JP2010172105A - Power conversion apparatus - Google Patents

Power conversion apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2010172105A
JP2010172105A JP2009011941A JP2009011941A JP2010172105A JP 2010172105 A JP2010172105 A JP 2010172105A JP 2009011941 A JP2009011941 A JP 2009011941A JP 2009011941 A JP2009011941 A JP 2009011941A JP 2010172105 A JP2010172105 A JP 2010172105A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intermediate voltage
voltage
power
deviation
storage
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.)
Granted
Application number
JP2009011941A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5169865B2 (en
Inventor
Mikisuke Fujii
幹介 藤井
Hisashi Kobayashi
久詩 幸林
Yoshihiko Yamagata
義彦 山方
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Systems Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Systems Co Ltd filed Critical Fuji Electric Systems Co Ltd
Priority to JP2009011941A priority Critical patent/JP5169865B2/en
Publication of JP2010172105A publication Critical patent/JP2010172105A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5169865B2 publication Critical patent/JP5169865B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress fluctuation of an input-side DC intermediate voltage of an inverter, and to sufficiently store power in a power storage means and control the DC intermediate voltage. <P>SOLUTION: During non-power failure time, a storage voltage deviation ΔBAT being a deviation between a real storage voltage BAT of a storage cell 8 and a storage voltage command value Sbat, and a DC intermediate voltage deviation ΔDC being a deviation between a real DC intermediate voltage DC of a DC intermediate circuit 3 and a control DC intermediate voltage command value SAdc are operated. Each of these deviations is used as a deviation signal δV and a step-up/down control signal with respect to a step-up/down chopper 7 is generated based on the deviation signal δV. A step-up operation or a step-down operation is performed by giving priority to either the real storage voltage BAT or real DC intermediate voltage DC which has a larger lack amount to each target value. When real DC intermediate voltage DC is less than the control DC intermediate voltage command value SAdc, the storage voltage deviation ΔBAT is restricted to an upper-limit value Hb equivalent to zero, and DC intermediate voltage is preferentially controlled. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、交流入力を整流して得た直流電力を蓄電手段に充電すると共に、整流して得た直流電力又は蓄電手段の蓄電エネルギを利用して負荷に電力供給を行なう電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power converter that charges power storage means with DC power obtained by rectifying an AC input, and supplies power to a load using DC power obtained by rectification or stored energy of the power storage means.

無停電にて負荷に電力供給を行なう無停電電源装置として、例えば、図3に示すような無停電電源装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
図3において、1は交流電源、2はこの交流電源1からの交流電力を直流電力に変換する整流器、3は整流器2の直流出力に接続された直流中間回路、4は直流中間回路3の電圧を平滑するための直流コンデンサ、5は直流中間回路3からの直流電力を交流電力に変換するインバータ、6は負荷である。
For example, an uninterruptible power supply as shown in FIG. 3 has been proposed as an uninterruptible power supply that supplies power to a load without an uninterruptible power (see, for example, Patent Document 1).
In FIG. 3, 1 is an AC power source, 2 is a rectifier that converts AC power from the AC power source 1 into DC power, 3 is a DC intermediate circuit connected to the DC output of the rectifier 2, and 4 is a voltage of the DC intermediate circuit 3. DC capacitor 5 for smoothing the DC, 5 is an inverter for converting DC power from the DC intermediate circuit 3 into AC power, and 6 is a load.

7は、直流中間回路3から蓄電池8への充電及び蓄電池8から直流中間回路3への放電を行なう昇降圧チョッパを示す。
この昇降圧チョッパ7は、直列に接続されたIGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)等で構成される第1トランジスタ7a及び第2トランジスタ7bと、第1トランジスタ7a及び第2トランジスタ7bのそれぞれに逆並列に接続されたフリーホイールダイオード7c及び7dと、第1トランジスタ7a及び第2トランジスタ7bの接続点に一端が接続されたチョッパリアクトル7eと、チョッパリアクトル7eの他端及び第2のトランジスタ7bのエミッタ側との間に、第2のトランジスタ7bと並列に接続される平滑コンデンサ7f及び前記蓄電池8とを備えている。
Reference numeral 7 denotes a step-up / down chopper that charges the storage battery 8 from the DC intermediate circuit 3 and discharges from the storage battery 8 to the DC intermediate circuit 3.
The step-up / step-down chopper 7 is anti-parallel to each of the first transistor 7a and the second transistor 7b, and the first transistor 7a and the second transistor 7b, each composed of an IGBT (insulated gate bipolar transistor) connected in series. The freewheeling diodes 7c and 7d connected to each other, the chopper reactor 7e having one end connected to the connection point of the first transistor 7a and the second transistor 7b, the other end of the chopper reactor 7e, and the emitter side of the second transistor 7b And the smoothing capacitor 7f connected in parallel with the second transistor 7b and the storage battery 8 are provided.

そして、直列に接続された第1トランジスタ7a及び第2トランジスタ7bの両端が、直流コンデンサ4とインバータ5との間にこれらと並列に接続されている。
また、9は、昇降圧チョッパ7を降圧チョッパ動作させて蓄電池8を充電させると共に、昇降圧チョッパ7を昇圧チョッパ動作させて蓄電池8を直流電源として直流中間回路3に直流電力を供給するチョッパ制御回路を示す。
Both ends of the first transistor 7 a and the second transistor 7 b connected in series are connected in parallel between the DC capacitor 4 and the inverter 5.
Reference numeral 9 designates a chopper control that causes the step-up / step-down chopper 7 to operate as a step-down chopper to charge the storage battery 8 and also causes the step-up / step-down chopper 7 to operate as a step-up chopper to supply DC power to the DC intermediate circuit 3 using the storage battery 8 as a DC power source. The circuit is shown.

このチョッパ制御回路9は、第1トランジスタ7aを駆動する第1ゲート駆動回路(GDU)9a、第2トランジスタ7bを駆動する第2ゲート駆動回路(GDU)9b、第1ゲート駆動回路9a及び第2ゲート駆動回路9bへゲートパルスを出力するパルス発生回路9cを備えている。第1ゲート駆動回路9a及び第2ゲート駆動回路9bは、パルス発生回路9cからのゲートパルスに応じて第1トランジスタ7a及び第2トランジスタ7bにゲート駆動信号を供給し、ゲートパルスに応じて第1トランジスタ7a及び第2トランジスタ7bをオン・オフ動作させる。   The chopper control circuit 9 includes a first gate drive circuit (GDU) 9a for driving the first transistor 7a, a second gate drive circuit (GDU) 9b for driving the second transistor 7b, a first gate drive circuit 9a, and a second gate drive circuit 9a. A pulse generation circuit 9c that outputs a gate pulse to the gate drive circuit 9b is provided. The first gate driving circuit 9a and the second gate driving circuit 9b supply a gate driving signal to the first transistor 7a and the second transistor 7b according to the gate pulse from the pulse generation circuit 9c, and the first gate driving circuit 9b according to the gate pulse. The transistor 7a and the second transistor 7b are turned on / off.

また、10は交流電源1からの入力電圧を検出する電圧センサ、11は電圧センサ10の検出結果に基づき、交流電源1が停電状態にあることを検出する停電検出器、12は直流中間回路3の直流電圧を検出する電圧センサ、13は蓄電池8の蓄電電圧を検出する電圧センサである。これら停電検出器11、電圧センサ12及び13の検出結果は、パルス発生回路9cに入力される。そして、パルス発生回路9cは、これら検出結果に基づいて第1ゲート駆動回路9a及び第2ゲート駆動回路9bへのゲートパルスを生成する。   Further, 10 is a voltage sensor that detects an input voltage from the AC power supply 1, 11 is a power failure detector that detects that the AC power source 1 is in a power failure state based on the detection result of the voltage sensor 10, and 12 is a DC intermediate circuit 3. A voltage sensor for detecting the DC voltage of the battery, and 13 is a voltage sensor for detecting the storage voltage of the storage battery 8. The detection results of the power failure detector 11 and the voltage sensors 12 and 13 are input to the pulse generation circuit 9c. Then, the pulse generation circuit 9c generates gate pulses to the first gate drive circuit 9a and the second gate drive circuit 9b based on these detection results.

このような構成において、通常、整流器2は、交流電源1からの交流電力を直流電力に変換して直流中間回路3に出力する。インバータ5は直流中間回路3からの直流電力を所定の交流電力に変換し、変換した交流電力を負荷6に供給する。
このとき、交流電源1からの入力電圧を検出する電圧センサ10の検出結果に基づいて交流電源1の停電を検出する停電検出器11において停電が検出されておらず、且つ、電圧センサ12で検出される直流中間回路3の直流中間電圧が直流中間電圧指令値よりも高いときには、パルス発生回路9cは、第1トランジスタ7aがオン・オフ動作を繰り返すように第1ゲート駆動回路9aへゲートパルスを出力する。
In such a configuration, the rectifier 2 normally converts AC power from the AC power source 1 into DC power and outputs the DC power to the DC intermediate circuit 3. The inverter 5 converts the DC power from the DC intermediate circuit 3 into predetermined AC power and supplies the converted AC power to the load 6.
At this time, no power failure is detected in the power failure detector 11 that detects the power failure of the AC power source 1 based on the detection result of the voltage sensor 10 that detects the input voltage from the AC power source 1 and is detected by the voltage sensor 12. When the direct current intermediate voltage of the direct current intermediate circuit 3 is higher than the direct current intermediate voltage command value, the pulse generation circuit 9c applies a gate pulse to the first gate drive circuit 9a so that the first transistor 7a repeats the on / off operation. Output.

すなわち、パルス発生回路9cが、第1ゲート駆動回路9aを動作させ、第1ゲート駆動回路9aからのゲート駆動信号により第1トランジスタ7aをオンさせると、直流中間回路3、第1トランジスタ7a、チョッパリアクトル7e、蓄電池8、直流中間回路3の経路により蓄電池8へ充電電流が流れる。次いで、第1トランジスタ7aをオフさせると、チョッパリアクトル7eに流れていた電流は、チョッパリアクトル7e、蓄電池8、第2フリーホイールダイオード7d、チョッパリアクトル7eの経路で還流し、直流中間回路3を直流電源とした、第1トランジスタ7a、チョッパリアクトル7e、第2フリーホイールダイオード7dにより構成される周知の降圧チョッパとし動作し、蓄電池8を充電する。   That is, when the pulse generation circuit 9c operates the first gate drive circuit 9a and turns on the first transistor 7a by the gate drive signal from the first gate drive circuit 9a, the DC intermediate circuit 3, the first transistor 7a, the chopper A charging current flows to the storage battery 8 through the path of the reactor 7 e, the storage battery 8, and the DC intermediate circuit 3. Next, when the first transistor 7a is turned off, the current flowing through the chopper reactor 7e is circulated through the path of the chopper reactor 7e, the storage battery 8, the second freewheel diode 7d, and the chopper reactor 7e, and the DC intermediate circuit 3 is DC-converted. The storage battery 8 is charged by operating as a well-known step-down chopper including a first transistor 7a, a chopper reactor 7e, and a second freewheeling diode 7d.

さらに、例えば負荷6の消費電力と蓄電池8への蓄電電力との和が制限したい交流電源1からの供給電力のしきい値を超えた状態であって、電圧センサ12で検出される直流中間回路3の直流中間電圧が直流中間電圧指令値よりも低いときには、パルス発生回路9cでは、まず、蓄電池8への充電を停止するように第1ゲート駆動回路9aへのゲートパルスを出力する。蓄電池8への充電を停止してもなお偏差がある場合、つまり蓄電池8への充電を停止すると、直流中間回路3の電圧は上昇するが、負荷6の消費電力が大きいためにそれでもなお直流中間電圧が直流中間電圧指令値よりも低い場合には、第2トランジスタ7bがオン・オフ動作を繰り返すように第2ゲート駆動回路9bへゲートパルスを出力して、後述の昇圧チョッパ動作を行なわせ、直流中間電圧が直流中間電圧指令値となるように動作する。これによって、交流電源1からの供給電力を、所望の入力電力に制限している。   Further, for example, the DC intermediate circuit detected by the voltage sensor 12 is in a state where the sum of the power consumption of the load 6 and the power stored in the storage battery 8 exceeds the threshold value of the power supplied from the AC power supply 1 to be limited. When the DC intermediate voltage 3 is lower than the DC intermediate voltage command value, the pulse generation circuit 9c first outputs a gate pulse to the first gate drive circuit 9a so as to stop charging the storage battery 8. If there is still a deviation even after the charging of the storage battery 8 is stopped, that is, when the charging of the storage battery 8 is stopped, the voltage of the DC intermediate circuit 3 rises, but the DC 6 When the voltage is lower than the direct current intermediate voltage command value, a gate pulse is output to the second gate drive circuit 9b so that the second transistor 7b repeats the on / off operation, and a later-described boost chopper operation is performed. It operates so that the DC intermediate voltage becomes the DC intermediate voltage command value. As a result, the power supplied from the AC power supply 1 is limited to a desired input power.

他方、交流電源1が停電した場合は、停電検出器11がパルス発生回路9cへ信号を出力し、これを受けてパルス発生回路9cは、第2トランジスタ7bがオン・オフ動作を繰り返すように第2ゲート駆動回路9bへゲートパルスを出力し、昇圧チョッパ動作を行なわせる。これによって、負荷6へ無停電で交流電力を供給する。
ここで、パルス発生回路9cが、第2ゲート駆動回路9bを動作させ、第2ゲート駆動回路9bからのゲート駆動信号により、第2トランジスタ7bをオンさせると、蓄電池8を直流電源にして、蓄電池8、チョッパリアクトル7e、第2トランジスタ7b、蓄電池8の経路で電流が増加しつつ流れる。
On the other hand, when the AC power supply 1 has a power failure, the power failure detector 11 outputs a signal to the pulse generation circuit 9c, and the pulse generation circuit 9c receives the signal in order to repeat the on / off operation of the second transistor 7b. A gate pulse is output to the two-gate drive circuit 9b to perform a boost chopper operation. As a result, AC power is supplied to the load 6 without a power failure.
Here, when the pulse generation circuit 9c operates the second gate drive circuit 9b and turns on the second transistor 7b by the gate drive signal from the second gate drive circuit 9b, the storage battery 8 is used as a DC power source, and the storage battery 8, current flows through the path of the chopper reactor 7e, the second transistor 7b, and the storage battery 8 while increasing.

次いで、第2トランジスタ7bをオフにすると、チョッパリアクトル7e、第1フリーホイールダイオード7c、直流中間回路3、インバータ5の経路で電流が流れ、蓄電池8を直流電源とした、第2トランジスタ7b、チョッパリアクトル7e、第1フリーホイールダイオード7cにより構成される周知の昇圧チョッパとして動作し、直流中間回路3へ直流電力を供給する。   Next, when the second transistor 7b is turned off, a current flows through the path of the chopper reactor 7e, the first free wheel diode 7c, the DC intermediate circuit 3, and the inverter 5, and the second transistor 7b, It operates as a known step-up chopper constituted by the reactor 7e and the first freewheel diode 7c, and supplies DC power to the DC intermediate circuit 3.

つまり、パルス発生回路9cは、図4に示すように、蓄電池8の蓄電電圧指令値と電圧センサ13で検出される蓄電池8の実蓄電電圧との偏差が零となるようにPI制御処理を行なうPI調節器14と、直流中間回路3の直流中間電圧指令値と電圧センサ12で検出される直流中間回路3の実直流中間電圧との偏差が零となるようにPI制御処理を行なうPI調節器15と、を備えており、昇降圧チョッパ7を昇圧チョッパとして動作させる場合と、降圧チョッパとして動作させる場合とで、蓄電電圧偏差に基づき調整を行なうPI調節器14と直流中間電圧偏差に基づき調整を行なうPI調節器15とを切り替えて制御を行なうようにしている。   That is, as shown in FIG. 4, the pulse generation circuit 9c performs the PI control process so that the deviation between the storage voltage command value of the storage battery 8 and the actual storage voltage of the storage battery 8 detected by the voltage sensor 13 becomes zero. PI controller 14 and a PI controller that performs PI control processing so that the deviation between the DC intermediate voltage command value of DC intermediate circuit 3 and the actual DC intermediate voltage of DC intermediate circuit 3 detected by voltage sensor 12 becomes zero. 15 and the PI regulator 14 that performs adjustment based on the stored voltage deviation and the adjustment based on the DC intermediate voltage deviation between when the step-up / step-down chopper 7 operates as a step-up chopper and when the step-up / step-down chopper 7 operates as a step-down chopper. The control is performed by switching the PI controller 15 that performs the control.

特開2001−186689号公報(第3頁)JP 2001-186689 A (page 3)

上記従来の無停電電源装置においては、停電検出器11が停電を検出しておらず、且つ、電圧センサ12で検出される直流中間回路3の直流中間電圧が直流中間電圧指令値よりも低いときには、パルス発生回路9cでは、まず、蓄電池8への充電を停止し、それでもなお直流中間電圧が直流中間電圧指令値よりも低い場合には、昇降圧チョッパ7を昇圧チョッパ動作させることにより、直流中間電圧の回復を図っている。つまり、蓄電池8への充電を停止した時点から、蓄電池8の放電を開始するまでの間に、直流中間電圧が回復したかどうかを判定するための待機時間を設けている。   In the conventional uninterruptible power supply, the power failure detector 11 has not detected a power failure, and the DC intermediate voltage of the DC intermediate circuit 3 detected by the voltage sensor 12 is lower than the DC intermediate voltage command value. In the pulse generation circuit 9c, first, the charging of the storage battery 8 is stopped, and when the DC intermediate voltage is still lower than the DC intermediate voltage command value, the step-up / down chopper 7 is operated as a boost chopper, The voltage is restored. That is, a standby time is provided for determining whether or not the DC intermediate voltage has recovered from when the charging of the storage battery 8 is stopped until the storage battery 8 starts discharging.

このため、交流電源1に停電が生じた結果、直流中間電圧が直流中間電圧指令値よりも低下した場合には、速やかな直流中間電圧の回復が望まれるにも関わらず、実際に蓄電池8の放電が開始されるまでに時間がかかり、蓄電池8からの電力供給が遅くなるため、その結果、直流中間電圧の低下が進むことになる。蓄電池8からの電力供給が開始されるまでの間の直流中間電圧の低下を抑制するためには、その低下分に相当する容量の直流コンデンサを設置する必要があり、直流中間電圧の低下分が大きいときほど、直流コンデンサの容量を大きくする必要があり、これはすなわちコストの増加や、装置全体の体積増加にもつながる。
そこで、この発明は、上記従来の未解決の課題に着目してなされたものであって、交流電源に異常が発生した場合など、直流中間電圧を変動させる事象が発生した場合であっても直流中間電圧の低下を抑制することの可能な電力変換装置を提供することを目的としている。
For this reason, when the direct current intermediate voltage falls below the direct current intermediate voltage command value as a result of a power failure in the alternating current power supply 1, the storage battery 8 is actually used in spite of the fact that the rapid recovery of the direct current intermediate voltage is desired. It takes time until the discharge is started, and the power supply from the storage battery 8 is delayed. As a result, the DC intermediate voltage is further lowered. In order to suppress the decrease in the DC intermediate voltage until the power supply from the storage battery 8 is started, it is necessary to install a DC capacitor having a capacity corresponding to the decrease, and the decrease in the DC intermediate voltage is reduced. The larger the value, the larger the capacity of the DC capacitor, which leads to an increase in cost and an increase in the volume of the entire device.
Therefore, the present invention has been made paying attention to the above-mentioned conventional unsolved problems, and even when an event that fluctuates the DC intermediate voltage occurs, such as when an abnormality occurs in the AC power supply, the DC It aims at providing the power converter device which can suppress the fall of an intermediate voltage.

上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係る電力変換装置は、交流電源入力を直流電力に変換する整流器と、前記直流電力を交流電力に変換して負荷供給用の交流電力を生成しこの負荷供給用の交流電力を負荷に供給するインバータと、前記直流電力を蓄電する蓄電手段と、前記整流器と前記インバータとの間に接続され、入力される制御信号に応じて昇圧又は降圧動作を行い、前記整流器と前記インバータとの間の直流中間電圧を降圧して前記蓄電手段への充電を行なうと共に前記蓄電手段の蓄電エネルギを利用して前記直流中間電圧を昇圧する昇降圧回路と、を備えた電力変換装置であって、前記直流中間電圧を検出する直流中間電圧検出手段と、前記蓄電手段の蓄電電圧を検出する蓄電電圧検出手段と、前記直流中間電圧の目標値と前記直流中間電圧検出手段で検出される実直流中間電圧との偏差を演算する直流中間電圧偏差演算手段と、前記蓄電手段の蓄電電圧の目標値と前記蓄電電圧検出手段で検出される実蓄電電圧との偏差を演算する蓄電電圧偏差演算手段と、前記直流中間電圧偏差演算手段で演算される直流中間電圧偏差と前記蓄電電圧偏差演算手段で演算される蓄電電圧偏差とからこれらの偏差を演算し、この偏差が零となるように前記制御信号を生成する昇降圧制御手段と、を備えることを特徴としている。   In order to achieve the above object, a power conversion device according to claim 1 of the present invention includes a rectifier that converts AC power input into DC power, and AC power for load supply by converting the DC power into AC power. An inverter that generates and supplies the AC power for supplying the load to the load, a storage means that stores the DC power, and is connected between the rectifier and the inverter, and is stepped up or stepped down according to an input control signal A step-up / step-down circuit that operates, steps down the DC intermediate voltage between the rectifier and the inverter, charges the power storage means, and boosts the DC intermediate voltage using the stored energy of the power storage means; A DC intermediate voltage detection means for detecting the DC intermediate voltage, a storage voltage detection means for detecting a storage voltage of the storage means, and an index of the DC intermediate voltage. DC intermediate voltage deviation calculating means for calculating a deviation between the value and the actual DC intermediate voltage detected by the DC intermediate voltage detecting means, a target value of the storage voltage of the storage means, and an actual value detected by the storage voltage detection means Storage voltage deviation calculating means for calculating a deviation from the storage voltage, DC intermediate voltage deviation calculated by the DC intermediate voltage deviation calculating means, and storage voltage deviation calculated by the storage voltage deviation calculating means And a step-up / step-down control means for generating the control signal so that the deviation becomes zero.

また、請求項2に係る電力変換装置は、前記昇降圧制御手段は、前記交流電源入力が予め設定したしきい値以上であり且つ前記実直流中間電圧が予め設定した制限開始電圧より小さいときに、前記蓄電電圧偏差演算手段で演算された蓄電電圧偏差の最大値を制限する第1の制限手段を備えることを特徴としている。
また、請求項3に係る電力変換装置は、前記昇降圧制御手段は、前記整流器への入力電流を検出する入力電流検出手段と、前記交流電源入力が予め設定したしきい値以上であり且つ前記入力電流検出手段で検出される実入力電流が予め設定した制限開始電流以上であるときに、前記蓄電電圧偏差演算手段で演算された蓄電電圧偏差の最大値を制限する第2の制限手段を備えることを特徴としている。
In the power converter according to claim 2, the step-up / step-down control unit is configured such that the AC power supply input is equal to or higher than a preset threshold value and the actual DC intermediate voltage is smaller than a preset limit start voltage. The first limiting means for limiting the maximum value of the storage voltage deviation calculated by the storage voltage deviation calculation means is provided.
Further, in the power conversion device according to claim 3, the step-up / step-down control means includes an input current detection means for detecting an input current to the rectifier, the AC power supply input is equal to or higher than a preset threshold value, and Second limiting means is provided for limiting the maximum value of the stored voltage deviation calculated by the stored voltage deviation calculating means when the actual input current detected by the input current detecting means is greater than or equal to a preset limit start current. It is characterized by that.

また、請求項4に係る電力変換装置は、前記インバータは、前記交流電源入力が予め設定したしきい値より小さいときには前記蓄電手段の蓄電エネルギを利用して前記負荷供給用の交流電力を生成するようになっている電力変換装置であって、前記交流電源入力が前記しきい値以上であるときには、前記整流器において前記直流電力に変換するときの直流電圧変換目標値から予め設定した規定値を減算した値を、前記直流中間電圧の目標値とし、前記交流電源入力が前記しきい値よりも小さいときには、前記直流電圧変換目標値を前記直流中間電圧の目標値とすることを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the power converter, wherein the inverter generates AC power for supplying the load by using the stored energy of the power storage means when the AC power input is smaller than a preset threshold value. When the AC power supply input is equal to or greater than the threshold value, a preset specified value is subtracted from a DC voltage conversion target value when the rectifier converts the DC power into the DC power. The obtained value is set as the target value of the DC intermediate voltage, and when the AC power supply input is smaller than the threshold value, the DC voltage conversion target value is set as the target value of the DC intermediate voltage.

また、請求項5に係る電力変換装置は、前記昇降圧制御手段は、前記直流中間電圧偏差と前記蓄電電圧偏差との偏差に対して比例−積分制御処理を行なって前記制御信号を生成することを特徴としている。
さらに、請求項6に係る電力変換装置は、前記交流電源入力のしきい値は、前記交流電源に停電が生じたとみなすことの可能な値に設定されることを特徴としている。
Further, in the power converter according to claim 5, the step-up / step-down control means performs a proportional-integral control process on a deviation between the DC intermediate voltage deviation and the storage voltage deviation to generate the control signal. It is characterized by.
Furthermore, the power converter according to claim 6 is characterized in that the threshold value of the AC power supply input is set to a value that can be considered that a power failure has occurred in the AC power supply.

本発明に係る電力変換装置は、整流器とインバータとの間の電圧である直流中間電圧の目標値と実直流中間電圧との偏差と、蓄電手段の蓄電電圧の目標値と実蓄電電圧との偏差とからこれらの偏差を演算し、これらの偏差が零となるように制御信号を生成する。そして、この制御信号に応じて直流中間電圧がその目標値と一致するように、又は蓄電電圧がその目標値と一致するように、昇降圧回路を動作させるようにしたから、直流中間電圧と蓄電電圧とのうち、それぞれの目標値に対する不足分がより大きい方を優先して目標値に一致させるように昇降圧回路を動作させることができ、蓄電電圧に対する制御と直流中間電圧に対する制御との切り替えを的確に行うことができる。   The power conversion device according to the present invention includes a deviation between the target value of the DC intermediate voltage, which is a voltage between the rectifier and the inverter, and the actual DC intermediate voltage, and a deviation between the target value of the storage voltage of the storage means and the actual storage voltage. From these, these deviations are calculated, and a control signal is generated so that these deviations become zero. The step-up / step-down circuit is operated so that the DC intermediate voltage matches the target value or the storage voltage matches the target value in accordance with the control signal. The step-up / step-down circuit can be operated so that the larger of the shortage of each target value among the voltages is matched to the target value, and switching between the control for the storage voltage and the control for the DC intermediate voltage Can be performed accurately.

また、請求項2に係る電力変換装置によれば、交流電源入力がそのしきい値以上であり且つ実直流中間電圧が予め設定した制限開始電圧よりも小さいときには、蓄電電圧偏差演算手段で演算された蓄電電圧偏差の最大値を制限するようにしたため、例えば、制限開始電圧として、正常状態において直流中間電圧がとり得る値よりも小さく且つ交流電源入力がそのしきい値を下回るときの直流中間電圧のとり得る値よりも大きな値に設定することにより、交流電源入力がそのしきい値を下回る以前の、直流中間電圧が通常とり得る値を下回った時点で蓄電電圧偏差の最大値を制限することになり、この時点で蓄電電圧の制御よりも、直流中間電圧を目標値に一致させる制御が行なわれやすくなる。   Further, according to the power conversion device of the second aspect, when the AC power supply input is equal to or greater than the threshold value and the actual DC intermediate voltage is smaller than the preset limit start voltage, the storage voltage deviation calculating means calculates. Since the maximum value of the stored voltage deviation is limited, for example, as the limit start voltage, the direct current intermediate voltage when the direct current intermediate voltage is smaller than the value that the direct current intermediate voltage can take in a normal state and the alternating current power input falls below the threshold value. By setting the value to a value larger than the value that can be taken, the maximum value of the storage voltage deviation is limited when the DC intermediate voltage falls below the normal value before the AC power input falls below the threshold value. Therefore, at this time, it is easier to control the DC intermediate voltage to match the target value than to control the stored voltage.

このため、交流電源入力がしきい値を下回ると、この交流電源入力が低下することに起因して直流中間電圧が低下する可能性があるが、交流電源入力がしきい値を下回る可能性があるとみなすことの可能な時点で、蓄電電圧の制御よりも直流中間電圧の制御を優先して行い直流中間電圧が目標値に一致させるための制御を開始するため、実際に交流電源入力がしきい値を下回った時点で、この交流電源入力の低下に伴って生じる直流中間電圧の低下を抑制することができる。   For this reason, if the AC power input falls below the threshold, the DC intermediate voltage may decrease due to the decrease in the AC power input, but the AC power input may fall below the threshold. At a point when it can be assumed that there is an AC power input, the control of the DC intermediate voltage is prioritized over the control of the storage voltage and the control to make the DC intermediate voltage match the target value is started. When the voltage falls below the threshold value, it is possible to suppress a decrease in the DC intermediate voltage caused by the decrease in the AC power supply input.

また、請求項3に係る電力変換装置によれば、交流電源入力が前記しきい値以上であり且つ整流器に入力される入力電流が予め設定した制限開始電流以上であるときには、蓄電電圧偏差の最大値を制限するようにしたため、例えば前記交流入力電力が前記しきい値を下回る可能性があるとみなすことの可能な前記入力電流相当の値を制限開始電流として設定することにより、交流電源入力がそのしきい値を下回る以前の、しきい値を下回る可能性があると予測される時点で蓄電電圧偏差の最大値を制限するため、この時点で蓄電電圧の制御よりも、直流中間電圧を目標値に一致させる制御が行なわれやすくなる。   According to the power conversion device of claim 3, when the AC power input is equal to or greater than the threshold value and the input current input to the rectifier is equal to or greater than a preset limit start current, the maximum stored voltage deviation Since the value is limited, for example, by setting the value corresponding to the input current that can be considered that the AC input power may be lower than the threshold value as the limit start current, the AC power input is In order to limit the maximum value of the storage voltage deviation at the time when it is predicted that there is a possibility of falling below the threshold before it falls below that threshold, the target DC intermediate voltage is targeted rather than the control of the storage voltage at this point. Control to match the value is facilitated.

このため、交流電源入力がしきい値を下回ると交流電源入力が低下することに起因して直流中間電圧が低下する可能性があるが、交流電源入力がしきい値を下回る可能性があるとみなすことの可能な時点で、蓄電電圧の制御よりも直流中間電圧の制御を優先し、直流中間電圧を目標値に一致させる制御を開始するため、実際に交流電源入力がしきい値を下回った時点における直流中間電圧の低下を抑制することができる。   For this reason, if the AC power input falls below the threshold, the DC intermediate voltage may drop due to the AC power input falling, but the AC power input may fall below the threshold. At a point when it can be considered, the control of the DC intermediate voltage is prioritized over the control of the storage voltage, and the control to make the DC intermediate voltage coincide with the target value is started, so the AC power input actually falls below the threshold value. A decrease in the direct current intermediate voltage at the time can be suppressed.

また、請求項4に係る電力変換装置によれば、交流電源入力がしきい値以上であるときには、整流器において直流電力に変換するときの直流電圧変換目標値から予め設定した規定値を減算した値を直流中間電圧の目標値としたため、例えば規定値として通常状態で直流中間電圧がとり得る変動分の最大値相当を設定することにより、通常生じ得る直流中間電圧の変動分相当だけ低い値となるように直流中間電圧が制御される。このため、直流中間電圧が通常とり得る直流中間電圧の変動分を超えて変動するときにのみこの変動を抑制するように動作させることができる。   According to the power conversion device of claim 4, when the AC power input is equal to or greater than the threshold value, a value obtained by subtracting a preset specified value from the DC voltage conversion target value when converting to DC power in the rectifier Is set as the target value of the DC intermediate voltage, for example, by setting a value corresponding to the maximum value of the fluctuation that can be taken by the DC intermediate voltage in the normal state as a specified value, the value becomes a value corresponding to the fluctuation of the DC intermediate voltage that can normally occur. Thus, the DC intermediate voltage is controlled. For this reason, it is possible to operate so as to suppress the fluctuation only when the direct current intermediate voltage fluctuates beyond the fluctuation of the direct current intermediate voltage that can normally be taken.

また、交流電源入力がしきい値よりも小さいときには、整流器において直流電力に変換するときの直流電圧変換目標値を直流中間電圧の目標値とするため、交流電源側から充分な電力供給が行なわれないときには、直流中間電圧がその目標値と一致するように制御を行ない、直流中間電圧を前以って真の目標値である直流中間電圧の目標値相当まで高めておくことによって、直流中間電圧を充分に上昇させることができない状態となり直流中間電圧が低下する状態となったときに、直流中間電圧が目標値を下回るタイミングを遅らせることができ、その分、負荷への電力供給を継続することができる。   Further, when the AC power input is smaller than the threshold value, the DC voltage conversion target value when converting to DC power in the rectifier is set as the DC intermediate voltage target value, so that sufficient power is supplied from the AC power source side. If not, control is performed so that the DC intermediate voltage matches the target value, and the DC intermediate voltage is increased to a value equivalent to the target value of the DC intermediate voltage that is the true target value in advance. When the DC intermediate voltage cannot be sufficiently increased and the DC intermediate voltage decreases, the timing at which the DC intermediate voltage falls below the target value can be delayed, and power supply to the load can be continued accordingly. Can do.

また、請求項5に係る電力変換装置は、前記直流中間電圧偏差と前記蓄電電圧偏差との偏差に対して比例−積分制御処理を行なって前記制御信号を生成するため、直流中間電圧の制御と蓄電電圧の制御とを両立させることの可能な制御信号を容易に生成することができる。
特に、請求項6に係る電力変換装置は、交流電源入力のしきい値として、交流電源に停電が生じたとみなすことの可能な値を設定したため、交流電源に停電が生じたことにより交流電源入力が低下した場合の、蓄電電圧に対する制御と直流中間電圧に対する制御との切り替えを的確に行うことができる。
Further, the power conversion device according to claim 5 performs proportional-integral control processing on the deviation between the DC intermediate voltage deviation and the storage voltage deviation to generate the control signal. It is possible to easily generate a control signal capable of achieving both the storage voltage control and the control signal.
In particular, since the power conversion device according to claim 6 sets a value that can be considered that a power failure has occurred in the AC power supply as the threshold value of the AC power input, the AC power input is caused by the occurrence of a power failure in the AC power supply. When the voltage drops, switching between the control for the stored voltage and the control for the DC intermediate voltage can be performed accurately.

本発明を適用した第1の実施の形態におけるパルス発生回路の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the pulse generation circuit in 1st Embodiment to which this invention is applied. 本発明を適用した第2の実施の形態におけるパルス発生回路の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the pulse generation circuit in 2nd Embodiment to which this invention is applied. 本発明を適用した無停電電源装置の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the uninterruptible power supply to which this invention is applied. 従来のパルス発生回路の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the conventional pulse generation circuit.

以下、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。
ここでは、本発明を無停電電源装置に適用した場合について説明する。この無停電電源装置の基本的な構成は、図3に示す従来の無停電電源装置と同一であって、図3に示す無停電電源装置において、パルス発生回路9cの構成が異なっている。
Embodiments of the present invention will be described below.
First, a first embodiment will be described.
Here, a case where the present invention is applied to an uninterruptible power supply will be described. The basic configuration of the uninterruptible power supply is the same as that of the conventional uninterruptible power supply shown in FIG. 3, and the configuration of the pulse generation circuit 9c is different in the uninterruptible power supply shown in FIG.

図1は、本発明を適用したパルス発生回路9cの構成を示すブロック図である。
このパルス発生回路9cには、図3で説明したように、交流電源1が停電状態にあることを検出する停電検出器11の検出結果、電圧センサ12で検出した直流中間回路3の実直流中間電圧DC、電圧センサ13で検出した蓄電池8の実蓄電電圧BATが入力される。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a pulse generation circuit 9c to which the present invention is applied.
As described with reference to FIG. 3, the pulse generation circuit 9 c includes the detection result of the power failure detector 11 that detects that the AC power source 1 is in a power failure state, the actual DC intermediate of the DC intermediate circuit 3 detected by the voltage sensor 12. The voltage DC and the actual storage voltage BAT of the storage battery 8 detected by the voltage sensor 13 are input.

図1において、21は、蓄電電圧偏差ΔBATを演算する演算器、22は、演算器21で演算された蓄電電圧偏差ΔBATの最大値を制限する上限リミッタ、23は、上限リミッタ22での制限後の蓄電電圧偏差ΔBAT′から後述の直流中間電圧偏差ΔDC又は制限後の直流中間電圧偏差ΔDC′を減算し、偏差信号δVを出力する演算器、24は、演算器23で演算した偏差信号δVをPI(比例−積分)制御処理し、昇降圧制御信号を生成するPI調節器、25は、PI調節器24で生成した昇降圧制御信号に基づいて公知の手順でPWM制御信号を生成するPWM信号生成部、26は、PWM信号生成部25で生成されたPWM制御信号と、このPWM制御信号を反転回路27で反転したPWM反転制御信号と、をもとに、第1ゲート駆動回路9a及び第2ゲート駆動回路9bへのゲートパルスを生成するデッドタイム生成部である。   In FIG. 1, 21 is a computing unit that calculates the storage voltage deviation ΔBAT, 22 is an upper limiter that limits the maximum value of the storage voltage deviation ΔBAT calculated by the computing unit 21, and 23 is after the limit by the upper limiter 22. The calculator 24 subtracts the DC intermediate voltage deviation ΔDC (described later) or the DC intermediate voltage deviation ΔDC ′ after limitation from the stored voltage deviation ΔBAT ′, and outputs a deviation signal δV. 24 is a deviation signal δV calculated by the calculator 23. PI regulator 25 that performs PI (proportional-integral) control processing and generates a step-up / step-down control signal, and 25 is a PWM signal that generates a PWM control signal by a known procedure based on the step-up / step-down control signal generated by PI regulator 24. The generation unit 26 generates a first gate drive based on the PWM control signal generated by the PWM signal generation unit 25 and the PWM inversion control signal obtained by inverting the PWM control signal by the inversion circuit 27. A dead time generation unit for generating a gate pulse to the circuit 9a and the second gate driving circuit 9b.

また、31は、モード判定部、32は、モード判定部31での判定結果に応じて、上限リミッタ22の上限値を選択する上限値選択部、33は、停電検出器11で交流電源1が停電状態にあることが検出されたとき、上限リミッタ22の上限値を零に設定する停電時上限値選択部である。
さらに、41は、停電検出器11の検出結果に応じてDC偏差を選択するDC偏差選択部、42は、直流中間電圧指令値Sdcに基づき制御用直流中間電圧指令値SAdcを演算する演算器、43は、制御用直流中間電圧指令値SAdcから実直流中間電圧DCを減算して直流中間電圧偏差ΔDCを演算する演算器、44は、停電検出器11での検出結果に応じて、直流中間電圧偏差ΔDCの出力先を切り替える切り替え部、45は、直流中間電圧偏差ΔDCの最小値を制限する下限リミッタである。
Further, 31 is a mode determination unit, 32 is an upper limit value selection unit that selects the upper limit value of the upper limit limiter 22 according to the determination result of the mode determination unit 31, and 33 is the power failure detector 11 and the AC power source 1 is connected. It is a power failure upper limit selection unit that sets the upper limit of the upper limiter 22 to zero when it is detected that a power failure has occurred.
Further, 41 is a DC deviation selection unit that selects a DC deviation according to the detection result of the power failure detector 11, and 42 is an arithmetic unit that calculates a control DC intermediate voltage command value SAdc based on the DC intermediate voltage command value Sdc. 43 is an arithmetic unit for subtracting the actual DC intermediate voltage DC from the control DC intermediate voltage command value SAdc to calculate the DC intermediate voltage deviation ΔDC, and 44 is a DC intermediate voltage according to the detection result of the power failure detector 11. A switching unit 45 that switches the output destination of the deviation ΔDC is a lower limiter that limits the minimum value of the DC intermediate voltage deviation ΔDC.

演算器21は、蓄電池8の蓄電電圧の目標値として予め設定された蓄電電圧指令値Sbatから電圧センサ13で検出した実蓄電電圧BATを減算し、これを蓄電電圧偏差ΔBATとして出力する。前記実蓄電電圧BATは、蓄電電圧指令値Sbat以下の値をとるため、蓄電電圧偏差ΔBATは零以上の正値となる。
上限リミッタ22は、演算器21から入力される蓄電電圧偏差ΔBATの最大値を、上限値選択部32で選択された上限値Ha又はHb、或いは、停電時上限値選択部33で設定された上限値零に制限する。
The computing unit 21 subtracts the actual storage voltage BAT detected by the voltage sensor 13 from the storage voltage command value Sbat preset as the target value of the storage voltage of the storage battery 8, and outputs this as the storage voltage deviation ΔBAT. Since the actual storage voltage BAT takes a value equal to or less than the storage voltage command value Sbat, the storage voltage deviation ΔBAT is a positive value greater than or equal to zero.
The upper limiter 22 sets the maximum value of the storage voltage deviation ΔBAT input from the computing unit 21 as the upper limit value Ha or Hb selected by the upper limit value selection unit 32 or the upper limit set by the upper limit value selection unit 33 during power failure. Limit to zero.

モード判定部31には、電圧センサ12からの実直流中間電圧DCと、整流器2において交流電力を直流電力に変換する際の直流電圧の目標値、すなわち直流中間回路3の直流中間電圧の目標値である直流中間電圧指令値Sdcと、制御用直流中間電圧指令値SAdcと、が入力される。この制御用直流中間電圧指令値SAdcは、直流中間電圧指令値SdcからDC偏差を減算した値である。   The mode determination unit 31 includes the actual DC intermediate voltage DC from the voltage sensor 12 and the target value of the DC voltage when the AC power is converted into DC power in the rectifier 2, that is, the target value of the DC intermediate voltage of the DC intermediate circuit 3. The DC intermediate voltage command value Sdc and the control DC intermediate voltage command value SAdc are input. The control DC intermediate voltage command value SAdc is a value obtained by subtracting a DC deviation from the DC intermediate voltage command value Sdc.

そして、モード判定部31は、実直流中間電圧DCが、直流中間電圧指令値Sdc以上であるときには、上限値選択部32において上限値Haを選択する選択信号を出力する。また実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcよりも小さいときには、上限値選択部32において上限値Hbを選択する選択信号を出力する。つまり、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdc以上であり且つ直流中間電圧指令値Sdcよりも小さいときには、上限値が変化しないようにすることでヒステリシスを設けており、これによって不要に上限値が変化することを防止している。   When the actual DC intermediate voltage DC is equal to or greater than the DC intermediate voltage command value Sdc, the mode determination unit 31 outputs a selection signal for selecting the upper limit value Ha in the upper limit value selection unit 32. When the actual direct current intermediate voltage DC is smaller than the control direct current intermediate voltage command value SAdc, the upper limit value selection unit 32 outputs a selection signal for selecting the upper limit value Hb. That is, when the actual direct current intermediate voltage DC is equal to or greater than the control direct current intermediate voltage command value SAdc and smaller than the direct current intermediate voltage command value Sdc, hysteresis is provided by preventing the upper limit value from changing. This prevents the upper limit from changing.

上限値選択部32は、モード判定部31からの選択信号に応じて上限値HaとHbとのうちの何れかを選択し、これを上限リミッタ22の上限値として設定する。前記上限値Haは、上限値Hbよりも大きな値であって、交流電源1が非停電状態であるときに蓄電池8を充電する場合に、蓄電電圧偏差ΔBATが上限リミッタ22で制限されない値に設定され、例えば蓄電池8の充電電圧定格値相当に設定される。また、上限値Hbは、蓄電電圧偏差ΔBATに対する制御をどの程度行なうかを決定する値であって零以上の値に設定され、この値が小さいときほど、蓄電電圧偏差ΔBATに対する制御の割合が小さくなる。上限値Hbは、例えば零に設定される。   The upper limit value selection unit 32 selects one of the upper limit values Ha and Hb according to the selection signal from the mode determination unit 31, and sets this as the upper limit value of the upper limit limiter 22. The upper limit value Ha is larger than the upper limit value Hb, and is set to a value that the storage voltage deviation ΔBAT is not limited by the upper limit limiter 22 when the storage battery 8 is charged when the AC power supply 1 is in a non-power failure state. For example, the charging voltage rating value of the storage battery 8 is set. The upper limit value Hb is a value that determines how much control is performed on the storage voltage deviation ΔBAT, and is set to a value equal to or greater than zero. The smaller the value, the smaller the ratio of control to the storage voltage deviation ΔBAT. Become. The upper limit value Hb is set to zero, for example.

停電時上限値選択部33は、停電検出器11で交流電源1が停電状態にあることが検出されたときには、上限リミッタ22の上限値として零を選択し、停電検出器11で交流電源1が非停電状態にあることが検出されたときには、上限リミッタ22の上限値として、上限値選択部32で設定された上限値Ha又はHbを選択する。
DC偏差選択部41は、停電検出器11で交流電源1が停電状態にあることが検出されるときにはDC偏差として零を選択し、非停電状態にあることが検出されるときには、DC偏差として予め設定した規定値εdcを選択する。この規定値εdcは、正の固定値であって、例えば、交流電源1が非停電状態であり且つ整流器2が正常に動作している状態で、負荷6の負荷量の急変により生じ得る直流中間電圧の低下量の最大値と同等程度に設定される。
When the power failure detector 11 detects that the AC power supply 1 is in a power failure state, the power failure upper limit selection unit 33 selects zero as the upper limit value of the upper limit limiter 22. When it is detected that there is a non-power failure state, the upper limit value Ha or Hb set by the upper limit value selection unit 32 is selected as the upper limit value of the upper limit limiter 22.
The DC deviation selection unit 41 selects zero as the DC deviation when the power failure detector 11 detects that the AC power supply 1 is in a power failure state, and preliminarily stores the DC deviation as a DC deviation when it is detected that the power source is in a non-power failure state. Select the specified value εdc. This prescribed value εdc is a positive fixed value, for example, a direct current intermediate that can be caused by a sudden change in the load amount of the load 6 when the AC power supply 1 is in a non-power failure state and the rectifier 2 is operating normally. It is set to the same level as the maximum value of voltage drop.

演算器42は、直流中間電圧指令値SdcからDC偏差選択部41で選択されたDC偏差を減算しこれを制御用直流中間電圧指令値SAdcとして演算器42に出力する。
演算器43は、演算器42で演算された制御用直流中間電圧指令値SAdcから電圧センサ12で検出された実直流中間電圧DCを減算しこれを直流中間電圧偏差ΔDCとして、切り替え部44に出力する。
The calculator 42 subtracts the DC deviation selected by the DC deviation selector 41 from the DC intermediate voltage command value Sdc and outputs the result to the calculator 42 as a control DC intermediate voltage command value SAdc.
The calculator 43 subtracts the actual DC intermediate voltage DC detected by the voltage sensor 12 from the control DC intermediate voltage command value SAdc calculated by the calculator 42, and outputs the result as a DC intermediate voltage deviation ΔDC to the switching unit 44. To do.

切り替え部44は、停電検出器11の検出結果に応じて動作し、停電検出器11で交流電源1が非停電状態にあることが検出されるときには直流中間電圧偏差ΔDCを下限リミッタ45に出力する。停電検出器11で交流電源1が停電状態にあることが検出されるときには直流中間電圧偏差ΔDCを演算器23に出力する。
下限リミッタ45は、切り替え部44から入力される直流中間電圧偏差ΔDCの最小値を、零に制限する。そして、この下限リミッタ45で制限された制限後の直流中間電圧偏差ΔDC′は、演算器23に減算入力される。
The switching unit 44 operates according to the detection result of the power failure detector 11, and outputs the DC intermediate voltage deviation ΔDC to the lower limiter 45 when the power failure detector 11 detects that the AC power supply 1 is in a non-power failure state. . When the power failure detector 11 detects that the AC power source 1 is in a power failure state, it outputs a DC intermediate voltage deviation ΔDC to the calculator 23.
The lower limiter 45 limits the minimum value of the DC intermediate voltage deviation ΔDC input from the switching unit 44 to zero. The limited DC intermediate voltage deviation ΔDC ′ limited by the lower limiter 45 is subtracted and input to the calculator 23.

PI調節器24は、演算器23から入力される偏差信号δVに対し、偏差信号δVが零となるように、公知のPI(比例−積分)制御処理を実行し、偏差信号δVが正値であればδV相当の蓄電池8への充電を行なう昇降圧制御信号を生成し、偏差信号δVが負値であれば蓄電池8からδV相当の放電を行なう昇降圧制御信号を生成し、これをPWM信号生成部25に出力する。
PWM信号生成部25はPI調節器24からの昇降圧制御信号に基づいて公知の手順でPWM信号を生成し、このPWM信号を直接、デッドタイム生成部26に出力すると共に、PWM信号を反転回路27に出力する。
The PI controller 24 performs a known PI (proportional-integral) control process on the deviation signal δV input from the computing unit 23 so that the deviation signal δV becomes zero, and the deviation signal δV is a positive value. If there is, a step-up / step-down control signal for charging the storage battery 8 corresponding to δV is generated, and if the deviation signal δV is a negative value, a step-up / step-down control signal for discharging δV from the storage battery 8 is generated. The data is output to the generation unit 25.
The PWM signal generation unit 25 generates a PWM signal by a known procedure based on the step-up / step-down control signal from the PI regulator 24, outputs the PWM signal directly to the dead time generation unit 26, and converts the PWM signal into an inverting circuit. 27.

デッドタイム生成部26は、PWM信号生成部25からのPWM信号及び反転回路27からのPWM反転信号、さらに、演算器23からの偏差信号δVを入力し、PWM信号を第1ゲート駆動回路9aにより駆動される第1トランジスタ7a用のPWM信号、PWM反転信号を第2ゲート駆動回路9bにより駆動される第2トランジスタ7b用のPWM信号とし、第1トランジスタ7a及び第2トランジスタ7bの短絡を防ぐために、両トランジスタ7a、7bを共にオフとするデッドタイムを有する第1トランジスタ用PWM信号及び第2トランジスタ用PWM信号を生成する。   The dead time generation unit 26 receives the PWM signal from the PWM signal generation unit 25, the PWM inversion signal from the inversion circuit 27, and the deviation signal δV from the computing unit 23, and the PWM signal is input by the first gate drive circuit 9a. In order to prevent the short circuit between the first transistor 7a and the second transistor 7b by using the PWM signal and PWM inverted signal for the first transistor 7a to be driven as the PWM signal for the second transistor 7b driven by the second gate drive circuit 9b. The first transistor PWM signal and the second transistor PWM signal having a dead time for turning off both the transistors 7a and 7b are generated.

そして、演算器23からの偏差信号δVが正値であるときには第1トランジスタ用PWM信号を第1ゲート駆動回路9aに出力して、昇降圧チョッパ7を降圧動作させる。このとき、第2ゲート駆動回路9bは駆動しない。逆に偏差信号δVが負値であるときには、第2トランジスタ用PWM信号を第2ゲート駆動回路9bに出力し、昇降圧チョッパ7を昇圧動作させる。このとき、第1ゲート駆動回路9aは駆動しない。   When the deviation signal δV from the computing unit 23 is a positive value, the first transistor PWM signal is output to the first gate drive circuit 9a, and the step-up / step-down chopper 7 is stepped down. At this time, the second gate drive circuit 9b is not driven. Conversely, when the deviation signal δV is a negative value, the PWM signal for the second transistor is output to the second gate drive circuit 9b, and the step-up / step-down chopper 7 is boosted. At this time, the first gate drive circuit 9a is not driven.

次に、上記第1の実施の形態の動作を説明する。
まず、非停電時の動作を説明する。
通常、整流器2は、交流電源1からの交流電力を直流電力に変換して直流中間回路3に出力する。インバータ5は直流中間回路3からの直流電力を所定の交流電力に変換し、変換した交流電力を負荷6に供給する。
そして、電圧センサ10の検出結果に基づいて停電検出器11で交流電源1が停電状態にあるかどうかを判定し、交流電源1が停電状態にない場合には、DC偏差選択部41において、DC偏差として正の固定値である規定値εdcが選択され、この規定値εdcを直流中間電圧指令値Sdcから減算した値が、制御用直流中間電圧指令値SAdcとなる。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
First, the operation at the time of non-power failure will be described.
Usually, the rectifier 2 converts AC power from the AC power source 1 into DC power and outputs the DC power to the DC intermediate circuit 3. The inverter 5 converts the DC power from the DC intermediate circuit 3 into predetermined AC power and supplies the converted AC power to the load 6.
Then, based on the detection result of the voltage sensor 10, the power failure detector 11 determines whether the AC power source 1 is in a power outage state. If the AC power source 1 is not in a power outage state, A specified value εdc, which is a positive fixed value, is selected as the deviation, and a value obtained by subtracting the specified value εdc from the DC intermediate voltage command value Sdc becomes the control DC intermediate voltage command value SAdc.

そして、電圧センサ12で検出される実直流中間電圧DCが直流中間電圧指令値Sdc以上であるときには、モード判定部31での判定結果に基づき上限値選択部32では上限値Haを選択し、また、交流電源1が非停電状態であるため、停電時上限値選択部33が上限値選択部32で設定された上限値を選択するため、上限リミッタ22の上限値は上限値Haとなる。
そして、蓄電池8の実蓄電電圧BATと蓄電電圧指令値Sbatとの偏差である蓄電電圧偏差ΔBATが上限リミッタ22の上限値Haよりも小さいときには、蓄電電圧偏差ΔBATは制限を受けない。このため、制限後の蓄電電圧偏差ΔBAT′は、“蓄電電圧指令値Sbat−実蓄電電圧BAT”となる。
When the actual direct current intermediate voltage DC detected by the voltage sensor 12 is equal to or greater than the direct current intermediate voltage command value Sdc, the upper limit value selection unit 32 selects the upper limit value Ha based on the determination result in the mode determination unit 31, and Since the AC power supply 1 is in a non-power failure state, the upper limit value selection unit 33 at the time of power failure selects the upper limit value set by the upper limit value selection unit 32, so the upper limit value of the upper limit limiter 22 becomes the upper limit value Ha.
When storage voltage deviation ΔBAT, which is the deviation between actual storage voltage BAT of storage battery 8 and storage voltage command value Sbat, is smaller than upper limit value Ha of upper limiter 22, storage voltage deviation ΔBAT is not limited. For this reason, the storage voltage deviation ΔBAT ′ after the limit is “storage voltage command value Sbat−actual storage voltage BAT”.

一方、実直流中間電圧DCが直流中間電圧指令値Sdc以上であり且つ、制御用直流中間電圧指令値SAdcよりも大きいときには、直流中間電圧偏差ΔDCは負値となるが、交流電源1が非停電状態にあるため、直流中間電圧偏差ΔDCは切り替え部44を介して下限リミッタ45に供給され、ここで零に制限される。このため、制限後の直流中間電圧偏差ΔDC′は零となる。
したがって、演算器23で演算される偏差信号δVは、ΔBAT′−ΔDC′=ΔBAT′となり、結果的に、“偏差信号δV=蓄電電圧指令値Sbat−実蓄電電圧BAT”となる。
On the other hand, when the actual direct current intermediate voltage DC is greater than or equal to the direct current intermediate voltage command value Sdc and greater than the control direct current intermediate voltage command value SAdc, the direct current intermediate voltage deviation ΔDC is a negative value, but the alternating current power supply 1 is not powered. In this state, the DC intermediate voltage deviation ΔDC is supplied to the lower limiter 45 via the switching unit 44 and is limited to zero here. For this reason, the DC intermediate voltage deviation ΔDC ′ after the limit becomes zero.
Therefore, the deviation signal δV calculated by the calculator 23 becomes ΔBAT′−ΔDC ′ = ΔBAT ′, and as a result, “deviation signal δV = storage voltage command value Sbat−actual storage voltage BAT”.

そして、PI調節器24により、偏差信号δV(=蓄電電圧指令値Sbat−実蓄電電圧BAT)を零に制御する昇降圧制御信号が生成され、これに応じたPWM信号がPWM信号生成部25で生成され、生成されたPWM信号と反転回路27で反転されたPWM反転信号とをもとにデッドタイム生成部26においてデッドタイム処理が行なわれる。
このとき、偏差信号δV(=ΔBAT′)は正値であって昇降圧チョッパ7を降圧動作させる必要があるため、PWM信号を第1ゲート駆動回路9aに出力し、第2ゲート駆動回路9bは駆動しない。
このため、第1トランジスタ7aのみがオン・オフ動作し、これに伴い、昇降圧チョッパ7は前述と同様に降圧動作を行い、これによって蓄電池8への充電が行なわれ、実蓄電電圧BATが蓄電電圧指令値Sbatと一致するように制御されることになる。
Then, the PI regulator 24 generates a step-up / step-down control signal for controlling the deviation signal δV (= storage voltage command value Sbat−actual storage voltage BAT) to zero, and a PWM signal corresponding thereto is generated by the PWM signal generation unit 25. The dead time generator 26 performs dead time processing based on the generated PWM signal and the PWM inverted signal inverted by the inverter circuit 27.
At this time, since the deviation signal δV (= ΔBAT ′) is a positive value and the step-up / step-down chopper 7 needs to be stepped down, the PWM signal is output to the first gate drive circuit 9a, and the second gate drive circuit 9b Do not drive.
For this reason, only the first transistor 7a is turned on / off, and accordingly, the step-up / step-down chopper 7 performs a step-down operation in the same manner as described above, whereby the storage battery 8 is charged, and the actual storage voltage BAT is stored. Control is performed so as to coincide with the voltage command value Sbat.

このとき、実蓄電電圧BATが蓄電電圧指令値Sbatを大きく下回り、蓄電電圧偏差ΔBATが上限リミッタ22の上限値Haを超えると、蓄電電圧偏差ΔBATは上限値Haに制限されることになる。このため、制限後の蓄電電圧偏差ΔBAT′は上限値Haとなるため、偏差信号δVは“上限値Ha”となり、上限値Ha相当の充電を行なうように降圧動作が行なわれることになる。また、上限値Haは、蓄電池8の充電電圧定格値相当に設定されているため、定格以上の充電が行なわれることを回避することができる。   At this time, when the actual storage voltage BAT greatly falls below the storage voltage command value Sbat and the storage voltage deviation ΔBAT exceeds the upper limit value Ha of the upper limit limiter 22, the storage voltage deviation ΔBAT is limited to the upper limit value Ha. For this reason, the storage voltage deviation ΔBAT ′ after the limit becomes the upper limit value Ha, so that the deviation signal δV becomes the “upper limit value Ha”, and the step-down operation is performed so as to perform charging corresponding to the upper limit value Ha. Further, since the upper limit value Ha is set to be equivalent to the rated value of the charging voltage of the storage battery 8, it is possible to avoid charging exceeding the rated value.

ここで、制御用直流中間電圧指令値SAdcは直流中間電圧指令値Sdcから規定値εdcを減算した値であって、規定値εdcは、非停電状態での通常動作時に負荷6の負荷量の急変により生じ得る直流中間電圧の低下量の最大値と同等程度に設定される。このため、制御用直流中間電圧指令値SAdcは、通常動作時に実直流中間電圧DCがとり得る最小値相当となり、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdc(=Adc−εdc)以上であれば、実直流中間電圧DCは正常とみなすことの可能な許容範囲にあるとみなすことができ、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcを下回っていれば実直流中間電圧DCは異常とみなすことができる。   Here, the control DC intermediate voltage command value SAdc is a value obtained by subtracting the specified value εdc from the DC intermediate voltage command value Sdc, and the specified value εdc is a sudden change in the load amount of the load 6 during normal operation in a non-power failure state. Is set to the same level as the maximum value of the DC intermediate voltage drop that can occur. Therefore, the control DC intermediate voltage command value SAdc corresponds to the minimum value that the actual DC intermediate voltage DC can take during normal operation, and the actual DC intermediate voltage DC is equal to or greater than the control DC intermediate voltage command value SAdc (= Adc−εdc). If the actual direct current intermediate voltage DC is less than the control direct current intermediate voltage command value SAdc, the actual direct current intermediate voltage DC can be regarded as being in an allowable range that can be regarded as normal. DC can be considered abnormal.

したがって、実直流中間電圧DCが直流中間電圧指令値Sdc及び制御用直流中間電圧指令値SAdcよりも大きいときには、実直流中間電圧DCは通常とり得る範囲内の値をとっており、無停電電源装置は正常に動作していると判断することができる。また、実直流中間電圧DCは直流中間電圧指令値Sdcを上回っていることから、直流中間電圧の制御は行なわずに、蓄電電圧の制御のみを行い、実蓄電電圧BATが蓄電電圧指令値Sbatと一致するように、昇降圧チョッパ7を降圧動作させる。   Therefore, when the actual direct current intermediate voltage DC is larger than the direct current intermediate voltage command value Sdc and the control direct current intermediate voltage command value SAdc, the actual direct current intermediate voltage DC takes a value within a normal range, and the uninterruptible power supply device Can be determined to be operating normally. Further, since the actual direct current intermediate voltage DC exceeds the direct current intermediate voltage command value Sdc, only the storage voltage control is performed without controlling the direct current intermediate voltage, and the actual storage voltage BAT becomes equal to the storage voltage command value Sbat. The step-up / step-down chopper 7 is stepped down so as to match.

次に、実直流中間電圧DCが直流中間電圧指令値Sdc以上である状態から、実直流中間電圧DCが低下すると、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcよりも大きい間は、上限リミッタ22の上限値はHaに維持される。
また、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcよりも大きいため、直流中間電圧偏差ΔDCは負値となり、下限リミッタ45による制限を受け、制限後の直流中間電圧偏差ΔDC′は零となる。
Next, when the actual direct current intermediate voltage DC decreases from the state where the actual direct current intermediate voltage DC is equal to or greater than the direct current intermediate voltage command value Sdc, while the actual direct current intermediate voltage DC is greater than the control direct current intermediate voltage command value SAdc, The upper limit value of the upper limiter 22 is maintained at Ha.
Further, since the actual direct current intermediate voltage DC is larger than the control direct current intermediate voltage command value SAdc, the direct current intermediate voltage deviation ΔDC becomes a negative value and is restricted by the lower limiter 45, and the restricted direct current intermediate voltage deviation ΔDC ′ is zero. It becomes.

一方、実蓄電電圧BATが蓄電電圧指令値Sbatを下回り、蓄電電圧偏差ΔBATが上限リミッタ22の上限値Haよりも小さいときには、蓄電電圧偏差ΔBATは制限を受けない。したがって、偏差信号δVは、ΔBAT′−ΔDC′=ΔBAT′(=蓄電電圧指令値Sbat−実蓄電電圧BAT)となり、蓄電電圧偏差ΔBAT′が零となるように降圧動作が行なわれる。これによって、蓄電池8への充電が行なわれ蓄電電圧が蓄電電圧指令値Sbatとなるように増加する。   On the other hand, when actual storage voltage BAT is lower than storage voltage command value Sbat and storage voltage deviation ΔBAT is smaller than upper limit value Ha of upper limit limiter 22, storage voltage deviation ΔBAT is not limited. Therefore, deviation signal δV is ΔBAT′−ΔDC ′ = ΔBAT ′ (= storage voltage command value Sbat−actual storage voltage BAT), and the step-down operation is performed so that storage voltage deviation ΔBAT ′ becomes zero. As a result, the storage battery 8 is charged and the storage voltage increases so as to become the storage voltage command value Sbat.

また、蓄電電圧偏差ΔBATが上限リミッタ22の上限値Haよりも大きいときには、蓄電電圧偏差ΔBATは上限値Haに制限される。したがって、偏差信号δVはΔBAT′−ΔDC′=上限値Haとなり、蓄電電圧偏差ΔBAT′が零となるように降圧動作が行なわれる。
このように、実直流中間電圧DCが、直流中間電圧指令値Sdcよりも小さいが、制御用直流中間電圧指令値SAdcよりも大きいときには、直流中間電圧が通常とり得る範囲の値であるため、直流中間電圧の制御は行なわず、蓄電電圧の制御のみを行ない、昇降圧チョッパ7は降圧動作のみを行なう。
Further, when the storage voltage deviation ΔBAT is larger than the upper limit value Ha of the upper limit limiter 22, the storage voltage deviation ΔBAT is limited to the upper limit value Ha. Therefore, deviation signal δV is ΔBAT′−ΔDC ′ = upper limit value Ha, and the step-down operation is performed so that stored voltage deviation ΔBAT ′ becomes zero.
As described above, when the actual direct current intermediate voltage DC is smaller than the direct current intermediate voltage command value Sdc but larger than the control direct current intermediate voltage command value SAdc, the direct current intermediate voltage is in a range that can normally be taken. The intermediate voltage is not controlled, only the storage voltage is controlled, and the step-up / step-down chopper 7 performs only the step-down operation.

そして、実直流中間電圧DCがさらに低下し制御用直流中間電圧指令値SAdcを下回ると、上限リミッタ22の上限値はHbに変更される。
このとき、実直流中間電圧DCは制御用直流中間電圧指令値SAdcよりも小さいため、直流中間電圧偏差ΔDCは正値となり下限リミッタ45の下限値零よりも大きいため、直流中間電圧偏差ΔDCは制限を受けず、制限後の直流中間電圧偏差ΔDC′は、“制御用直流中間電圧指令値SAdc−実直流中間電圧DC”となる。
When the actual direct current intermediate voltage DC further decreases and falls below the control direct current intermediate voltage command value SAdc, the upper limit value of the upper limit limiter 22 is changed to Hb.
At this time, since the actual direct current intermediate voltage DC is smaller than the control direct current intermediate voltage command value SAdc, the direct current intermediate voltage deviation ΔDC becomes a positive value and larger than the lower limit value zero of the lower limiter 45, and therefore the direct current intermediate voltage deviation ΔDC is limited. The limited DC intermediate voltage deviation ΔDC ′ is “control DC intermediate voltage command value SAdc−actual DC intermediate voltage DC”.

また、蓄電電圧偏差ΔBATが上限リミッタ22の上限値Hb(=0)よりも大きいときには、蓄電電圧偏差ΔBATは上限値Hb(=0)に制限される。
このため、偏差信号δVは“上限値Hb(=0)−(制御用直流中間電圧指令値SAdc−実直流中間電圧DC)”となり、昇降圧チョッパ7は、“制御用直流中間電圧指令値SAdc−実直流中間電圧DC”が零となるように昇圧動作を行なう。
Further, when the storage voltage deviation ΔBAT is larger than the upper limit value Hb (= 0) of the upper limit limiter 22, the storage voltage deviation ΔBAT is limited to the upper limit value Hb (= 0).
Therefore, the deviation signal δV becomes “upper limit value Hb (= 0) − (control direct current intermediate voltage command value SAdc−actual direct current intermediate voltage DC)”, and the step-up / down chopper 7 outputs “control direct current intermediate voltage command value SAdc”. -Boosting is performed so that the actual direct current intermediate voltage DC "becomes zero.

このように、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcを下回るときには、実直流中間電圧DCが通常とり得る範囲を超えて低下しており、直流中間電圧を変動させる何らかの事象が生じたと判断されることから、蓄電電圧偏差ΔBATを上限値Hb(=0)に制限することで蓄電池8への充電は行なわず、蓄電電圧の制御よりも直流中間電圧の制御を優先して昇圧動作を行ない、直流中間電圧の回復を図る。   As described above, when the actual direct current intermediate voltage DC is lower than the control direct current intermediate voltage command value SAdc, the actual direct current intermediate voltage DC is reduced beyond a normal range, and some event occurs that causes the direct current intermediate voltage to fluctuate. Therefore, by limiting the storage voltage deviation ΔBAT to the upper limit value Hb (= 0), the storage battery 8 is not charged, and the control of the DC intermediate voltage is given priority over the control of the storage voltage. To restore the DC intermediate voltage.

したがって、例えば、交流電源1が非停電状態であって正常に動作し、実直流中間電圧DCが直流中間電圧指令値Sdc以上となる状態では、直流中間電圧を制御する必要はないため、蓄電電圧の制御を優先して行ない、昇降圧チョッパ7は、蓄電電圧が蓄電電圧指令値Sbatと一致するように降圧動作を行なう。
この状態から、交流電源1側の異常により交流電源入力が低下すると、この低下に伴い実直流中間電圧DCが低下し、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcよりも大きい状態では、直流中間電圧が通常とり得る範囲内の変動であるため、引き続き蓄電電圧の制御を優先して行なう。
Therefore, for example, when the AC power supply 1 is in a non-power failure state and operates normally and the actual DC intermediate voltage DC is equal to or greater than the DC intermediate voltage command value Sdc, it is not necessary to control the DC intermediate voltage. The step-up / step-down chopper 7 performs a step-down operation so that the stored voltage matches the stored voltage command value Sbat.
From this state, when the AC power supply input decreases due to an abnormality on the AC power supply 1 side, the actual direct current intermediate voltage DC decreases with this decrease, and the actual direct current intermediate voltage DC is larger than the control direct current intermediate voltage command value SAdc. Since the DC intermediate voltage is within the normal range, the control of the stored voltage is performed with priority.

そして、実直流中間電圧DCがさらに低下し制御用直流中間電圧指令値SAdcを下回る状態となると、蓄電電圧偏差ΔBATを上限値Hb(=0)以下に制限して、直流中間電圧の制御を優先し、昇降圧チョッパ7を昇圧動作させる。つまり、実直流中間電圧DCが、通常とり得る直流中間電圧の範囲を下回った時点で昇圧動作が開始され直流中間電圧の回復が図られることになる。   When the actual direct current intermediate voltage DC further decreases and falls below the control direct current intermediate voltage command value SAdc, the storage voltage deviation ΔBAT is limited to the upper limit value Hb (= 0) or less, giving priority to the control of the direct current intermediate voltage. Then, the step-up / step-down chopper 7 is boosted. That is, when the actual DC intermediate voltage DC falls below the range of DC intermediate voltages that can normally be taken, the boosting operation is started and the DC intermediate voltage is recovered.

このため、例えば、交流電源1に停電が生じた場合には、交流電源1が実際に停電状態に至る前の、交流電源電圧が低下し始めた初期の段階で、直流中間電圧の回復を図るように、昇圧動作を開始させることができる。このため、交流電源1が停電状態となった場合に、これに伴って直流中間電圧が低下することを抑制することができ、すなわち直流中間電圧の低下量を小さくすることができる。   For this reason, for example, when a power failure occurs in the AC power source 1, the DC intermediate voltage is recovered at an early stage when the AC power source voltage starts to decrease before the AC power source 1 actually reaches the power failure state. As described above, the boosting operation can be started. For this reason, when AC power supply 1 will be in a power failure state, it can suppress that a direct current intermediate voltage falls in connection with this, ie, the amount of fall of direct current intermediate voltage can be made small.

また、例えば、交流電源1が正常に動作している状態から負荷6の負荷量の一時的な変動により直流中間電圧が低下した場合、実直流中間電圧DCが直流中間電圧指令値Sdcを下回ったとしてもその低下量が通常生じ得る低下量であるときには、実直流中間電圧DCは制御用直流中間電圧指令値SAdcよりも大きな値をとる。このため、直流中間電圧偏差ΔDCは、下限リミッタ45で零に制限され、引き続き蓄電電圧の制御が優先して行なわれる。そして、負荷量が通常の負荷量に戻り、これに伴い直流中間電圧が増加すると、実直流中間電圧DCは引き続き制御用直流中間電圧指令値SAdcを上回り、直流中間電圧偏差ΔDCが下限リミッタ45で零に制限されるため、引き続き蓄電電圧の制御が優先して行なわれる。したがって、負荷6の負荷量の一時的な許容範囲での変動に伴い、実直流中間電圧DCが変動した場合であってもこれに追従して、蓄電電圧の制御から直流中間電圧の制御に切り替わることを回避することができ、すなわち、蓄電池8への蓄電から蓄電池8からの放電に制御が切り替わることを回避することができる。   Further, for example, when the direct current intermediate voltage decreases due to a temporary change in the load amount of the load 6 from the state where the alternating current power supply 1 is operating normally, the actual direct current intermediate voltage DC is lower than the direct current intermediate voltage command value Sdc. However, when the reduction amount is a reduction amount that can normally occur, the actual direct current intermediate voltage DC takes a value larger than the control direct current intermediate voltage command value SAdc. For this reason, the DC intermediate voltage deviation ΔDC is limited to zero by the lower limiter 45, and the control of the storage voltage is performed with priority. When the load amount returns to the normal load amount and the DC intermediate voltage increases accordingly, the actual DC intermediate voltage DC continues to exceed the control DC intermediate voltage command value SAdc, and the DC intermediate voltage deviation ΔDC is reduced by the lower limiter 45. Since it is limited to zero, the control of the storage voltage is continued with priority. Accordingly, even when the actual direct current intermediate voltage DC varies with the fluctuation of the load amount of the load 6 within a temporary allowable range, the control switches from the stored voltage control to the direct current intermediate voltage control. That is, it can be avoided that the control is switched from the power storage to the storage battery 8 to the discharge from the storage battery 8.

次に、交流電源1が停電状態にある場合の動作について説明する。
停電検出器11で停電が検出されると、DC偏差選択部41においてDC偏差として零が選択されるため、制御用直流中間電圧指令値SAdcは直流中間電圧指令値Sdcとなる。また、停電状態であるため、切り替え部44では演算器43で演算された直流中間電圧偏差ΔDCは直接、演算器23に入力され、直流中間電圧偏差ΔDCは制限されない。また、停電状態であるため、停電時上限値選択部33では、上限リミッタ22の上限値を零に設定する。
このため、直流中間電圧偏差ΔDCは、“直流中間電圧指令値Sdc−実直流中間電圧DC”となり、偏差信号δV=ΔBAT′−ΔDC=−ΔDCであるため、実直流中間電圧DCが直流中間電圧指令値Sdcと一致するように、直流中間電圧の制御が行なわれることになる。
Next, the operation when the AC power supply 1 is in a power failure state will be described.
When a power failure is detected by the power failure detector 11, zero is selected as the DC deviation in the DC deviation selection unit 41, so that the control DC intermediate voltage command value SAdc becomes the DC intermediate voltage command value Sdc. Moreover, since it is a power failure state, the switching unit 44 directly inputs the DC intermediate voltage deviation ΔDC calculated by the calculator 43 to the calculator 23, and the DC intermediate voltage deviation ΔDC is not limited. Moreover, since it is a power failure state, the upper limit value selector 33 at the time of power failure sets the upper limit value of the upper limiter 22 to zero.
For this reason, the direct current intermediate voltage deviation ΔDC becomes “direct current intermediate voltage command value Sdc−actual direct current intermediate voltage DC” and the deviation signal δV = ΔBAT′−ΔDC = −ΔDC. The direct current intermediate voltage is controlled so as to coincide with the command value Sdc.

したがって、直流中間電圧指令値Sdcよりも実直流中間電圧DCの方が小さいときには、昇降圧チョッパ7は蓄電池8をエネルギ源として昇圧動作を行ない、直流中間電圧を昇圧することによって、直流中間電圧を直流中間電圧指令値Sdcに維持し、負荷6への電力供給を引き続き行なう。逆に、直流中間電圧指令値Sdcよりも実直流中間電圧DCの方が大きいときには、昇降圧チョッパ7は降圧動作を行なって蓄電池8への充電を行なうことにより直流中間電圧の低下を図る。これによって、直流中間電圧は直流中間電圧指令値Sdcに維持され、交流電源1が停電状態ではあるが、負荷6への電力供給が継続されることになる。   Therefore, when the actual direct current intermediate voltage DC is smaller than the direct current intermediate voltage command value Sdc, the step-up / step-down chopper 7 performs a boosting operation using the storage battery 8 as an energy source, and boosts the direct current intermediate voltage to obtain the direct current intermediate voltage. The DC intermediate voltage command value Sdc is maintained and power supply to the load 6 is continued. Conversely, when the actual DC intermediate voltage DC is greater than the DC intermediate voltage command value Sdc, the step-up / step-down chopper 7 performs a step-down operation to charge the storage battery 8 to reduce the DC intermediate voltage. As a result, the DC intermediate voltage is maintained at the DC intermediate voltage command value Sdc, and the power supply to the load 6 is continued although the AC power supply 1 is in a power failure state.

このように、交流電源1が停電状態であるときには、蓄電電圧偏差ΔBATを零に制限し、蓄電電圧の制御は行なわず、直流中間電圧の制御を優先して行なうため、直流中間電圧を、より確実に直流中間電圧指令値Sdcと一致させることができる。
また、非停電状態の場合には、制御用直流中間電圧指令値SAdcではなく、直流中間電圧指令値Sdcと、実直流中間電圧DCとが一致するように制御を行なっているため、交流電源1が停電状態となったことに伴い整流器2による直流中間電圧の制御が行なわれない場合であっても、直流中間電圧を直流中間電圧指令値Sdcに維持することができる。
Thus, when the AC power supply 1 is in a power failure state, the storage voltage deviation ΔBAT is limited to zero, the storage voltage is not controlled, and the control of the DC intermediate voltage is given priority. The DC intermediate voltage command value Sdc can be surely matched.
In the non-power failure state, the control is performed so that the direct current intermediate voltage command value Sdc and the actual direct current intermediate voltage DC do not coincide with the control direct current intermediate voltage command value SAdc. The DC intermediate voltage can be maintained at the DC intermediate voltage command value Sdc even when the DC intermediate voltage is not controlled by the rectifier 2 due to the power failure state.

以上説明したように、交流電源1が非停電状態にある場合、また停電状態にある場合に限らず、実直流中間電圧DCの、直流中間電圧指令値Sdcからの低下を抑制することができ、その低下量を低減することができるため、直流中間電圧を直流中間電圧指令値Sdcに維持するための直流コンデンサ4の容量を低減することができる。したがって、その分、装置の小型化を図ることができる。   As described above, when the AC power supply 1 is in a non-power failure state or not in a power failure state, it is possible to suppress a decrease in the actual DC intermediate voltage DC from the DC intermediate voltage command value Sdc, Since the reduction amount can be reduced, the capacity of the DC capacitor 4 for maintaining the DC intermediate voltage at the DC intermediate voltage command value Sdc can be reduced. Therefore, the apparatus can be reduced in size accordingly.

次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。
図2は、第2の実施の形態における無停電電源装置のパルス発生回路9cの構成を示すブロック図である。
この第2の実施の形態における無停電電源装置の基本的な構成は、図3に示す従来の無停電電源装置と同一であって、図3に示す無停電電源装置において、パルス発生回路9cの構成が異なっている。なお、上記第1の実施の形態の図1におけるパルス発生回路9cと同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the pulse generation circuit 9c of the uninterruptible power supply according to the second embodiment.
The basic configuration of the uninterruptible power supply in the second embodiment is the same as that of the conventional uninterruptible power supply shown in FIG. 3, and in the uninterruptible power supply shown in FIG. The configuration is different. The same parts as those of the pulse generation circuit 9c in FIG. 1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

第2の実施の形態におけるパルス発生回路9cは、図1に示す第1の実施の形態におけるパルス発生回路9cにおいて、モード判定部31に替えて、電流センサ51、振幅演算部52及び整流器状態判定部53を備えており、上限値選択部32では、モード判定部31に替えて、整流器状態判定部53の判定結果に基づき上限値Ha又はHbを選択する。
電流センサ51は、交流電源1と整流器2との間に設けられ、交流電源1から無停電電源装置への入力電流を検出する。
振幅演算部52は、電流センサ51からの検出信号をもとにその振幅を演算し、これを入力電流振幅Wiとして出力する。
The pulse generation circuit 9c according to the second embodiment is different from the pulse generation circuit 9c according to the first embodiment shown in FIG. 1 in that it replaces the mode determination unit 31 with a current sensor 51, an amplitude calculation unit 52, and a rectifier state determination. The upper limit value selection unit 32 selects the upper limit value Ha or Hb based on the determination result of the rectifier state determination unit 53 instead of the mode determination unit 31.
Current sensor 51 is provided between AC power supply 1 and rectifier 2 and detects an input current from AC power supply 1 to the uninterruptible power supply.
The amplitude calculator 52 calculates the amplitude based on the detection signal from the current sensor 51, and outputs this as the input current amplitude Wi.

整流器状態判定部53は、振幅演算部52で演算した入力電流振幅Wiと、予め設定した振幅指令値SWiとを入力し、入力電流振幅Wiが振幅指令値SWiよりも小さいときには、充電定格電圧値相当の上限値Haを選択する信号を上限値選択部32に出力し、入力電流振幅Wiが振幅指令値SWi以上であるときには、蓄電電圧偏差ΔBATに対する制御をどの程度行なうかを決定するための上限値Hb(例えば零)を選択する信号を上限値選択部32に出力する。前記振幅指令値SWiは、非停電状態で通常動作を行なっている状態で、入力電流の振幅が通常とり得る値相当に設定される。すなわち、入力電流の振幅から、直流中間電圧の低下をもたらす状況にあるかどうかを判定することの可能な値に設定される。   The rectifier state determination unit 53 inputs the input current amplitude Wi calculated by the amplitude calculation unit 52 and the preset amplitude command value SWi, and when the input current amplitude Wi is smaller than the amplitude command value SWi, the charge rated voltage value A signal for selecting a corresponding upper limit value Ha is output to the upper limit value selection unit 32. When the input current amplitude Wi is equal to or larger than the amplitude command value SWi, an upper limit for determining how much control is performed on the storage voltage deviation ΔBAT. A signal for selecting the value Hb (for example, zero) is output to the upper limit selection unit 32. The amplitude command value SWi is set to a value that can be normally taken by the amplitude of the input current in a state in which normal operation is performed in a non-power failure state. That is, it is set to a value that can determine from the amplitude of the input current whether it is in a state that causes a drop in the DC intermediate voltage.

次に、上記第2の実施の形態の動作を説明する。
まず、交流電源1が非停電状態にある場合の動作を説明する。
通常、整流器2は、交流電源1からの交流電力を直流電力に変換して直流中間回路3に出力する。インバータ5は直流中間回路3からの直流電力を所定の交流電力に変換し、変換した交流電力を負荷6に供給する。
そして、停電検出器11で、交流電源1が非停電状態にあると判定されるときには、DC偏差選択部41において、DC偏差として正の固定値である規定値εdcが選択され、この規定値εdcを直流中間電圧指令値Sdcから減算した値が、制御用直流中間電圧指令値SAdcとなる。また、非停電状態であるため、切り替え部44は、演算器43で演算された直流中間電圧偏差ΔDCを下限リミッタ45に出力する。このため、直流中間電圧偏差ΔDCの下限値は、零に制限されることになる。また、停電時上限値選択部33では、上限リミッタ22の上限値として、上限値選択部32で選択された上限値Ha又はHbを選択する。
Next, the operation of the second embodiment will be described.
First, the operation when the AC power supply 1 is in a non-power failure state will be described.
Usually, the rectifier 2 converts AC power from the AC power source 1 into DC power and outputs the DC power to the DC intermediate circuit 3. The inverter 5 converts the DC power from the DC intermediate circuit 3 into predetermined AC power and supplies the converted AC power to the load 6.
When the power failure detector 11 determines that the AC power supply 1 is in a non-power failure state, the DC deviation selection unit 41 selects a specified value εdc that is a positive fixed value as the DC deviation, and this specified value εdc. Is subtracted from the DC intermediate voltage command value Sdc to become the control DC intermediate voltage command value SAdc. Further, since it is a non-power failure state, the switching unit 44 outputs the DC intermediate voltage deviation ΔDC calculated by the calculator 43 to the lower limiter 45. For this reason, the lower limit value of the DC intermediate voltage deviation ΔDC is limited to zero. Further, the upper limit value selector 33 at the time of power failure selects the upper limit value Ha or Hb selected by the upper limit value selector 32 as the upper limit value of the upper limiter 22.

今、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcよりも大きいときには、直流中間電圧偏差ΔDCは負値となるが、下限リミッタ45により零に制限され、制限後の直流中間電圧偏差ΔDC′は零となる。
このとき、振幅演算部52で演算される入力電流振幅Wiが振幅指令値SWiよりも小さく、負荷6が安定して電力消費を行なっていると判断されるときには、上限リミッタ22の上限値として蓄電池8への充電定格電圧値相当の上限値Haが設定される。また、蓄電電圧偏差ΔBATが上限値Haよりも小さいときには、蓄電電圧偏差ΔBATは上限リミッタ22で制限を受けない。このため、制限後の蓄電電圧偏差ΔBAT′は、“蓄電電圧指令値Sbat−実蓄電電圧BAT”となる。
When the actual direct current intermediate voltage DC is greater than the control direct current intermediate voltage command value SAdc, the direct current intermediate voltage deviation ΔDC becomes a negative value, but is limited to zero by the lower limiter 45 and the restricted direct current intermediate voltage deviation ΔDC. ′ Becomes zero.
At this time, when it is determined that the input current amplitude Wi calculated by the amplitude calculator 52 is smaller than the amplitude command value SWi and the load 6 is stably consuming power, the storage battery is used as the upper limit value of the upper limiter 22. An upper limit value Ha corresponding to the rated charging voltage value of 8 is set. Further, when the storage voltage deviation ΔBAT is smaller than the upper limit value Ha, the storage voltage deviation ΔBAT is not limited by the upper limit limiter 22. For this reason, the storage voltage deviation ΔBAT ′ after the limit is “storage voltage command value Sbat−actual storage voltage BAT”.

したがって、演算器23で演算される偏差信号δVは、ΔBAT′−ΔDC′=(蓄電電圧指令値Sbat−実蓄電電圧BAT)となる。
このため、PI調節器24により、偏差信号δV(=蓄電電圧指令値Sbat−実蓄電電圧BAT)を零に制御する昇降圧制御信号が生成され、これに応じたPWM信号がPWM信号生成部25で生成され、生成されたPWM信号と、反転回路27で反転されたPWM反転信号とをもとにデッドタイム生成部26においてデッドタイム処理が行なわれる。そして、偏差信号δVは正値であるため、PWM信号を第1ゲート駆動回路9aに出力して降圧動作を行なわせ、第2ゲート駆動回路9bは駆動しない。
Therefore, deviation signal δV calculated by calculator 23 is ΔBAT′−ΔDC ′ = (storage voltage command value Sbat−actual storage voltage BAT).
For this reason, the PI regulator 24 generates a step-up / step-down control signal for controlling the deviation signal δV (= storage voltage command value Sbat−actual storage voltage BAT) to zero, and a PWM signal corresponding thereto is generated as a PWM signal generation unit 25. The dead time generation unit 26 performs dead time processing based on the generated PWM signal and the PWM inverted signal inverted by the inverting circuit 27. Since the deviation signal δV is a positive value, the PWM signal is output to the first gate drive circuit 9a to perform the step-down operation, and the second gate drive circuit 9b is not driven.

このため、第1トランジスタ7aのみがオン・オフ動作し、これによって、上記と同様の降圧動作が行なわれ、蓄電池8が充電されて、実蓄電電圧BATが蓄電電圧指令値Sbatに一致するように制御されることになる。
このとき、実蓄電電圧BATが蓄電電圧指令値Sbatを大きく下回り、蓄電電圧偏差ΔBATが上限リミッタ22の上限値Haを超えると、蓄電電圧偏差ΔBATは上限値Haに制限される。このため、制限後の蓄電電圧偏差ΔBAT′は“上限値Ha”となるため、偏差信号δVは上限値Haとなり、上限値Ha相当の充電を行なうように降圧動作が行なわれることになる。ここで、上限値Haは、蓄電池8の充電電圧定格値相当に設定されているため、定格以上の充電が行なわれることを回避することができる。
For this reason, only the first transistor 7a is turned on / off, whereby the same step-down operation as described above is performed, the storage battery 8 is charged, and the actual storage voltage BAT matches the storage voltage command value Sbat. Will be controlled.
At this time, when the actual storage voltage BAT greatly falls below the storage voltage command value Sbat and the storage voltage deviation ΔBAT exceeds the upper limit value Ha of the upper limit limiter 22, the storage voltage deviation ΔBAT is limited to the upper limit value Ha. Therefore, storage voltage deviation ΔBAT ′ after the limit becomes “upper limit value Ha”, so that deviation signal δV becomes upper limit value Ha, and the step-down operation is performed so as to perform charging corresponding to upper limit value Ha. Here, since the upper limit value Ha is set to be equivalent to the rated value of the charging voltage of the storage battery 8, it is possible to avoid charging exceeding the rated value.

このように、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcよりも大きく、且つ入力電流振幅Wiが振幅指令値SWiよりも小さいときには、実直流中間電圧DCが通常とり得る範囲内にあり、且つ直流中間電圧が低下する傾向にもないため、直流中間電圧の制御は行なわず、蓄電電圧の制御のみを行い昇降圧チョッパ7を降圧動作させて、蓄電池8への充電を図る。   As described above, when the actual direct current intermediate voltage DC is larger than the control direct current intermediate voltage command value SAdc and the input current amplitude Wi is smaller than the amplitude command value SWi, the actual direct current intermediate voltage DC is within a normal range. In addition, since the direct current intermediate voltage does not tend to decrease, the direct current intermediate voltage is not controlled, only the stored voltage is controlled, and the step-up / step-down chopper 7 is stepped down to charge the storage battery 8.

一方、振幅演算部52で演算される入力電流振幅Wiが振幅指令値SWi以上であって、負荷6への供給電流が通常とり得る値よりも大きく直流中間電圧が低下すると予測されるときには、上限リミッタ22の上限値として上限値Hb(=0)が設定される。このため、蓄電電圧偏差ΔBATは、上限値Hb(=0)に制限される。
そして、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcよりも大きいときには、直流中間電圧偏差ΔDCは負値となるため、下限リミッタ45で零に制限され、制限後の直流中間電圧偏差ΔDC′は零となる。
したがって、演算器23で演算される偏差信号δVは、ΔBAT′−ΔDC′=上限値Hb(=0)−0=0となり、昇降圧チョッパ7は駆動されない。
On the other hand, when the input current amplitude Wi calculated by the amplitude calculation unit 52 is greater than or equal to the amplitude command value SWi and the DC intermediate voltage is predicted to be lower than the value that the supply current to the load 6 can normally take, the upper limit An upper limit value Hb (= 0) is set as the upper limit value of the limiter 22. For this reason, the storage voltage deviation ΔBAT is limited to the upper limit value Hb (= 0).
When the actual direct current intermediate voltage DC is larger than the control direct current intermediate voltage command value SAdc, the direct current intermediate voltage deviation ΔDC is a negative value, so that the direct current intermediate voltage deviation ΔDC is limited to zero by the lower limiter 45 and is limited. ′ Becomes zero.
Therefore, the deviation signal δV calculated by the calculator 23 becomes ΔBAT′−ΔDC ′ = upper limit value Hb (= 0) −0 = 0, and the step-up / down chopper 7 is not driven.

このように、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcよりも大きい状態ではあるが、入力電流振幅Wiが振幅指令値SWi以上であって、実直流中間電圧DCが許容範囲内に収まってはいるが、入力電流振幅Wiが比較的大きく直流中間電圧が低下すると予測されるときには、蓄電電圧偏差ΔBATを上限値Hb(0)に制限して、降圧動作を行なわない。これによって、直流中間電圧が低下されると予測される状態で昇降圧チョッパ7を降圧動作させることにより、直流中間電圧の減少がさらにすすむことを回避することができる。   Thus, although the actual direct current intermediate voltage DC is greater than the control direct current intermediate voltage command value SAdc, the input current amplitude Wi is greater than or equal to the amplitude command value SWi, and the actual direct current intermediate voltage DC is within the allowable range. However, when the input current amplitude Wi is relatively large and the DC intermediate voltage is predicted to decrease, the storage voltage deviation ΔBAT is limited to the upper limit value Hb (0) and the step-down operation is not performed. As a result, the step-down / step-up chopper 7 can be stepped down in a state where the direct current intermediate voltage is predicted to be reduced, and further reduction of the direct current intermediate voltage can be avoided.

一方、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcよりも小さい場合には、直流中間電圧偏差ΔDCは正値となるため、下限リミッタ45による制限を受けず、制限後の直流中間電圧偏差ΔDC′は、“制御用直流中間電圧指令値SAdc−実直流中間電圧DC”となる。
このとき、振幅演算部52で演算される入力電流振幅Wiが振幅指令値SWiよりも小さい場合には、上限リミッタ22の上限値として蓄電池8への充電定格電圧値相当の上限値Haが設定される。このため、蓄電電圧偏差ΔBATが上限値Haよりも小さいときには上限リミッタ22で制限を受けず、制限後の蓄電電圧偏差ΔBAT′は、“蓄電電圧指令値Sbat−実蓄電電圧BAT”となる。
On the other hand, when the actual direct current intermediate voltage DC is smaller than the control direct current intermediate voltage command value SAdc, the direct current intermediate voltage deviation ΔDC is a positive value, and is not limited by the lower limiter 45. The deviation ΔDC ′ is “control direct current intermediate voltage command value SAdc−actual direct current intermediate voltage DC”.
At this time, when the input current amplitude Wi calculated by the amplitude calculator 52 is smaller than the amplitude command value SWi, the upper limit value Ha corresponding to the rated charging voltage value for the storage battery 8 is set as the upper limit value of the upper limiter 22. The For this reason, when the storage voltage deviation ΔBAT is smaller than the upper limit value Ha, the upper limit limiter 22 is not limited, and the storage voltage deviation ΔBAT ′ after the limit is “storage voltage command value Sbat−actual storage voltage BAT”.

したがって、偏差信号δVは、ΔBAT′−ΔDC′=(蓄電電圧指令値Sbat−実蓄電電圧BAT)−(制御用直流中間電圧指令値SAdc−実直流中間電圧DC)となり、この偏差信号δVが零となるように制御が行なわれることになる。このため、蓄電電圧偏差ΔBAT′が直流中間電圧偏差ΔDC′よりも大きいときには、これらの差分相当の充電を行なうように昇降圧チョッパ7は降圧動作し、直流中間電圧偏差ΔDC′の方が大きいときには、これらの差分相当の放電を行なうように昇降圧チョッパ7は昇圧動作を行なう。これによって、実蓄電電圧BATが蓄電電圧指令値Sbatと一致するように制御されると共に、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcと一致するように制御されることになる。   Therefore, deviation signal δV is ΔBAT′−ΔDC ′ = (storage voltage command value Sbat−actual storage voltage BAT) − (control direct current intermediate voltage command value SAdc−actual direct current intermediate voltage DC), and deviation signal δV is zero. Control is performed so that For this reason, when the storage voltage deviation ΔBAT ′ is larger than the DC intermediate voltage deviation ΔDC ′, the step-up / step-down chopper 7 performs a step-down operation so as to perform charging corresponding to these differences, and when the DC intermediate voltage deviation ΔDC ′ is larger. The step-up / step-down chopper 7 performs a boosting operation so as to perform a discharge corresponding to the difference. As a result, the actual storage voltage BAT is controlled to match the storage voltage command value Sbat, and the actual DC intermediate voltage DC is controlled to match the control DC intermediate voltage command value SAdc.

そして、この状態から、蓄電電圧偏差ΔBATが上限値Haよりも大きくなると、蓄電電圧偏差ΔBATは上限リミッタ22で制限を受け、制限後の蓄電電圧偏差ΔBAT′は上限値Haとなる。
このため、偏差信号δVは“上限値Ha−(制御用直流中間電圧指令値SAdc−実直流中間電圧DC)”となり、上限値Haの方が直流中間電圧偏差ΔDC′よりも大きいときには、偏差信号δV相当の充電を行なうように昇降圧チョッパ7が降圧動作を行ない、直流中間電圧偏差ΔDC′の方が大きいときには、偏差信号δV相当の昇圧を行なうように昇降圧チョッパ7は昇圧動作を行なって直流中間電圧の昇圧を図る。
When the storage voltage deviation ΔBAT becomes larger than the upper limit value Ha from this state, the storage voltage deviation ΔBAT is limited by the upper limit limiter 22, and the storage voltage deviation ΔBAT ′ after the limit becomes the upper limit value Ha.
Therefore, the deviation signal δV becomes “upper limit value Ha− (control direct current intermediate voltage command value SAdc−actual direct current intermediate voltage DC)”, and when the upper limit value Ha is larger than the direct current intermediate voltage deviation ΔDC ′, the deviation signal The step-up / step-down chopper 7 performs a step-down operation so as to perform charging corresponding to δV, and when the DC intermediate voltage deviation ΔDC ′ is larger, the step-up / step-down chopper 7 performs step-up operation so as to perform step-up corresponding to the deviation signal δV. Boost DC intermediate voltage.

このように、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcを下回るときには、実直流中間電圧DCが通常とり得る範囲を超えて低下しているため、昇圧動作を行なって直流中間電圧の回復を図るが、入力電流振幅Wiが振幅指令値SWiよりも小さく直流中間電圧がさらに低下することはないと予測されるときには蓄電池8への充電も図り、直流中間電圧の昇圧を図りつつ、蓄電池8への充電を図る。   Thus, when the actual direct current intermediate voltage DC falls below the control direct current intermediate voltage command value SAdc, the actual direct current intermediate voltage DC has dropped beyond the normal range, so that the boost operation is performed to Although recovery is attempted, when it is predicted that the input current amplitude Wi is smaller than the amplitude command value SWi and the DC intermediate voltage is not further reduced, the storage battery 8 is also charged, while the DC intermediate voltage is boosted. Charge to 8.

一方、振幅演算部52で演算される入力電流振幅Wiが振幅指令値SWi以上であって、負荷6への供給電流が通常よりも大きく直流中間電圧が低下する傾向にあると予測されるときには、上限リミッタ22の上限値として上限値Hb(=0)が設定される。
このため、蓄電電圧偏差ΔBATは上限リミッタ22で制限を受け、制限後の蓄電電圧偏差ΔBAT′は“上限値Hb”となる。
On the other hand, when the input current amplitude Wi calculated by the amplitude calculation unit 52 is equal to or larger than the amplitude command value SWi and the supply current to the load 6 is predicted to be larger than usual and the DC intermediate voltage tends to decrease, The upper limit value Hb (= 0) is set as the upper limit value of the upper limiter 22.
For this reason, the storage voltage deviation ΔBAT is limited by the upper limiter 22, and the storage voltage deviation ΔBAT ′ after the limit becomes the “upper limit value Hb”.

そして、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcよりも小さいときには、直流中間電圧偏差ΔDCは正値となるため、下限リミッタ45で制限を受けず、制限後の直流中間電圧偏差ΔDC′は“制御用直流中間電圧指令値SAdc−実直流中間電圧DC”となる。
したがって、偏差信号δVは、ΔBAT′−ΔDC′=上限値Hb(=0)−(制御用直流中間電圧指令値SAdc−実直流中間電圧DC)となるため、直流中間電圧偏差ΔDCが零となるように、昇降圧チョッパ7は昇圧動作を行なうことになる。
When the actual direct current intermediate voltage DC is smaller than the control direct current intermediate voltage command value SAdc, the direct current intermediate voltage deviation ΔDC is a positive value. Therefore, the direct current intermediate voltage deviation ΔDC is not limited by the lower limiter 45 and is limited. 'Becomes "control direct current intermediate voltage command value SAdc-actual direct current intermediate voltage DC".
Therefore, the deviation signal δV becomes ΔBAT′−ΔDC ′ = upper limit value Hb (= 0) − (control direct current intermediate voltage command value SAdc−actual direct current intermediate voltage DC), and therefore the direct current intermediate voltage deviation ΔDC becomes zero. Thus, the step-up / step-down chopper 7 performs a boosting operation.

このように、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcよりも小さく且つ入力電流振幅Wiが振幅指令値SWi以上であって、実直流中間電圧DCが許容範囲を下回り、且つ入力電流振幅Wiが比較的大きく直流中間電圧がさらに低下すると予測されるときには、蓄電電圧偏差ΔBATを上限値Hb(=0)に制限し、蓄電電圧の制御は行なわず、直流中間電圧の制御を優先して行い、直流中間電圧の回復を図る。   Thus, the actual direct current intermediate voltage DC is smaller than the control direct current intermediate voltage command value SAdc, the input current amplitude Wi is greater than or equal to the amplitude command value SWi, the actual direct current intermediate voltage DC is below the allowable range, and the input current When the amplitude Wi is relatively large and the DC intermediate voltage is predicted to further decrease, the storage voltage deviation ΔBAT is limited to the upper limit value Hb (= 0), the storage voltage is not controlled, and the control of the DC intermediate voltage is given priority. To restore the DC intermediate voltage.

したがって、例えば、交流電源1が正常に動作し、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcを上回る状態で動作している状態において、入力電流振幅Wiが振幅指令値SWiよりも小さいときには、実直流中間電圧DCが通常とり得る範囲にあり且つ直流中間電圧が低下する傾向にもないため、蓄電電圧の制御のみを行なって蓄電池8への充電を図る。
この状態から、例えば、負荷6の消費電力が増加したり、交流電源1からの供給電力の制限を行なったりすること等により、交流電源1からの入力電流が増加し、振幅演算部52で演算される入力電流振幅Wiが振幅指令値SWi以上となると、上限リミッタ22の上限値がHb(=0)に変更される。
Therefore, for example, in a state where the AC power supply 1 is operating normally and the actual DC intermediate voltage DC is operating in a state exceeding the control DC intermediate voltage command value SAdc, the input current amplitude Wi is smaller than the amplitude command value SWi. In some cases, the actual direct current intermediate voltage DC is within the normal range and the direct current intermediate voltage does not tend to decrease. Therefore, only the storage voltage is controlled to charge the storage battery 8.
From this state, for example, when the power consumption of the load 6 increases or the power supplied from the AC power source 1 is limited, the input current from the AC power source 1 increases, and the amplitude calculation unit 52 calculates the current. When the input current amplitude Wi is equal to or greater than the amplitude command value SWi, the upper limit value of the upper limit limiter 22 is changed to Hb (= 0).

これにより、蓄電電圧偏差ΔBATが上限値Hb(=0)に制限されて昇降圧チョッパ7の降圧動作が停止され、降圧動作及び昇圧動作は共に行なわれない。このため、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcを上回る状態ではあるが、この後、直流中間電圧が低下すると予測される状態にあるときには蓄電池8への充電が停止され、この後に生じると予測される直流中間電圧の低下と、蓄電池8への充電を行なうことによる直流中間電圧の低下とが共に作用することが回避される。   As a result, the stored voltage deviation ΔBAT is limited to the upper limit value Hb (= 0), the step-down operation of the step-up / step-down chopper 7 is stopped, and neither the step-down operation nor the step-up operation is performed. Therefore, although the actual direct current intermediate voltage DC exceeds the control direct current intermediate voltage command value SAdc, when the direct current intermediate voltage is predicted to decrease thereafter, the charging of the storage battery 8 is stopped. It is avoided that the decrease in the DC intermediate voltage that is expected to occur later and the decrease in the DC intermediate voltage caused by charging the storage battery 8 work together.

この状態から、さらに実直流中間電圧DCが低下し制御用直流中間電圧指令値SAdcを下回ると、直流中間電圧偏差ΔDCが正値となり、このとき入力電流振幅Wiは振幅指令値SWi以上であって蓄電電圧偏差ΔBATが上限値Hb(=0)に制限されているため、蓄電電圧の制御は行なわず、直流中間電圧の制御が優先して行なわれ、実直流中間電圧DCの回復が図られることになる。   From this state, when the actual direct current intermediate voltage DC further decreases and falls below the control direct current intermediate voltage command value SAdc, the direct current intermediate voltage deviation ΔDC becomes a positive value. At this time, the input current amplitude Wi is equal to or greater than the amplitude command value SWi. Since storage voltage deviation ΔBAT is limited to upper limit value Hb (= 0), control of storage voltage is not performed, control of DC intermediate voltage is performed with priority, and recovery of actual DC intermediate voltage DC is achieved. become.

したがって、入力電流振幅Wiに基づき、直流中間電圧が低下すると予測されるときには、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcを下回る以前の段階で蓄電池8への充電を停止することにより直流中間電圧の低下の抑制が図られ、さらに、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcを下回ったときには、直流中間電圧の制御を優先し昇降圧チョッパ7を昇圧動作させて直流中間電圧の昇圧を図っているため、直流中間電圧の変動の抑制をより早い段階から開始することができ、結果的に直流中間電圧の低下量を低減することができる。   Therefore, when it is predicted that the DC intermediate voltage will decrease based on the input current amplitude Wi, by stopping charging the storage battery 8 before the actual DC intermediate voltage DC falls below the control DC intermediate voltage command value SAdc, When the direct current intermediate voltage DC falls below the control direct current intermediate voltage command value SAdc, priority is given to the control of the direct current intermediate voltage, and the step-up / step-down chopper 7 is boosted so that the direct current intermediate voltage DC is reduced. Since boosting of the intermediate voltage is intended, suppression of fluctuations in the DC intermediate voltage can be started from an earlier stage, and as a result, the amount of decrease in the DC intermediate voltage can be reduced.

また、入力電流振幅Wiに基づき直流中間電圧が低下すると予測されない場合は、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcを上回るときには蓄電電圧の制御を優先して蓄電池8への充電を図り、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcを下回るときには蓄電電圧の制御と直流中間電圧の制御とを行なっているため、直流中間電圧の低下を抑制しつつ、蓄電池8への充電を行うことができる。   If the DC intermediate voltage is not expected to decrease based on the input current amplitude Wi, when the actual DC intermediate voltage DC exceeds the control DC intermediate voltage command value SAdc, the storage battery 8 is charged with priority given to the control of the storage voltage. As shown, when the actual direct current intermediate voltage DC is lower than the control direct current intermediate voltage command value SAdc, the storage voltage and direct current intermediate voltage are controlled. Charging can be performed.

また、この第2の実施の形態においても、実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdcを下回った時点で、昇降圧チョッパ7を昇圧動作させているため、例えば、交流電源1に停電が生じた場合には、交流電源1が実際に停電状態に至る前の、交流電源電圧が低下し始めた初期の段階で、直流中間電圧の回復を図るように昇圧動作を開始することができる。したがって、停電検出器11により、交流電源1が停電状態にあると判断された時点では、既に昇圧動作が行なわれているため、交流電源1が停電状態となった時点で直流中間電圧が低下することを抑制することができ、すなわち、直流中間電圧の低下量を低減することができる。   Also in the second embodiment, the step-up / step-down chopper 7 is boosted when the actual direct current intermediate voltage DC falls below the control direct current intermediate voltage command value SAdc. When a power failure occurs, the boosting operation may be started so as to recover the DC intermediate voltage at an early stage when the AC power supply voltage starts to decrease before the AC power source 1 actually reaches the power failure state. it can. Accordingly, when the AC power source 1 is determined to be in a power outage state by the power outage detector 11, the boosting operation has already been performed, so that the DC intermediate voltage decreases when the AC power source 1 enters the power outage state. This can be suppressed, that is, the amount of decrease in the DC intermediate voltage can be reduced.

次に、交流電源1が停電状態にある場合の動作を説明する。
停電検出器11で交流電源1が停電状態にあることが検出されると、DC偏差選択部41において、DC偏差として零が選択されるため、制御用直流中間電圧指令値SAdcは直流中間電圧指令値Sdcとなる。また、直流中間電圧偏差ΔDCは、切り替え部44により直接、演算器23に入力され、下限リミッタ45による制限はうけない。また、停電状態であるため、停電時上限値選択部33により上限値として零が選択されるため、上限リミッタ22の上限値は零となり、蓄電電圧偏差ΔBATは零に制限される。
このため、偏差信号δVは、ΔBAT′−ΔDC′=−ΔDC′=(直流中間電圧指令値Sdc−実直流中間電圧DC)となる。
Next, the operation when the AC power supply 1 is in a power failure state will be described.
When the power failure detector 11 detects that the AC power source 1 is in a power failure state, the DC deviation selection unit 41 selects zero as the DC deviation, so that the control DC intermediate voltage command value SAdc is the DC intermediate voltage command. It becomes the value Sdc. The DC intermediate voltage deviation ΔDC is directly input to the calculator 23 by the switching unit 44 and is not limited by the lower limiter 45. In addition, since the power failure state occurs, zero is selected as the upper limit value by the power failure upper limit value selection unit 33. Therefore, the upper limit value of the upper limit limiter 22 is zero, and the storage voltage deviation ΔBAT is limited to zero.
Therefore, the deviation signal δV is ΔBAT′−ΔDC ′ = − ΔDC ′ = (DC intermediate voltage command value Sdc−actual DC intermediate voltage DC).

したがって、直流中間電圧指令値Sdcよりも実直流中間電圧DCの方が小さいときには、昇降圧チョッパ7は蓄電池8をエネルギ源として昇圧動作を行ない、直流中間電圧を昇圧することによって、直流中間電圧を直流中間電圧指令値Sdcに維持し、負荷6への電力供給を引き続き行なう。逆に、直流中間電圧指令値Sdcよりも実直流中間電圧DCの方が大きいときには、昇降圧チョッパ7は降圧動作を行なって蓄電池8への充電を行なうことにより直流中間電圧の低下を図る。これによって、直流中間電圧は直流中間電圧指令値Sdcに維持され、交流電源1が停電状態ではあるが、負荷6への電力供給が継続されることになる。   Therefore, when the actual direct current intermediate voltage DC is smaller than the direct current intermediate voltage command value Sdc, the step-up / step-down chopper 7 performs a boosting operation using the storage battery 8 as an energy source, and boosts the direct current intermediate voltage to obtain the direct current intermediate voltage. The DC intermediate voltage command value Sdc is maintained and power supply to the load 6 is continued. Conversely, when the actual DC intermediate voltage DC is greater than the DC intermediate voltage command value Sdc, the step-up / step-down chopper 7 performs a step-down operation to charge the storage battery 8 to reduce the DC intermediate voltage. As a result, the DC intermediate voltage is maintained at the DC intermediate voltage command value Sdc, and the power supply to the load 6 is continued although the AC power supply 1 is in a power failure state.

このように、交流電源1が停電状態であるときには、蓄電電圧偏差ΔBATを零に制限し、実蓄電電圧を蓄電電圧指令値Sbatに一致させるための制御は行なわず、実直流中間電圧を直流中間電圧指令値Sdcに一致させるための制御のみを行なうため、直流中間電圧を、より確実に直流中間電圧指令値Sdcと一致させることができる。
また、非停電状態の場合には、制御用直流中間電圧指令値SAdcではなく、直流中間電圧指令値Sdcと、実直流中間電圧DCとが一致するように制御を行なっているため、交流電源1が停電状態となったことに伴い整流器2による直流中間電圧の制御が行なわれない場合であっても、直流中間電圧を直流中間電圧指令値Sdcに維持することができる。
Thus, when AC power supply 1 is in a power failure state, storage voltage deviation ΔBAT is limited to zero, and control for making the actual storage voltage coincide with storage voltage command value Sbat is not performed. Since only the control for matching the voltage command value Sdc is performed, the DC intermediate voltage can be more reliably matched with the DC intermediate voltage command value Sdc.
In the non-power failure state, the control is performed so that the direct current intermediate voltage command value Sdc and the actual direct current intermediate voltage DC do not coincide with the control direct current intermediate voltage command value SAdc. The DC intermediate voltage can be maintained at the DC intermediate voltage command value Sdc even when the DC intermediate voltage is not controlled by the rectifier 2 due to the power failure state.

以上説明したように、交流電源1が非停電状態にある場合、また停電状態にある場合に限らず、実直流中間電圧DCの直流中間電圧指令値Sdcからの低下を抑制することができ、低下量を低減することができるため、この場合も、上記第1の実施の形態と同様に、直流中間電圧を直流中間電圧指令値Sdcに維持するための直流コンデンサ4の容量を低減することができる。したがって、その分、装置の小型化を図ることができる。   As described above, not only when the AC power source 1 is in a non-power-out state or in a power-out state, it is possible to suppress a decrease in the actual DC intermediate voltage DC from the DC intermediate voltage command value Sdc. In this case as well, the capacity of the DC capacitor 4 for maintaining the DC intermediate voltage at the DC intermediate voltage command value Sdc can be reduced as in the first embodiment. . Therefore, the apparatus can be reduced in size accordingly.

なお、上記第2の実施の形態では、電流センサ51の検出信号に基づき入力電流の振幅を演算し、これに基づき直流中間電圧が低下するかどうかを予測する場合について説明したが、例えば、入力電流の平均値を演算し、この平均値が通常とり得る平均値を上回るか否かを判断することにより、直流中間電圧が低下するか否かを予測するようにしてもよい。   In the second embodiment, the case where the amplitude of the input current is calculated based on the detection signal of the current sensor 51 and the DC intermediate voltage is predicted to be reduced based on this is described. It may be possible to predict whether or not the DC intermediate voltage is reduced by calculating an average value of the current and determining whether or not the average value exceeds a normal average value.

また、上記各実施の形態においては、無停電電源装置に適用した場合について説明したが、これに限るものではなく、入力される交流電力を直流電力に変換した後、再度交流電力に変換して負荷6に電力供給を行なうモードと、入力される交流電力を用いず蓄電池8の蓄電エネルギを利用して負荷6に電力供給を行なうモードとを備えた電力変換装置であれば適用することができる。   In each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to an uninterruptible power supply has been described. However, the present invention is not limited to this, and after converting input AC power to DC power, convert it to AC power again. Any power conversion device having a mode for supplying power to the load 6 and a mode for supplying power to the load 6 using the stored energy of the storage battery 8 without using the input AC power can be applied. .

また、蓄電電圧偏差ΔBATと直流中間電圧偏差ΔDCとの偏差に対してPI制御処理を行なう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PID制御等、実検出信号をその目標値に一致させるための制御方法であっても適用することができる。
また、昇降圧回路として図3に示す昇降圧チョッパ7を適用した場合について説明したが、これに限るものではなく、昇降圧制御信号に応じて昇圧動作と降圧動作とを切り替えて行なうようになっている昇降圧回路であれば適用することができる。
Further, the case where the PI control process is performed on the deviation between the storage voltage deviation ΔBAT and the direct current intermediate voltage deviation ΔDC has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the actual detection signal matches the target value, such as PID control. Even a control method for making it apply can be applied.
Further, the case where the step-up / step-down chopper 7 shown in FIG. 3 is applied as the step-up / step-down circuit has been described. However, the present invention is not limited to this, and the step-up / step-down operation is switched according to the step-up / step-down control signal. Any buck-boost circuit can be applied.

なお、上記実施の形態において、蓄電池8が蓄電手段に対応し、昇降圧チョッパ7が昇降圧回路に対応し、演算器23、PI調節器24、PWM信号生成部25、デッドタイム生成部26、第1ゲート駆動回路9a、第2ゲート駆動回路9bが昇降圧制御手段に対応し、電圧センサ12が直流中間電圧検出手段に対応し、電圧センサ13が蓄電電圧検出手段に対応し、演算器43が直流中間電圧偏差演算手段に対応し、演算器21が蓄電電圧偏差演算手段に対応している。   In the above embodiment, the storage battery 8 corresponds to the storage means, the step-up / step-down chopper 7 corresponds to the step-up / step-down circuit, the arithmetic unit 23, the PI regulator 24, the PWM signal generation unit 25, the dead time generation unit 26, The first gate drive circuit 9a and the second gate drive circuit 9b correspond to the step-up / step-down control means, the voltage sensor 12 corresponds to the DC intermediate voltage detection means, the voltage sensor 13 corresponds to the stored voltage detection means, and the arithmetic unit 43 Corresponds to the DC intermediate voltage deviation calculation means, and the calculator 21 corresponds to the storage voltage deviation calculation means.

また、第1の実施の形態において、モード判定部31で実直流中間電圧DCが制御用直流中間電圧指令値SAdc(制限開始電圧)を下回ることを検出したときに上限値選択部32で上限値Hbを選択させ、これに応じて上限リミッタ22で蓄電電圧偏差ΔBATを上限値Hbに制限する処理が第1の制限手段に対応している。
また、第2の実施の形態において、電流センサ51が入力電流検出手段に対応し、電流センサ51の検出信号に基づき振幅演算部52で演算した入力電流振幅Wiが振幅指令値SWi(制限開始電流)以上であるときに上限値選択部32で上限値Hbを選択させ、これに応じて上限リミッタ22で蓄電電圧偏差ΔBATを上限値Hbに制限する処理が第2の制限手段に対応している。
In the first embodiment, when the mode determination unit 31 detects that the actual DC intermediate voltage DC is lower than the control DC intermediate voltage command value SAdc (limit start voltage), the upper limit value selection unit 32 sets the upper limit value. The process of selecting Hb and limiting the storage voltage deviation ΔBAT to the upper limit value Hb by the upper limiter 22 in response to this selection corresponds to the first limiting means.
In the second embodiment, the current sensor 51 corresponds to the input current detection means, and the input current amplitude Wi calculated by the amplitude calculation unit 52 based on the detection signal of the current sensor 51 is the amplitude command value SWi (limit start current). ) When the upper limit value selection unit 32 selects the upper limit value Hb and the upper limit limiter 22 limits the storage voltage deviation ΔBAT to the upper limit value Hb in response to this, the second limit means corresponds to the above. .

1 交流電源
2 整流器
3 直流中間回路
4 直流コンデンサ
5 インバータ
6 負荷
7 昇降圧チョッパ
7a 第1トランジスタ
7b 第2トランジスタ
8 蓄電池
9 チョッパ制御回路
9a 第1ゲート駆動回路
9b 第2ゲート駆動回路
10 電圧センサ
11 停電検出器
12、13 電圧センサ
22 上限リミッタ
31 モード判定部
32 上限値選択部
51 電流センサ
52 振幅演算部
53 整流器状態判定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 2 Rectifier 3 DC intermediate circuit 4 DC capacitor 5 Inverter 6 Load 7 Buck-boost chopper 7a 1st transistor 7b 2nd transistor 8 Storage battery 9 Chopper control circuit 9a 1st gate drive circuit 9b 2nd gate drive circuit 10 Voltage sensor 11 Power failure detector 12, 13 Voltage sensor 22 Upper limit limiter 31 Mode determination unit 32 Upper limit value selection unit 51 Current sensor 52 Amplitude calculation unit 53 Rectifier state determination unit

Claims (6)

交流電源入力を直流電力に変換する整流器と、
前記直流電力を交流電力に変換して負荷供給用の交流電力を生成しこの負荷供給用の交流電力を負荷に供給するインバータと、
前記直流電力を蓄電する蓄電手段と、
前記整流器と前記インバータとの間に接続され、入力される制御信号に応じて昇圧又は降圧動作を行い、前記整流器と前記インバータとの間の直流中間電圧を降圧して前記蓄電手段への充電を行なうと共に前記蓄電手段の蓄電エネルギを利用して前記直流中間電圧を昇圧する昇降圧回路と、を備えた電力変換装置であって、
前記直流中間電圧を検出する直流中間電圧検出手段と、
前記蓄電手段の蓄電電圧を検出する蓄電電圧検出手段と、
前記直流中間電圧の目標値と前記直流中間電圧検出手段で検出される実直流中間電圧との偏差を演算する直流中間電圧偏差演算手段と、
前記蓄電手段の蓄電電圧の目標値と前記蓄電電圧検出手段で検出される実蓄電電圧との偏差を演算する蓄電電圧偏差演算手段と、
前記直流中間電圧偏差演算手段で演算される直流中間電圧偏差と前記蓄電電圧偏差演算手段で演算される蓄電電圧偏差とからこれらの偏差を演算し、この偏差が零となるように前記制御信号を生成する昇降圧制御手段と、を備えることを特徴とする電力変換装置。
A rectifier that converts AC power input to DC power;
An inverter for converting the DC power into AC power to generate AC power for load supply and supplying the AC power for load supply to the load;
Power storage means for storing the DC power;
Connected between the rectifier and the inverter, performs a step-up or step-down operation according to an input control signal, steps down a DC intermediate voltage between the rectifier and the inverter, and charges the power storage means. A step-up / step-down circuit that boosts the DC intermediate voltage using the stored energy of the power storage means,
DC intermediate voltage detecting means for detecting the DC intermediate voltage;
Storage voltage detection means for detecting the storage voltage of the storage means;
DC intermediate voltage deviation calculating means for calculating a deviation between the target value of the DC intermediate voltage and the actual DC intermediate voltage detected by the DC intermediate voltage detecting means;
Storage voltage deviation calculation means for calculating a deviation between a target value of the storage voltage of the storage means and the actual storage voltage detected by the storage voltage detection means;
These deviations are calculated from the DC intermediate voltage deviation calculated by the DC intermediate voltage deviation calculating means and the storage voltage deviation calculated by the storage voltage deviation calculating means, and the control signal is set so that this deviation becomes zero. And a step-up / step-down control means for generating the power conversion device.
前記昇降圧制御手段は、前記交流電源入力が予め設定したしきい値以上であり且つ前記実直流中間電圧が予め設定した制限開始電圧より小さいときに、前記蓄電電圧偏差演算手段で演算された蓄電電圧偏差の最大値を制限する第1の制限手段を備えることを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。   The step-up / step-down control means stores the power stored in the power storage voltage deviation calculating means when the AC power supply input is equal to or higher than a preset threshold value and the actual DC intermediate voltage is lower than a preset limit start voltage. The power conversion device according to claim 1, further comprising first limiting means for limiting a maximum value of the voltage deviation. 前記昇降圧制御手段は、
前記整流器への入力電流を検出する入力電流検出手段と、
前記交流電源入力が予め設定したしきい値以上であり且つ前記入力電流検出手段で検出される実入力電流が予め設定した制限開始電流以上であるときに、前記蓄電電圧偏差演算手段で演算された蓄電電圧偏差の最大値を制限する第2の制限手段を備えることを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。
The step-up / step-down control means includes
An input current detecting means for detecting an input current to the rectifier;
When the AC power supply input is greater than or equal to a preset threshold and the actual input current detected by the input current detection means is greater than or equal to a preset limit start current, the storage voltage deviation calculation means is calculated. The power converter according to claim 1, further comprising a second limiting unit that limits a maximum value of the stored voltage deviation.
前記インバータは、前記交流電源入力が予め設定したしきい値より小さいときには前記蓄電手段の蓄電エネルギを利用して前記負荷供給用の交流電力を生成するようになっている電力変換装置であって、
前記交流電源入力が前記しきい値以上であるときには、前記整流器において前記直流電力に変換するときの直流電圧変換目標値から予め設定した規定値を減算した値を、前記直流中間電圧の目標値とし、
前記交流電源入力が前記しきい値よりも小さいときには、前記直流電圧変換目標値を前記直流中間電圧の目標値とすることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の電力変換装置。
The inverter is a power conversion device configured to generate AC power for supplying the load by using stored energy of the power storage means when the AC power supply input is smaller than a preset threshold value,
When the AC power supply input is greater than or equal to the threshold value, a value obtained by subtracting a preset specified value from a DC voltage conversion target value when the rectifier converts the DC power into the DC power is set as the target value of the DC intermediate voltage. ,
The DC voltage conversion target value is set as a target value of the DC intermediate voltage when the AC power supply input is smaller than the threshold value. Power conversion device.
前記昇降圧制御手段は、前記直流中間電圧偏差と前記蓄電電圧偏差との偏差に対して比例−積分制御処理を行なって前記制御信号を生成することを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の電力変換装置。   5. The step-up / step-down control means generates a control signal by performing a proportional-integral control process on a deviation between the DC intermediate voltage deviation and the storage voltage deviation. The power converter of any one of Claims. 前記交流電源入力のしきい値は、前記交流電源に停電が生じたとみなすことの可能な値に設定されることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項に記載の電力変換装置。   The power conversion according to any one of claims 1 to 5, wherein the threshold value of the AC power supply input is set to a value that can be considered that a power failure has occurred in the AC power supply. apparatus.
JP2009011941A 2009-01-22 2009-01-22 Power converter Expired - Fee Related JP5169865B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009011941A JP5169865B2 (en) 2009-01-22 2009-01-22 Power converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009011941A JP5169865B2 (en) 2009-01-22 2009-01-22 Power converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010172105A true JP2010172105A (en) 2010-08-05
JP5169865B2 JP5169865B2 (en) 2013-03-27

Family

ID=42703676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009011941A Expired - Fee Related JP5169865B2 (en) 2009-01-22 2009-01-22 Power converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5169865B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013021792A (en) * 2011-07-08 2013-01-31 Sanyo Denki Co Ltd Power supply system
WO2021044599A1 (en) * 2019-09-05 2021-03-11 東芝三菱電機産業システム株式会社 Uninterruptible power supply system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001186689A (en) * 1999-12-24 2001-07-06 Mitsubishi Electric Corp Uninterruptible power supply device
JP2004343826A (en) * 2003-05-13 2004-12-02 Toshiba Corp Uninterruptible power system
JP2007031060A (en) * 2005-07-26 2007-02-08 Toshiba Elevator Co Ltd Control device of elevator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001186689A (en) * 1999-12-24 2001-07-06 Mitsubishi Electric Corp Uninterruptible power supply device
JP2004343826A (en) * 2003-05-13 2004-12-02 Toshiba Corp Uninterruptible power system
JP2007031060A (en) * 2005-07-26 2007-02-08 Toshiba Elevator Co Ltd Control device of elevator

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013021792A (en) * 2011-07-08 2013-01-31 Sanyo Denki Co Ltd Power supply system
WO2021044599A1 (en) * 2019-09-05 2021-03-11 東芝三菱電機産業システム株式会社 Uninterruptible power supply system
CN113396519A (en) * 2019-09-05 2021-09-14 东芝三菱电机产业系统株式会社 Uninterruptible power supply system
JPWO2021044599A1 (en) * 2019-09-05 2021-09-27 東芝三菱電機産業システム株式会社 Uninterruptible power supply system
JP7087062B2 (en) 2019-09-05 2022-06-20 東芝三菱電機産業システム株式会社 Uninterruptible power supply system
US11462938B2 (en) 2019-09-05 2022-10-04 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Uninterruptible power supply system

Also Published As

Publication number Publication date
JP5169865B2 (en) 2013-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101308783B1 (en) Uninterruptible power-supply system
US8174241B2 (en) Method of protecting electricity storage device in hybrid DC power supply system
US9914617B2 (en) Elevator power management to augment maximum power line power
JP3606780B2 (en) Uninterruptible power system
JP4512145B2 (en) Motor control device
US20090218976A1 (en) Motor driving apparatus
TWI538351B (en) Uninterruptible power supply device
JP5882845B2 (en) Power storage type solar power generation system
JP6187377B2 (en) Vehicle charging device
JP2005143217A (en) Separate power supply system
JP5561071B2 (en) Uninterruptible power system
JP6185860B2 (en) Bidirectional converter
JP2007109609A (en) Charging and discharging device of fuel cell system
JP2003052134A (en) Control method for uninterruptible power supply apparatus, and the uninterruptible power supply apparatus employing the method
JP2011024294A (en) Control circuit of power conversion circuit and power conversion equipment including the control circuit
JP5169865B2 (en) Power converter
JP5361318B2 (en) Power supply
JP5067103B2 (en) Backup power supply system
CN112438008A (en) Uninterruptible power supply device
KR101663445B1 (en) The uninterruptible power supply system using energy storage system, and operating method of the uninterruptible power supply system
JP5490801B2 (en) Self-excited reactive power compensator
JP2006094683A (en) Uninterruptible power supply
KR20220070323A (en) power converter
JP2003111493A (en) Motor driving system
JP6438072B2 (en) Power control apparatus, power control system, and power control method

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20110422

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111111

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121129

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121217

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees