JP2009136099A - 電力供給装置及びこれに使用可能な振幅及び位相判定回路装置 - Google Patents
電力供給装置及びこれに使用可能な振幅及び位相判定回路装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009136099A JP2009136099A JP2007309984A JP2007309984A JP2009136099A JP 2009136099 A JP2009136099 A JP 2009136099A JP 2007309984 A JP2007309984 A JP 2007309984A JP 2007309984 A JP2007309984 A JP 2007309984A JP 2009136099 A JP2009136099 A JP 2009136099A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- phase
- amplitude
- value
- instantaneous value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
【課題】常時商用給電方式の無停電電源装置の小型化、低コスト化が要求されている。
【解決手段】交流入力端子1a、1b、1cに交流スイッチ2a、2b、2cを介して負荷11及び双方向電力変換器4を接続する。双方向電力変換器4に蓄電手段5を接続する。復電切換制御回路10を設ける。復電切換制御回路10は、復電時に、振幅及び位相において商用電流電圧がインバータ電圧に所定の近似範囲に入った時にインバータ給電を停止し、商用給電を開始するための信号を発生する。これにより、インバータ給電期間を短くし、蓄電手段5を小型化、低コスト化することができる。
【選択図】図1
【解決手段】交流入力端子1a、1b、1cに交流スイッチ2a、2b、2cを介して負荷11及び双方向電力変換器4を接続する。双方向電力変換器4に蓄電手段5を接続する。復電切換制御回路10を設ける。復電切換制御回路10は、復電時に、振幅及び位相において商用電流電圧がインバータ電圧に所定の近似範囲に入った時にインバータ給電を停止し、商用給電を開始するための信号を発生する。これにより、インバータ給電期間を短くし、蓄電手段5を小型化、低コスト化することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、インバータ出力電圧等の第2の交流電圧を負荷に供給している状態から商用交流電源電圧等の第1の交流電圧を負荷に供給する状態に復電切換する手段を備えた無停電電源装置(UPS)等の電力供給装置、及びこの電力供給装置における復電切換制御に使用可能な振幅及び位相判定回路装置に関する。
常時商用給電方式に従う無停電電源装置は、特許文献1に示すように交流入力端子と交流出力端子との間に接続された交流スイッチと、蓄電池又はコンデンサから成る蓄電手段と、この蓄電手段と交流出力端子との間に接続されたインバータ動作及びコンバータ動作可能な双方向電力変換回路とから成る。この無停電電源装置において商用交流電源が正常の場合には、交流スイッチを介して負荷に電力が供給され、商用交流電源に異常が生じた時には蓄電手段の直流電圧が双方向電力変換回路で交流電圧に変換され、この交流電圧が負荷に供給される。また、商用交流電源が異常状態から正常状態に戻った時、即ち復電時には双方向電力変換回路の交流出力電圧の周波数及び位相を商用交流電圧のそれ等に合わせるように双方向電力変換回路を制御し、双方向電力変換回路の交流出力電圧(インバータ出力電圧)が商用交流電圧に同期した状態が一定時間以上継続した後に交流スイッチをオンにして商用交流電源を負荷に接続し、しかる後、双方向電力変換回路からの給電を停止する。
ところで、例えば電気二重層コンデンサ等から成る比較的バックアップ容量の小さい蓄電手段を使用している場合には、蓄電手段によるバックアップ時間をできるだけ短くすることが要求される。もし、バックアップ時間即ちインバータ給電時間が長い場合には、これに見合う容量の蓄電手段が必要になる。蓄電手段の容量を大きくすると、蓄電手段が必然的に大型且つコスト高になる。上述のような問題は、特に瞬時停電を補償するために電気二重層コンデンサを蓄電手段として使用している時に顕著に生じる。
蓄電手段によるバックアップ時間を短くするためには、商用電源が異常から正常に戻った時に双方向電力変換回路又はインバータ回路による給電をできるだけ早く停止することが必要になる。しかし、従来のインバータ給電から商用給電への復電切換方法では、比較的長い同期合わせ期間を有するために復電切換所要時間が例えば5secのように比較的長くなった。
特開2006−238621号公報
本発明が解決しようとする課題は、インバータ給電から商用給電への復電切換所要時間を短くすることが要求されていることであり、本発明の目的は上記要求に応えることができる電力供給装置及びこれに使用することができる振幅及び位相判定回路装置を提供することにある。
上記課題を解決するための本発明は、
第1の交流電圧を入力させるための交流入力端子と、
負荷を接続するための交流出力端子と、
前記第1の交流電圧を前記負荷に選択的に供給するために前記交流入力端子と前記交流出力端子との間に接続された交流スイッチと、
直流電圧を供給するための蓄電池又はコンデンサ等から成る蓄電手段と、
第2の交流電圧を得るために前記蓄電手段と前記交流出力端子との間に接続された直流―交流変換回路と、
前記直流―交流変換回路に接続され且つ前記直流―交流変換回路を直流―交流変換動作させる機能と前記直流―交流変換回路から前記交流出力端子に前記第2の交流電圧を選択的に供給する機能とを有している変換制御回路と、
前記負荷に対して前記直流―交流変換回路から得られた前記第2の交流電圧を供給している第1の状態から前記交流入力端子の前記第1の交流電圧を前記負荷に供給する第2の状態への復電切換を制御するための復電切換制御手段と
を備えた電力供給装置であって、
前記復電切換制御手段は、前記第1の交流電圧(Va1)の振幅及び位相が前記第2の交流電圧(Vb1)の振幅及び位相を基準にした所定の近似範囲に入っているか否かを判定して近似判定信号を出力する振幅及び位相判定手段と、前記振幅及び位相判定手段から得られた前記近似判定信号に応答して前記変換制御回路を前記直流−交流変換回路から前記交流出力端子への前記第2の交流電圧の供給を停止させる停止制御手段と、前記近似判定信号に応答して前記交流スイッチをオン状態に制御する交流スイッチ制御手段とを備えていることを特徴とする電力供給装置に係わるものである。
第1の交流電圧を入力させるための交流入力端子と、
負荷を接続するための交流出力端子と、
前記第1の交流電圧を前記負荷に選択的に供給するために前記交流入力端子と前記交流出力端子との間に接続された交流スイッチと、
直流電圧を供給するための蓄電池又はコンデンサ等から成る蓄電手段と、
第2の交流電圧を得るために前記蓄電手段と前記交流出力端子との間に接続された直流―交流変換回路と、
前記直流―交流変換回路に接続され且つ前記直流―交流変換回路を直流―交流変換動作させる機能と前記直流―交流変換回路から前記交流出力端子に前記第2の交流電圧を選択的に供給する機能とを有している変換制御回路と、
前記負荷に対して前記直流―交流変換回路から得られた前記第2の交流電圧を供給している第1の状態から前記交流入力端子の前記第1の交流電圧を前記負荷に供給する第2の状態への復電切換を制御するための復電切換制御手段と
を備えた電力供給装置であって、
前記復電切換制御手段は、前記第1の交流電圧(Va1)の振幅及び位相が前記第2の交流電圧(Vb1)の振幅及び位相を基準にした所定の近似範囲に入っているか否かを判定して近似判定信号を出力する振幅及び位相判定手段と、前記振幅及び位相判定手段から得られた前記近似判定信号に応答して前記変換制御回路を前記直流−交流変換回路から前記交流出力端子への前記第2の交流電圧の供給を停止させる停止制御手段と、前記近似判定信号に応答して前記交流スイッチをオン状態に制御する交流スイッチ制御手段とを備えていることを特徴とする電力供給装置に係わるものである。
なお、請求項2に示すように、前記振幅及び位相判定手段は、所定のサンプリング周期で前記第1の交流電圧(Va1)の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第1の瞬時値(A1)を求める第1の瞬時値検出手段と、前記所定のサンプリング周期で前記第2の交流電圧(Vb1)の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第2の瞬時値(B1)を求める第2の瞬時値検出手段と、前記第2の瞬時値検出手段から得られた前記第2の瞬時値(B1)に第1の所定値(a)を加算して前記近似範囲の上限値(B1+a)を求める上限値演算手段と、前記第2の瞬時値(B1)から第2の所定値(b)を減算して前記近似範囲の下限値(B1−b)を求める下限値演算手段と、前記第1の瞬時値(A1)が前記近似範囲の前記上限値(B1+a)と前記下限値(B1−b)との間の値であるか否かを判定する第1の判定手段と、前記第1の判定手段から得られた前記第1の瞬時値(A1)が前記近似範囲に含まれていることを示す信号が所定回数又は所定時間得られたか否かを判定し、前記第1の瞬時値(A1)が前記近似範囲に含まれていることを示す信号が前記所定回数又は所定時間得られた時に前記第1の交流電圧が前記第2の交流電圧の電圧と同一又は近似していることを示す近似判定信号を出力する第2の判定手段とから成ることが望ましい。
また、請求項3に示すように、前記交流スイッチ制御手段は、前記第2の交流電圧の供給停止時点と同時又は該供給停止時点から前記第1の交流電圧の1/4サイクル以内の時点に(0〜1/4サイクルの間に)前記第1の交流電圧の供給を開始するように前記交流スイッチをオン制御する回路から成ることが望ましい。
また、請求項4に示すように、前記停止制御手段を、前記交流スイッチによって前記第1の交流電圧の供給が開始された時点から所定時間後に前記第2の交流電圧の供給を停止するように構成することもできる。
また、請求項5に示すように、前記交流入力端子は前記第1の交流電圧としての第1の3相交流電圧を入力させるものであり、前記直流―交流変換回路は、前記第2の交流電圧としての第2の3相交流電圧を出力するものであり、前記復電切換制御手段は、前記第1の3相交流電圧の第1の相電圧又は第1の線間電圧の振幅及び位相が前記第2の3相交流電圧の第1の相電圧又は第1の線間電圧の振幅及び位相を基準にした所定の近似範囲に入っているか否かを判定して第1の近似判定信号を出力する第1の振幅及び位相判定手段と、前記第1の3相交流電圧の第2の相電圧又は第2の線間電圧の振幅及び位相が前記第2の3相交流電圧の第2の相電圧又は第2の線間電圧の振幅及び位相を基準にした所定の近似範囲に入っているか否かを判定して第2の近似判定信号を出力する第2の振幅及び位相判定手段と、前記第1の振幅及び位相判定手段から前記第1の近似判定信号が出力されていると同時に前記第2の振幅及び位相判定手段から前記第2の近似判定信号が出力された時に前記第1の3相交流電圧の振幅及び位相が前記第2の3相交流電圧の振幅及び位相に近似していることを示す信号を出力する論理回路手段とから成ることが望ましい。
また、請求項6に示すように、更に、前記蓄電手段を前記交流入力端子の前記第1の交流電圧を直流電圧に変換して充電する手段を有していることが望ましい。
また、請求項7に示すように、前記変換制御回路は、前記第1の状態から前記第2の状態に復電切換させる時に、前記直流―交流変換回路から得られる前記第2の交流電圧を前記第1の交流電圧に強制的に同期させる手段を有していることが望ましい。
また、また、請求項8に示すように、第1の交流電圧の振幅及び位相が第2の交流電圧の振幅及び位相を基準にした所定の近似範囲に入っているか否かを判定する振幅及び位相判定回路装置を、
所定のサンプリング周期で前記第1の交流電圧の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第1の瞬時値(A1)を求める第1の瞬時値検出手段と、
前記所定のサンプリング周期で前記第2の交流電圧の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第2の瞬時値(B1)を求める第2の瞬時値検出手段と、
前記第2の瞬時値検出手段から得られた前記第2の瞬時値(B1)に第1の所定値(a)を加算して前記近似範囲の上限値(B1+a)を求める上限値演算手段と、
前記第2の瞬時値(B1)から第2の所定値(b)を減算して前記近似範囲の下限値(B1−b)を求める下限値演算手段と、
前記第1の瞬時値(A1)が前記近似範囲の前記上限値(B1+a)と前記下限値(B1−b)との間の値であるか否かを判定する第1の判定手段と、
前記第1の判定手段から得られた前記第1の瞬時値(A1.)が前記近似範囲に含まれていることを示す信号が所定回数又は所定時間得られたか否かを判定し、前記第1の瞬時値(A1)が前記近似範囲に含まれていることを示す信号が前記所定回数又は所定時間得られた時に前記第1の交流電圧が前記第2の交流電圧と同一又は近似していることを示す近似判定信号を出力する第2の判定手段とで構成することが望ましい。
また、請求項9に示すように、3相の振幅及び位相判定回路装置を、第1の3相交流電圧の第1相電圧又は第1の線間電圧から成る第1の交流電圧の振幅及び位相が第2の3相交流電圧の第2相電圧又は第2の線間電圧から成る第2の交流電圧の振幅及び位相を基準にした第1の近似範囲に入っているか否かを判定する第1の振幅及び位相判定手段と、前記第1の3相交流電圧の第2相電圧又は第2の線間電圧から成る第3の交流電圧の振幅及び位相が前記第2の3相交流電圧の第2相電圧又は第2の線間電圧から成る第4の交流電圧の振幅及び位相を基準にした第2の近似範囲に入っているか否かを判定する第2の振幅及び位相判定手段と、前記第1の振幅及び位相判定手段から前記第1の交流電圧が前記第1の近似範囲に入っていることを示す第1の近似判定信号が得られていると同時に前記第2の振幅及び位相判定手段から前記第3の交流電圧が前記第2の近似範囲に入っていることを示す第2の近似判定信号が得られた時に、振幅及び位相において前記第1の3相交流電圧は前記第2の3相交流電圧と同一又は近似していることを示す信号を出力する手段とで構成することが望ましい。
また、請求項10に示すように、前記第1の振幅及び位相判定手段は、所定のサンプリング周期で前記第1の交流電圧の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第1の瞬時値(A1)を求める第1の瞬時値検出手段と、前記所定のサンプリング周期で前記第2の交流電圧の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第2の瞬時値(B1)を求める第2の瞬時値検出手段と、前記第2の瞬時値検出手段から得られた前記第2の瞬時値(B1)に第1の所定値(a)を加算して前記第1の近似範囲の上限値(B1+a)を求める第1の上限値演算手段と、前記第2の瞬時値(B1)から第2の所定値(b)を減算して前記第1の近似範囲の第1の下限値(B1−b)を求める第1の下限値演算手段と、前記第1の瞬時値(A1)が前記第1の近似範囲の前記第1の上限値(B1+a)と前記第1の下限値(B1−b)との間の値であるか否かを判定する第1の判定手段と、前記第1の判定手段から得られた前記第1の瞬時値(A1)が前記第1の近似範囲に含まれていることを示す信号が所定回数又は所定時間得られたか否かを判定し、前記第1の瞬時値(A1)が前記第1の近似範囲に含まれていることを示す信号が前記所定回数又は所定時間得られた時に前記第1の交流電圧が前記第2の交流電圧と同一又は近似状態にあることを示す信号を出力する第2の判定手段とから成り、
前記第2の振幅及び位相判定手段は、前記所定のサンプリング周期で前記第3の交流電圧の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第3の瞬時値(A2)を求める第3の瞬時値検出手段と、前記所定サンプリング周期で前記第4の交流電圧の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第4の瞬時値(B2)を求める第4の瞬時値検出手段と、前記第4の瞬時値検出手段から得られた前記第4の瞬時値(B2)に第3の所定値(a´)を加算して前記第2の近似範囲の上限値(B2+a´)を求める第2の上限値演算手段と、前記第4の瞬時値(B2)から第4の所定値(b´)を減算して前記第2の近似範囲の第2の下限値(B2−b´)を求める第2の下限値演算手段と、前記第3の瞬時値(A2)が前記第2の近似範囲の前記第2の上限値(B2+a´)と前記第2の下限値(B2−b´)との間の値であるか否かを判定する第3の判定手段と、前記第3の判定手段から得られた前記第3の瞬時値(A2)が前記第2の近似範囲に含まれていることを示す信号が所定回数又は所定時間得られたか否かを判定し、前記第3の瞬時値(A2)が前記第2の近似範囲に含まれていることを示す信号が前記所定回数又は所定時間得られた時に振幅及び位相において前記第3の交流電圧が前記第4の交流電圧と同一又は近似状態にあることを示す信号を出力する第4の判定手段とから成ることが望ましい。
また、請求項3に示すように、前記交流スイッチ制御手段は、前記第2の交流電圧の供給停止時点と同時又は該供給停止時点から前記第1の交流電圧の1/4サイクル以内の時点に(0〜1/4サイクルの間に)前記第1の交流電圧の供給を開始するように前記交流スイッチをオン制御する回路から成ることが望ましい。
また、請求項4に示すように、前記停止制御手段を、前記交流スイッチによって前記第1の交流電圧の供給が開始された時点から所定時間後に前記第2の交流電圧の供給を停止するように構成することもできる。
また、請求項5に示すように、前記交流入力端子は前記第1の交流電圧としての第1の3相交流電圧を入力させるものであり、前記直流―交流変換回路は、前記第2の交流電圧としての第2の3相交流電圧を出力するものであり、前記復電切換制御手段は、前記第1の3相交流電圧の第1の相電圧又は第1の線間電圧の振幅及び位相が前記第2の3相交流電圧の第1の相電圧又は第1の線間電圧の振幅及び位相を基準にした所定の近似範囲に入っているか否かを判定して第1の近似判定信号を出力する第1の振幅及び位相判定手段と、前記第1の3相交流電圧の第2の相電圧又は第2の線間電圧の振幅及び位相が前記第2の3相交流電圧の第2の相電圧又は第2の線間電圧の振幅及び位相を基準にした所定の近似範囲に入っているか否かを判定して第2の近似判定信号を出力する第2の振幅及び位相判定手段と、前記第1の振幅及び位相判定手段から前記第1の近似判定信号が出力されていると同時に前記第2の振幅及び位相判定手段から前記第2の近似判定信号が出力された時に前記第1の3相交流電圧の振幅及び位相が前記第2の3相交流電圧の振幅及び位相に近似していることを示す信号を出力する論理回路手段とから成ることが望ましい。
また、請求項6に示すように、更に、前記蓄電手段を前記交流入力端子の前記第1の交流電圧を直流電圧に変換して充電する手段を有していることが望ましい。
また、請求項7に示すように、前記変換制御回路は、前記第1の状態から前記第2の状態に復電切換させる時に、前記直流―交流変換回路から得られる前記第2の交流電圧を前記第1の交流電圧に強制的に同期させる手段を有していることが望ましい。
また、また、請求項8に示すように、第1の交流電圧の振幅及び位相が第2の交流電圧の振幅及び位相を基準にした所定の近似範囲に入っているか否かを判定する振幅及び位相判定回路装置を、
所定のサンプリング周期で前記第1の交流電圧の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第1の瞬時値(A1)を求める第1の瞬時値検出手段と、
前記所定のサンプリング周期で前記第2の交流電圧の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第2の瞬時値(B1)を求める第2の瞬時値検出手段と、
前記第2の瞬時値検出手段から得られた前記第2の瞬時値(B1)に第1の所定値(a)を加算して前記近似範囲の上限値(B1+a)を求める上限値演算手段と、
前記第2の瞬時値(B1)から第2の所定値(b)を減算して前記近似範囲の下限値(B1−b)を求める下限値演算手段と、
前記第1の瞬時値(A1)が前記近似範囲の前記上限値(B1+a)と前記下限値(B1−b)との間の値であるか否かを判定する第1の判定手段と、
前記第1の判定手段から得られた前記第1の瞬時値(A1.)が前記近似範囲に含まれていることを示す信号が所定回数又は所定時間得られたか否かを判定し、前記第1の瞬時値(A1)が前記近似範囲に含まれていることを示す信号が前記所定回数又は所定時間得られた時に前記第1の交流電圧が前記第2の交流電圧と同一又は近似していることを示す近似判定信号を出力する第2の判定手段とで構成することが望ましい。
また、請求項9に示すように、3相の振幅及び位相判定回路装置を、第1の3相交流電圧の第1相電圧又は第1の線間電圧から成る第1の交流電圧の振幅及び位相が第2の3相交流電圧の第2相電圧又は第2の線間電圧から成る第2の交流電圧の振幅及び位相を基準にした第1の近似範囲に入っているか否かを判定する第1の振幅及び位相判定手段と、前記第1の3相交流電圧の第2相電圧又は第2の線間電圧から成る第3の交流電圧の振幅及び位相が前記第2の3相交流電圧の第2相電圧又は第2の線間電圧から成る第4の交流電圧の振幅及び位相を基準にした第2の近似範囲に入っているか否かを判定する第2の振幅及び位相判定手段と、前記第1の振幅及び位相判定手段から前記第1の交流電圧が前記第1の近似範囲に入っていることを示す第1の近似判定信号が得られていると同時に前記第2の振幅及び位相判定手段から前記第3の交流電圧が前記第2の近似範囲に入っていることを示す第2の近似判定信号が得られた時に、振幅及び位相において前記第1の3相交流電圧は前記第2の3相交流電圧と同一又は近似していることを示す信号を出力する手段とで構成することが望ましい。
また、請求項10に示すように、前記第1の振幅及び位相判定手段は、所定のサンプリング周期で前記第1の交流電圧の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第1の瞬時値(A1)を求める第1の瞬時値検出手段と、前記所定のサンプリング周期で前記第2の交流電圧の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第2の瞬時値(B1)を求める第2の瞬時値検出手段と、前記第2の瞬時値検出手段から得られた前記第2の瞬時値(B1)に第1の所定値(a)を加算して前記第1の近似範囲の上限値(B1+a)を求める第1の上限値演算手段と、前記第2の瞬時値(B1)から第2の所定値(b)を減算して前記第1の近似範囲の第1の下限値(B1−b)を求める第1の下限値演算手段と、前記第1の瞬時値(A1)が前記第1の近似範囲の前記第1の上限値(B1+a)と前記第1の下限値(B1−b)との間の値であるか否かを判定する第1の判定手段と、前記第1の判定手段から得られた前記第1の瞬時値(A1)が前記第1の近似範囲に含まれていることを示す信号が所定回数又は所定時間得られたか否かを判定し、前記第1の瞬時値(A1)が前記第1の近似範囲に含まれていることを示す信号が前記所定回数又は所定時間得られた時に前記第1の交流電圧が前記第2の交流電圧と同一又は近似状態にあることを示す信号を出力する第2の判定手段とから成り、
前記第2の振幅及び位相判定手段は、前記所定のサンプリング周期で前記第3の交流電圧の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第3の瞬時値(A2)を求める第3の瞬時値検出手段と、前記所定サンプリング周期で前記第4の交流電圧の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第4の瞬時値(B2)を求める第4の瞬時値検出手段と、前記第4の瞬時値検出手段から得られた前記第4の瞬時値(B2)に第3の所定値(a´)を加算して前記第2の近似範囲の上限値(B2+a´)を求める第2の上限値演算手段と、前記第4の瞬時値(B2)から第4の所定値(b´)を減算して前記第2の近似範囲の第2の下限値(B2−b´)を求める第2の下限値演算手段と、前記第3の瞬時値(A2)が前記第2の近似範囲の前記第2の上限値(B2+a´)と前記第2の下限値(B2−b´)との間の値であるか否かを判定する第3の判定手段と、前記第3の判定手段から得られた前記第3の瞬時値(A2)が前記第2の近似範囲に含まれていることを示す信号が所定回数又は所定時間得られたか否かを判定し、前記第3の瞬時値(A2)が前記第2の近似範囲に含まれていることを示す信号が前記所定回数又は所定時間得られた時に振幅及び位相において前記第3の交流電圧が前記第4の交流電圧と同一又は近似状態にあることを示す信号を出力する第4の判定手段とから成ることが望ましい。
本願請求項1の発明によれば、直流―交流変換回路から得られる第2の交流電圧が第1の交流電圧に完全に同期していなくても、第1の交流電圧の瞬時値(A1)が、第2の交流電圧の瞬時値(B1)を基準にして所定の近似範囲内にあることを示す信号が所定時間(例えば数msec)又は所定回数に得られたら、第2の交流電圧の供給停止制御及び第1の交流電圧供給開始制御を行う。従って、第2の交流電圧の供給状態から第1の交流電圧の供給状態への復電切換を迅速に行うことができ、蓄電手段から負荷に電力を供給する時間を短くすることができる。この結果、蓄電手段の容量の低減及び小型化及び低コスト化を図ることができる。
本願請求項8の発明によれば、第1及び第2の交流電圧の第1及び第2の瞬時値(A1、B1)を求め、第2の瞬時値(B1)を基準にして近似範囲の上限値(B1+a)と下限値(B1−b)とを求め、第1の瞬時値(A1)が近似範囲内にあるか否かを求め、第1の瞬時値(A1)が所定時間又は所定回数以上近似範囲にある時には、同期又は同期近似状態と見なすので、同期又は同期近似状態を容易且つ正確に判定することができる。
本願請求項8の発明によれば、第1及び第2の交流電圧の第1及び第2の瞬時値(A1、B1)を求め、第2の瞬時値(B1)を基準にして近似範囲の上限値(B1+a)と下限値(B1−b)とを求め、第1の瞬時値(A1)が近似範囲内にあるか否かを求め、第1の瞬時値(A1)が所定時間又は所定回数以上近似範囲にある時には、同期又は同期近似状態と見なすので、同期又は同期近似状態を容易且つ正確に判定することができる。
次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図1に示す本発明の実施例1に係わる常時商用給電方式の電力供給装置としての交流無停電電源装置は、例えば200Vの3相の商用交流電源に接続される第1、第2及び第3の交流入力端子1a、1b、1cと、3相交流をオン・オフするための第1、第2及び第3の交流スイッチ2a、2b、2cと、3相交流電圧を出力する第1、第2及び第3の交流出力端子3a、3b、3cと、3相の双方向電力変換回路4と、電気二重層コンデンサから成る蓄電手段5と、電源電圧検出回路6と、第1、第2及び第3の交流スイッチ2a、2b、2cのための駆動回路7と、変換制御回路8と、インバータ電圧検出回路9と、復電切換制御回路10とを有している。
第1、第2及び第3の交流スイッチ2a、2b、2cは第1、第2及び第3の交流入力端子1a、1b、1cと第1、第2及び第3の交流出力端子3a、3b、3cとの間に接続されている。更に詳細には、この各交流スイッチ2a、2b、2cは、2つのサイリスタの逆並列回路から成り、電源ラインに直列に接続されている。なお、各交流スイッチ2a、2b、2cをIGBT、トランジスタ、FET等の別の半導体スイッチ、又は半導体スイッチと機械的スイッチの組み合わせ、又は種類の異なる複数の半導体スイッチの組み合わせで構成することもできる。
双方向電力変換回路4は、直流―交流変換回路(インバータ回路)と交流―直流変換回路(コンバータ回路)との混合回路であって、第1、第2及び第3の交流入力端子1a、1b、1cに供給される第1の交流電圧即ち商用交流電圧が異常の時(例えば定格値又は許容範囲よりも低い時又は高い時)にこれに代わって負荷11に第2の交流電圧即ちインバータ出力電圧を供給する直流―交流変換機能即ちインバータ機能と、商用交流電圧が正常の時に蓄電手段5を充電する交流―直流変換機能即ちコンバータ機能とを有している。この双方向電力変換回路4の第1、第2及び第3の交流端子12a、12b、12cは第1、第2及び第3の交流出力端子3a、3b、3cに接続されていると共に、第1、第2及び第3の交流スイッチ2a、2b、2cを介して第1、第2及び第3の交流入力端子1a、1b、1cに接続されている。双方向電力変換回路4の第1及び第2の直流端子13a、13bはスイッチ14を介して蓄電手段5に接続されている。
図2は図1の双方向電力変換回路4を詳しく示す。この双方向電力変換回路4は、変換スイッチング回路15と、フィルタ用コンデンサ部分16と、リアクトル部分17と、平滑用電解コンデンサ18とから成る。変換スイッチング回路15は、3相ブリッジ接続された第1、第2、第3、第4、第5及び第6のダイオードD1、D2、D3、D4、D5、D6と、該第1〜第6のダイオードD1〜D6に対してそれぞれ逆方向並列に接続された変換用スイッチとしての第1、第2、第3、第4、第5及び第6のスイッチQ1、Q2、Q3、Q4、Q5及びQ6とを有する。図2では第1〜第6のスイッチQ1〜Q6が絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ即ちIGBT で示されているが、この代わりにFET、トランジスタ等の別の制御可能な半導体スイッチとすることができる。
第1〜第6のスイッチQ1〜Q6の制御端子(ゲート)は、図1の変換制御回路8に接続されている。第1及び第2のダイオードD1、D2の相互接続点19、第3及び第4のダイオードD3、D4の相互接続点20、第5及び第6のダイオードD5、D6の相互接続点21は、リアクトル部分17の第1、第2及び第3のリアクトルL1、L2、L3を介して第1、第2、及び第3の交流端子12a、12b、12cにそれぞれ接続されている。第1、第3及び第5のダイオードD1、D3、D5のカソードは第1の直流端子13aに接続され、第2、第4及び第6のダイオードD2、D4、D6のアノードは第2の直流端子13bに接続されている。
フィルタ用コンデンサ部分16における第1、第2及び第3のフィルタ用コンデンサC1、C2、C3は第1、第2及び第3の交流端子12a、12b、12cの相互間に接続され、第1〜第6のスイッチQ1〜Q6を高周波(例えば10又は20kHz)でオン・オフすることによって生じる高周波成分を除去する。第1、第2及び第3の交流ラインに直列に接続された第1、第2及び第3のリアクトルL1、L2、L3は、交流―直流(AC−DC)変換時即ちコンバータ動作時に波形及び力率改善用リアクトルとして機能し、更に昇圧リアクトルとして機能し、また、直流―交流(DC−AC)変換時即ちインバータ動作時に高周波成分除去リアクトルとして機能する。
図1において、第1、第2及び第3の交流入力端子1a、1b、1cに接続された電源電圧検出回路6は、周知の電圧検出回路から成り、第1、第2及び第3の交流入力端子1a、1b、1cの3相商用交流電圧(第1の3相交流電圧)と同一又は比例した電圧をライン22a、22b、22cに出力する。双方向電力変換回路4の第1、第2及び第3の交流端子12a、12b、12cに接続されたインバータ電圧検出回路9は、周知の電圧検出回路から成り、双方向電力変換回路4の第1、第2及び第3の交流端子12a、12b、12cから得られる3相インバータ電圧(第2の3相交流電圧)と同一又は比例した電圧をライン23a、23b、23cに出力する。
図1において双方向電力変換回路4を制御するための変換制御回路8は、制御ライン(バス)24によって双方向電力変換回路4に接続され、且つ電源電圧検出回路6の出力ライン22a、22b、22cと、インバータ電圧検出回路9の出力ライン23a、23b、23cと、双方向電力変換回路4の直流電圧検出ライン25と、復電切換制御回路10から導出された第1の復電切換制御ライン26とに接続されている。また、図1の変換制御回路8は、第1、第2及び第3の交流スイッチ2a、2b、2cの出力ラインの電流を検出する第1、第2及び第3の電流検出器27a、27b、27cにも図示が省略されているラインによって接続されている。
図3は図1の変換制御回路8の内部を概略的に示す。この図3から明らかなように、変換制御回路8はAC−DC変換制御回路31とDC−AC変換制御回路32と選択接続手段33と駆動回路34とを有する。
AC−DC変換制御回路31は、AC−DC変換を実行するための第1相、第2相及び第3相制御パルスを形成し、DC−AC変換制御回路32はDC−AC変換を実行するための第1相、第2相及び第3相制御パルスを形成する。AC−DC変換制御回路31及びDC−AC変換制御回路32と駆動回路34との間に接続された選択接続手段33は第1の復電切換制御ライン26の信号で制御される半導体スイッチで構成され、第1の復電切換制御ライン26の信号が商用給電を示している時にAC−DC変換制御回路31の出力ライン31a の信号を駆動回路34に送り、インバータ給電を示している時にDC−AC変換制御回路32の出力ライン32a の信号を駆動回路に34に送る。選択接続手段33に接続された駆動回路34はAC−DC変換制御回路31又はDC−AC変換制御回路32から供給された第1相、第2相及び第3相制御パルスに基づいて周知の方法で第1〜第6のスイッチQ1〜Q6をオン・オフするための信号を形成し、ライン24を介して第1〜第6のスイッチQ1〜Q6のゲートに送る。なお、図3のライン31a、32aは3本のラインをそれぞれ示し、駆動回路34の出力ライン24は6本のラインを示している。
図3のAC−DC変換制御回路31は、電源電圧検出ライン22a、22b、22cと直流電圧検出ライン25と電流検出器27a、27b、27cとに接続され、周知の方法によって蓄電手段5を一定電圧に充電し且つ第1、第2及び第3の交流入力端子1a、1b、1cを流れる電流を正弦波に近傍させるための周知の制御信号をライン31a に送出する。AC−DC変換制御回路31は特許文献1(特開2006−238621号)に開示されているものと同一であるので、詳しい説明を省略する。
図3のAC−DC変換制御回路31は、電源電検出回路6の出力ライン22a 、22b、22c及びインバータ電圧検出回路9の出力ライン23a、23b、23cに接続され、インバータ給電時に双方向電力変換回路4をインバータ制御するための周知の制御パルスを発生する。
図4に詳しく示すようにDC−AC変換制御回路32は第1、第2及び第3相回路41,42,43を有する。第1相回路41は、双方向電力変換回路4の第1及び第2のスイッチQ1、Q2に供給するDC−AC変換用制御パルスを形成するために、第1相基準電圧発生器44、減算器45、増幅回路46、三角波発生器47、及びPWM用比較器48を有する。
第1相基準電圧発生器44は、例えば正弦波データが格納されたメモリから成り、正弦波から成る第1相基準電圧を発生する。第2及び第3相回路42、43に含まれる第2及び第3相基準電圧発生器は、第2及び第3相基準電圧を発生する。第1、第2及び第3相基準電圧は順次に120度の位相差を有する例えば50又は60Hzの正弦波交流電圧であり、好ましくは図1の第1、第2及び第3の交流入力端子1a、1b、1cの交流電圧と同一の周波数を有する。第1相基準電圧発生器44から発生する第1相基準電圧を交流入力端子1aの第1相交流電圧に同期させて発生させるために、第1相基準電圧発生器44はライン22aを介して図1の電源電圧検出回路6に接続されている。また、第2相及び第3相回路42,43もライン22b、22cによって図1の電源電圧検出回路6に接続されている。第1相基準電圧発生器44はここから発生する基準電圧の周波数を変えることができるように構成されている。従って、インバータ動作を開始する時に、周波数を定格周波数に対しやや低い値からこれよりもやや高い値に向って変えることができる。例えば、基準電圧の周波数を定格周波数の−3%〜+3%の範囲で変えることができる。これにより、インバータの周波数を商用電源の周波数に合わせるように変えることができる。
減算器45の正入力端子は第1相基準電圧発生器44に接続され、負入力端子はインバータ電圧検出回路9の第1相出力ライン23aに接続されている。従って、減算器45は第1相基準電圧からライン23aの第1相出力電圧を減算した値を出力する。減算器45に接続された増幅回路46は減算器45の出力を増幅又はレベル調整して交流電圧の波形情報と出力電圧調整情報とを含むインバータ用パルス幅制御指令信号を出力する。
比較波発生手段としての三角波発生器47は、交流入力端子1aの交流電圧及び第1、第2及び第3相基準電圧の周波数よりも十分に高い繰返し周波数で三角波電圧を発生する。第1相回路41の三角波発生器47は、同期信号を与えるために第2及び第3相回路42,43にも接続されている。なお、三角波発生器47の代わりに鋸波又はこれに類似の比較波を発生する回路を設けることができる。
PWM用比較器48の一方の入力端子(負入力端子)は増幅回路46に接続され、他方の入力端子(正の入力端子)は三角波発生器47に接続されている。従って、PWM用比較器48は三角波電圧とパルス幅制御指令信号とを比較して周知のPWM信号から成る第1相DC−AC変換用制御パルスを出力する。
第2相回路42及び第3相回路43は第1相回路41と同様に形成されており、第2及び第3相DC−AC変換用制御パルスを送出する。なお、第2相回路42及び第3相回路43に対してライン23b、23cを介して図1の電源電圧検出回路6が接続されている。第1、第2及び第3相回路41,42,43から出力される第1、第2及び第3相DC−AC変換用制御パルスは図3の選択接続手段33を介して駆動回路34に送られる。
図1の復電切換制御回路10は、電源電圧検出回路6の出力ライン22a、22b、22cとインバータ電圧検出回路9の出力ライン23a、23b、23cとに接続されており、変換制御回路8に対して第1の復電切換制御ライン26によってインバータ駆動とコンバータ駆動とを区別するための第1の復電切換制御信号を送り、第1、第2及び第3の交流スイッチ2a、2b、2cの駆動回路7に第2の復電切換制御ライン50に第1、第2及び第3の交流スイッチ2a、2b、2cのオン・オフを示す第2の復電切換制御信号を送る。即ち、この復電切換制御回路10は次の(1)〜(5)の機能を有する。
(1) 交流入力端子1a、1b、1cの商用電圧(第1の交流電圧)が正常の時に第1、第2及び第3の交流スイッチ2a、2b、2cをオンに制御する指令を形成し、且つ双方向電力変換回路4をコンバータ駆動させるための指令を形成する機能。
(2) 第1、第2及び第3の交流入力端子1a、1b、1cの商用電圧(第1の交流電圧)が異常の時に第1、第2及び第3の交流スイッチ2a、2b、2cをオフ制御する指令を形成し、且つインバータ電圧(第2の交流電圧)を得るように双方向電力変換回路4をインバータ駆動させるための指令を形成する機能。
(3) 第1、第2及び第3の交流入力端子1a、1b、1cの商用電圧(第1の交流電圧)が異常状態から正常状態に戻った時に商用電圧の振幅及び位相がインバータ電圧の振幅及び位相を基準にして所定の近似範囲即ち許容範囲以内にあるか否かを判定する機能。
(4) 商用電圧の振幅及び位相がインバータ電圧に対して所定の近似範囲にあることを示す判定結果に基づいて双方向電力変換回路4のインバータ駆動を停止させる機能(インバータ停止制御機能)。
(5) 商用電圧の振幅及び位相がインバータ電圧に対して所定の近似範囲にあることを示す判定結果に基づいて第1、第2及び第3の交流スイッチ2a、2b、2cをオンに制御する機能(交流スイッチオン制御機能)。なお、第1、第2及び第3の交流スイッチ2a、2b、2cのオン時点は、インバータ駆動の停止と同時、又はインバータ駆動の停止から第1の交流電圧の1/4サイクル以内(0〜1/4サイクルの間)の所定時間内、又は商用電圧が異常状態から正常状態に復電切換した時点からインバータ駆動のオフ時点までの間の任意の時点とすることができる。
(1) 交流入力端子1a、1b、1cの商用電圧(第1の交流電圧)が正常の時に第1、第2及び第3の交流スイッチ2a、2b、2cをオンに制御する指令を形成し、且つ双方向電力変換回路4をコンバータ駆動させるための指令を形成する機能。
(2) 第1、第2及び第3の交流入力端子1a、1b、1cの商用電圧(第1の交流電圧)が異常の時に第1、第2及び第3の交流スイッチ2a、2b、2cをオフ制御する指令を形成し、且つインバータ電圧(第2の交流電圧)を得るように双方向電力変換回路4をインバータ駆動させるための指令を形成する機能。
(3) 第1、第2及び第3の交流入力端子1a、1b、1cの商用電圧(第1の交流電圧)が異常状態から正常状態に戻った時に商用電圧の振幅及び位相がインバータ電圧の振幅及び位相を基準にして所定の近似範囲即ち許容範囲以内にあるか否かを判定する機能。
(4) 商用電圧の振幅及び位相がインバータ電圧に対して所定の近似範囲にあることを示す判定結果に基づいて双方向電力変換回路4のインバータ駆動を停止させる機能(インバータ停止制御機能)。
(5) 商用電圧の振幅及び位相がインバータ電圧に対して所定の近似範囲にあることを示す判定結果に基づいて第1、第2及び第3の交流スイッチ2a、2b、2cをオンに制御する機能(交流スイッチオン制御機能)。なお、第1、第2及び第3の交流スイッチ2a、2b、2cのオン時点は、インバータ駆動の停止と同時、又はインバータ駆動の停止から第1の交流電圧の1/4サイクル以内(0〜1/4サイクルの間)の所定時間内、又は商用電圧が異常状態から正常状態に復電切換した時点からインバータ駆動のオフ時点までの間の任意の時点とすることができる。
図5は図1の復電切換制御回路10の1例を詳しく示す。この図5の復電切換制御回路10は、電源状態検出回路52と、NOT回路(反転回路)53と、初期給電指令回路54と、振幅及び位相判定手段55と、AND回路56、OR回路57、RSフリップフロップ58とから成る。電源状態検出回路52は、図1の電源電圧検出回路6の出力ライン22a、22b、22cの商用電圧が定格電圧を基準にした許容範囲(例えば−10%〜+10%)内にあるか否かを示す信号を図8(A)に示すように2値信号で出力する。図8(A)のt2〜t3期間(低レベル期間)が商用電圧の異常期間を示している。電圧状態検出回路52に接続されたNOT回路(反転回路)53は図8(A)の電圧状態を示す信号の反転信号を図8(C)に示すように出力する。なお、NOT回路(反転回路)53と同様な機能を有するものを電圧状態検出回路52内に設け、電圧状態検出回路52から図8(C)に示す信号を出力させることもできる。また、電圧状態検出回路52又はNOT回路(反転回路)53に、図8(A)の電圧状態を示す信号の正常から異常への転換時点t2に同期して図8(C)で点線で示すリセットトリガパルスを出力するトリガ回路を付加することができる。
初期給電指令回路54は、商用電源から負荷11への電力供給を開始する時に図8(B)に示す初期給電指令信号(起動パルス)を発生する。
振幅及び位相判定手段55は、電源電圧検出回路6の第1及び第2の出力ライン22a 、22bとインバータ電圧検出回路9の第1及び第2の出力ライン23a、23bに接続され、商用電圧(第1の交流電圧)の振幅及び位相がインバータ電圧(第2の交流電圧)の振幅及び位相を基準に対して所定の近似範囲(許容範囲)内にあるか否かを判定し、図8(E)のt4時点に示す判定信号(パルス)を出力する。この振幅及び位相判定手段55の詳細は後述する。
AND回路56の一方の入力端子は電圧状態検出回路52に接続され、他方の入力端子は振幅及び位相判定手段55に接続されている。従って、電圧状態検出回路52から正常を示す高信号が出力していると同時に振幅及び位相判定手段55から近似範囲を示す高レベルの判定信号(パルス)が出力された時に、高レベルの判定信号(パルス)が次段のOR回路57に送られる。OR回路57の一方の入力端子はAND回路56に接続され、他方の入力端子は初期給電指令回路54に接続されている。このOR回路57は図8(B)に示す初期給電指令信号(起動パルス)と図8(E)に示す近似判定信号(パルス)との両方を通過させる。
RSフリップフロップ58のセット入力端子SはOR回路57に接続され、このリセット入力端子RはNOT回路53に接続されている。RSフリップフロップ58の出力端子Qはバッフア回路59aを介して第1の復電切換制御ライン26に接続されているていると共に、バッフア回路59bを介して第2の復電切換制御ライン50にも接続されている。RSフリップフロップ58は、図8(D)に示すようにt1時点でセット状態となり、t2時点でリセット状態になり、t4時点で再びセット状態になる。第1の復電切換制御ライン26は図8(F)に示すようにt1〜t2期間及びt4以後にコンバータ(CONV)駆動を示す高レベルになり、t2〜t4期間にインバータ(INV)駆動を示す低レベルになる。
初期給電指令回路54は、商用電源から負荷11への電力供給を開始する時に図8(B)に示す初期給電指令信号(起動パルス)を発生する。
振幅及び位相判定手段55は、電源電圧検出回路6の第1及び第2の出力ライン22a 、22bとインバータ電圧検出回路9の第1及び第2の出力ライン23a、23bに接続され、商用電圧(第1の交流電圧)の振幅及び位相がインバータ電圧(第2の交流電圧)の振幅及び位相を基準に対して所定の近似範囲(許容範囲)内にあるか否かを判定し、図8(E)のt4時点に示す判定信号(パルス)を出力する。この振幅及び位相判定手段55の詳細は後述する。
AND回路56の一方の入力端子は電圧状態検出回路52に接続され、他方の入力端子は振幅及び位相判定手段55に接続されている。従って、電圧状態検出回路52から正常を示す高信号が出力していると同時に振幅及び位相判定手段55から近似範囲を示す高レベルの判定信号(パルス)が出力された時に、高レベルの判定信号(パルス)が次段のOR回路57に送られる。OR回路57の一方の入力端子はAND回路56に接続され、他方の入力端子は初期給電指令回路54に接続されている。このOR回路57は図8(B)に示す初期給電指令信号(起動パルス)と図8(E)に示す近似判定信号(パルス)との両方を通過させる。
RSフリップフロップ58のセット入力端子SはOR回路57に接続され、このリセット入力端子RはNOT回路53に接続されている。RSフリップフロップ58の出力端子Qはバッフア回路59aを介して第1の復電切換制御ライン26に接続されているていると共に、バッフア回路59bを介して第2の復電切換制御ライン50にも接続されている。RSフリップフロップ58は、図8(D)に示すようにt1時点でセット状態となり、t2時点でリセット状態になり、t4時点で再びセット状態になる。第1の復電切換制御ライン26は図8(F)に示すようにt1〜t2期間及びt4以後にコンバータ(CONV)駆動を示す高レベルになり、t2〜t4期間にインバータ(INV)駆動を示す低レベルになる。
図6は図5の振幅及び位相判定手段55即ち振幅及び位相判定回路装置を詳しく示す。この振幅及び位相判定手段55は、大別して第1及び第2の振幅及び位相判定回路61、62と論理積回路63とから成る。第1の振幅及び位相判定回路61は、第1相電源電圧検出ライン22aに接続された第1の瞬時値検出手段64aと、第1相インバータ電圧検出ライン23aに接続された第2の瞬時値検出手段65aとを有している。第1の瞬時値検出手段64aは図7においてVb1(Va1)で示すような正弦波の振幅の瞬時値を一定のサンプリング周期Tcで順次に抽出し、これをディジタルデータに変換して第1の瞬時値A1を順次に得るものである。時間軸上に配置された第1の瞬時値A1は、振幅情報の他に第1相商用電圧(第1相交流電圧)の波形情報を含む。従って、第1の瞬時値A1によって第1相交流電圧(商用電圧)の振幅及び位相情報を得ることができる。第2の瞬時値検出手段65aは、図7においてVb1(Va1)で示す正弦波の振幅の瞬時値を一定のサンプリング周期Tcで順次に抽出し、これをディジタルデータに変換して第2の瞬時値B1を順次に得るものである。時間軸上に順次に配置された第2の瞬時値B1は振幅情報の他に第1相インバータ電圧の波形情報を含む。従って、第2の瞬時値B1によって第1相インバータ電圧の振幅及び位相情報を得ることができる。図7では図示を簡略化するために商用電圧Va1とインバータ電圧Vb1とが同一の波形で示され、これ等の瞬時値A1、B1が同一の値で示されているが、両者は必ずしも一致せず、振幅及び位相に差を有する。
第2の瞬時値検出手段65aに接続された第1の上限値演算手段66aは、第2の瞬時値検出手段65aから得られた第2の瞬時値B1に第1の所定値aを加算した値B1+aから成る第1の上限値を演算で求めるものである。第1の上限値B1+aは第2の瞬時値B1を第1の所定値aだけ上方にシフトした値であり、商用電圧Va1のインバータ電圧Vb1に対する近似範囲(許容範囲)の上限を決めるための値である。第2の瞬時値検出手段65aに接続された第1の下限値演算手段67aは、第2の瞬時値B1から第2の所定値bを減算した値B1−bから成る第1の下限値を演算で求めるものである。第1の下限値B1−bは第2の瞬時値B1を第2の所定値bだけ下側にシフトした値であり、商用電圧Va1のインバータ電圧Vb1に対する近似範囲(許容範囲)の下限を決めるための値である。各サンプリング時点で第1の上限値B1+aと第1の下限値B1−bとを求めると、インバータ電圧Vb1を基準にした近似範囲(許容範囲)を特定することができる。この近似範囲は商用電圧Va1の振幅及び位相即ち波形がインバータ電圧Vb1の振幅及び位相即ち波形の近似範囲内にあるか否かを判定するために使用される。第1の所定値aは第2の所定値bと同一であることが望ましいが、異なる値であっても良い。第1及び第2の所定値a、bの好ましい値は、第2の瞬時値B1の1〜10%の値である。例えば、第2の瞬時値B1が270Vであれば、第1及び第2の所定値a、bの好ましい範囲は2.7V〜27Vである。本実施例では第1及び第2の所定値a、bが第2の瞬時値B1の10%に決定されている。
第1の瞬時値検出手段64aと第1の上限値演算手段66aと第1の下限値演算手段67aとに接続された第1の判定手段68aは、商用電圧を示す第1の瞬時値A1が第1の上限値B1+aと第1の下限値B1−bとの間の値であるか否かを判定する。即ち、A1が(B1−b)<A1<(B1+a)を満たす値であるか否かを判定する。第1の瞬時値A1が第1の上限値B1+aと第1の下限値B1−bとの間の近似範囲(許容範囲)内にある場合は、微小時間幅において商用電圧Va1がインバータ電圧Vb1に同期又は同期に近い状態にあることを意味する。
第1の判定手段68aに接続された第2の判定手段69aは、第1の判定手段68aから第1の瞬時値A1が所定の近似範囲内にあることを示す信号が所定回数連続的に発生したか否かを判定するものであり、カウンタ手段と比較手段とから成る。第2の判定手段69aのカウンタ手段は、第1の瞬時値A1がB1−bからB1+aの近似範囲内にあることを示す信号の発生回数を計数する。比較手段はカウンタ手段で計数した値が所定回数に達したら近似していることを示す近似判定信号(近似判定パルス)を出力する。第2の判定手段69aにおける所定回数はインバータ電圧Vb1の正弦波の30度〜360度に相当する時間幅(1.7msec〜0.02sec)内のサンプリング回数の合計であることが望ましい。例えば、商用電圧Va1が連続的に30度に相当する時間(1.7msec)以上近似範囲に入っていれば、商用電圧Va1の振幅及び位相がインバータ電圧Vb1の振幅及び位相に一致又は近い状態(短時間の一致状態)にあると見なすことができる。なお、第2の判定手段69aに第1の判定手段68aの出力を計数するカウンタを設ける代わりに、第2の判定手段68aに例えば30〜360度に相当する所定時間を計数するクロック(カウンタ)を設け、この所定時間中に第1の瞬時値A1が近似範囲(B1−b〜B1+a )内にあることを示す信号が連続的に発生しているか否かを判定する手段を設けることができる。第1の瞬時値A1が近似範囲内にあることを示す信号のみが所定時間中に発生していれば、商用電圧Va1の振幅及び位相がインバータ電圧Vb1の振幅及び位相に一致又は近い状態にあることを意味する。
もし、商用電圧及びインバータ電圧が単相交流電圧の場合は、第1の振幅及び位相判定回路61を設けるのみで一致又は一致に近い状態を判定することができる。しかし、図1の実施例では第1、第2及び第3の交流入力端子1a、1b、1cに3相交流電圧が入力し、双方向電力変換回路4からは3相インバータ電圧が出力する。そこで、図6では第1及び第2の振幅及び位相判定回路61、62から電圧振幅及び位相が一致又は一致に近い状態を示す信号が同時に得られているか否かによって2つの3相交流の状態が判定されている。第2の振幅及び位相判定回路62は、電源電圧検出回路6の第2相出力ライン22bとインバータ電圧検出回路9の第2相出力ライン23bとに接続され、第2相の商用電圧と第2相のインバータ電圧との振幅及び位相関係を第1の振幅及び位相判定回路61と同様に判定する。更に詳細には、第1及び第2の振幅及び位相判定回路61,62において実質的に同一の機能を有する構成要素に同一の参照数字が付され、両者を区別するために第1の振幅及び位相判定回路61の構成要素に添字aが付され、第2の振幅及び位相判定回路62の構成要素に添字bが付されている。従って、第2の振幅及び位相判定回路62の第3及び第4の瞬時値検出手段64b、65b、第2の上限値演算手段66b、第2の下限値演算手段67b、第3及び第4の判定手段68b、69bは、第1の振幅及び位相判定回路62の第1及び第2の瞬時値検出手段64a、65a、第1の上限値演算手段66a、第1の下限値演算手段67a、第1及び第2の判定手段68a、69aとそれぞれ同一に動作する。
論理積回路63の一方の入力端子は第1の振幅及び位相判定回路61の出力ラインに接続され、この他の入力端子は第2の振幅及び位相判定回路62の出力ラインに接続されている。従って、第1相の商用電圧の振幅及び位相が第1相のインバータ電圧の振幅及び位相と一致又は近い状態にあり、同時に第2相の商用電圧の振幅及び位相が第2相のインバータ電圧の振幅及び位相と一致又は近い状態にある時にのみ論理積回路64から3相商用電圧の振幅及び位相と3相インバータ電圧の振幅及び位相とが一致又は近い状態にあることを示す信号がライン64に得られる。ライン64の信号は図5のRSフリップフロップ58のセット入力信号として使用される。
振幅及び位相判定手段55を含む復電切換制御回路10の第1の復電切換制御ライン26はインバータ駆動停止制御手段としての機能を有し、図8(F)に示す第1の復電切換制御信号(切換指令)を伝送する。図8(F)に示す第1の復電切換制御信号(切換指令)がt4時点で低レベルから高レベルに転換すると、図3の選択切換手段33の接点bがオフになり、代わって接点aがオンになり、インバータ制御が停止し、コンバータ制御になる。復電切換制御回路10の第2の復電切換制御ライン50は、図1の駆動回路7と共に交流スイッチ制御手段を構成している。第2の復電切換制御ライン50に第1、第2及び第3の交流スイッチ2a、2b、2cをオンにすることを指令する信号が得られると、これが駆動回路7を介して第1、第2及び第3の交流スイッチ2a、2b、2cの制御端子に印加され、第1、第2及び第3の交流スイッチ2a、2b、2cがオンになり、第1、第2及び第3の交流入力端子1a、1b、1cから負荷11に商用電圧が供給され、同時に双方向電力変換回路4によって蓄電手段5が充電される。
本実施例は次の効果を有する。
(1) 本実施例では復電時にインバータ出力電圧を商用電圧に同期させるための制御を実行しないで、商用電圧の電圧振幅及び位相がインバータ電圧の電圧振幅及び位相と一致又は近い状態になった時にインバータ給電を停止し、代わって商用給電を開始する。このため、従来の同期合せをする方式に比べてインバータ給電の時間を短くすることができる。なお、商用電圧に対してインバータ電圧の同期合せを行わなくても、インバータ電圧の周波数は商用電圧の周波数に極めて近いので、図9に示すように商用電圧Va1の位相がインバータ電圧Vb1の位相と最初に不一致であっても、t1〜t2期間に示すように両者が近似範囲に入る時がある。従って、特別に同期合せをしなくとも商用電圧Va1がインバータ電圧Vb1を基準にして近似範囲に入り、図8(F)に示す同期状態に近いことを示す信号を得ることができる。上述のようにインバータ給電時間が短くなると、電気二重層コンデンサ又は蓄電池等から成る蓄電手段5のバックアップ容量を低減することができ、蓄電手段5の小型化を図ることができる。
(2) 振幅及び位相判定手段55は、商用電圧(第1の交流電圧)Va1の瞬時値A1とインバータ電圧(第2の交流電圧)Vb1の瞬時値B1とを求め、瞬時値B1を基準にして上限値B1+aと下限値B1−bとを求め、この上限値と下限値との間に商用電圧の瞬時値A1があるか否かによって商用電圧Va1とインバータ電圧Vb1との振幅及び位相関係を判定する方式であるので、両者の関係をディジタル的に容易且つ正確に判定することができる。
(3) 3相商用電圧の2つの相と3相インバータ電圧の2つの相とを比較して3相の同期状態を判定しているので、3相同期状態を正確に知ることができる。
(1) 本実施例では復電時にインバータ出力電圧を商用電圧に同期させるための制御を実行しないで、商用電圧の電圧振幅及び位相がインバータ電圧の電圧振幅及び位相と一致又は近い状態になった時にインバータ給電を停止し、代わって商用給電を開始する。このため、従来の同期合せをする方式に比べてインバータ給電の時間を短くすることができる。なお、商用電圧に対してインバータ電圧の同期合せを行わなくても、インバータ電圧の周波数は商用電圧の周波数に極めて近いので、図9に示すように商用電圧Va1の位相がインバータ電圧Vb1の位相と最初に不一致であっても、t1〜t2期間に示すように両者が近似範囲に入る時がある。従って、特別に同期合せをしなくとも商用電圧Va1がインバータ電圧Vb1を基準にして近似範囲に入り、図8(F)に示す同期状態に近いことを示す信号を得ることができる。上述のようにインバータ給電時間が短くなると、電気二重層コンデンサ又は蓄電池等から成る蓄電手段5のバックアップ容量を低減することができ、蓄電手段5の小型化を図ることができる。
(2) 振幅及び位相判定手段55は、商用電圧(第1の交流電圧)Va1の瞬時値A1とインバータ電圧(第2の交流電圧)Vb1の瞬時値B1とを求め、瞬時値B1を基準にして上限値B1+aと下限値B1−bとを求め、この上限値と下限値との間に商用電圧の瞬時値A1があるか否かによって商用電圧Va1とインバータ電圧Vb1との振幅及び位相関係を判定する方式であるので、両者の関係をディジタル的に容易且つ正確に判定することができる。
(3) 3相商用電圧の2つの相と3相インバータ電圧の2つの相とを比較して3相の同期状態を判定しているので、3相同期状態を正確に知ることができる。
図10は実施例2に係わる電力供給装置における変形された第1相基準電圧発生器44aを示す。実施例2の電力供給装置は、実施例1の図4における第1相基準電圧発生器44と第2相及び第3相回路42,43に含まれている第2相及び第3相基準電圧発生器(図示せず)とを変形した他は、実施例1と同一に形成したものである。
図10の第1相基準電圧発生器44aは、強制同期化手段71と基準電圧発生手段72とを有している。強制同期化手段71は、図1の電圧検出回路6の出力ライン22aと基準電圧発生手段72の出力ライン72aと図5の電源状態検出回路52の出力ライン52aに接続され、商用電源が正常に回復したことを示す電源状態検出回路52の出力ライン52aの信号に応答してライン52aの商用電圧を示す信号とライン72aのインバータ電圧を示す基準電圧との位相比較を行い、基準電圧の位相を商用電圧の位相に強制的に合わせるための信号を作成し、基準電圧発生手段72に送る。なお、強制同期は、一般の位相合せよりも速い例えば10c/s/secで行う。これにより、基準電圧発生手段72から発生する基準電圧及びインバータ電圧の位相は、商用電圧の位相に迅速に近づく。本発明では、上記の強制同期化と共に実施例1と同様に図5の振幅及び位相判定手段55によって商用電圧とインバータ電圧との振幅及び位相(波形)を比較し、図6のライン64に図8(E)のパルスが得られた時に図1の双方向電力変換回路4のインバータ動作を停止し、交流スイッチ2a、2b、2cをオンにする。この実施例によれば、インバータ給電から商用給電への切換をより迅速に行うことができる。
本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば次の変形が可能なものである。
(1)図3に示す選択接続手段33を設ける代わりに、鎖線で示すように第1の復電切換制御ライン26をAC−DC変換制御回路31とDC−AC変換制御回路32とに接続し、第1の復電切換制御ライン26が第1の電圧レベル(例えば高レベル)の時にAC−DC変換制御回路31によって双方向電力変換回路4をコンバータ動作させ、第1の復電切換制御ライン26が第2の電圧レベル(例えば低レベル)の時にDC−AC変換制御回路32によって双方向電力変回路4をインバータ動作させることができる。
(2) 双方向電力変換回路4の代わりに蓄電手段5と交流出力端子3a、3b、3cとの間にインバータ回路(DC−AC変換回路)を接続し、蓄電手段5に充電回路を接続することができる。この充電回路は、交流入力端子1a、1b、1c又は交流スイッチ2a、2b、2cと蓄電手段5との間に接続したコンバータ回路(AC−DC変換回路)又は整流回路で形成する。
(3) 電源電圧検出回路6及びインバータ電圧検出回路9を3相の各線間電圧を検出する回路に置き換えることができる。
(4) 図1の復電切換制御回路10にインバータ電圧検出回路9の出力ライン23a、23b、23cを接続する代わりに、図4に示す第1、第2及び第3相回路41、42、43の第1相基準電圧発生器44、第2及び第3相電圧基準電圧発生器(図示せず)の出力ラインの信号(正弦波データ)又は第1相のPWM用比較器48の一方の入力端子(負入力端子)、第2及び第3相のPWM用比較器(図示せず)の一方の入力端子の信号(正弦波データ)を入力させることができる。
(5) 電源電圧検出回路6及びインバータ電圧検出回路9をディジタル値の検出電圧を出力するように構成することができる。また、変換制御回路8及び復電切換制御回路10の一部又は全部をディジタル回路またはアナログ回路で構成することができる。
(6) 単相交流電力供給回路にも本発明を適用することができる。
(7)負荷11に対する給電を補助するためのスイッチを付加するができる。例えば、交流入力端子1a、1b、1cと交流出力端子3a、3b、3cとの間にバイパススイッチを付加すること、交流スイッチ2a、2b、2cと双方向電力変換回路4との相互接続点と交流出力端子3a、3b、3cとの間に出力スイッチを付加すること、交流入力端子1a、1b、1cと交流スイッチ2a、2b、2cとの間に入力スイッチを付加することができる。
(8)図7において全サンプリング時点のデータを使用しないで間欠的にデータを使用することができる。例えば、0、180、360度のデータを振幅及び位相判定から除外することができる。
(9) 図5の振幅及び位相判定手段を図1に示す電力供給装置以外の交流回路における第1及び第2の交流電圧の振幅及び位相判定にも使用することができる。
(1)図3に示す選択接続手段33を設ける代わりに、鎖線で示すように第1の復電切換制御ライン26をAC−DC変換制御回路31とDC−AC変換制御回路32とに接続し、第1の復電切換制御ライン26が第1の電圧レベル(例えば高レベル)の時にAC−DC変換制御回路31によって双方向電力変換回路4をコンバータ動作させ、第1の復電切換制御ライン26が第2の電圧レベル(例えば低レベル)の時にDC−AC変換制御回路32によって双方向電力変回路4をインバータ動作させることができる。
(2) 双方向電力変換回路4の代わりに蓄電手段5と交流出力端子3a、3b、3cとの間にインバータ回路(DC−AC変換回路)を接続し、蓄電手段5に充電回路を接続することができる。この充電回路は、交流入力端子1a、1b、1c又は交流スイッチ2a、2b、2cと蓄電手段5との間に接続したコンバータ回路(AC−DC変換回路)又は整流回路で形成する。
(3) 電源電圧検出回路6及びインバータ電圧検出回路9を3相の各線間電圧を検出する回路に置き換えることができる。
(4) 図1の復電切換制御回路10にインバータ電圧検出回路9の出力ライン23a、23b、23cを接続する代わりに、図4に示す第1、第2及び第3相回路41、42、43の第1相基準電圧発生器44、第2及び第3相電圧基準電圧発生器(図示せず)の出力ラインの信号(正弦波データ)又は第1相のPWM用比較器48の一方の入力端子(負入力端子)、第2及び第3相のPWM用比較器(図示せず)の一方の入力端子の信号(正弦波データ)を入力させることができる。
(5) 電源電圧検出回路6及びインバータ電圧検出回路9をディジタル値の検出電圧を出力するように構成することができる。また、変換制御回路8及び復電切換制御回路10の一部又は全部をディジタル回路またはアナログ回路で構成することができる。
(6) 単相交流電力供給回路にも本発明を適用することができる。
(7)負荷11に対する給電を補助するためのスイッチを付加するができる。例えば、交流入力端子1a、1b、1cと交流出力端子3a、3b、3cとの間にバイパススイッチを付加すること、交流スイッチ2a、2b、2cと双方向電力変換回路4との相互接続点と交流出力端子3a、3b、3cとの間に出力スイッチを付加すること、交流入力端子1a、1b、1cと交流スイッチ2a、2b、2cとの間に入力スイッチを付加することができる。
(8)図7において全サンプリング時点のデータを使用しないで間欠的にデータを使用することができる。例えば、0、180、360度のデータを振幅及び位相判定から除外することができる。
(9) 図5の振幅及び位相判定手段を図1に示す電力供給装置以外の交流回路における第1及び第2の交流電圧の振幅及び位相判定にも使用することができる。
1a、1b、1c 交流入力端子
2a、2b、2c 交流スイッチ
3a、3b、3c 交流出力端子
4 双方向電力変換器
5 蓄電手段
8 変換制御回路
10 復電切換制御回路
55 振幅及び位相判定手段
2a、2b、2c 交流スイッチ
3a、3b、3c 交流出力端子
4 双方向電力変換器
5 蓄電手段
8 変換制御回路
10 復電切換制御回路
55 振幅及び位相判定手段
Claims (10)
- 第1の交流電圧を入力させるための交流入力端子と、
負荷を接続するための交流出力端子と、
前記第1の交流電圧を前記負荷に選択的に供給するために前記交流入力端子と前記交流出力端子との間に接続された交流スイッチと、
直流電圧を供給するための蓄電手段と、
第2の交流電圧を得るために前記蓄電手段と前記交流出力端子との間に接続された直流―交流変換回路と、
前記直流―交流変換回路に接続され且つ前記直流―交流変換回路を直流―交流変換動作させる機能と前記直流―交流変換回路から前記交流出力端子に前記第2の交流電圧を選択的に供給する機能とを有している変換制御回路と、
前記負荷に対して前記直流―交流変換回路から得られた前記第2の交流電圧を供給している第1の状態から前記交流入力端子の前記第1の交流電圧を前記負荷に供給する第2の状態への復電切換制御するための復電切換制御手段と
を備えた電力供給装置であって、
前記復電切換制御手段は、前記第1の交流電圧(Va1)の振幅及び位相が前記第2の交流電圧(Vb1)の振幅及び位相を基準にした所定の近似範囲に入っているか否かを判定して近似判定信号を出力する振幅及び位相判定手段と、前記振幅及び位相判定手段から得られた前記近似判定信号に応答して前記変換制御回路を前記直流−交流変換回路から前記交流出力端子への前記第2の交流電圧の供給を停止させる停止制御手段と、前記近似判定信号に応答して前記交流スイッチをオン状態に制御する交流スイッチ制御手段とを備えていることを特徴とする電力供給装置。 - 前記振幅及び位相判定手段は、
所定のサンプリング周期で前記第1の交流電圧(Va1)の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第1の瞬時値(A1)を求める第1の瞬時値検出手段と、
前記所定のサンプリング周期で前記第2の交流電圧(Vb1)の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第2の瞬時値(B1)を求める第2の瞬時値検出手段と、
前記第2の瞬時値検出手段から得られた前記第2の瞬時値(B1)に第1の所定値(a)を加算して前記近似範囲の上限値(B1+a)を求める上限値演算手段と、
前記第2の瞬時値(B1)から第2の所定値(b)を減算して前記近似範囲の下限値(B1−b)を求める下限値演算手段と、
前記第1の瞬時値(A1)が前記近似範囲の前記上限値(B1+a)と前記下限値(B1−b)との間の値であるか否かを判定する第1の判定手段と、
前記第1の判定手段から得られた前記第1の瞬時値(A1)が前記近似範囲に含まれていることを示す信号が所定回数又は所定時間得られたか否かを判定し、前記第1の瞬時値(A1)が前記近似範囲に含まれていることを示す信号が前記所定回数又は所定時間得られた時に前記第1の交流電圧が前記第2の交流電圧の電圧と同一又は近似していることを示す近似判定信号を出力する第2の判定手段とから成ることを特徴とする請求項1記載の電力供給装置。 - 前記交流スイッチ制御手段は、前記第2の交流電圧の供給停止時点と同時又は該供給停止時点から前記第1の交流電圧の1/4サイクル以内の時点に前記第1の交流電圧の供給を開始するように前記交流スイッチをオン制御する回路から成ることを特徴とする請求項1又は2記載の電力供給装置。
- 前記停止制御手段は、前記交流スイッチによって前記第1の交流電圧の供給が開始された時点から所定時間後に前記第2の交流電圧の供給を停止する手段から成ることを特徴とする請求項1又は2記載の電力供給装置。
- 前記交流入力端子は前記第1の交流電圧としての第1の3相交流電圧を入力させるものであり、
前記直流―交流変換回路は、前記第2の交流電圧としての第2の3相交流電圧を出力するものであり、
前記復電切換制御手段は、前記第1の3相交流電圧の第1の相電圧又は第1の線間電圧の振幅及び位相が前記第2の3相交流電圧の第1の相電圧又は第1の線間電圧の振幅及び位相を基準にした所定の近似範囲に入っているか否かを判定して第1の近似判定信号を出力する第1の振幅及び位相判定手段と、前記第1の3相交流電圧の第2の相電圧又は第2の線間電圧の振幅及び位相が前記第2の3相交流電圧の第2の相電圧又は第2の線間電圧の振幅及び位相を基準にした所定の近似範囲に入っているか否かを判定して第2の近似判定信号を出力する第2の振幅及び位相判定手段と、前記第1の振幅及び位相判定手段から前記第1の近似判定信号が出力されていると同時に前記第2の振幅及び位相判定手段から前記第2の近似判定信号が出力された時に前記第1の3相交流電圧の振幅及び位相が前記第2の3相交流電圧の振幅及び位相に近似していることを示す信号を出力する論理回路手段とから成ることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載の電力供給装置。 - 更に、前記蓄電手段を前記交流入力端子の前記第1の交流電圧を直流電圧に変換して充電する手段を有していることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1つに記載の電力供給装置。
- 前記変換制御回路は、前記第1の状態から前記第2の状態に復電切換させる時に、前記直流―交流変換回路から得られる前記第2の交流電圧を前記第1の交流電圧に強制的に同期させる手段を有していることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1つに記載の電力供給装置。
- 第1の交流電圧の振幅及び位相が第2の交流電圧の振幅及び位相を基準にした所定の近似範囲に入っているか否かを判定する振幅及び位相判定回路装置であって、
所定のサンプリング周期で前記第1の交流電圧の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第1の瞬時値(A1)を求める第1の瞬時値検出手段と、
前記所定のサンプリング周期で前記第2の交流電圧の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第2の瞬時値(B1)を求める第2の瞬時値検出手段と、
前記第2の瞬時値検出手段から得られた前記第2の瞬時値(B1)に第1の所定値(a)を加算して前記近似範囲の上限値(B1+a)を求める上限値演算手段と、
前記第2の瞬時値(B1)から第2の所定値(b)を減算して前記近似範囲の下限値(B1−b)を求める下限値演算手段と、
前記第1の瞬時値(A1)が前記近似範囲の前記上限値(B1+a)と前記下限値(B1−b)との間の値であるか否かを判定する第1の判定手段と、
前記第1の判定手段から得られた前記第1の瞬時値(A1.)が前記近似範囲に含まれていることを示す信号が所定回数又は所定時間得られたか否かを判定し、前記第1の瞬時値(A1)が前記近似範囲に含まれていることを示す信号が前記所定回数又は所定時間得られた時に前記第1の交流電圧が前記第2の交流電圧と同一又は近似していることを示す近似判定信号を出力する第2の判定手段と、
から成る振幅及び位相判定回路装置。 - 第1の3相交流電圧の第1相電圧又は第1の線間電圧から成る第1の交流電圧の振幅及び位相が第2の3相交流電圧の第2相電圧又は第2の線間電圧から成る第2の交流電圧の振幅及び位相を基準にした第1の近似範囲に入っているか否かを判定する第1の振幅及び位相判定手段と、前記第1の3相交流電圧の第2相電圧又は第2の線間電圧から成る第3の交流電圧の振幅及び位相が前記第2の3相交流電圧の第2相電圧又は第2の線間電圧から成る第4の交流電圧の振幅及び位相を基準にした第2の近似範囲に入っているか否かを判定する第2の振幅及び位相判定手段と、前記第1の振幅及び位相判定手段から前記第1の交流電圧が前記第1の近似範囲に入っていることを示す第1の近似判定信号が得られていると同時に前記第2の振幅及び位相判定手段から前記第3の交流電圧が前記第2の近似範囲に入っていることを示す第2の近似判定信号が得られた時に、振幅及び位相において前記第1の3相交流電圧は前記第2の3相交流電圧と同一又は近似していることを示す信号を出力する手段とから成ることを振幅及び位相判定回路装置。
- 前記第1の振幅及び位相判定手段は、所定のサンプリング周期で前記第1の交流電圧の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第1の瞬時値(A1)を求める第1の瞬時値検出手段と、前記所定のサンプリング周期で前記第2の交流電圧の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第2の瞬時値(B1)を求める第2の瞬時値検出手段と、前記第2の瞬時値検出手段から得られた前記第2の瞬時値(B1)に第1の所定値(a)を加算して前記第1の近似範囲の上限値(B1+a)を求める第1の上限値演算手段と、前記第2の瞬時値(B1)から第2の所定値(b)を減算して前記第1の近似範囲の第1の下限値(B1−b)を求める第1の下限値演算手段と、前記第1の瞬時値(A1)が前記第1の近似範囲の前記第1の上限値(B1+a)と前記第1の下限値(B1−b)との間の値であるか否かを判定する第1の判定手段と、前記第1の判定手段から得られた前記第1の瞬時値(A1)が前記第1の近似範囲に含まれていることを示す信号が所定回数又は所定時間得られたか否かを判定し、前記第1の瞬時値(A1)が前記第1の近似範囲に含まれていることを示す信号が前記所定回数又は所定時間得られた時に前記第1の交流電圧が前記第2の交流電圧と同一又は近似状態にあることを示す信号を出力する第2の判定手段とから成り、
前記第2の振幅及び位相判定手段は、前記所定のサンプリング周期で前記第3の交流電圧の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第3の瞬時値(A2)を求める第3の瞬時値検出手段と、前記所定サンプリング周期で前記第4の交流電圧の瞬時値を抽出してディジタル値から成る第4の瞬時値(B2)を求める第4の瞬時値検出手段と、前記第4の瞬時値検出手段から得られた前記第4の瞬時値(B2)に第3の所定値(a´)を加算して前記第2の近似範囲の上限値(B2+a´)を求める第2の上限値演算手段と、前記第4の瞬時値(B2)から第4の所定値(b´)を減算して前記第2の近似範囲の第2の下限値(B2−b´)を求める第2の下限値演算手段と、前記第3の瞬時値(A2)が前記第2の近似範囲の前記第2の上限値(B2+a´)と前記第2の下限値(B2−b´)との間の値であるか否かを判定する第3の判定手段と、前記第3の判定手段から得られた前記第3の瞬時値(A2)が前記第2の近似範囲に含まれていることを示す信号が所定回数又は所定時間得られたか否かを判定し、前記第3の瞬時値(A2)が前記第2の近似範囲に含まれていることを示す信号が前記所定回数又は所定時間得られた時に振幅及び位相において前記第3の交流電圧が前記第4の交流電圧と同一又は近似状態にあることを示す信号を出力する第4の判定手段とから成ることを特徴とする請求項9記載の振幅及び位相判定回路装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007309984A JP2009136099A (ja) | 2007-11-30 | 2007-11-30 | 電力供給装置及びこれに使用可能な振幅及び位相判定回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007309984A JP2009136099A (ja) | 2007-11-30 | 2007-11-30 | 電力供給装置及びこれに使用可能な振幅及び位相判定回路装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009136099A true JP2009136099A (ja) | 2009-06-18 |
Family
ID=40867446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007309984A Pending JP2009136099A (ja) | 2007-11-30 | 2007-11-30 | 電力供給装置及びこれに使用可能な振幅及び位相判定回路装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009136099A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015027135A (ja) * | 2013-07-24 | 2015-02-05 | 三菱電機株式会社 | 非常用電源装置 |
JP2018042335A (ja) * | 2016-09-06 | 2018-03-15 | 東京電力ホールディングス株式会社 | 電力供給経路制御装置 |
JP2019126116A (ja) * | 2018-01-12 | 2019-07-25 | ファナック株式会社 | 蓄電部を有するモータ駆動装置及びモータ駆動システム |
CN111884248A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-11-03 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种电压控制方法及系统 |
KR20220098203A (ko) | 2020-11-10 | 2022-07-11 | 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 | 전원 장치 |
JP7136541B2 (ja) | 2017-07-05 | 2022-09-13 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 無停電電源装置および無停電電源装置の制御方法 |
KR20230019957A (ko) | 2021-05-14 | 2023-02-09 | 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 | 전원 장치 |
-
2007
- 2007-11-30 JP JP2007309984A patent/JP2009136099A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015027135A (ja) * | 2013-07-24 | 2015-02-05 | 三菱電機株式会社 | 非常用電源装置 |
JP2018042335A (ja) * | 2016-09-06 | 2018-03-15 | 東京電力ホールディングス株式会社 | 電力供給経路制御装置 |
JP7136541B2 (ja) | 2017-07-05 | 2022-09-13 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 無停電電源装置および無停電電源装置の制御方法 |
JP2019126116A (ja) * | 2018-01-12 | 2019-07-25 | ファナック株式会社 | 蓄電部を有するモータ駆動装置及びモータ駆動システム |
US10680546B2 (en) | 2018-01-12 | 2020-06-09 | Fanuc Corporation | Motor drive device including power storage unit, and motor drive system |
CN111884248A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-11-03 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种电压控制方法及系统 |
US11646675B2 (en) | 2019-11-12 | 2023-05-09 | ZhuZhou CRRC Times Electric Co., Ltd. | Voltage control method and system |
KR20220098203A (ko) | 2020-11-10 | 2022-07-11 | 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 | 전원 장치 |
KR20230019957A (ko) | 2021-05-14 | 2023-02-09 | 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 | 전원 장치 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7684222B2 (en) | Power conversion apparatus with DC bus precharge circuits and methods of operation thereof | |
JP2009136099A (ja) | 電力供給装置及びこれに使用可能な振幅及び位相判定回路装置 | |
US8878389B2 (en) | Method and apparatus for providing uninterruptible power | |
TW201601419A (zh) | 不斷電電源裝置 | |
JP2007300712A (ja) | 交流電力供給装置 | |
JP4930009B2 (ja) | 交流電力供給装置及びその運転方法 | |
TW201838301A (zh) | 電力變換裝置 | |
KR20200060436A (ko) | 전원 장치 | |
JP2014023400A (ja) | 電力変換装置 | |
JP2006238621A (ja) | 無停電電源装置 | |
CN112352366A (zh) | 不间断电源装置 | |
JP6718019B2 (ja) | 電源装置 | |
JP2008283729A (ja) | 無停電電源装置 | |
JP3658238B2 (ja) | 中性点クランプ型電力変換装置 | |
WO2021255788A1 (ja) | 電力変換装置 | |
JP2009177901A (ja) | 無停電電源装置 | |
JP2001258258A (ja) | Pwmサイクロコンバータ | |
CN111989853B (zh) | 电力变换装置 | |
JP2004072973A (ja) | 蓄電池を有する電力変換装置 | |
CN100502216C (zh) | 非隔离式交流电源装置及其控制方法 | |
JP2005278304A (ja) | 電力供給装置 | |
JP4594219B2 (ja) | インバータ装置、およびインバータシステム | |
JP2002233162A (ja) | 直流電源の最大出力点追尾方法、及び最大出力点追尾装置 | |
JP5523499B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP2010206856A (ja) | 共通バッテリを有する無停電電源システム、その無停電電源装置 |