C,56D カウンタ最大値出力
回路 57 インバータ温度上昇算出回路(インバータ温度上
昇演算手段)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通常時に商用電源からの交流電力を負荷
    へ給電し、前記商用電源の異常時には電力蓄積手段の直
    流電力をインバータ装置で交流電力に変換し、この交流
    電力を前記負荷へ切り換え給電するようにした待機型無
    停電電源装置において、前記電力蓄積手段から前記イン
    バータ装置に供給される直流電力を演算する演算手段
    と、前記インバータ装置の運転中に前記演算手段からの
    直流電力を入力し前記電力蓄積手段から前記インバータ
    装置に供給された直流電力量をカウントするカウント手
    段と、このカウント手段でカウントされた直流電力量を
    前記インバータ装置の許容電力量に応じて定めたカウン
    タ最大値と比較する判定手段とを有し、この判定手段の
    判定結果により前記インバータ装置の運転時間を制御す
    ることを特徴とする待機型無停電電源装置。
  2. 【請求項2】 前記演算手段は、前記電力蓄積手段の電
    圧定格に相当する電圧値が予め設定され、前記電力蓄積
    手段から供給される直流電流の検出値のみを入力して直
    流電力を演算することを特徴とする請求項1記載の待機
    型無停電電源装置。
  3. 【請求項3】 通常時に商用電源からの交流電力を負荷
    へ給電し、前記商用電源の異常時には電力蓄積手段の直
    流電力をインバータ装置で交流電力に変換し、この交流
    電力を前記負荷へ切り換え給電するようにした待機型無
    停電電源装置において、前記インバータ装置から前記負
    荷に供給される交流電力を演算する演算手段と、前記イ
    ンバータ装置の運転中に前記演算手段からの交流電力を
    入力し前記インバータ装置から前記負荷に供給された交
    流電力量をカウントするカウント手段と、このカウント
    手段でカウントされた交流電力量を前記インバータ装置
    の許容電力量に応じて定めたカウンタ最大値と比較する
    判定手段とを有し、この判定手段の判定結果により前記
    インバータ装置の運転時間を制御することを特徴とする
    待機型無停電電源装置。
  4. 【請求項4】 前記演算手段は、前記インバータ装置の
    定格出力電圧に相当する電圧値が予め設定され、前記イ
    ンバータ装置から供給される交流電流の検出値のみを入
    力して交流電力を演算することを特徴とする請求項3記
    載の待機型無停電電源装置。
  5. 【請求項5】 通常時に商用電源からの交流電力を負荷
    へ給電し、前記商用電源の異常時には電力蓄積手段の直
    流電力をインバータ装置で交流電力に変換し、この交流
    電力を前記負荷へ切り換え給電するようにした待機型無
    停電電源装置において、前記インバータ装置の温度上昇
    を演算する演算手段と、前記インバータ装置の運転中に
    前記演算手段からの温度上昇を入力し前記インバータ装
    置の温度上昇値をカウントするカウント手段と、このカ
    ウント手段でカウントされた温度上昇値を前記インバー
    タ装置の許容上昇温度に応じて定めたカウンタ最大値と
    比較する判定手段とを有し、この判定手段の判定結果に
    より前記インバータ装置の運転時間を制御することを特
    徴とする待機型無停電電源装置。
  6. 【請求項6】 通常時に商用電源からの交流電力を負荷
    へ給電し、前記商用電源の異常時には電力蓄積手段の直
    流電力をインバータ装置で交流電力に変換し、この交流
    電力を前記負荷へ切り換え給電するようにした待機型無
    停電電源装置において、前記インバータ装置の運転中に
    当該インバータ装置の運転時間をカウントするカウント
    手段と、このカウント手段でカウントされた運転時間を
    前記電力蓄積手段の供給可能直流電力量に対する当該電
    力蓄積手段の残電力容量の比により定まるカウンタ最大
    値と比較する判定手段とを有し、この判定手段の判定結
    果により前記インバータ装置の運転時間を制御すること
    を特徴とする待機型無停電電源装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011239543A (ja) * 2010-05-10 2011-11-24 Shizuki Electric Co Inc 瞬低補償装置
US9203234B2 (en) 2013-01-28 2015-12-01 Deere & Company Fault detection system and method for a generator

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JP2011239543A (ja) * 2010-05-10 2011-11-24 Shizuki Electric Co Inc 瞬低補償装置
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