JP2008283788A - 無停電電源装置の制御電源回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】交流入出力がなくても制御電源が生成でき、かつ汎用部品を極力使用して信頼性が高く、安価に構成できる無停電電源装置の制御電源回路を得る。
【解決手段】通常運転時は商用系統電源１から入力される交流入力側から制御電源を生成し、商用系統電源が停電の時は蓄電池５が接続されている交流出力側から制御電源を生成する無停電電源装置の制御電源回路において、商用系統電源から入力される交流入力から整流器７を介して整流された直流電源と、蓄電池が接続されている直流部から直流電圧を降圧した直流降圧回路９を介した直流電源と、の２電源を突き合わせて制御電源を生成する。
【選択図】図１
【解決手段】通常運転時は商用系統電源１から入力される交流入力側から制御電源を生成し、商用系統電源が停電の時は蓄電池５が接続されている交流出力側から制御電源を生成する無停電電源装置の制御電源回路において、商用系統電源から入力される交流入力から整流器７を介して整流された直流電源と、蓄電池が接続されている直流部から直流電圧を降圧した直流降圧回路９を介した直流電源と、の２電源を突き合わせて制御電源を生成する。
【選択図】図１
Description
この発明は、無停電電源装置における高信頼の制御電源回路に関するものである。
従来の無停電電源装置における制御電源回路の例を図５、図６に示す。
図５、図６において、１は商用系統電源、２は負荷、３はコンバータ、４はインバータ、５は蓄電池、６はトランス、７は整流器、８は蓄電池５が接続されている無停電電源装置の直流部分に接続された逆流防止ダイオードである。
図５に示すように、商用系統電源１から入力される交流入力側と、負荷２側へ出力される交流出力側からそれぞれ整流器７を介して直流電源にして２方向からの直流電源を突き合わせて制御電源を生成している。交流入力側へトランス６を入れる場合もある。
図５の方法で、交流入出力をＡC／ＤＣコンバータを介して２方向からの直流電源を突き合わせて制御電源を生成する場合もある。
図５の制御電源回路では、通常運転時、主に交流入力側から制御電源を生成して、商用系統電源１が停電の時は、交流出力側から制御電源を生成する。しかしこの制御電源回路では、蓄電池５が放電終止電圧を下回る過酷な蓄電池バックアップ運転となると、インバータ４が保護停止して交流出力が停電となり、制御電源が生成できなくなる場合が考えられる（例えば、特許文献１参照）。
図５、図６において、１は商用系統電源、２は負荷、３はコンバータ、４はインバータ、５は蓄電池、６はトランス、７は整流器、８は蓄電池５が接続されている無停電電源装置の直流部分に接続された逆流防止ダイオードである。
図５に示すように、商用系統電源１から入力される交流入力側と、負荷２側へ出力される交流出力側からそれぞれ整流器７を介して直流電源にして２方向からの直流電源を突き合わせて制御電源を生成している。交流入力側へトランス６を入れる場合もある。
図５の方法で、交流入出力をＡC／ＤＣコンバータを介して２方向からの直流電源を突き合わせて制御電源を生成する場合もある。
図５の制御電源回路では、通常運転時、主に交流入力側から制御電源を生成して、商用系統電源１が停電の時は、交流出力側から制御電源を生成する。しかしこの制御電源回路では、蓄電池５が放電終止電圧を下回る過酷な蓄電池バックアップ運転となると、インバータ４が保護停止して交流出力が停電となり、制御電源が生成できなくなる場合が考えられる（例えば、特許文献１参照）。
そこで、図６に示すように、交流入力を整流器７を介した直流電源と、蓄電池５が接続されている無停電電源装置の直流部分から逆流防止ダイオード８を介することにより、２方向からの直流電源を突き合わせて制御電源を生成している。交流入力側へトランス６を入れる場合もある。
図６の方法で、交流入力側にＡＣ／ＤＣコンバータ３、蓄電池５から直流を取り込む回路部分にＤＣ／ＤＣコンバータを介して２方向からの直流電源を突き合わせて制御電源を生成する場合もある。
図６の制御電源回路では、商用系統電源１が停電による蓄電池バックアップ運転時は、蓄電池５側からの直流電源から制御電源を生成する。
また、蓄電池５が放電終止電圧を下回る過酷なバックアップ運転をしてインバータ４が停止して交流出力が停電になっても、制御電源が生成できる。
図６の方法で、交流入力側にＡＣ／ＤＣコンバータ３、蓄電池５から直流を取り込む回路部分にＤＣ／ＤＣコンバータを介して２方向からの直流電源を突き合わせて制御電源を生成する場合もある。
図６の制御電源回路では、商用系統電源１が停電による蓄電池バックアップ運転時は、蓄電池５側からの直流電源から制御電源を生成する。
また、蓄電池５が放電終止電圧を下回る過酷なバックアップ運転をしてインバータ４が停止して交流出力が停電になっても、制御電源が生成できる。
しかし、従来の制御電源回路構成では、蓄電池５から供給される直流電源電圧が高く、制御電源回路の構成部品の電圧定格が高くなり、汎用品が使えず信頼性・コスト面で問題がある。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、交流入出力がなくても制御電源が生成でき、かつ汎用部品を極力使用して信頼性が高く、安価に構成できる無停電電源装置の制御電源回路を提供するものである。
この発明に係る無停電電源装置の制御電源回路においては、通常運転時は商用系統電源から入力される交流入力側から制御電源を生成し、商用系統電源が停電の時は蓄電池が接続されている直流部分から制御電源を生成する無停電電源装置の制御電源回路において、商用系統電源から入力される交流入力から整流器を介して整流された直流電源と、蓄電池が接続されている直流部から直流電圧を降圧した直流降圧回路を介した直流電源と、の２電源を突き合わせて制御電源を生成するものである。
また、商用系統電源から入力される交流入力から整流器を介して整流された直流電源と、蓄電池が接続されている直流部から直流電圧を降圧した直流電源と、の２電源を突き合わせて制御電源を生成し、更に蓄電池が接続されている直流部から直流電源を取り込む回路に開閉器を設けて、直流部が電圧低下したときのみＯＮするように構成したものである。
この発明によれば、無停電電源装置において、交流入出力がない状態でも制御電源を生成できる高信頼の制御電源回路の提案であり、蓄電池から供給される直流電源を低い直流電圧で利用することにより制御電源回路を構成する部品の電圧定格を下げて汎用の部品を多用することにより、信頼性が高く、安価に制御電源回路が構成できる。
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１における無停電電源装置の制御電源回路を図１、図２により説明する。
図１において、１は商用系統電源、２は負荷、３はコンバータ、４はインバータ、５は蓄電池、６はトランス、７は整流器、８は逆流防止ダイオードで、９は蓄電池５が接続されている無停電電源装置の直流部分と逆流防止ダイオード８との間に設けられた直流降圧回路である。
以下、この発明の実施の形態１における無停電電源装置の制御電源回路を図１、図２により説明する。
図１において、１は商用系統電源、２は負荷、３はコンバータ、４はインバータ、５は蓄電池、６はトランス、７は整流器、８は逆流防止ダイオードで、９は蓄電池５が接続されている無停電電源装置の直流部分と逆流防止ダイオード８との間に設けられた直流降圧回路である。
蓄電池５が接続されている無停電電源装置の直流部分から、図２、図３に示すようなドロッパ電源回路等を利用して直流電圧を降圧する直流降圧回路９を追加する。
そして、商用系統電源１から給電される交流入力から整流器７を介した直流電源電圧よりも、無停電電源装置の直流部分から供給する直流電源電圧の方が低く出力されるように直流降圧回路９を設定する。
すなわち、交流入力側から整流した直流電源と、蓄電池５側から上記直流降圧回路９を介した直流電源と、２電源を突き合わせて制御電源を生成するように構成する。
また、交流入力側にトランス６を設けたり、交流入力側にＡＣ／ＤＣコンバータ、蓄電池５からの直流電源側に直流降圧回路９に直列にＤＣ／ＤＣコンバータを追加して構成し、上記直流電源を突き合わせて制御電源を生成するように構成する場合も考えられる。
通常運転時は交流入力側から主に制御電源を供給するようにして、蓄電池バックアップ運転時や、装置停止した状態での制御電源維持時には蓄電池側からの直流電源にて制御電源を生成することができる。
そして、商用系統電源１から給電される交流入力から整流器７を介した直流電源電圧よりも、無停電電源装置の直流部分から供給する直流電源電圧の方が低く出力されるように直流降圧回路９を設定する。
すなわち、交流入力側から整流した直流電源と、蓄電池５側から上記直流降圧回路９を介した直流電源と、２電源を突き合わせて制御電源を生成するように構成する。
また、交流入力側にトランス６を設けたり、交流入力側にＡＣ／ＤＣコンバータ、蓄電池５からの直流電源側に直流降圧回路９に直列にＤＣ／ＤＣコンバータを追加して構成し、上記直流電源を突き合わせて制御電源を生成するように構成する場合も考えられる。
通常運転時は交流入力側から主に制御電源を供給するようにして、蓄電池バックアップ運転時や、装置停止した状態での制御電源維持時には蓄電池側からの直流電源にて制御電源を生成することができる。
これにより、制御電源回路の直流電圧が低く抑えられ、部品電圧定格が低くなり汎用部品が使えるようになるので、信頼性が高く、安価に構成できる無停電電源装置の制御電源回路が得られる。
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２における無停電電源装置の制御電源回路を図４により説明する。なお、図中、実施の形態１と同一又は相当部分に同一符号を付して説明を省略する。
図４において、１０は蓄電池５が接続されている無停電電源装置の直流部分と逆流防止ダイオード８との間に設けられた開閉器で、例えば、ＩＧＢＴやＦＥＴ・トランジスタなどの半導体スイッチや、コンタクタなどで構成する。
そして、商用系統電源１から給電される交流入力から整流器７を介した直流電源電圧よりも、蓄電池５が接続されている無停電電源装置の直流電圧が低くなった時のみ高速に上記開閉器１０をＯＮするように制御する。
また、交流入力側にトランス６を設けたり、交流入力側にＡＣ／ＤＣコンバータ、蓄電池５からの直流電源側に開閉器１０に直列にＤＣ／ＤＣコンバータを追加して構成し、上記直流電源を突き合わせて制御電源を生成するように構成する場合も考えられる。
通常運転時は交流入力側から主に制御電源を供給するようにして、蓄電池バックアップ運転時や、装置停止した状態での制御電源維持時には上記開閉器１０をＯＮして、蓄電池側からの直流電源を供給して制御電源を生成することができる。
以下、この発明の実施の形態２における無停電電源装置の制御電源回路を図４により説明する。なお、図中、実施の形態１と同一又は相当部分に同一符号を付して説明を省略する。
図４において、１０は蓄電池５が接続されている無停電電源装置の直流部分と逆流防止ダイオード８との間に設けられた開閉器で、例えば、ＩＧＢＴやＦＥＴ・トランジスタなどの半導体スイッチや、コンタクタなどで構成する。
そして、商用系統電源１から給電される交流入力から整流器７を介した直流電源電圧よりも、蓄電池５が接続されている無停電電源装置の直流電圧が低くなった時のみ高速に上記開閉器１０をＯＮするように制御する。
また、交流入力側にトランス６を設けたり、交流入力側にＡＣ／ＤＣコンバータ、蓄電池５からの直流電源側に開閉器１０に直列にＤＣ／ＤＣコンバータを追加して構成し、上記直流電源を突き合わせて制御電源を生成するように構成する場合も考えられる。
通常運転時は交流入力側から主に制御電源を供給するようにして、蓄電池バックアップ運転時や、装置停止した状態での制御電源維持時には上記開閉器１０をＯＮして、蓄電池側からの直流電源を供給して制御電源を生成することができる。
これにより、制御電源回路の直流電圧が低く抑えられ、部品電圧定格が低くなり汎用部品が使えるようになるので、信頼性が高く、安価に構成できる無停電電源装置の制御電源回路が得られる。
１ 商用系統電源
２ 負荷
３ コンバータ
４ インバータ
５ 蓄電池
６ トランス
７ 整流器
８ 逆流防止ダイオード
９ 直流降圧回路
１０ 開閉器
２ 負荷
３ コンバータ
４ インバータ
５ 蓄電池
６ トランス
７ 整流器
８ 逆流防止ダイオード
９ 直流降圧回路
１０ 開閉器
Claims (2)
- 通常運転時は商用系統電源から入力される交流入力側から制御電源を生成し、商用系統電源が停電の時は蓄電池が接続されている直流部分から制御電源を生成する無停電電源装置の制御電源回路において、商用系統電源から入力される交流入力から整流器を介して整流された直流電源と、蓄電池が接続されている直流部から直流電圧を降圧した直流降圧回路を介した直流電源と、の２電源を突き合わせて制御電源を生成することを特徴とする無停電電源装置の制御電源回路。
- 通常運転時は商用系統電源から入力される交流入力側から制御電源を生成し、商用系統電源が停電の時は蓄電池が接続されている直流部分から制御電源を生成する無停電電源装置の制御電源回路において、商用系統電源から入力される交流入力から整流器を介して整流された直流電源と、蓄電池が接続されている直流部から直流電圧を降圧した直流電源と、の２電源を突き合わせて制御電源を生成し、更に蓄電池が接続されている直流部から直流電源を取り込む回路に開閉器を設けて、直流部が電圧低下したときのみＯＮするように構成したことを特徴とする無停電電源装置の制御電源回路。
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-
2007
- 2007-05-10 JP JP2007126008A patent/JP2008283788A/ja active Pending
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