JP2004336937A - 無停電電源装置の高周波ノイズ抑制装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリーが大容量化した場合でも、正負導体部に設けたコモンモードコアの責務を増加させずに高周波ノイズを抑制できるようにすることにある。
【解決手段】商用電源１に接続して負荷５へ変換した電力を供給する電力変換器（コンバータ３とインバータ４で構成）を電力変換器盤２に収納し、前記商用電源１の停電時に電力を供給するバッテリー７をバッテリー盤６に収納して無停電電源装置を構成する。前記電力変換器盤２とバッテリー盤６との間を接続する正負導体８を第１コモンモードコア１０に貫通させ、前記電力変換器盤２の接地端子１２と前記バッテリー盤６の接地端子１６との間を渡り線１８で接続し、且つ接地端子１２は接地導体２１で大地に接地する。この渡り線１８と前記正負導体８とを一括して第２コモンモードコア２０を貫通させる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電力変換器とバッテリーとを別個の盤に収納している場合に、高周波のコモンモードノイズを抑制できる無停電電源装置の高周波ノイズ抑制装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばコンピュータなどの電子機器は、極めて短い時間の停電でも避けなければならないから、このような機器を使用する場合には、機器と商用電源との間に無停電電源装置を設置することが多い。この無停電電源装置は、商用電源からの交流電力を直流電力に変換するコンバータと、このコンバータからの直流電力を交流電力に変換して負荷へ給電するインバータとでなる電力変換器と、これらコンバータとインバータの直流側同士を結合した直流中間回路に接続して停電をバックアップするバッテリーとで構成している。
【０００３】
インバータはトランジスタなどの半導体スイッチ素子をパルス幅変調制御することで直流電力を交流電力に変換するのが一般的であるし、コンバータもダイオード整流器を使用して直流電力を得る場合もあるが、インバータと同様にトランジスタなどの半導体スイッチ素子をパルス幅変調制御することにより直流電力を得る場合も多い。このパルス幅変調制御の際のキャリアの周波数は、スイッチング素子の性能の向上と、制御精度を向上させることから、近年ではますます高くなっており、それにつれて高周波ノイズも多く発生するようになってきている。そこで、このようにコンバータやインバータのスイッチング動作に伴って対アース間に発生するコモンモードノイズを抑制するために、電力変換器の電源側回路と負荷側回路とに共通した磁気回路であるコモンモードチョークを挿入する。あるいは、電力変換器の電源側回路と負荷側回路とバッテリー回路の三者に共通した磁気回路であるコモンモードチョークを挿入する発明が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
しかしながら、負荷の大容量化に伴って無停電電源装置も大容量化していることから、商用電源の停電をバックアップするバッテリーの容量も大きくなっている。更に、長時間の停電をカバーする必要がある場合は、バッテリーをより一層大容量化しなければならないので、電力変換器とバッテリーとを同一の盤に収納するのは、外形寸法からも質量からも困難になる。そこで両者を別個の盤に収納して設置することになる。
図２は電力変換器盤とバッテリー盤に分離した構成の無停電電源装置のコモンモードノイズを抑制する従来例を示した主回路構成図である。この従来例回路において、コンバータ３とインバータ４で構成している電力変換器は電力変換器盤２に収納するが、バッテリー７はこれとは別途のバッテリー盤６に収納しており、この両者を正負導体８で接続している。なお、符号１は商用電源であり、符号５は負荷である。
【０００５】
このように電力変換器盤２とバッテリー盤６とを分離して設置する場合には、電力変換器盤２とバッテリー盤６のそれぞれに接地端子１２と１６を設け、両接地端子１２と１６の間を渡り線１８で接続するのであるが、バッテリー盤６の対地漂遊静電容量が電力変換器盤２のそれよりも大きい場合は、バッテリー盤６の接地端子１６から大地への接地を、接地配線１７により行う。更に正負導体８を第１コモンモードコア１０に貫通させることにより、コンバータ３やインバータ４のスイッチング動作に伴って発生する高周波ノイズのバッテリー７への流出を防止する。これらの対策により、従来は無停電電源装置から外部へのコモンモードノイズの漏洩の防止を図っていた。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−９８７１６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２に図示の従来例回路では、バッテリー７が大容量化するのに伴ってその漂遊静電容量が増大すると、対地間の高周波インピーダンスが低下するので、第１コモンモードコア１０の責務が増大する。そのため第１コモンモードコア１０を大形化しなければならない。
そこでこの発明の目的は、バッテリーが大容量化した場合でも、正負導体部に設けたコモンモードコアの責務を増加させずに高周波ノイズを抑制できるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、この発明の無停電電源装置の高周波ノイズ抑制装置は、
電源に接続して負荷へ変換した電力を供給する電力変換器を電力変換器盤に収納し、前記電源の代わりに電力を供給するバッテリーをバッテリー盤に収納して無停電電源装置を構成し、前記電力変換器盤とバッテリー盤との間を接続する正負主回路導体に第１コモンモードコアを挿入し、前記電力変換器盤の接地端子と前記バッテリー盤の接地端子との間を、大地に接地した渡り線で接続し、この渡り線と前記正負主回路導体とに第２コモンモードコアを挿入する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施例を表した主回路接続図であるが、図２で既述の従来例回路と異なるのは、第２コモンモードコア２０を付加することと、大地への接地配線２１を接地端子１２に設けることであり、これ以外は図２の従来例回路と同じである。よって、同じ部分の説明は省略する。
前述したように大容量であるバッテリー７は、その対地漂遊静電容量が大となるから、これに起因する接地電流が渡り線１８を流れ、接地配線２１を経て大地へ放流される。第２コモンモードコア２０には、この渡り線１８を前述の正負導体８と共に一括して貫通させる構成であるから、前述の接地電流と共に正負導体８に重畳しているコモンモードノイズも抑制することができる。従ってその分だけ第１コモンモードコア１０の責務は軽減されることになるから、バッテリー７の容量が増大した場合でも、第１コモンモードコア１０が大形化するのを回避できる。
【００１０】
この第２コモンモードコア２０は電力変換器盤２に収納した状態を図示しているが、第１コモンモードコア１０と同様に電力変換器盤２とバッテリー盤６の中間部分に設置できるのは勿論である。
【００１１】
【発明の効果】
無停電電源装置を構成するバッテリーを大容量化したために、このバッテリーを電力変換器とは分離して別の盤に収納する場合は、バッテリーと電力変換器を接続する正負導体にコモンモードノイズが重畳する。そこでこのコモンモードノイズを抑制するべく、第１コモンモードコアに当該正負導体を貫通させるのであるが、バッテリーの大容量化に伴って、この第１コモンモードコアをより一層大形化しなければならなくなる不都合を生じる。これに対して本発明では、別途に第２コモンモードコアを設置し、これには電力変換器盤とバッテリー盤の接地回路を接続する渡り線および前述の正負導体を一括して貫通させる。この第２コモンモードコアの設置により第１コモンモードコアの責務は軽減され、これの大形化を回避できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を表した主回路接続図
【図２】電力変換器盤とバッテリー盤に分離した構成の無停電電源装置のコモンモードノイズを抑制する従来例を示した主回路構成図
【符号の説明】
１ 商用電源
２ 電力変換器盤
３ コンバータ
４ インバータ
５ 負荷
６ バッテリー盤
７ バッテリー
８ 正負導体
１０ 第１コモンモードコア
１２，１６ 接地端子
１７，２１ 接地配線
１８ 渡り線
２０ 第２コモンモードコア

Claims (2)

1. 電源に接続して負荷へ変換した電力を供給する電力変換器を電力変換器盤に収納し、前記電源の代わりに電力を供給するバッテリーをバッテリー盤に収納して無停電電源装置を構成し、
   前記電力変換器盤とバッテリー盤との間を接続する正負主回路導体に第１コモンモードコアを挿入し、
   前記電力変換器盤の接地端子と前記バッテリー盤の接地端子との間を、大地に接地した渡り線で接続し、
   この渡り線と前記正負主回路導体とに第２コモンモードコアを挿入することを特徴とする無停電電源装置の高周波ノイズ抑制装置。
2. 請求項１に記載の無停電電源装置の高周波ノイズ抑制装置において、
   前記第２コモンモードコアは前記電力変換器盤に収納することを特徴とする無停電電源装置の高周波ノイズ抑制装置。

Images