JP3898355B2 - Uninterruptible power system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は商用電力を受電中はその商用電力を負荷へ供給すると共に充電器で蓄電池に充電し、停電になると、蓄電池の電力を昇圧回路で昇圧し、その昇圧出力をインバータで交流電力に変換し、その交流電力を負荷へ供給する無停電電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5に従来の無停電電源装置を示す。商用電源11からの商用電力は出力切替リレー12を介して負荷13へ供給される。また充電器14により商用電力が蓄電池15に対し充電している。
停電になると、停電検出制御部16で停電を検出し、出力切替リレー12をインバータ17側に切替え、また昇圧回路18、インバータ17を起動する。蓄電池15よりの例えば36〜60Vの電力が昇圧回路18で例えば165Vに昇圧され、その165Vの直流電力がインバータ17で100Vの交流電力に変換され、その交流電力が出力切替リレー12を通じて負荷13へ供給される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
停電になった時に、切替リレー12が切替られるのは4〜8ミリ秒程度で行われる。一方、蓄電池15の電圧は36〜60V程度であり、商用電力が負荷13に供給されている状態では、昇圧回路18の出力側の電圧は蓄電池15の出力電圧と同程度になっている。停電になって昇圧回路18、インバータ17が起動され、負荷13に100Vの交流電力を供給するには、昇圧回路18の出力電圧が165V程度になる必要がある。つまり、昇圧回路18の出力電圧は36〜60Vから165Vに高められる必要があるが、図6Aの破線で示すようにこの昇圧に8ミリ秒以上の時間がかかった。このため従来は停電になり、インバータ17の出力が負荷13へ供給されるようになった当初は図6Bの破線で示すように、100V以下の交流電力が負荷13に供給されるという問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば商用電力受電中に、昇圧回路の出力側を、蓄電池の電圧よりも高い電圧に保持する手段が設けられる。
この構成により、停電になった時に、昇圧回路の出力電圧が、従来よりも短時間で所定の電圧になり、停電時に、インバータ出力電圧として、切替え当初から所要のものが得られる。
【0005】
【発明の実施の形態】
図1にこの発明の第1実施例を示し、図5と対応する部分に同一符号を付けてある。充電器14において、商用電力は整流器20で整流されてコンデンサ21に充電され、その充電電力はトランス22、スイッチングトランジスタ23、整流用ダイオード24、コンデンサ25により、所定の直流電圧に変換され、その直流電圧で蓄電池15に対する充電が行われる。スイッチングトランジスタ23は充電制御部26によりスイッチング制御が行われる。
【0006】
昇圧回路18では蓄電池15の出力がコンデンサ28に充電され、コンデンサ28と並列に、インダクタ29とスイッチングトランジスタ31の直列回路が接続され、スイッチングトランジスタ31と並列に、整流用ダイオード32を通じてコンデンサ33が接続され、トランジスタ31は駆動回路34によりスイッチング制御される。コンデンサ28の電力が昇圧されてコンデンサ33に充電される。昇圧回路18はDC−DCコンバータである。
【0007】
昇圧回路18のコンデンサ33の両端間の電力は、インバータ17へ供給される。インバータ17は駆動回路35により各スイッチング素子が制御される。商用電力は停電検出回路16aに分岐供給され、停電が検出されると、その検出出力が制御部16bへ供給され、また出力切替リレー12へ供給され、その切替えが制御される。制御部16bは駆動回路34,35に対し、起動指令を出す。図に示していないが、停電中に昇圧回路18の出力電圧を、またインバータ17の出力電圧をそれぞれ一定値に保持する制御手段が設けられている。
【0008】
この実施例では充電器14のトランス22の2次巻線に、3次巻線41が巻き上げられ、その3次巻線41の巻き上げ端が整流用ダイオード42を通じて、ダイオード32とコンデンサ33の接続点に接続される。トランス22の3次巻線41と整流用ダイオード42によって補助昇圧回路が構成される。
この構成により、商用電力を受電中は、ダイオード42を通じて、コンデンサ33に対する充電が行われ、コンデンサ33は、蓄電池15の出力電圧、つまり例えば30〜60Vより高い、例えば130Vに保持される。
【0009】
この状態で停電になると、昇圧回路18の出力は130Vから上昇を開始するため、図6Aの実線に示すように、短時間で規格値165Vになる。従って、負荷13がインバータ17側に切替わった時には、図6Bに実線で示すように、負荷13には100Vの交流電力が供給される。なお昇圧回路18が昇圧動作中において、ダイオード42により、コンデンサ33の負荷が充電器14側に流れるおそれはない。この実施例では補助昇圧回路の3次巻線41としてトランス22の2次巻線に直接接続されたものを用いたが、2次巻線に直接接続されない3次巻線(補助巻線)41を用いても良い。
【0010】
この発明の第2の実施例では図2に図1と対応する部分に同一符号を付けて示すように昇圧回路18の出力電圧が、間欠制御部43へ分圧回路44を通じて分岐印加される。間欠制御部43では非停電中において、昇圧回路18の出力電圧が例えば前記130V(第1基準電圧値)以下になると、これを検出して駆動回路34を起動し、昇圧回路18を動作させ、昇圧回路18の出力電圧が規格値、前記例では165V(第2基準電圧値)を超えると、これを検出して、駆動回路34の動作を停止し、昇圧回路18の動作を停止する。
【0011】
この構成により、商用電力を受電中は、昇圧回路18の出力は130〜165Vに保持される。従って、停電になった時に、従来よりも短時間で昇圧回路18の出力電圧は規格値になり、負荷13がインバータ17側に切替わった当初から、100Vの交流電力が負荷13に供給される。
図3にこの発明の第3の実施例を示す。この図では図2中の間欠制御部43と分圧回路44を省略して、周期的制御部45を設けた場合である。つまり、昇圧回路18の出力低下(165V→130V)に要する時間と、昇圧回路18の起動により出力が回復する(130V→165V)時間とが分かっていれば、それらを休止時間、起動時間として設定したタイマー回路を有する周期的制御部45により昇圧回路18を周期的に駆動させたのがこの第3の実施例である。
【0012】
また、第1の実施例と第2の実施例又は第3の実施例を合成して使用することも可能であり、その前者の例を図4に図1、図2と対応する部分に同一符号を付けて示し、説明は省略する。
【0013】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、商用電力を受電中に、昇圧回路18の出力側が、蓄電池15の電圧より高い電圧、つまり昇圧回路18の出力電圧の規格値例えば165Vに比較的近い電圧になっているため、停電になり、負荷13がインバータ17側に切替わる短時間の間に、昇圧回路18の出力電圧が規格値となり、100Vの交流電力がインバータ17から負荷13に、切替わった初めから供給される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例を示す図。
【図2】この発明の第2の実施例を示す図。
【図3】この発明の第3の実施例を示す図。
【図4】この発明の更に他の実施例を示す図。
【図5】従来の無停電電源装置の概要を示すブロック図。
【図6】商用電力受電中から停電になった場合における昇圧回路18の出力電圧、負荷13に供給される電圧を示す図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In this invention, while receiving commercial power, the commercial power is supplied to the load and charged to the storage battery with a charger. When a power failure occurs, the power of the storage battery is boosted with a booster circuit, and the boosted output is converted to AC power with an inverter. And an uninterruptible power supply for supplying the AC power to the load.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 shows a conventional uninterruptible power supply. Commercial power from the
When a power failure occurs, the power failure
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
When a power failure occurs, the
[0004]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, there is provided means for holding the output side of the booster circuit at a voltage higher than the voltage of the storage battery during commercial power reception.
With this configuration, when a power failure occurs, the output voltage of the booster circuit becomes a predetermined voltage in a shorter time than in the prior art, and when the power failure occurs, the required inverter output voltage is obtained from the beginning of switching.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which parts corresponding to those in FIG. In the
[0006]
In the
[0007]
Power between both ends of the
[0008]
In this embodiment, a
With this configuration, while receiving commercial power, the
[0009]
When a power failure occurs in this state, the output of the
[0010]
In the second embodiment of the present invention, the output voltage of the
[0011]
With this configuration, the output of the
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. In this figure, the
[0012]
It is also possible to combine and use the first embodiment and the second embodiment or the third embodiment. The former example is the same as the portion corresponding to FIGS. 1 and 2 in FIG. Reference numerals are attached and description is omitted.
[0013]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, while receiving commercial power, the output side of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing still another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing an outline of a conventional uninterruptible power supply.
6 is a diagram showing the output voltage of the
Claims (3)
停電になると、上記蓄電池の電力を昇圧回路で昇圧し、その昇圧出力をインバータで交流電力に変換し、その交流電力を上記負荷へ供給する無停電電源装置において、
商用電力受電中に、上記昇圧回路の出力側を、上記蓄電池の電圧より高い電圧に保持する手段が設けられ、
上記昇圧回路の出力側を高い電圧に保持する手段は、上記充電器のトランスを用いた補助昇圧回路で構成されていることを特徴とする無停電電源装置。While receiving commercial power, supply the commercial power to the load and charge the storage battery with the charger.
When a power failure occurs, the power of the storage battery is boosted by a booster circuit, the boosted output is converted to AC power by an inverter, and the AC power is supplied to the load in the uninterruptible power supply,
Means is provided for holding the output side of the booster circuit at a voltage higher than the voltage of the storage battery during commercial power reception .
It said means for holding the high voltage output side of the booster circuit, uninterruptible power supply characterized that you have been configured by the auxiliary booster circuit using a transformer of the charger.
停電になると、上記蓄電池の電力を昇圧回路で昇圧し、その昇圧出力をインバータで交流電力に変換し、その交流電力を上記負荷へ供給する無停電電源装置において、
商用電力受電中に、上記昇圧回路の出力側を、上記蓄電池の電圧より高い電圧に保持する手段が設けられ、
上記昇圧回路の出力側を高い電圧に保持する手段は、上記昇圧回路の出力電圧を検知する手段と、その検出電圧が第1基準電圧値以下になると上記昇圧回路の駆動回路を起動し、上記検知電圧が上記第1基準電圧より高い第2基準電圧以上になると上記駆動回路の駆動を停止する手段とよりなることを特徴とする無停電電源装置。While receiving commercial power, supply the commercial power to the load and charge the storage battery with the charger.
When a power failure occurs, the power of the storage battery is boosted by a booster circuit, the boosted output is converted to AC power by an inverter, and the AC power is supplied to the load in the uninterruptible power supply,
Means is provided for holding the output side of the booster circuit at a voltage higher than the voltage of the storage battery during commercial power reception .
The means for holding the output side of the booster circuit at a high voltage includes a means for detecting the output voltage of the booster circuit, and activates the drive circuit of the booster circuit when the detected voltage is equal to or lower than a first reference voltage value. the uninterruptible power supply detection voltage, wherein more Rukoto and means for stopping the driving of the first reference voltage becomes higher than the higher second reference voltage when the drive circuit.
停電になると、上記蓄電池の電力を昇圧回路で昇圧し、その昇圧出力をインバータで交流電力に変換し、その交流電力を上記負荷へ供給する無停電電源装置において、
商用電力受電中に、上記昇圧回路の出力側を、上記蓄電池の電圧より高い電圧に保持する手段が設けられ、
上記昇圧回路の出力側を高い電圧に保持する手段は、上記昇圧回路を周期的に動作させる手段であることを特徴とする無停電電源装置。While receiving commercial power, supply the commercial power to the load and charge the storage battery with the charger.
When a power failure occurs, the power of the storage battery is boosted by a booster circuit, the boosted output is converted to AC power by an inverter, and the AC power is supplied to the load in the uninterruptible power supply,
Means is provided for holding the output side of the booster circuit at a voltage higher than the voltage of the storage battery during commercial power reception .
It said means for holding the high voltage output side of the booster circuit, uninterruptible power supply, wherein means der Rukoto for operating the booster circuit periodically.
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