JP2568271B2 - DC uninterruptible power supply - Google Patents

DC uninterruptible power supply

Info

Publication number
JP2568271B2
JP2568271B2 JP1089978A JP8997889A JP2568271B2 JP 2568271 B2 JP2568271 B2 JP 2568271B2 JP 1089978 A JP1089978 A JP 1089978A JP 8997889 A JP8997889 A JP 8997889A JP 2568271 B2 JP2568271 B2 JP 2568271B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
power
storage battery
converter
voltage
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1089978A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02269426A (en
Inventor
一男 黒木
誠 谷津
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 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 Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP1089978A priority Critical patent/JP2568271B2/en
Publication of JPH02269426A publication Critical patent/JPH02269426A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2568271B2 publication Critical patent/JP2568271B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は直流無停電電源装置にかかり、詳しく、交流
電源に接続される交流/直流変換回路として高力率コン
バータを用い、かつ交流電源の停電時に負荷に給電する
蓄電池を備えた直流無停電電源装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a DC uninterruptible power supply device, and more specifically, it uses a high power factor converter as an AC / DC conversion circuit connected to an AC power supply, and The present invention relates to a DC uninterruptible power supply device equipped with a storage battery that supplies power to a load during a power failure.

(従来の技術) 従来のこの種の直流無停電電源装置の構成を第3図に示
す。同図において、1は交流電源、2は交流リアクト
ル、3はPWM整流器、4はコンデンサであり、交流リア
クトル2は、PWM整流器3及びコンデンサ4によって高
力率コンバータが構成されている。また、コンデンサ4
の一端には、放電ダイオード5と、充電ダイオード7及
び直流変流器8の直列回路との逆並列回路を介して蓄電
池6が接続されている。なお、図示例では交流電源1の
1相分を示してあるが、実際には三相分の交流/直流変
換が行われる。
(Prior Art) FIG. 3 shows the configuration of a conventional DC uninterruptible power supply of this type. In the figure, 1 is an AC power supply, 2 is an AC reactor, 3 is a PWM rectifier, 4 is a capacitor, and in the AC reactor 2, a PWM rectifier 3 and a capacitor 4 constitute a high power factor converter. Also, the capacitor 4
The storage battery 6 is connected to one end of the battery via an anti-parallel circuit of a discharge diode 5, a charging diode 7, and a series circuit of a DC current transformer 8. In the illustrated example, one phase of the AC power supply 1 is shown, but AC / DC conversion of three phases is actually performed.

このような構成において、交流電源1が健全なときに
は、PWM整流器3を交流リアクトル2の電流が力率1の
正弦波となるようにPWM制御しながら、直流出力側に接
続されたコンデンサ4の電圧を一定に制御して負荷(図
示せず)に直流電力が供給される。すなわち、PWM整流
器3がオンすると交流リアクトル2にエネルギーが蓄積
され、オフするとこのエネルギーがコンデンサ4に放出
される動作を高周波で行わせることにより、交流リアク
トル2の電流を正弦波にさせつつ、コンデンサ4の電圧
を一定に制御している。
In such a configuration, when the AC power supply 1 is healthy, the voltage of the capacitor 4 connected to the DC output side is controlled while the PWM rectifier 3 is PWM-controlled so that the current of the AC reactor 2 becomes a sine wave with a power factor of 1. Is controlled to be constant and DC power is supplied to a load (not shown). That is, when the PWM rectifier 3 is turned on, energy is stored in the AC reactor 2, and when it is turned off, this energy is discharged to the capacitor 4 at a high frequency. The voltage of 4 is controlled to be constant.

この時、蓄電池6は充電ダイオード7及び直流変流器
8を介して充電される。そして、直流変流器8は蓄電池
6の充電電流を検出し、この電流値を所定値以下に制限
するために設けられている。
At this time, the storage battery 6 is charged via the charging diode 7 and the DC current transformer 8. The DC current transformer 8 is provided to detect the charging current of the storage battery 6 and limit the current value to a predetermined value or less.

一方、交流電源1に停電が発生すると、蓄電池6から
放電ダイオード5を介して負荷に直流電力が供給される
ため、電源装置としての無停電化が達成されることにな
る。
On the other hand, when a power failure occurs in the AC power supply 1, DC power is supplied from the storage battery 6 to the load via the discharge diode 5, so that the power supply device is uninterrupted.

(発明が解決しようとする課題) 上述した従来の電源装置においては、交流電源1が停
電したときに蓄電池6から放電ダイオード5を介して直
流出力を得ているため、蓄電池6の電圧変動がそのまま
直流出力電圧の変動となり、その変動幅が大きくなると
いう欠点があった。例えば、蓄電池6として鉛蓄電池を
使用した場合、充電状態(均等電圧)が2.3V/セル、放
電末期の状態(放電終止電圧)が1.6V/セルというよう
に電圧の変動幅が大きい。このため、電源装置の直流出
力端子に直接接続できる負荷が限定されることになり、
負荷に制限を設けない一般的な使い方では、変動幅を小
さく抑えるために、直流出力端子にシリコンドロッパや
チョッパを接続しており、これによって電源装置が大形
で高価格となる問題があった。
(Problem to be Solved by the Invention) In the above-described conventional power supply device, since the DC output is obtained from the storage battery 6 via the discharge diode 5 when the AC power supply 1 fails, the voltage fluctuation of the storage battery 6 remains unchanged. There is a drawback that the DC output voltage fluctuates, and the fluctuation range becomes large. For example, when a lead storage battery is used as the storage battery 6, the voltage fluctuation range is large such that the charge state (equal voltage) is 2.3 V / cell and the end discharge state (discharge end voltage) is 1.6 V / cell. Therefore, the load that can be directly connected to the DC output terminal of the power supply is limited,
In general usage without load limitation, a silicon dropper or a chopper is connected to the DC output terminal in order to suppress the fluctuation range, which causes a problem that the power supply is large and expensive. .

また、この電源装置とインバータとを組み合わせた交
流無停電電源装置(UPS)では、直流出力端子に接続さ
れるインバータとして広範囲の直流入力電圧変動に耐え
るものを使用する必要が生じ、やはり装置全体が大形化
して高価格になる問題があった。
Also, in an AC uninterruptible power supply (UPS) that combines this power supply and an inverter, it is necessary to use an inverter connected to the DC output terminal that can withstand a wide range of DC input voltage fluctuations. There was a problem that it became large and expensive.

本発明は上記問題点を解決するために提案されたもの
で、その目的とするところは、交流電源の停電時におい
て直流出力電圧の変動がなく、しかも小形かつ低価格な
直流無停電電源装置を提供することにある。
The present invention has been proposed in order to solve the above problems, and an object thereof is to provide a direct-current uninterruptible power supply device that does not fluctuate in direct-current output voltage during a power failure of an alternating-current power supply and that is small and inexpensive. To provide.

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明は、交流電源の停電
時に、スイッチ等からなる直流電力供給手段により蓄電
池から高力率コンバータへ直流電力を供給し、高力率コ
ンバータを昇圧チョッパとして動作させることを特徴と
する。
(Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the present invention provides a high power factor converter by supplying direct current power from a storage battery to a high power factor converter by a direct current power supply means such as a switch at the time of power failure of an alternating current power supply. It is characterized in that the rate converter operates as a boost chopper.

(作用) 本発明によれば、交流電源の停電時に、蓄電池から高
力率コンバータへ直流電力を供給して高力率コンバータ
を昇圧チョッパとして動作させることにより、蓄電池電
圧が低下しても電源装置の直流出力電圧を一定に制御す
ることができる。
(Operation) According to the present invention, by supplying DC power from the storage battery to the high power factor converter to operate the high power factor converter as a step-up chopper at the time of power failure of the AC power supply, the power supply device can be operated even if the voltage of the storage battery drops. The DC output voltage of can be controlled to be constant.

また、交流電源が復電した時には交流入力電流が力率
1の正弦波となるように高力率コンバータを制御し、同
時に直流出力電圧を定電圧制御する。
Further, when the AC power supply is restored, the high power factor converter is controlled so that the AC input current becomes a sine wave with a power factor of 1, and at the same time, the DC output voltage is controlled to a constant voltage.

(実施例) 以下、図に沿って本発明の実施例を説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の第1実施例を示すもので、第3図は
同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、
以下、異なる部分を中心に説明する。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, and in FIG. 3, the same components are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
Hereinafter, different parts will be mainly described.

第1図において、交流電源1と交流リアクトル2との
間には第1のスイッチ9が接続され、このスイッチ9及
び交流リアクトル2の接続点と、放電ダイオード5のア
ノードとの間には直流電力供給手段としての第2のスイ
ッチ10が接続されている。また、放電ダイオード5の両
端には、充電ダイオード7及び直流変流器8に加えて第
3のスイッチ11が直列に接続されており、これらの充電
ダイオード7、直流変流器8及びスイッチ11によって蓄
電池6の充電回路が構成されている。
In FIG. 1, a first switch 9 is connected between the AC power supply 1 and the AC reactor 2, and DC power is connected between the connection point of the switch 9 and the AC reactor 2 and the anode of the discharge diode 5. A second switch 10 as a supply means is connected. In addition to the charging diode 7 and the DC current transformer 8, a third switch 11 is connected in series to both ends of the discharging diode 5, and the charging diode 7, the DC current transformer 8 and the switch 11 are connected to each other. A charging circuit for the storage battery 6 is configured.

なお、第3図と同様に、交流リアクトル2、PWM整流
器3及びコンデンサ4によって高力率コンバータが構成
されている。
As in FIG. 3, the AC reactor 2, the PWM rectifier 3 and the capacitor 4 constitute a high power factor converter.

このような構成において、交流電源1が健全なときに
はスイッチ9をオン、スイッチ10をオフ、スイッチ11を
オンにすることにより第3図と等価な回路構成になる。
従って、この状態でPWM整流器3を交流リアクトル2の
電流が力率1の正弦波となるように動作させ、同時にコ
ンデンサ4の電圧が蓄電池6を充電するために必要な電
圧になるように定電圧制御を行う。
In such a configuration, when the AC power source 1 is sound, the switch 9 is turned on, the switch 10 is turned off, and the switch 11 is turned on, so that a circuit configuration equivalent to that shown in FIG. 3 is obtained.
Therefore, in this state, the PWM rectifier 3 is operated so that the current of the AC reactor 2 becomes a sine wave with a power factor of 1, and at the same time, the constant voltage is adjusted so that the voltage of the capacitor 4 becomes a voltage necessary for charging the storage battery 6. Take control.

また、交流電源1が停電したときは、スイッチ9をオ
フ、スイッチ10をオン、スイッチ11をオフにして蓄電池
6の直流電力を高力率コンバータに供給し、PWM整流器
3を昇圧チョッパとして動作させることにより、蓄電池
6の電圧が低下してもPWM整流器3の出力電圧すなわち
コンデンサ4の電圧を蓄電池6の電圧よりも高め、電源
装置の直流出力電圧を一定にするべく制御を行う。
Further, when the AC power supply 1 fails, the switch 9 is turned off, the switch 10 is turned on, and the switch 11 is turned off to supply the DC power of the storage battery 6 to the high power factor converter, and the PWM rectifier 3 is operated as a step-up chopper. As a result, even if the voltage of the storage battery 6 drops, the output voltage of the PWM rectifier 3, that is, the voltage of the capacitor 4 is made higher than the voltage of the storage battery 6, and control is performed so that the DC output voltage of the power supply device becomes constant.

次に、第2図は本発明の第2実施例を示しており、こ
の実施例は交流電源1′が単相の場合のものである。こ
のように単相交流電源を入力とする場合、高力率コンバ
ータは第2図に示すように整流器12、直流リアクトル1
3、昇圧チョッパ14及びコンデンサ4から構成されてお
り、他の構成については第1実施例と同様である。この
ため、第1実施例に比べると第1のスイッチ9を省略す
ることができる。なお、蓄電池6から直流電力を高力率
コンバータへ供給する第2のスイッチ10の一端は、整流
器12の直流出力側に接続されている。
Next, FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, in which the AC power supply 1'is a single phase. When a single-phase AC power source is used as described above, the high power factor converter has a rectifier 12 and a DC reactor 1 as shown in FIG.
3. The boost chopper 14 and the capacitor 4 are included, and other configurations are similar to those of the first embodiment. Therefore, the first switch 9 can be omitted as compared with the first embodiment. In addition, one end of the second switch 10 for supplying DC power from the storage battery 6 to the high power factor converter is connected to the DC output side of the rectifier 12.

この実施例においては、交流電源1の健全時にスイッ
チ10をオフ、スイッチ11をオンとすることによりコンデ
ンサ4の定電圧制御が行われ、また、停電時にはスイッ
チ10をオン、スイッチ11をオフとすることにより、蓄電
池6の電圧が低下しても昇圧チョッパ14によって直流出
力電圧が一定に維持されることになる。
In this embodiment, the constant voltage control of the capacitor 4 is performed by turning off the switch 10 and turning on the switch 11 when the AC power source 1 is healthy, and when the power failure occurs, the switch 10 is turned on and the switch 11 is turned off. As a result, even if the voltage of the storage battery 6 drops, the boost chopper 14 keeps the DC output voltage constant.

なお、図示されていないが、本発明は直流出力端子に
負荷としてのインバータを接続し、このインバータによ
り直流/交流変換を行って最終的な負荷に交流電力を供
給する交流無停電電源装置にも勿論適用することができ
る。
Although not shown, the present invention is also applicable to an AC uninterruptible power supply device in which an inverter as a load is connected to a DC output terminal, DC / AC conversion is performed by this inverter, and AC power is supplied to a final load. Of course, it can be applied.

(発明の効果) 以上述べたように本発明によれば、交流電源の停電時
に、蓄電池電圧を昇圧チョッパとしての高力率コンバー
タにより昇圧して直流出力を得るようにしているため、
従来の電源装置に比べて直流出力電圧の変動幅を小さく
抑えることができる。例えば、蓄電池として鉛蓄電池を
使用した場合、従来では前述の如く1.6V/セル(放電
時)から2.3V/セル(充電時)の範囲で変動していた
が、本発明では蓄電池を放電終止電圧(1.6V/セル)ま
で放電させたときでも充電状態の電圧は2V/セルとなる
ため、変動範囲は2V/セル(復電時短時間)から2.3V/セ
ル(充電時)となる。
(Effect of the invention) As described above, according to the present invention, when the AC power supply is interrupted, the storage battery voltage is boosted by the high power factor converter as the boost chopper to obtain the DC output.
The fluctuation range of the DC output voltage can be suppressed smaller than that of the conventional power supply device. For example, when a lead storage battery is used as the storage battery, conventionally, it varies in the range of 1.6 V / cell (during discharge) to 2.3 V / cell (during charge) as described above. Even when discharged to (1.6V / cell), the charged state voltage is 2V / cell, so the range of fluctuation is from 2V / cell (short time at power recovery) to 2.3V / cell (at charging).

このように本発明では、直流出力電圧の変動範囲を小
さく抑えられるため、 従来のようにシリコンドロッパやチョッパを用いる必
要がなくなり、電源装置を小形、低価格にすることがで
き、 直流出力端子にインバータを接続して構成される交流
無停電電源装置にあって、インバータの直流入力電圧の
変動が小さくなるため、インバータとして小形、低価格
なものを使用することができる。
As described above, in the present invention, since the fluctuation range of the DC output voltage can be suppressed to be small, it is not necessary to use a silicon dropper or a chopper as in the conventional case, and the power supply device can be downsized and low cost, and the DC output terminal can be used. In an AC uninterruptible power supply configured by connecting an inverter, a small and low-priced inverter can be used because the fluctuation of the DC input voltage of the inverter is small.

等の効果を有する。And so on.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の第1実施例を示す回路図、第2図は本
発明の第2実施例を示す回路図、第3図は従来技術を示
す回路図である。 1,1′……交流電源、2……交流リアクトル 3……PWM整流器、4……コンデンサ 5……放電ダイオード、6……蓄電池 7……充電ダイオード、8……直流変流器 9〜11……スイッチ、12……整流器 13……直流リアクトル、14……昇圧チョッパ
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional technique. 1, 1 '... AC power supply, 2 ... AC reactor 3 ... PWM rectifier, 4 ... Capacitor 5 ... Discharge diode, 6 ... Storage battery 7 ... Charging diode, 8 ... DC current transformer 9-11 ...... Switch, 12 …… Rectifier 13 …… DC reactor, 14 …… Boost chopper

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】交流電源に接続され、かつ、スイッチング
動作により交流入力電流を高力率の正弦波としつつ交流
電力を直流電力に変換して負荷に給電する高力率コンバ
ータと、 このコンバータの直流出力側に接続されて平常時充電さ
れ、前記交流電源の停電時に負荷に給電する蓄電池とを
備えた直流無停電電源装置において、 前記交流電源の停電時に、前記蓄電池から前記コンバー
タに直流電力を供給する直流電力供給手段を設け、前記
停電時に前記コンバータを昇圧チョッパとして動作させ
ることを特徴とする直流無停電電源装置。
1. A high power factor converter which is connected to an alternating current power source and which converts alternating current power into direct current power and supplies the load while converting an alternating current input current into a sine wave of high power factor by a switching operation, and a converter of this converter. In a DC uninterruptible power supply device that is connected to a DC output side and is normally charged, and includes a storage battery that supplies power to a load when the AC power supply fails, when the AC power supply fails, DC power is supplied from the storage battery to the converter. A DC uninterruptible power supply, characterized in that it is provided with a DC power supply means for supplying, and the converter is operated as a step-up chopper at the time of the power failure.
JP1089978A 1989-04-10 1989-04-10 DC uninterruptible power supply Expired - Lifetime JP2568271B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1089978A JP2568271B2 (en) 1989-04-10 1989-04-10 DC uninterruptible power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1089978A JP2568271B2 (en) 1989-04-10 1989-04-10 DC uninterruptible power supply

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02269426A JPH02269426A (en) 1990-11-02
JP2568271B2 true JP2568271B2 (en) 1996-12-25

Family

ID=13985761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1089978A Expired - Lifetime JP2568271B2 (en) 1989-04-10 1989-04-10 DC uninterruptible power supply

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2568271B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2704208B2 (en) * 1989-07-12 1998-01-26 日本電信電話株式会社 DC power supply system
JPH0576142A (en) * 1991-09-10 1993-03-26 Nec Corp Power supply circuit stabilizing battery backup dc
JP2005261118A (en) * 2004-03-12 2005-09-22 Densei Lambda Kk Voltage drop protective device
JP4770325B2 (en) * 2005-08-18 2011-09-14 富士電機株式会社 Instantaneous low backup device
WO2009060619A1 (en) * 2007-11-09 2009-05-14 Ntt Data Ex Techno Corporation Power supply providing system
JP5221286B2 (en) * 2007-11-09 2013-06-26 エヌ・ティ・ティ・データ先端技術株式会社 Power supply system

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02269426A (en) 1990-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kwon et al. Improved single-phase line-interactive UPS
US7432617B2 (en) Uninterruptible power system
JPH07123609A (en) Feeding system for fuel cell
US6960901B2 (en) Bi-directional DC/DC power converter having a neutral terminal
JP2568271B2 (en) DC uninterruptible power supply
JPH11178216A (en) Uninterruptible power unit
JPH11113191A (en) Uninterruptible power-supply apparatus and its charging control method
JP4370965B2 (en) Power converter
JPH04304160A (en) Dc power supply with battery backup function
JP4389387B2 (en) Uninterruptible power system
JPH06266455A (en) Photovoltaic power generating equipment capable of jointly using battery
JPH07115773A (en) Uninterruptibe power source
JPH07108092B2 (en) AC power supply
JP2001078460A (en) Uninterruptibe power source having backup circuit
JPH1118319A (en) Electric power storage power convertor
JP2956372B2 (en) Uninterruptible power system
JP2673921B2 (en) Uninterruptible power system
JP2003180085A (en) Power conversion device
JPS605779A (en) Control power source circuit of inverter
JPS62152341A (en) Switching regulator source
JPH09130995A (en) Uninterruptive power supply
JP2004215411A (en) Power factor improvement method of power supply system, power supply system, switching power supply, and uninterruptible power supply
JP7027576B1 (en) Uninterruptible power supply system
JPH0638405A (en) Uninterruptible ac power supply device
JPH01122329A (en) Power converting device