JP2003259567A

JP2003259567A - 無停電電源装置

Info

Publication number: JP2003259567A
Application number: JP2002060975A
Authority: JP
Inventors: Isao Amano; 功天野; Masanobu Fujikura; 政信藤倉
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2003-09-12
Also published as: AU2003211808A1; WO2003075430A1

Abstract

(57)【要約】【課題】入力電圧低下時に、電圧入力側を系統から切
り離し、インバータ動作に切り換える際の、瞬低を抑制
する。【解決手段】入力電圧を逆並列に接続されたサイリス
タからなるＡＣスイッチ５を介して負荷に供給し、入力
電圧の極性と同じ電流を流すサイリスタを導通させる。
給電ラインＬＮに接続された並列コンバータ１２を整流
動作させてバッテリ１４を充電し、これをエネルギ源と
して直列インバータ１８をインバータ動作させ、その出
力を直列トランス１９を介して給電ラインＬＮに直列に
印加し負荷への出力電圧を補正する。入力電圧が低下す
ると導通状態に制御されているサイリスタは逆バイアス
が印加される状態となった時点で自動的に遮断状態とな
り、並列コンバータ１２をインバータ動作に切り換えた
時点ではＡＣスイッチ５は既に遮断状態であるから、Ａ
Ｃスイッチ５を介して短絡部等を通して電流が流れるこ
とに起因して負荷への瞬低が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、交流電源等から
の入力電力を負荷に供給すると共に、前記交流電源等の
停電時には、蓄電手段に蓄えられたエネルギを用いて負
荷に電力供給を行うようにした無停電電源装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の無停電電源装置として、例え
ば、図８に示すように、商用電源等から供給される入力
電力を負荷に供給するための給電ラインに並列に接続さ
れた並列コンバータと、交流電力側が給電ラインに直列
に接続された直列インバータと、を備えた無停電電源装
置が提案されている。

【０００３】この無停電電源装置は、図８に示すよう
に、商用電源等から供給された入力電力は、給電スイッ
チＳＷを介して負荷に出力されるようになっている。ま
た、入力電力を負荷に供給するための給電ラインＬＮに
は補償回路１０が接続されている。この補償回路１０
は、整流機能、アクティブフィルタ機能及びインバータ
機能を備えた並列コンバータ１２、バッテリ１４、コン
デンサ１６及び直列インバータ１８とがこの順に並列に
接続されて構成されている。

【０００４】そして、前記並列コンバータ１２の交流電
力側は、前記給電ラインＬＮに並列に接続されたコンデ
ンサＣ１と、給電ラインＬＮとの間に、リアクトルＬ１
を介して並列に接続され、リアクトルＬ１とコンデンサ
Ｃ１とでＬＣフィルタを構成している。また、直列イン
バータ１８の交流出力側は、前記給電ラインＬＮの前記
コンデンサＣ１との接続点と出力端子Ｐout との間に直
列トランス１９を介して直列に接続されている。さら
に、前記直列トランス１９と出力端子Ｐout との間に
は、直列トランス１９の漏れインダクタンスとＬＣフィ
ルタを構成するコンデンサＣ２が、給電ラインＬＮに並
列に接続されている。

【０００５】そして、給電ラインＬＮの入力端子Ｐinに
入力される商用電源等からの入力電圧を監視し、これが
予め設定した入力電圧が正常であるとみなすことの可能
な許容範囲内にあるときには入力電圧は正常と判断し、
出力端子Ｐout の出力電圧が規定電圧となるように直列
インバータ１８を制御して、負荷への出力電圧を規定電
圧に保つ。また、並列コンバータ１２をアクティブフィ
ルタとして作動させ、入力端子Ｐinから商用電源等側へ
流出する高調波を低減させると共に、必要に応じて整流
動作を行わせ、バッテリ１４への充電を行う。

【０００６】一方、商用電源等からの入力電圧がその許
容範囲を越えるとき、つまり、入力電圧が許容範囲を上
回るとき、或いは許容範囲を下回るときには、入力電圧
が異常であると判断し、給電スイッチＳＷを遮断させて
商用電源側を給電ラインＬＮから切り離すと共に、並列
コンバータ１２をバックアップ動作させる。つまり、並
列コンバータ１２をインバータ動作させて商用電源等に
代わって所定電圧の交流電力を生成し、これを負荷に供
給する。また、直列インバータ１８を引き続き同様に制
御し、負荷への出力電圧が規定電圧となるように制御を
行う。

【０００７】以上の処理を行うことによって、商用電源
等に異常が発生した場合であっても、負荷に継続して所
定の電力供給を行うことができるようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ここで、上述のよう
に、入力電圧がその許容範囲を超えたときに入力電圧が
異常と判断し、給電スイッチＳＷを遮断するようにして
いるが、実際に入力電圧が異常な値になってから、給電
スイッチＳＷが実際に遮断状態となり商用電源側が給電
ラインＬＮから切り離されるまでには数〔ｍｓ〕〜十数
〔ｍｓ〕の時間遅れが生じる。

【０００９】このため、例えば短絡等によって入力電圧
が低下した場合等には、この入力電圧の低下が検出され
たことによって、並列コンバータ１２がバックアップ動
作を行うように制御されて並列コンバータ１２がインバ
ータとして動作したとしても、給電スイッチＳＷが実際
に遮断状態となるまでの間は、給電スイッチＳＷを介し
短絡部を通って過大電流が流れてしまうため、並列コン
バータ１２は所定電圧を維持することができなくなる。
このとき、直列インバータ１８は、負荷への出力電圧が
規定電圧となるように補正を行っているものの、その補
正可能な範囲には限度があるため、出力電圧を規定電圧
に維持することができず、負荷への出力電圧が低下する
ことになって、電圧が一次的に低下する瞬低状態となっ
てしまうという問題がある。

【００１０】また、並列コンバータ１２をアクティブフ
ィルタとして動作させる場合、高調波成分を算出するた
めには複雑な演算が必要である。また、アクティブフィ
ルタはその出力電流を急峻に変化させる必要があるた
め、並列コンバータ１２及びこれを制御するための制御
装置は、並列コンバータ１２の出力電流を急峻に変化さ
せるための指令値に追従し得る、高い電流制御性能を必
要とするという問題がある。

【００１１】そこで、この発明は、上記従来の未解決の
問題に着目してなされたものであり、入力電圧の低下に
伴って電圧入力側を切り離す際の出力電圧の瞬低を回避
し、また、制御処理の処理負荷を低減し且つ高度な処理
性能を必要とすることなく高調波成分を除去することの
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。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る無停電電源装置は、給電ラ
インに介挿され且つ逆並列に接続された二つのサイリス
タで構成される給電スイッチと、当該給電スイッチ及び
前記給電ラインの出力端間に並列に接続された並列コン
バータと、当該並列コンバータと接続される蓄電手段
と、前記給電ラインの前記並列コンバータとの接続点及
び前記出力端間に直列に接続された直列トランスと、当
該直列トランスと接続され且つ前記出力端の交流出力電
圧が所定の値となるように前記蓄電手段をエネルギ源と
して前記交流出力電圧を調整する直列インバータと、前
記給電ラインの入力端に入力される交流電力の入力電圧
異常を検出する電圧異常検出手段と、当該電圧異常検出
手段の検出結果に応じて前記給電スイッチ及び前記並列
コンバータを制御する制御手段と、を備え、当該制御手
段は、前記電圧異常検出手段で異常を検出しないときに
は、前記入力端への入力電圧と同極性の電流を流すサイ
リスタが点弧するように前記給電スイッチを制御すると
共に、前記並列コンバータを制御して前記蓄電手段のエ
ネルギが規定値となり且つ前記入力端に入力される交流
電力の入力力率が１となるように前記並列コンバータを
流れる電流を調整し、前記電圧異常検出手段で異常を検
出したときには、前記給電スイッチを遮断制御すると共
に、前記蓄電手段をエネルギ源として所定電圧の交流電
力を前記給電ラインに出力するように前記並列コンバー
タを制御することを特徴としている。

【００１３】この請求項１に係る発明では、交流電力を
負荷に供給するための給電ラインに介挿された給電スイ
ッチは逆並列に接続されたサイリスタで構成され、且つ
給電ラインの入力端への入力電圧の極性と同じ極性の電
流を流すサイリスタがオン状態となるように、入力電圧
の極性に応じて二つのサイリスタが交互にオンオフ制御
され、また、入力電流は、並列コンバータによってその
力率が“１”となるように制御される。なお、この力率
は必ずしも“１”である必要はなく、入力電圧の極性に
応じてオン制御されるサイリスタが、入力電流と電圧と
の位相差が大きいことに起因してオン制御されているの
にも関わらず自動的にオフ状態となることを回避するこ
とのできる程度の力率であればよい。

【００１４】したがって、給電ラインの入力端への入力
電圧が許容範囲を超えたとき、これが検出された時点
で、給電ラインに並列に接続された並列コンバータは所
定電圧の交流電力を出力するように動作し、また、給電
ラインに直列トランスを介して接続された直列インバー
タは負荷への交流出力電圧が所定の値となるように動作
し、さらに、これ以前に入力電圧の低下に伴ってサイリ
スタに逆バイアスが印加される状態となった時点でサイ
リスタが自動的にオフ状態となるから、例えば、停電等
によって入力電圧の低下が生じた場合であっても、負荷
への出力電圧が瞬低状態となることが回避され、出力電
圧は所定の値に維持されることになる。

【００１５】また、請求項２に係る無停電電源装置は、
給電ラインに介挿された給電スイッチと、前記給電スイ
ッチ及び前記給電ラインの出力端間に並列に接続された
並列コンバータと、当該並列コンバータと接続される蓄
電手段と、前記給電ラインの前記並列コンバータとの接
続点及び前記出力端間に直列に接続された直列トランス
と、当該直列トランスに接続され且つ前記出力端の交流
出力電圧が所定の値となるように前記蓄電手段をエネル
ギ源として前記交流出力電圧を調整する直列インバータ
と、前記給電ラインの前記並列コンバータとの接続点及
び前記給電スイッチ間に介挿された入力リアクトルと、
前記給電ラインの入力端に入力される交流電力の入力電
圧異常を検出する電圧異常検出手段と、当該電圧異常検
出手段の検出結果に応じて前記給電スイッチ及び前記並
列コンバータを制御する制御手段と、を備え、前記制御
手段は、前記電圧異常検出手段で異常を検出しないとき
には、前記給電スイッチを導通制御すると共に、前記並
列コンバータを制御して前記蓄電手段のエネルギが規定
値となるように前記入力リアクトルを流れる電流を調整
し、前記電圧異常検出手段で異常を検出したときには、
前記給電スイッチを遮断制御すると共に、前記蓄電手段
をエネルギ源として所定電圧の交流電力を前記給電ライ
ンに出力するように前記並列コンバータを制御すること
を特徴としている。

【００１６】この請求項２に係る発明では、並列コンバ
ータを、例えば入力リアクトルを流れる電流が正弦波状
の電流となるように制御すると共に、商用電源等からの
交流電力が、負荷に供給する電力と釣り合うように前記
正弦波状の電流の振幅を調整することによって、蓄電手
段のエネルギが規定値となるように入力リアクトルを流
れる電流が制御される。このとき入力リアクトルを流れ
る電流は、正弦波状となるように制御されるため負荷へ
の出力電流が高調波成分を含んでいる場合には高調波電
流は並列コンバータへと流れることになり、商用電源等
側へは流出しない。

【００１７】また、停電等によって、給電ラインの入力
端への入力電圧がその許容範囲を超えた場合には、並列
コンバータがインバータとして動作して交流電力を生成
する。このとき、給電ラインの並列コンバータと給電ス
イッチとの間には入力リアクトルが介挿されているか
ら、並列コンバータで生成した交流電流が商用電源等側
に流れることが抑制される。また、直列インバータによ
って出力電圧が指令値となるように補正されるから、負
荷への出力電圧が瞬低状態となることはなく、出力電圧
は指令値に維持されることになる。

【００１８】さらに、請求項３に係る無停電電源装置
は、給電ラインに介挿され且つ逆並列に接続された二つ
のサイリスタで構成される給電スイッチと、前記給電ス
イッチ及び前記給電ラインの出力端間に並列に接続され
た並列コンバータと、当該並列コンバータと接続される
蓄電手段と、前記給電ラインの前記並列コンバータとの
接続点及び前記出力端間に直列に接続された直列トラン
スと、当該直列トランスに接続され且つ前記出力端の交
流出力電圧が所定の値となるように前記蓄電手段をエネ
ルギ源として前記出力電圧を調整する直列インバータ
と、前記給電ラインの前記並列コンバータとの接続点及
び前記給電スイッチ間に介挿された入力リアクトルと、
前記給電ラインの入力端に入力される交流電力の入力電
圧異常を検出する電圧異常検出手段と、当該電圧異常検
出手段での検出結果に応じて前記給電スイッチ及び前記
並列コンバータを制御する制御手段と、を備え、前記制
御手段は、前記電圧異常検出手段で異常を検出しないと
きには、前記入力端への入力電圧と同極性の電流を流す
サイリスタが点弧するように前記給電スイッチを制御す
ると共に、前記並列コンバータを制御して前記蓄電手段
のエネルギが規定値となり且つ前記入力リアクトルを流
れる電流が力率１となるように前記入力リアクトルを流
れる電流を調整し、前記電圧異常検出手段で異常を検出
したときには、前記給電スイッチを遮断制御すると共
に、前記蓄電手段をエネルギ源として所定電圧の交流電
力を前記給電ラインに出力するように前記並列コンバー
タを制御することを特徴としている。

【００１９】この請求項３に係る発明では、並列コンバ
ータを、例えば入力リアクトルを流れる電流がほぼ力率
“１”の正弦波状の電流となるように制御すると共に、
商用電源等からの交流電力が、負荷に供給する電力と釣
り合うように前記正弦波状の電流の振幅を調整すること
によって、蓄電手段のエネルギが規定値となるように入
力リアクトルを流れる電流が制御される。このとき入力
リアクトルを流れる電流は、正弦波状となるように制御
されるため負荷への出力電流が高調波成分を含んでいる
場合には高調波電流は並列コンバータへと流れることに
なり、商用電源等側へは流出しない。

【００２０】また、交流電力を負荷に供給するための給
電ラインに介挿された給電スイッチは逆並列に接続され
たサイリスタで構成され、且つ給電ラインの入力端への
入力電圧の極性と同じ極性の電流を流すサイリスタがオ
ン状態となるように、前記入力電圧の極性に応じて、二
つのサイリスタが交互にオンオフ制御され、また、この
とき、入力リアクトルを流れる電流は並列コンバータに
よって力率が“１”となるように制御される。なお、こ
の力率は必ずしも“１”である必要はなく、入力電圧の
極性に応じてオン制御されるサイリスタが入力電流と電
圧との位相差が大きいことに起因してオン制御されてい
るのにも関わらず自動的にオフ状態となることを回避す
ることのできる程度の力率であればよい。

【００２１】したがって、給電ラインへの入力端への入
力電圧が許容範囲を超えた時点で、給電ラインに並列に
接続された並列コンバータは所定電圧の交流電力を出力
するように動作し、また、給電ラインに直列トランスを
介して接続された直列インバータは負荷への出力電圧が
所定の値となるように動作し、入力電圧が低下した場合
には、これ以前に入力電圧の低下に伴ってサイリスタに
逆バイアスが印加される状態となった時点でサイリスタ
が自動的にオフ状態となるから、停電等によって入力電
圧の低下が生じた場合であっても、負荷への出力電圧が
瞬低状態となることが回避され、出力電圧は所定の値に
維持されることになる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。まず、第１の実施の形態を説明する。図１は、
第１の実施の形態における無停電電源装置の一例を示す
回路図である。

【００２３】図１に示すように、商用電源等と接続され
る入力端子Ｐinと、負荷と接続される出力端子Ｐout と
の間の給電ラインＬＮにＡＣスイッチ５が設けられ、Ａ
Ｃスイッチ５と出力端子Ｐout との間に補償回路１０が
接続されている。前記ＡＣスイッチ５は、逆並列に接続
された一対のサイリスタ５ａ及び５ｂで構成されてい
る。

【００２４】前記補償回路１０は、前述の図８に示す従
来の無停電電源装置と同様に、並列コンバータ１２と、
バッテリ１４と、コンデンサ１６と、直列インバータ１
８とがこの順に並列に接続されて構成されている。そし
て、前記並列コンバータ１２及び直列インバータ１８
は、例えば、スイッチング素子とこれと逆並列に接続さ
れたダイオードとが、二個ずつ直列に接続された公知の
フルブリッジ回路で構成されている。

【００２５】そして、前記並列コンバータ１２の交流電
力側は、給電ラインＬＮに並列に接続されたコンデンサ
Ｃ１及び給電ラインＬＮのコンデンサＣ１との接続点間
に、リアクトルＬ１を介して接続され、このリアクトル
Ｌ１と前記コンデンサＣ１とでＬＣフィルタを構成して
いる。また、前記直列インバータ１８の交流出力側は、
二次巻線が前記給電ラインＬＮの前記コンデンサＣ１と
の接続点と出力端子Ｐout との間に介挿された絶縁トラ
ンスからなる直列トランス１９を介して前記給電ライン
ＬＮに接続されている。また、前記直列トランス１９と
出力端子Ｐout との間の給電ラインＬＮにコンデンサＣ
２が並列に接続され、このコンデンサＣ２と前記直列ト
ランス１９の漏れインダクタンスとで、ＬＣフィルタを
構成している。

【００２６】そして、前記ＡＣスイッチ５、並列コンバ
ータ１２及び直列インバータ１８は、制御回路２０によ
って駆動制御されるようになっている。この制御回路２
０は、前記ＡＣスイッチ５を駆動制御するＡＣスイッチ
制御部２２、前記並列コンバータ１２を制御する並列コ
ンバータ制御部２４、前記直列インバータ１８を制御す
る直列インバータ制御部２６とを備えている。

【００２７】図２は、前記ＡＣスイッチ制御部２２の機
能構成を示すブロック図であって、ＡＣスイッチ制御部
２２は、比較器２２ａと、比較器２２ａの出力信号の立
ち上がりエッジを検出する立上りエッジ検出器２２ｂ
と、比較器２２ａの出力信号の立ち下がりエッジを検出
する立下りエッジ検出器２２ｃとを備えている。前記比
較器２２ａの非反転入力端子には、入力端子ＰinとＡＣ
スイッチ５との間の給電ラインＬＮに接続され且つ商用
電源等からの入力電圧を検出する入力電圧検出器３２で
検出された入力電圧Ｖinが印加され、また、反転入力端
子には前記入力電圧Ｖinの位相を検出するための基準電
圧が印加される。そして、比較器２２ａは、入力電圧が
前記基準電圧よりも高いときＨＩＧＨレベルの信号を出
力し、入力電圧が前記基準電圧よりも低いときにＬＯＷ
レベルの信号を出力する。

【００２８】一方、前記立ち上がりエッジ検出器２２ｂ
は、前記比較器２２ａの出力信号の立ち上がりエッジを
検出したとき、前記ＡＣスイッチ５の、入力端子Ｐinか
ら出力端子Ｐout 側への電流の流れを許容するサイリス
タ５ａをオン状態に制御する。逆に、立ち下がりエッジ
検出器２２ｃは、前記比較器２２ａの出力信号の立ち下
がりエッジを検出したとき、前記ＡＣスイッチ５の、出
力端子Ｐout から入力端子Ｐin側への電流の流れを許容
するサイリスタ５ｂをオン状態に制御する。つまり、Ａ
Ｃスイッチ制御部２２では、各サイリスタ５ａ及び５ｂ
を入力電圧Ｖinの極性に応じて交互にオンオフさせるよ
うになっている。

【００２９】図３は、並列コンバータ制御部２４の機能
構成を示すブロック図である。図３に示すように、コン
デンサ１６の両端電圧の目標値である直流電圧指令値Ｅ
dc^*と充電電圧検出器３４で検出されたコンデンサ１６
の両端の直流電圧Ｅdcとの差分値が演算器４１で検出さ
れ、電圧調節器４２において、例えばＰＩ制御等の電圧
調整演算が行われ、その演算結果と基準正弦波信号 sin
ωｔとが演算器４３で乗算される。

【００３０】なお、この基準正弦波信号 sinωｔは、位
相が入力電圧Ｖinと同期する信号であり、その振幅は任
意に設定され、例えば、商用電源等から供給される入力
電圧の定格電圧の振幅に相当する値に設定される。そし
て、前記演算器４３での演算結果と高調波成分抽出演算
部４４での演算結果との差分値が演算器４５で算出され
る。前記高調波成分抽出演算部４４では、前記直列トラ
ンス１９と出力端子Ｐout との間に接続された出力電流
電圧検出器３６で検出した出力電流Ｉout に基づき、公
知の手順にしたがって高調波成分を抽出する。そして、
前記演算器４５で算出された差分値と並列コンバータ電
流検出器３８で検出された並列コンバータ１２を流れる
電流である並列コンバータ電流Ｉparaとの差分値が演算
器４６で算出される。次いで、この差分値を零とするた
めの電流調整演算が電流調節器４７で行われ、その演算
結果が、遮断スイッチ４８を介して演算器４９に入力さ
れ、これと基準正弦波信号 sinωｔとが加算される。な
お、この基準正弦波信号 sinωｔは、位相が入力電圧Ｖ
inと同期する信号であり、その振幅は、例えば、負荷へ
の定格電圧に応じて設定される。

【００３１】そして、この加算結果に基づきＰＷＭ制御
部５０においてパルス信号が生成される。このとき、前
記並列コンバータ１２を整流動作及びアクティブフィル
タ動作させ、直流電圧Ｅdcが直流電圧指令値Ｅdc^*と一
致するように、また、入力力率がほぼ“１”となるよう
にするためのパルス信号が生成され、このパルス信号に
基づいて前記並列コンバータ１２の各スイッチング素子
が制御される。

【００３２】つまり、直流電圧Ｅdcと直流電圧指令値Ｅ
dc^*とを一致させるために必要な並列コンバータ１２を
流れる電流値と、出力電流の高調波成分を打ち消すため
に必要な並列コンバータ１２の電流値との和を算出し、
これと並列コンバータ電流Ｉparaとが一致するように、
フィードバック制御を行う。なお、前記入力力率は
“１”であることが望ましいが、必ずしも“１”でなく
ともよい。つまり、ＡＣスイッチ５の各サイリスタ５ａ
及び５ｂは、入力電圧の極性に応じて制御しているた
め、入力力率が“１”でない場合、オン制御されている
サイリスタを流れる電流が零となった時点でサイリスタ
は自動的にオフ状態となってしまい、これ以後、電流が
流れなくなってしまう。したがって、これを回避するこ
とができる程度の力率であればよく、入力電圧と入力電
流との位相差が３０°程度、つまり、力率が０．８６６
程度以上であればよい。

【００３３】前記遮断スイッチ４８は、入力電圧検出器
３２で検出された入力電圧Ｖinが、予め設定された、前
記入力電圧が正常であるとみなすことの可能な許容範囲
内にあるときには導通状態に制御され、前記入力電圧が
前記許容範囲を越えるとき、つまり、許容範囲を上回る
とき又は下回るとき、電圧異常として、遮断状態に制御
される。

【００３４】そして、入力電圧検出器３２で検出された
入力電圧Ｖinに基づき、入力電圧が電圧異常と判定さ
れ、前記遮断スイッチ４８が遮断状態に制御されたとき
には、前記ＰＷＭ制御部５０では、例えば負荷への定格
電圧に応じた基準正弦波信号 sinωｔに基づいて、前記
並列コンバータ１２をインバータ動作させるためのパル
ス信号を生成し、これに基づいて前記並列コンバータ１
２の各スイッチング素子を制御する。つまり、基準正弦
波信号 sinωｔにしたがってフィードフォワード制御を
行う。

【００３５】図４は、直列インバータ制御部２６の機能
構成を示すブロック図である。図４に示すように、予め
設定された負荷への出力電圧の指令値Ｖout ^*と出力電
流電圧検出器３６で検出した負荷への出力電圧Ｖout と
の差分値が演算器５１で算出され、この差分値に基づき
例えば、ＰＩ制御等の電圧調整演算が電圧調節器５２で
行われ、これに基づきＰＷＭ制御部５３において前記直
列インバータ１８をインバータ動作させるためのパルス
信号が生成されて、前記直列インバータ１８の各スイッ
チング素子が制御される。つまり、出力電圧Ｖout が出
力電圧指令値Ｖout ^*となるようにフィードバック制御
を行う。

【００３６】なお、直列インバータ制御部２６では、前
記入力電圧の異常の有無に関わらず、前記インバータ動
作を行う。次に、上記第１の実施の形態の動作を説明す
る。今、商用電源等からの入力電圧が正常であれば、入
力電圧検出器３２で検出される入力電圧Ｖinは許容範囲
内に納まるから、制御回路２０では、商用電源からの入
力電圧は正常であると判断する。したがって、ＡＣスイ
ッチ制御部２２では、入力電圧Ｖinの位相に応じて前記
サイリスタ５ａ及び５ｂを交互に導通状態に制御する。

【００３７】よって、商用電源等からの供給電力は、Ａ
Ｃスイッチ５を介して負荷に供給されると共に、直列イ
ンバータ制御部２６は、負荷への出力電圧Ｖout が出力
電圧指令値Ｖout ^*となるように直列インバータ１８を
インバータ動作させるから、バッテリ１４及びコンデン
サ１６の直流電力が交流電力に変化されてこれが直列ト
ランス１９を介して給電ラインＬＮに直列に印加され、
負荷への出力電圧Ｖout は出力電圧指令値Ｖout ^*に維
持されることになる。

【００３８】また、並列コンバータ制御部２４では、入
力電圧が正常であることから、負荷への出力電流Ｉout
に含まれる高調波成分を抽出すると共に、並列コンバー
タ電流Ｉparaが、出力電流Ｉout の高調波成分に相当す
る電流であり、且つコンデンサ１６の両端電圧Ｅdcを直
流電圧指令値Ｅdc^*にし得る電流値となるように、並列
コンバータ１２を整流動作させると共にアクティブフィ
ルタ動作させる。これによって、バッテリ１４への充電
が行われると共に、負荷で発生した高調波成分が並列コ
ンバータ１２で吸収され、商用電源側に高調波電流が流
出することが抑制される。

【００３９】この状態から、商用電源側で短絡等が発生
し、入力電圧Ｖinが低下すると、導通制御されている方
のサイリスタ５ａ又は５ｂに逆バイアスが印加される状
態となった時点で、導通制御されている方のサイリスタ
は自動的に遮断状態となる。また、制御回路２０では、
入力電圧Ｖinが許容範囲を超えた時点で、入力電圧の電
圧異常と判断する。前記直列インバータ制御部２６では
引き続きこれまでと同様に直列インバータ１８を制御
し、出力電圧Ｖout を出力電圧指令値Ｖout ^*に保つた
めのインバータ動作を行わせる。また、並列コンバータ
制御部２４においては、入力電圧の電圧異常が検出され
たことから、遮断スイッチ４８を遮断状態に制御し、基
準正弦波信号 sinωｔに基づいて、正常時の入力電圧に
相当する規定電圧を生成するように並列コンバータ１２
を制御する。これによって、バッテリ１４及びコンデン
サ１６の直流電力が交流電力に変換され給電ラインＬＮ
を介して負荷に供給される。

【００４０】ここで、入力電圧が低下すると、ＡＣスイ
ッチ５を構成するサイリスタのうち導通制御されている
方のサイリスタは、入力電圧の低下に伴って逆バイアス
が印加される状態となった時点で自動的に遮断状態とな
り、その後、入力電圧が許容範囲を越えたときに電圧異
常が検出されて並列コンバータ１２がインバータ動作す
るよう制御されることになる。このとき、他方のサイリ
スタは遮断制御されているから、導通制御されているサ
イリスタに逆バイアスが印加される状態となった時点
で、ＡＣスイッチ５の入力端子Ｐin側は、給電ラインＬ
Ｎから切り離されることになる。

【００４１】したがって、その後、並列コンバータ１２
が、整流動作及びアクティブフィルタ動作から、バック
アップ動作するように切り換えられると、入力端子Ｐin
側は、既に給電ラインＬＮから切り離されているから、
短絡部を通して過大な電流が流れることはなく、並列コ
ンバータ１２で所定電圧の交流電力が生成されて負荷側
に供給されることになる。よって、負荷への出力電圧Ｖ
out が瞬低状態となることを回避することができる。

【００４２】また、上記第１の実施の形態においては、
ＡＣスイッチ５をサイリスタで構成し、これらを入力電
圧Ｖinの極性と同期して交互にオンオフ制御しているた
め、進み電流や遅れ電流を流すことはできないが、並列
コンバータ１２をアクティブフィルタとして動作させ、
入力力率を“１”となるように制御しているため、商用
電源側への高調波電流の流出を抑制することができると
共に、入力力率が“１”でないことに起因して停電が発
生していないにも関わらずサイリスタがオフ状態となり
ＡＣスイッチ５が遮断状態となってしまうことを回避す
ることができる。

【００４３】次に、第２の実施の形態を説明する。図５
は、第２の実施の形態における無停電電源装置の一例を
示す回路図である。第２の実施の形態では、給電ライン
ＬＮには、リレースイッチ６が介挿され、入力端子Ｐin
へ入力された交流電力は、リレースイッチ６を介して出
力端子Ｐout から負荷に供給されるようになっている。
また、給電ラインＬＮのリレースイッチ６と出力端子Ｐ
out との間に入力リアクトルＬinが介挿され、この入力
リアクトルＬinとリレースイッチ６との間の給電ライン
ＬＮにコンデンサＣ１が並列に接続され、入力リアクト
ルＬinとコンデンサＣ１とでＬＣフィルタを構成してい
る。

【００４４】また、前記入力リアクトルＬinと出力端子
Ｐout との間の給電ラインＬＮには、上記第１の実施の
形態と同様に構成された補償回路１０が接続され、補償
回路１０の並列コンバータ１２の交流電力側が前記入力
リアクトルＬinと出力端子Ｐout との間に接続され、ま
た、直列インバータ１８の交流電力側は、上記第１の実
施の形態と同様に直列トランス１９を介して給電ライン
ＬＮに接続されている。また、直列トランス１９と出力
端子Ｐout との間の、給電ラインＬＮにコンデンサＣ２
が並列に接続され、直列トランス１９の漏れインダクタ
ンスとコンデンサＣ２とでＬＣフィルタを構成してい
る。

【００４５】そして、前記リレースイッチ６、並列コン
バータ１２及び直列インバータ１８は制御回路２０によ
って駆動制御されるようになっている。第２の実施の形
態における制御回路２０は、前記リレースイッチ６を駆
動制御するリレースイッチ制御部２３、前記並列コンバ
ータ１２を制御する並列コンバータ制御部２４ａ、及び
前記直列インバータ１８を、前記第１の実施の形態と同
様に制御する直列インバータ制御部５６を備えている。

【００４６】前記リレースイッチ制御部２３は、商用電
源等からの入力電圧及び入力電流を検出する入力電流電
圧検出器３２ａで検出された入力電圧Ｖinが、予め設定
した前記許容範囲内にある場合には、前記リレースイッ
チ６を導通状態に制御し、入力電圧Ｖinが、前記許容範
囲を越えるとき、入力電圧の電圧異常とみなし、前記リ
レースイッチ６を遮断状態に制御する。

【００４７】図６は、前記並列コンバータ制御部２４ａ
の機能構成を示すブロック図である。図６に示すよう
に、コンデンサ１６の両端の直流電圧の目標値である直
流電圧指令値Ｅdc^*と充電電圧検出器３４で検出された
コンデンサ１６の両端電圧との差分値が演算器６１で検
出される。そして、この差分値に基づき、電圧調節器６
２において例えばＰＩ制御等の電圧調整演算が行われ、
その演算結果と基準正弦波信号 sinωｔとが演算器６３
で乗算される。なお、この基準正弦波信号 sinωｔは、
上記第１の実施の形態と同様に、位相が入力電圧Ｖinと
同期する信号であり、その振幅は例えば商用電源等から
供給される入力電圧の定格電圧の振幅に相当する値に設
定される。

【００４８】そして、前記演算器６３での乗算結果と、
前記入力電流電圧検出器３２ａで検出された入力電流Ｉ
inとの差分値が演算器６４で算出され、この差分値を零
とするための電流調整演算が電流調節器６５で行われ、
その演算結果が、遮断スイッチ６６を介して演算器６７
に入力され、これと基準正弦波信号sin ωｔとが加算さ
れる。この基準正弦波信号sin ωｔは、上記第１の実施
の形態と同様に位相が入力電圧Ｖinと同期する信号であ
り、その振幅は例えば負荷への定格電圧に応じて設定さ
れる。

【００４９】そして、演算器６７での演算結果に基づき
ＰＷＭ制御部６８において前記並列コンバータ１２を整
流動作させるためのパルス信号が生成されて前記並列コ
ンバータ１２の各スイッチング素子が制御される。つま
り、入力電流Ｉinが直流電圧Ｅdcと直流電圧指令値Ｅdc
^*との差分値に応じた電流値となるように且つ入力電流
Ｉinの力率が“１”となるようにフィードバック制御を
行う。

【００５０】なお、第２の実施の形態においては、入力
電流Ｉinの力率は必ずしも“１”である必要はないが、
高調波成分が商用電源側に流出するのを防止するために
は、“１”であることが望ましい。前記遮断スイッチ６
６は、入力電圧が、予め設定された前記入力電圧が正常
であるとみなすことの可能な許容範囲内にあるときに
は、導通状態に制御され、前記入力電圧が前記許容範囲
の下限値を下回るとき、電圧異常として、遮断状態に制
御される。

【００５１】そして、入力電流電圧検出器３２ａで検出
された入力電圧Ｖinに基づき、入力電圧が電圧異常と判
定され、前記遮断スイッチ６６が遮断状態に制御された
ときには、前記ＰＷＭ制御部６８では、基準正弦波信号
sinωｔに基づいて、前記並列コンバータ１２をインバ
ータ動作させるためのパルス信号を生成し、これに基づ
いて前記並列コンバータ１２の各スイッチング素子を制
御する。つまり、前記基準正弦波信号 sinωｔに基づい
てフィードフォワード制御を行う。

【００５２】なお、入力電圧低下時に前記並列コンバー
タ１２をインバータ動作させた場合、入力電圧と並列コ
ンバータ１２の出力電圧との電圧差が前記入力リアクト
ルＬinにかかり、入力リアクトルＬinに流れる電流が時
間と共に増加するため、このリアクトル電流を、許容さ
れる範囲に抑えることができるように、入力リアクトル
Ｌinのインダクタンス値を設定する。

【００５３】次に、上記第２の実施の形態の動作を説明
する。今、商用電源等からの入力電圧が正常であれば、
入力電流電圧検出器３２ａで検出される入力電圧Ｖin
は、予め設定された許容範囲内に収まるから、制御回路
２０では、入力電圧は正常であると判断し、リレースイ
ッチ制御部２３は、前記リレースイッチ６を導通状態に
制御する。よって、商用電源等から供給された電力は、
リレースイッチ６を介して負荷に供給されると共に、前
記直列インバータ制御部２６は、負荷への出力電圧Ｖou
t が出力電圧指令値Ｖout ^*となるように直列インバー
タ１８をインバータ動作させるから、バッテリ１４及び
コンデンサ１６の直流電力が交流電力に変換されてこれ
が、直列トランス１９を介して給電ラインＬＮに直列に
印加され、負荷への出力電圧Ｖout は出力電圧指令値Ｖ
out ^*に維持されることになる。

【００５４】また、並列コンバータ制御部２４ａでは、
入力電圧が正常であることから、コンデンサ１６の両端
電圧を直流電圧指令値Ｅdc^*に維持するために必要な電
流値に応じて入力リアクトルＬinを流れる電流の指令値
を決定し、且つ、入力電流検出器３３で検出された入力
電流Ｉinがこの指令値と一致しさらに、この入力電流Ｉ
inが力率１となるように、並列コンバータ１２をフィー
ドバック制御する。

【００５５】このため、バッテリ１４及びコンデンサ１
６のエネルギが負荷への供給電流として並列コンバータ
１２を経て負荷に供給され、これに伴って直流電圧Ｅdc
が低下すると、直流電圧指令値Ｅdc^*と実際の直流電圧
Ｅdcとの差分に応じた電流が入力リアクトルＬinを流れ
ることになり、このとき、入力電流Ｉinは力率１となる
ように制御されるから、出力電流Ｉout に高調波成分等
無効分が含まれる場合には、この無効分は並列コンバー
タ１２に流れここで吸収されることになる。つまり、並
列コンバータ２は、結果的にアクティブフィルタとして
機能することになる。

【００５６】この状態から、商用電源側で短絡等が発生
し、入力電圧Ｖinが許容範囲を越えると、リレースイッ
チ制御部２３がこれを検出した時点でリレースイッチ６
が遮断状態に制御される。また、直列インバータ制御部
２６では引き続きこれまでと同様に、出力電圧Ｖout を
一定に保つためのインバータ動作を行わせるが、並列コ
ンバータ１２においては、入力電圧の電圧異常が検出さ
れたことから、遮断スイッチ６６を作動させて遮断状態
とし、基準正弦波信号 sinωｔに基づいて、バッテリ１
４及びコンデンサ１６の直流電力から商用電源１の供給
電圧に応じた規定電圧の交流電力を生成するように並列
コンバータ１２を制御する。これによって、バッテリ１
４及びコンデンサ１６の直流電力が交流電力に変換さ
れ、給電ラインＬＮを介して負荷に供給される。

【００５７】ここで、入力電圧の電圧異常が検出される
と、リレースイッチ６は遮断状態に制御され、また、並
列コンバータ１２がインバータ動作することになるが、
リレースイッチ６が実際に遮断状態となるまでにある程
度時間がかかることから、リレースイッチ６が遮断状態
となる前に並列コンバータ１２のインバータ動作が開始
することになる。

【００５８】このとき、並列コンバータ１２及び給電ラ
インＬＮの接続点とリレースイッチ６との間に入力リア
クトルＬinが介挿されこの入力リアクトルＬinが限流リ
アクトルとして作用することになるから、並列コンバー
タ１２から商用電力側に流れる短絡電流が抑制される。
したがって、所定電圧の交流電力が給電ラインＬＮに供
給され、さらに、直列インバータ１８によって、負荷へ
の出力電圧Ｖout が出力電圧指令値Ｖout ^*となるよう
に補正されて、負荷への電力供給が行われることになる
から、短絡等によって入力電圧に電圧異常が生じたため
に、並列コンバータ１２の動作をインバータ動作に切り
換える場合であっても、負荷へは、継続して電圧値が、
出力電圧指令値Ｖout ^*である交流電力が出力されるこ
とになる。

【００５９】このとき、並列コンバータ１２がインバー
タ動作を開始すると、入力リアクトルＬ１の商用電源側
と並列コンバータ側とで電圧差が生じ、この電圧差が入
力リアクトルＬ１の両端にかかるため、入力リアクトル
Ｌ１に流れる電流は時間と共に増加することになるが、
このリアクトル電流を考慮して入力リアクトルＬ１のイ
ンダクタンス値を設定しているから問題ない。

【００６０】したがって、この場合も、上記第１の実施
の形態と同様に瞬低を防止することができると共に、こ
の第２の実施の形態においては、入力電流Ｉinが所定の
電流値となるように且つ力率が１となるように制御を行
っているから、高調波電流が商用電源側に流出すること
を回避することができる。また、上記第１の実施の形態
のように、高調波成分を抽出する必要がないから、高調
波成分抽出のための複雑な演算を行う必要がなく、簡易
な演算で制御することができ、処理時間の短縮を行うこ
とができると共に、前記並列コンバータ１２を流れる電
流を急峻に変化させる必要がないから、高度な処理性能
を必要とすることなく実現することができる。

【００６１】次に、本発明の第３の実施の形態を説明す
る。この第３の実施の形態は、上記第１及び第２の実施
の形態を組み合わせたものである。すなわち、図７に示
すように、第３の実施の形態における無停電電源装置
は、図５に示す上記第２の実施の形態における無停電電
源装置において、リレースイッチ６に代えて、上記第１
の実施の形態におけるＡＣスイッチ５が介挿され、ま
た、補償回路１０のリレースイッチ制御部２３に代え
て、上記第１の実施の形態におけるＡＣスイッチ制御部
２２が設けられている。なお、並列コンバータ制御部２
４ａでは、入力電流Ｉinの力率が“１”となるように並
列コンバータ１２を制御するが、この場合の力率は必ず
しも“１”である必要はないが、上記第１の実施の形態
と同様に、入力力率が“１”でないことに起因して入力
電圧が低下していないにも関わらず、サイリスタが自動
的にオフ状態となることを回避することができる程度の
力率であればよい。

【００６２】したがって、この第３の実施の形態では、
商用電源等からの入力電圧Ｖinが正常であれば、入力電
圧Ｖinの極性に応じて前記サイリスタ５ａ及び５ｂが交
互に導通状態に制御され、商用電源等から供給された入
力電力は、ＡＣスイッチ５を介して負荷に供給されると
共に、負荷への出力電圧Ｖout が規定電圧となるように
直列インバータ１８がインバータ動作し、これによって
負荷への出力電圧Ｖout は規定電圧に維持される。

【００６３】また、コンデンサ１６の両端電圧Ｅdcと直
流電圧指令値Ｅdc^*との差分値に応じて入力電流Ｉinの
指令値が設定され、且つリアクトルＬinを流れる電流の
力率が１となるように、入力電流Ｉinの電流の指令値が
決定され、この指令値と、入力電流Ｉinとが一致するよ
うに、並列コンバータ１２が制御されることによって、
バッテリ１４及びコンデンサ１６から並列コンバータ１
２を経て負荷への電流供給が行われると共に、これによ
り直流電圧Ｅdcが低下すると直流電圧指令値Ｅdc^*との
差分に応じた入力電流ＩinがリアクトルＬinを流れ、こ
のとき、入力電流Ｉinは力率が１となるように制御され
るから、出力電流Ｉout に含まれる高調波成分が並列コ
ンバータ１２に流れることになって高調波電流が商用電
源側へ流出することはない。

【００６４】この状態から、商用電源１側で短絡等が発
生すると、入力電圧Ｖinが低下することによって導通制
御されている方のサイリスタ５ａ又は５ｂに逆バイアス
が印加される状態となった時点でこのサイリスタは自動
的に遮断状態となり、このとき導通制御されていない方
のサイリスタは遮断状態であるから、この時点で商用電
源側は給電ラインＬＮから切り離されることになる。そ
して、入力電圧Ｖinが低下し許容範囲を超えると、並列
コンバータ１２が基準正弦波信号 sinωｔに基づいて、
バッテリ１４及びコンデンサ１６の直流電力から交流電
力を生成するバックアップ動作を行うが、この時点で
は、ＡＣスイッチ５は遮断状態でありまた入力リアクト
ルＬinが挿入されているから、並列コンバータ１２から
商用電源側へ短絡電流が流れることが抑制される。よっ
て、並列コンバータ１２で所定電圧の交流電圧が生成さ
れこれが直列インバータ１８で規定電圧に補正されるか
ら、負荷へは継続して規定電圧の電圧が供給されること
になる。

【００６５】したがって、上記第１及び第２の実施の形
態と同等の作用効果を得ることができると共に、入力電
圧の低下に伴って自動的に遮断するＡＣスイッチ５を用
いているから、入力リアクトルＬinのリアクトル値を、
より小さな値に設定することができる。なお、上記各実
施の形態においては、並列コンバータ１２及び直列イン
バータ１８を、スイッチング素子及びこれと逆並列に接
続したダイオードからなるフルブリッジ回路で構成した
場合について説明したが、これに限るものではなく、例
えば、ハーフブリッジ回路であっても適用することがで
きる。

【００６６】ここで、上記各実施の形態において、ＡＣ
スイッチ５又はリレースイッチ６が給電スイッチに対応
し、並列コンバータ１２が並列コンバータに対応し、バ
ッテリ１４及びコンデンサ１６が蓄電手段に対応し、直
列インバータ１８及び直列インバータ制御部２６が直列
インバータに対応し、入力電圧検出器３２が電圧異常検
出手段に対応し、ＡＣスイッチ制御部２２又はリレース
イッチ制御部２３及び並列コンバータ制御部２４又は２
４ａが制御手段に対応している。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係る無停電電源装置によれば、給電ラインに介挿され
る給電スイッチを、逆並列に接続された二つのサイリス
タで構成して、給電ラインの入力端への入力電圧の極性
に応じて交互にオンオフし、交流電力の入力力率が１と
なるように力率を制御するようにしたから、停電等によ
り入力電圧が低下したときには、並列コンバータがイン
バータ動作を開始する前の、サイリスタに逆バイアスが
かかる状態となった時点で給電スイッチを自動的にオフ
状態にすることができる。また、このとき、直列インバ
ータは、蓄電手段をエネルギ源として交流出力電圧が指
令値となるように動作するから、交流出力の電圧値を指
令値に維持することができ、出力電圧が瞬低状態となる
ことを回避することができる。

【００６８】また、請求項２に係る無停電電源装置によ
れば、並列コンバータによって、蓄電手段のエネルギが
規定値となるように入力リアクトルを流れる電流を制御
するようにしたから、結果的に並列コンバータに出力電
流の高周波成分が流れることになり、簡易な制御で高周
波成分を並列コンバータで吸収することができ、また、
高性能な処理装置を必要とすることなく実現することが
できる。また、給電ラインの並列コンバータと給電スイ
ッチとの間に入力リアクトルを設けたから、停電等によ
って給電ラインの入力端への入力電圧が低下した場合で
あっても、並列コンバータで生成した交流電流が電力入
力側に流れることを抑制し、また、直列インバータは、
蓄電手段をエネルギ源として交流出力電圧が指令値とな
るように動作するから、交流出力の電圧値を指令値に維
持することができ、出力電圧が瞬低状態となることを回
避することができる。

【００６９】また、請求項３に係る無停電電源装置によ
れば、給電ラインに介挿される給電スイッチを、逆並列
に接続された二つのサイリスタで構成して、入力電圧の
極性に応じて交互にオンオフし、且つ入力リアクトルを
流れる電流を力率１となるように制御するようにしたか
ら、停電等により入力電圧が低下したときには、並列コ
ンバータがインバータ動作を開始する前の、サイリスタ
に逆バイアスがかかる状態となった時点で給電スイッチ
を自動的にオフ状態にすることができる。また、このと
き直列インバータは、蓄電手段をエネルギ源として交流
出力電圧が所定の値となるように動作するから、交流出
力を所定の電圧値に維持することができ、出力電圧が瞬
低状態となることを回避することができる。また、蓄電
手段のエネルギが規定値となり且つ交流電力の入力力率
が１となるように並列コンバータが動作するようにした
から、結果的に並列コンバータに出力電流の高周波成分
が流れることになり、簡易な制御で高周波成分を並列コ
ンバータで吸収することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における無停電電源
装置の一例を示す回路図である。

【図２】図１のＡＣスイッチ制御部２２の機能構成を示
すブロック図である。

【図３】図１の並列コンバータ制御部２４の機能構成を
示すブロック図である。

【図４】図１の直列インバータ制御部２６の機能構成を
示すブロック図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態における無停電電源
装置の一例を示す回路図である。

【図６】図２の並列コンバータ制御部２４ａの機能構成
を示すブロック図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態における無停電電源
装置の一例を示す回路図である。

【図８】従来の無停電電源装置の一例を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

５ＡＣスイッチ５ａ、５ｂサイリスタ６リレースイッチ１０補償回路１２並列コンバータ１４バッテリ１６コンデンサ１８直列インバータ１９直列トランス２０制御回路２２ＡＣスイッチ制御部２３リレースイッチ制御部２４、２４ａ並列コンバータ制御部２６直列インバータ制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5G015 FA12 GA01 JA01 JA09 JA11 JA24 JA32 JA53 JA55 5G066 DA07 5H007 AA17 BB05 CA01 CB02 CB05 CC07 CC12 CC32 DA06 DB01 DC02 DC05 FA02 FA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】給電ラインに介挿され且つ逆並列に接続
された二つのサイリスタで構成される給電スイッチと、当該給電スイッチ及び前記給電ラインの出力端間に並列
に接続された並列コンバータと、当該並列コンバータと接続される蓄電手段と、前記給電ラインの前記並列コンバータとの接続点及び前
記出力端間に直列に接続された直列トランスと、当該直列トランスと接続され且つ前記出力端の交流出力
電圧が所定の値となるように前記蓄電手段をエネルギ源
として前記交流出力電圧を調整する直列インバータと、前記給電ラインの入力端に入力される交流電力の入力電
圧異常を検出する電圧異常検出手段と、当該電圧異常検出手段の検出結果に応じて前記給電スイ
ッチ及び前記並列コンバータを制御する制御手段と、を
備え、当該制御手段は、前記電圧異常検出手段で異常を検出し
ないときには、前記入力端への入力電圧と同極性の電流
を流すサイリスタが点弧するように前記給電スイッチを
制御すると共に、前記並列コンバータを制御して前記蓄
電手段のエネルギが規定値となり且つ前記入力端に入力
される交流電力の入力力率が１となるように前記並列コ
ンバータを流れる電流を調整し、前記電圧異常検出手段で異常を検出したときには、前記
給電スイッチを遮断制御すると共に、前記蓄電手段をエ
ネルギ源として所定電圧の交流電力を前記給電ラインに
出力するように前記並列コンバータを制御することを特
徴とする無停電電源装置。
【請求項２】給電ラインに介挿された給電スイッチ
と、前記給電スイッチ及び前記給電ラインの出力端間に並列
に接続された並列コンバータと、当該並列コンバータと接続される蓄電手段と、前記給電ラインの前記並列コンバータとの接続点及び前
記出力端間に直列に接続された直列トランスと、当該直列トランスに接続され且つ前記出力端の交流出力
電圧が所定の値となるように前記蓄電手段をエネルギ源
として前記交流出力電圧を調整する直列インバータと、前記給電ラインの前記並列コンバータとの接続点及び前
記給電スイッチ間に介挿された入力リアクトルと、前記給電ラインの入力端に入力される交流電力の入力電
圧異常を検出する電圧異常検出手段と、当該電圧異常検出手段の検出結果に応じて前記給電スイ
ッチ及び前記並列コンバータを制御する制御手段と、を
備え、前記制御手段は、前記電圧異常検出手段で異常を検出し
ないときには、前記給電スイッチを導通制御すると共
に、前記並列コンバータを制御して前記蓄電手段のエネ
ルギが規定値となるように前記入力リアクトルを流れる
電流を調整し、前記電圧異常検出手段で異常を検出したときには、前記
給電スイッチを遮断制御すると共に、前記蓄電手段をエ
ネルギ源として所定電圧の交流電力を前記給電ラインに
出力するように前記並列コンバータを制御することを特
徴とする無停電電源装置。
【請求項３】給電ラインに介挿され且つ逆並列に接続
された二つのサイリスタで構成される給電スイッチと、前記給電スイッチ及び前記給電ラインの出力端間に並列
に接続された並列コンバータと、当該並列コンバータと接続される蓄電手段と、前記給電ラインの前記並列コンバータとの接続点及び前
記出力端間に直列に接続された直列トランスと、当該直列トランスに接続され且つ前記出力端の交流出力
電圧が所定の値となるように前記蓄電手段をエネルギ源
として前記出力電圧を調整する直列インバータと、前記給電ラインの前記並列コンバータとの接続点及び前
記給電スイッチ間に介挿された入力リアクトルと、前記給電ラインの入力端に入力される交流電力の入力電
圧異常を検出する電圧異常検出手段と、当該電圧異常検出手段での検出結果に応じて前記給電ス
イッチ及び前記並列コンバータを制御する制御手段と、
を備え、前記制御手段は、前記電圧異常検出手段で異常を検出し
ないときには、前記入力端への入力電圧と同極性の電流
を流すサイリスタが点弧するように前記給電スイッチを
制御すると共に、前記並列コンバータを制御して前記蓄
電手段のエネルギが規定値となり且つ前記入力リアクト
ルを流れる電流が力率１となるように前記入力リアクト
ルを流れる電流を調整し、前記電圧異常検出手段で異常を検出したときには、前記
給電スイッチを遮断制御すると共に、前記蓄電手段をエ
ネルギ源として所定電圧の交流電力を前記給電ラインに
出力するように前記並列コンバータを制御することを特
徴とする無停電電源装置。