JP2017011910A - Uninterruptible power supply device - Google Patents

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明洋 高橋
Akihiro Takahashi
明洋 高橋
智教 市川
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智教 市川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology capable of continuing to supply stable power from an uninterruptible power supply device.SOLUTION: An uninterruptible power supply device includes a control unit that, when a commercial power supply is in an abnormal state, detects the existence of abnormality in an AC-DC converter or DC-DC converter and, when abnormality has been detected in either the AC-DC converter or DC-DC converter, determines whether to perform power supply from a storage battery by using only a normal converter of the two converters or to stop power supply from the AC-DC converter and DC-DC converter, on the basis of the magnitude of a load connected to the inverter.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、無停電電源装置のＤＣ−ＤＣコンバータ装置の軽負荷での運転継続性能向上に関するものである。   The present invention relates to improvement of operation continuation performance at a light load of a DC-DC converter device of an uninterruptible power supply.

無停電電源装置の目的は商用電源が異常状態の場合に、蓄電池の電力により無停電電源装置から電力を供給し続けることである。商用電源が異常状態の場合は、蓄電池の電力をＡＣ−ＤＣコンバータに供給する切換え手段が動作し、ＡＣ−ＤＣコンバータがＤＣ−ＤＣコンバータとして動作し、蓄電池の電力により負荷へ電力を供給する技術が知られている。特許文献１には、「通常蓄電池を充電するＤＣ−ＤＣコンバータは、商用電源異常時に蓄電池を昇圧して放電しインバータへ直流電力を供給する。商用電源正常時に交流を直流に変換するコンバータを、商用電源に異常が発生した場合にコンバータ動作を停止し、切換器はコンバータと蓄電池を接続した状態にする。この状態で、コンバータのスイッチング素子がＤＣ−ＤＣコンバータと同様の動作をすることにより、蓄電池よりインバータへの電力供給を可能とする。この手段により、商用電源異常時に動作するＤＣ−ＤＣコンバータが複数構成になり、ＤＣ−ＤＣコンバータに流れる電流は低減し、使用するスイッチング素子の低価格化や員数低減が可能であり、ＤＣ−ＤＣコンバータ用リアクトルの小型化が可能となる」ことが記載されている。   The purpose of the uninterruptible power supply is to continue supplying power from the uninterruptible power supply by the power of the storage battery when the commercial power supply is in an abnormal state. When the commercial power supply is in an abnormal state, switching means for supplying the power of the storage battery to the AC-DC converter operates, the AC-DC converter operates as a DC-DC converter, and the power is supplied to the load by the power of the storage battery It has been known. Patent Document 1 states that “a DC-DC converter that charges a normal storage battery boosts and discharges the storage battery when the commercial power supply is abnormal and supplies DC power to the inverter. A converter that converts AC to DC when the commercial power supply is normal, When an abnormality occurs in the commercial power supply, the converter operation is stopped, and the switching device is connected to the converter and the storage battery.In this state, the switching element of the converter performs the same operation as the DC-DC converter, This means that power can be supplied from the storage battery to the inverter.This means that there are multiple DC-DC converters that operate when the commercial power supply is abnormal, so that the current flowing through the DC-DC converter is reduced and the switching elements used are inexpensive. It is possible to reduce the number of units and reduce the number of units, and the size of the reactor for the DC-DC converter can be reduced. " To have.

特開2009-131122号公報JP 2009-131122 A

特許文献１では、充放電用のＤＣ−ＤＣコンバータあるいは、ＤＣ−ＤＣコンバータとして動作させるＡＣ−ＤＣコンバータのいずれかが故障した場合には、無停電電源装置は最大の負荷電力を供給することができなくなるため、装置が停止してしまうことが考えられる。   In Patent Document 1, when either a DC-DC converter for charging / discharging or an AC-DC converter operated as a DC-DC converter fails, the uninterruptible power supply can supply the maximum load power. Since it becomes impossible, it can be considered that the apparatus stops.

そこで本発明では、商用電源の異常が発生し、ＡＣ−ＤＣコンバータの前段の前記切換え手段で商用電源側から蓄電池側に切換えた後に、充放電用ＤＣ−ＤＣコンバータまたはＡＣ−ＤＣコンバータが故障した場合において、無停電電源装置から安定した電力を供給し続けることができる技術を提供することを目的とする。   Therefore, in the present invention, an abnormality of the commercial power supply occurs, and the charge / discharge DC-DC converter or the AC-DC converter breaks down after switching from the commercial power supply side to the storage battery side by the switching means in the preceding stage of the AC-DC converter. In some cases, an object is to provide a technique capable of continuing to supply stable power from an uninterruptible power supply.

上記課題を解決するために、例えば、商用電源を直流に変換するＡＣ−ＤＣコンバータと、ＡＣ−ＤＣコンバータで変換された直流電圧を平滑するコンデンサと、平滑コンデンサで平滑された直流電圧を交流電圧に変換して負荷に電力を供給するインバータと、商用電源とＡＣ−ＤＣコンバータを連結する連結スイッチと、商用電源から電力が正常に供給されるときは、ＡＣ−ＤＣコンバータで変換された直流電圧をインバータに供給するとともに直流電圧を降圧して蓄電池を充電し、商用電源からの電力が異常状態のときは、充電された蓄電池の電力を昇圧して放電することによりインバータに直流電力を供給するＤＣ−ＤＣコンバータと、ＡＣ−ＤＣコンバータと蓄電池との間に設けられ、商用電源側から蓄電池側に切り替えることにより蓄電池の電力をＡＣ−ＤＣコンバータに供給することができる切換え部と、商用電源が異常状態のときは、ＡＣ−ＤＣコンバータまたはＤＣ−ＤＣコンバータの異常の有無を検出するとともに、ＡＣ−ＤＣコンバータまたはＤＣ−ＤＣコンバータのいずれか一方に異常が検出された場合には、インバータに接続された負荷の大きさに基づいて、２つのコンバータのうち正常なコンバータのみで蓄電池からの電力供給を行うか、ＡＣ−ＤＣコンバータおよびＤＣ−ＤＣコンバータからの電力供給を停止するかを決める制御部と、を有することを特徴とする無停電電源装置である。   In order to solve the above problems, for example, an AC-DC converter that converts commercial power to DC, a capacitor that smoothes the DC voltage converted by the AC-DC converter, and a DC voltage that is smoothed by the smoothing capacitor are converted to AC voltage. An inverter that converts power into a load and supplies power to the load, a connection switch that connects the commercial power source and the AC-DC converter, and a DC voltage converted by the AC-DC converter when power is normally supplied from the commercial power source Is supplied to the inverter and the storage battery is charged by reducing the DC voltage. When the power from the commercial power supply is abnormal, the inverter is supplied with DC power by boosting and discharging the charged storage battery. It is provided between the DC-DC converter, the AC-DC converter and the storage battery, and is switched from the commercial power supply side to the storage battery side. When the switching unit that can supply the power of the storage battery to the AC-DC converter and the commercial power supply is in an abnormal state, the AC-DC converter or the DC-DC converter detects whether there is an abnormality and the AC-DC converter or If an abnormality is detected in one of the DC-DC converters, based on the size of the load connected to the inverter, whether power is supplied from the storage battery with only a normal converter of the two converters, An uninterruptible power supply comprising: an AC-DC converter and a control unit that determines whether to stop power supply from the DC-DC converter.

本発明によれば、商用電源の異常が発生し、ＡＣ−ＤＣコンバータの前段の前記切換え手段で商用電源側から蓄電池側に切換えた後に、充放用ＤＣ−ＤＣコンバータまたはＡＣ−ＤＣコンバータが故障した場合において、無停電電源装置から安定した電力を供給し続けることができる技術を提供することができる。   According to the present invention, an abnormality of the commercial power supply occurs, and after switching from the commercial power supply side to the storage battery side by the switching means in the preceding stage of the AC-DC converter, the charge / discharge DC-DC converter or the AC-DC converter fails. In this case, it is possible to provide a technology that can continue to supply stable power from the uninterruptible power supply.

本発明の実施例による無停電電源装置の簡易回路図である。1 is a simplified circuit diagram of an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention. 商用電源異常時のＤＣ−ＤＣコンバータ故障時タイムチャートである。It is a time chart at the time of DC-DC converter failure at the time of a commercial power supply abnormality. 商用電源異常時のＤＣ−ＤＣコンバータ故障時フローチャートである。It is a flowchart at the time of DC-DC converter failure at the time of a commercial power supply abnormality.

以下、実施例を図面を用いて説明する。   Hereinafter, examples will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の対象となる無停電電源装置の構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram of an uninterruptible power supply apparatus that is an object of the present invention.

商用電源１からの交流の一端は、連結スイッチ３とリアクトル１３、１４、１５を介して、ＡＣ−ＤＣコンバータ３８に接続される。ＡＣ−ＤＣコンバータ３８は、それぞれ直列接続されたスイッチング素子１９、２０、２１、２２、２３、２４から構成され、商用電源１は、各スイッチング素子の接続中点に接続される。これらのスイッチング素子１９、２０、２１、２２、２３、２４は、制御回路３７からの信号によって駆動される。   One end of the alternating current from the commercial power source 1 is connected to the AC-DC converter 38 via the connection switch 3 and the reactors 13, 14, and 15. The AC-DC converter 38 includes switching elements 19, 20, 21, 22, 23, and 24 connected in series, and the commercial power source 1 is connected to a connection midpoint of each switching element. These switching elements 19, 20, 21, 22, 23, 24 are driven by signals from the control circuit 37.

連結スイッチ３とリアクトル１３、１４、１５の接続中点には、フィルタコンデンサ１０、１１、１２が接続され、一端はコンデンサ同士で接続される。   Filter capacitors 10, 11, and 12 are connected to connection midpoints of the connection switch 3 and the reactors 13, 14, and 15, and one ends of the capacitors are connected to each other.

ＡＣ−ＤＣコンバータ３８の他端には、直流コンデンサ３３が接続される。   A DC capacitor 33 is connected to the other end of the AC-DC converter 38.

さらに直流コンデンサ３３の両端は、インバータ４０に接続される。インバータ４０は、それぞれ直列接続されたスイッチング素子２７、２８、２９、３０、３１、３２で構成される。これらのスイッチング素子２７、２８、２９、３０、３１、３２も、制御回路３７からの信号によって駆動される。   Further, both ends of the DC capacitor 33 are connected to the inverter 40. The inverter 40 includes switching elements 27, 28, 29, 30, 31, and 32 connected in series. These switching elements 27, 28, 29, 30, 31 and 32 are also driven by signals from the control circuit 37.

これらのスイッチング素子２７、２８、２９、３０、３１、３２のそれぞれの接続中点はフィルタ３４を介して負荷３５に接続される。   The connection midpoint of each of these switching elements 27, 28, 29, 30, 31, 32 is connected to a load 35 via a filter 34.

また、直流コンデンサ３３の両端は、ＤＣ−ＤＣコンバータを構成する直列接続されたスイッチング素子２５、２６の両端にも接続される。このスイッチング素子２５、２６も制御回路３７からの信号によって駆動される。   Further, both ends of the direct current capacitor 33 are also connected to both ends of the switching elements 25 and 26 connected in series constituting the DC-DC converter. The switching elements 25 and 26 are also driven by a signal from the control circuit 37.

このスイッチング素子２５、２６の接続中点は、直列接続された直流リアクトル１８を介して蓄電池３６に接続される。蓄電池３６の一端はスイッチング素子２６の一端に接続される。   The connection midpoint of the switching elements 25 and 26 is connected to the storage battery 36 via the DC reactor 18 connected in series. One end of the storage battery 36 is connected to one end of the switching element 26.

切換えスイッチ１６の一端は、連結スイッチ３とリアクトル１３の接続中点に接続され、切換えスイッチ１６のもう一端は直流スイッチ１７と直流リアクトル１８の接続中点に接続される。   One end of the changeover switch 16 is connected to the midpoint of connection between the connection switch 3 and the reactor 13, and the other end of the changeover switch 16 is connected to the midpoint of connection between the DC switch 17 and the DC reactor 18.

なお、連結スイッチ３、切換えスイッチ１６、直流スイッチ１７も制御回路３７からの信号によって駆動される。   Note that the connection switch 3, the changeover switch 16, and the DC switch 17 are also driven by signals from the control circuit 37.

ＡＣ−ＤＣコンバータ３８は、商用電源１の交流を直流に変換する。直流はさらにインバータ４０で交流に逆変換され、フィルタ３４を介して負荷３５に電力を供給する。   The AC-DC converter 38 converts alternating current of the commercial power source 1 into direct current. The direct current is further converted back to alternating current by the inverter 40, and power is supplied to the load 35 through the filter 34.

また、コンデンサ３３は、ＡＣ−ＤＣコンバータ３８によって変換された直流電圧を平滑するために装備する。このコンデンサ３３の直流電圧は蓄電池３６の電圧よりも大きいものとする。   Further, the capacitor 33 is equipped to smooth the DC voltage converted by the AC-DC converter 38. The DC voltage of the capacitor 33 is assumed to be larger than the voltage of the storage battery 36.

また、充放電用のＤＣ−ＤＣコンバータ３９は、商用電源１が正常のとき降圧チョッパ回路として動作をし、直流リアクトル１８を介して蓄電池３６を充電する。一方、商用電源１が異常のときは、ＡＣ−ＤＣコンバータ３８は停止し、充放電用のＤＣ−ＤＣコンバータ３９が昇圧チョッパ回路として動作し、直流リアクトル１８を介して蓄電池３６からインバータ４０に直流電力を供給する。さらに連結スイッチ３を開放し、一旦停止したＡＣ−ＤＣコンバータ３８はリアクトル１３を介して、フィルタコンデンサ１０を蓄電池電圧３６となるように電荷の充電および放電を実施した後、切換えスイッチ１６を閉じる。ＡＣ−ＤＣコンバータ３８を構成する直列に接続した半導体スイッチ１９、２０は昇圧チョッパ回路として動作し、リアクトル１３を介して、蓄電池３６からインバータ４０に直流電力を供給する。このように、ＡＣ−ＤＣコンバータ３８およびＤＣ−ＤＣコンバータ３９を並列状態で放電運転を行うことにより、コンバータに流れる電流は低減し、使用するスイッチング素子の低価格化や員数低減が可能であり、コンバータの小型化が可能となる。   Further, the charging / discharging DC-DC converter 39 operates as a step-down chopper circuit when the commercial power supply 1 is normal, and charges the storage battery 36 via the DC reactor 18. On the other hand, when the commercial power source 1 is abnormal, the AC-DC converter 38 is stopped, the DC-DC converter 39 for charging / discharging operates as a step-up chopper circuit, and direct current is transferred from the storage battery 36 to the inverter 40 via the direct current reactor 18. Supply power. Further, the connection switch 3 is opened, and the AC-DC converter 38 that has been temporarily stopped charges and discharges the filter capacitor 10 to the storage battery voltage 36 via the reactor 13, and then closes the changeover switch 16. The semiconductor switches 19 and 20 connected in series constituting the AC-DC converter 38 operate as a step-up chopper circuit, and supply DC power from the storage battery 36 to the inverter 40 via the reactor 13. As described above, by performing the discharge operation in a parallel state with the AC-DC converter 38 and the DC-DC converter 39, the current flowing through the converter is reduced, and it is possible to reduce the cost and the number of switching elements to be used. The converter can be downsized.

ＡＣ−ＤＣコンバータ３８およびＤＣ−ＤＣコンバータ３９は、異常を検出する検出器４１および検出器４２をそれぞれ設けている。これらの検出器によりコンバータ３８または放電用のＤＣ−ＤＣコンバータ３９のいずれかの故障を検出した場合であって、制御回路３７にて負荷３５が所定値より小さいと判断した場合には、ＡＣ−ＤＣコンバータフューズ４４またはＤＣ−ＤＣコンバータフューズ４５により故障した回路が切り離され、正常な回路だけで蓄電池３６からインバータ４０に直流電力を供給する。また、制御回路３７にて負荷が所定値より大きいと判断した場合は、安定した電源を供給することができなくなるため、いずれのコンバータの動作も停止させて給電を停止する。なお、この負荷３５の所定値は、ＡＣ−ＤＣコンバータ３８の耐量によって決められる値である。このように、本実施例では、商用電源の異常が発生し、ＡＣ−ＤＣコンバータ３８の切り替えスイッチにより商用電源側から蓄電池側に切換えた後に、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９またはＡＣ−ＤＣコンバータ３８が故障した場合において、装置の負荷条件により動作を切換える動作を行う。具体的には装置負荷が小さい場合には、ＡＣ−ＤＣコンバータ３８またはＤＣ−ＤＣコンバータ３９のうち、故障していないコンバータで電力を供給することにより、無停電電源装置から電力を供給し続けることができる。つまり、故障したＤＣ−ＤＣコンバータの分の電力をもう一方の故障していないＤＣ−ＤＣコンバータが供給することにより、無停電電源装置から電力を供給し、運転を継続することができる。   The AC-DC converter 38 and the DC-DC converter 39 are respectively provided with a detector 41 and a detector 42 for detecting an abnormality. When a failure of either the converter 38 or the DC-DC converter 39 for discharge is detected by these detectors and the control circuit 37 determines that the load 35 is smaller than a predetermined value, the AC− The failed circuit is disconnected by the DC converter fuse 44 or the DC-DC converter fuse 45, and DC power is supplied from the storage battery 36 to the inverter 40 only by a normal circuit. Further, when the control circuit 37 determines that the load is greater than the predetermined value, stable power cannot be supplied. Therefore, the operation of any converter is stopped to stop power feeding. The predetermined value of the load 35 is a value determined by the withstand capability of the AC-DC converter 38. As described above, in this embodiment, the abnormality of the commercial power supply occurs, and the DC-DC converter 39 or the AC-DC converter 38 breaks down after switching from the commercial power supply side to the storage battery side by the changeover switch of the AC-DC converter 38. In such a case, the operation is switched according to the load condition of the apparatus. Specifically, when the device load is small, the power is continuously supplied from the uninterruptible power supply by supplying power from the AC-DC converter 38 or the DC-DC converter 39 that has not failed. Can do. That is, when the other DC-DC converter that does not fail supplies power corresponding to the failed DC-DC converter, it is possible to supply power from the uninterruptible power supply and continue the operation.

図２は、商用電源異常時で、かつ負荷３５が軽い場合であって、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９が異常となった場合の商用電源１、連結スイッチ３、直流スイッチ１７、切換えスイッチ１６、ＡＣ−ＤＣコンバータ３８、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９のタイムチャートを示す。   FIG. 2 shows a case where the commercial power source is abnormal and the load 35 is light and the DC-DC converter 39 is abnormal. The commercial power source 1, the connection switch 3, the DC switch 17, the changeover switch 16, the AC- The time chart of the DC converter 38 and the DC-DC converter 39 is shown.

図２の上から順に、商用電源１、連結スイッチ３、直流スイッチ１７、切換えスイッチ１６、ＡＣ−ＤＣコンバータ３８、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９の各時刻における動作を示している。   The operation at each time of the commercial power source 1, the connection switch 3, the DC switch 17, the changeover switch 16, the AC-DC converter 38, and the DC-DC converter 39 is shown in order from the top of FIG.

まず、時刻ｔ１までは商用電源１が正常状態であるため、連結スイッチ３はＯＮ、直流スイッチ１７はＯＮ、切り替えスイッチ１６はＯＦＦ、ＡＣ−ＤＣコンバータ３８はＡＣ−ＤＣ運転を行い、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９は降圧チョッパ回路運転を行う。   First, since the commercial power source 1 is in a normal state until time t1, the connection switch 3 is ON, the DC switch 17 is ON, the changeover switch 16 is OFF, the AC-DC converter 38 performs AC-DC operation, and DC-DC Converter 39 performs step-down chopper circuit operation.

次に、時刻ｔ１になり、商用電源１が異常状態になった場合、連結スイッチ３をＯＦＦにするとともにＡＣ−ＤＣコンバータ３８を停止させ、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９を昇圧チョッパ回路運転させて蓄電池３６からインバータ４０に直流電力を供給する。   Next, at time t1, when the commercial power source 1 is in an abnormal state, the connection switch 3 is turned off and the AC-DC converter 38 is stopped, and the DC-DC converter 39 is operated as a step-up chopper circuit to store the storage battery 36. DC power is supplied to the inverter 40.

次に、時刻ｔ２において切換えスイッチ１６を閉じたのちに、フィルタコンデンサ１０が蓄電池電圧３６になるようにＡＣ−ＤＣコンバータ３８を駆動させる。ここで、ＡＣ−ＤＣコンバータ３８が昇圧運転を行うため、時刻ｔ２〜ｔ３においてはＤＣ−ＤＣコンバータ３９はその分の電力量を減らした運転を行う。   Next, after closing the changeover switch 16 at time t <b> 2, the AC-DC converter 38 is driven so that the filter capacitor 10 becomes the storage battery voltage 36. Here, since the AC-DC converter 38 performs the step-up operation, the DC-DC converter 39 performs the operation with the amount of power reduced at the times t2 to t3.

時刻ｔ３においてＤＣ−ＤＣコンバータ３９に故障が発生したとする。このとき負荷２６が所定値よりも大きい場合はＤＣ−ＤＣコンバータ３９を回路から切り離し、ＡＣ−ＤＣコンバータ３８の昇圧運転を行う。このとき、ＡＣ−ＤＣコンバータ３８は、時刻ｔ２〜ｔ３に稼働していたＤＣ−ＤＣコンバータ３９の電力量を担保するように駆動するため、時刻ｔ３において出力電力量が増えている。なお、ｔ３以降のＤＣ−ＤＣコンバータ３９は故障による停止状態にある。   Assume that a failure occurs in the DC-DC converter 39 at time t3. At this time, if the load 26 is larger than the predetermined value, the DC-DC converter 39 is disconnected from the circuit, and the AC-DC converter 38 is boosted. At this time, the AC-DC converter 38 is driven so as to secure the amount of power of the DC-DC converter 39 that has been operating from time t2 to time t3, so that the amount of output power increases at time t3. Note that the DC-DC converter 39 after t3 is in a stopped state due to a failure.

図３は、商用電源異常になってからＤＣ−ＤＣコンバータ３９が故障してＡＣ−ＤＣコンバータ３８のみで負荷へ電力を供給するまでの動作フローチャートを示す。   FIG. 3 shows an operation flowchart from when the commercial power supply becomes abnormal until the DC-DC converter 39 breaks down and only the AC-DC converter 38 supplies power to the load.

商用電源１で異常が発生した場合（Ｓ３０１）、ＡＣ−ＤＣコンバータ３８の運転を停止する（Ｓ３０２）。次に、連結スイッチ３をＯＦＦにした後（Ｓ３０３）、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９の昇圧回路運転を動作させる（Ｓ３０４）。次に切換えスイッチ１６をＯＮにし（Ｓ３０５）ＡＣ−ＤＣコンバータ３８の昇圧回路運転を行う（Ｓ３０６）。このとき、ＡＣ−ＤＣコンバータ３８の電力量分を削減した電力量を出力するようにＤＣ−ＤＣコンバータ３９を稼働させる（S３０７）。次にＤＣ−ＤＣコンバータ３９の昇圧の異常があるか否かを判定する（Ｓ３０８）。異常がある場合は（Ｓ３０８のＹＥＳ）負荷２６の負荷状態を判定する（Ｓ３０９）。負荷状態が所定値未満の場合は（Ｓ３０９のＹＥＳ）、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９を回路から切り離し（Ｓ３１０）、ＡＣ−ＤＣコンバータ３８の昇圧回路運転を行う（Ｓ３１２）。一方、負荷状態が所定値以上の場合は（Ｓ３０９のＮＯ）、ＡＣ−ＤＣコンバータ３８の運転を停止する。   When an abnormality occurs in the commercial power source 1 (S301), the operation of the AC-DC converter 38 is stopped (S302). Next, after the connection switch 3 is turned off (S303), the booster circuit operation of the DC-DC converter 39 is operated (S304). Next, the changeover switch 16 is turned on (S305), and the booster circuit operation of the AC-DC converter 38 is performed (S306). At this time, the DC-DC converter 39 is operated so as to output the amount of power reduced by the amount of power of the AC-DC converter 38 (S307). Next, it is determined whether or not there is an abnormality in boosting of the DC-DC converter 39 (S308). If there is an abnormality (YES in S308), the load state of the load 26 is determined (S309). When the load state is less than the predetermined value (YES in S309), the DC-DC converter 39 is disconnected from the circuit (S310), and the booster circuit operation of the AC-DC converter 38 is performed (S312). On the other hand, when the load state is equal to or greater than the predetermined value (NO in S309), the operation of the AC-DC converter 38 is stopped.

なお、ＡＣ−ＤＣコンバータ３８が異常状態になった場合も図３のフローと同様の動作を行う。すなわち、ＡＣ−ＤＣコンバータ３８の異常の有無を判定し、負荷状態に応じてＡＣ−ＤＣコンバータ３８を回路から切り離してＤＣ−ＤＣコンバータ３９の昇圧回路運転を行うか、ＤＣ−ＤＣコンバータ３９の運転を停止する。   Even when the AC-DC converter 38 is in an abnormal state, the same operation as the flow of FIG. 3 is performed. That is, the presence or absence of abnormality of the AC-DC converter 38 is determined, and the AC-DC converter 38 is disconnected from the circuit according to the load state, and the DC-DC converter 39 is operated as a booster circuit, or the DC-DC converter 39 is operated. To stop.

このように、商用電源の異常時にＡＣ−ＤＣコンバータ３８またはＤＣ−ＤＣコンバータ３９が故障した場合において、負荷条件によってＡＣ−ＤＣコンバータ３８およびＤＣ−ＤＣコンバータ３９の動作切換えを行うことで、重負荷の場合は装置を停止して安定した電力を供給することができなくなることを防ぎ、軽負荷の場合は故障したコンバータを切り離し故障状態でないコンバータを稼働させることで運転継続性能を向上することができる。     As described above, when the AC-DC converter 38 or the DC-DC converter 39 breaks down when the commercial power supply is abnormal, the heavy load is obtained by switching the operation of the AC-DC converter 38 and the DC-DC converter 39 according to the load condition. In this case, it is possible to prevent the device from being stopped and supply stable power, and in the case of a light load, it is possible to improve the operation continuation performance by disconnecting the failed converter and operating the converter that is not in the failed state. .

１…商用電源
３…連結スイッチ
１０〜１２…フィルタコンデンサ
１３〜１５…リアクトル
１６…切換えスイッチ
１７…直流スイッチ
１８…直流リアクトル
１９〜３２…スイッチング素子
３３…直流コンデンサ
３４…フィルタ
３５…負荷
３６…蓄電池
３７…制御回路
３８…ＡＣ−ＤＣコンバータ
３９…ＤＣ−ＤＣコンバータ
４０…インバータ
４１…ＡＣ−ＤＣコンバータ故障検出器
４２…ＤＣ−ＤＣコンバータ故障検出器
４３…インバータ故障検出器
４４…ＡＣ−ＤＣコンバータフューズ
４５…ＤＣ−ＤＣコンバータフューズ
４６…インバータフューズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Commercial power supply 3 ... Connection switch 10-12 ... Filter capacitor 13-15 ... Reactor 16 ... Changeover switch 17 ... DC switch 18 ... DC reactor 19-32 ... Switching element 33 ... DC capacitor 34 ... Filter 35 ... Load 36 ... Storage battery 37 ... Control circuit 38 ... AC-DC converter 39 ... DC-DC converter 40 ... Inverter 41 ... AC-DC converter failure detector 42 ... DC-DC converter failure detector 43 ... Inverter failure detector 44 ... AC-DC converter fuse 45 ... DC-DC converter fuse 46 ... Inverter fuse

Claims (4)

商用電源を直流に変換するＡＣ−ＤＣコンバータと、
前記ＡＣ−ＤＣコンバータで変換された直流電圧を平滑するコンデンサと、
前記平滑コンデンサで平滑された直流電圧を交流電圧に変換して負荷に電力を供給するインバータと、
前記商用電源と前記ＡＣ−ＤＣコンバータを連結する連結スイッチと、
前記商用電源から電力が正常に供給されるときは、前記ＡＣ−ＤＣコンバータで変換された直流電圧を前記インバータに供給するとともに前記直流電圧を降圧して蓄電池を充電し、前記商用電源からの電力が異常状態のときは、前記充電された蓄電池の電力を昇圧して放電することにより前記インバータに直流電力を供給するＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記ＡＣ−ＤＣコンバータと前記蓄電池との間に設けられ、前記商用電源側から前記蓄電池側に切り替えることにより前記蓄電池の電力を前記ＡＣ−ＤＣコンバータに供給することができる切換え部と、
前記商用電源が異常状態のときは、前記ＡＣ−ＤＣコンバータまたは前記ＤＣ−ＤＣコンバータの異常の有無を検出するとともに、前記ＡＣ−ＤＣコンバータまたは前記ＤＣ−ＤＣコンバータのいずれか一方に異常が検出された場合には、前記インバータに接続された負荷の大きさに基づいて、前記２つのコンバータのうち正常なコンバータのみで前記蓄電池からの電力供給を行うか、前記ＡＣ−ＤＣコンバータおよび前記ＤＣ−ＤＣコンバータからの電力供給を停止するかを決める制御部と、
を有する無停電電源装置。 An AC-DC converter that converts commercial power into direct current;
A capacitor for smoothing the DC voltage converted by the AC-DC converter;
An inverter that converts the DC voltage smoothed by the smoothing capacitor into an AC voltage and supplies power to the load;
A connection switch for connecting the commercial power supply and the AC-DC converter;
When electric power is normally supplied from the commercial power source, the DC voltage converted by the AC-DC converter is supplied to the inverter and the DC voltage is stepped down to charge the storage battery. Is an abnormal state, a DC-DC converter that supplies DC power to the inverter by boosting and discharging the power of the charged storage battery;
A switching unit that is provided between the AC-DC converter and the storage battery, and that can supply power of the storage battery to the AC-DC converter by switching from the commercial power supply side to the storage battery side;
When the commercial power supply is in an abnormal state, the presence of an abnormality in the AC-DC converter or the DC-DC converter is detected, and an abnormality is detected in either the AC-DC converter or the DC-DC converter. In this case, based on the magnitude of the load connected to the inverter, power is supplied from the storage battery by only a normal converter of the two converters, or the AC-DC converter and the DC-DC A control unit for determining whether to stop the power supply from the converter;
Uninterruptible power supply. 請求項１に記載の無停電電源装置において、
前記負荷の大きさが所定値以下の場合は、前記２つのコンバータのうち正常なコンバータを構成するスイッチング素子によって前記蓄電池の電力を昇圧させるとともに、異常が検出されたコンバータを回路から切り離す無停電電源装置。 In the uninterruptible power supply according to claim 1,
An uninterruptible power supply that boosts the power of the storage battery by a switching element that constitutes a normal converter of the two converters and disconnects the converter in which an abnormality has been detected from the circuit when the magnitude of the load is a predetermined value or less apparatus. 請求項２に記載の無停電電源装置において、
前記異常が検出されたコンバータが前記異常が検出される前に出力していた電力を出力するように、前記正常なコンバータを構成するスイッチング素子によって前記蓄電池の電力を昇圧させる無停電電源装置。 In the uninterruptible power supply according to claim 2,
An uninterruptible power supply that boosts the power of the storage battery by a switching element that constitutes the normal converter so that the converter in which the abnormality is detected outputs the power that was output before the abnormality was detected. 請求項２に記載の無停電電源装置において、
前記切換え部を前記商用電源側から前記蓄電池側に切り替え、前記２つのコンバータのうち正常なコンバータを構成するスイッチング素子によって前記ＡＣ−ＤＣコンバータを前記ＤＣ−ＤＣコンバータとして動作させる無停電電源装置。 In the uninterruptible power supply according to claim 2,
An uninterruptible power supply apparatus that switches the switching unit from the commercial power supply side to the storage battery side and operates the AC-DC converter as the DC-DC converter by a switching element that constitutes a normal converter of the two converters.
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