JP4110565B2

JP4110565B2 - Unit type uninterruptible power supply

Info

Publication number: JP4110565B2
Application number: JP2001223603A
Authority: JP
Inventors: 克也平地; 克彦加納; 博行中村
Original assignee: GS Yuasa Corp
Current assignee: GS Yuasa Corp
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2021-07-24
Also published as: JP2003037947A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はユニット式無停電電源装置に関するもので、さらに詳しく言えば、三相交流電源からの三相交流電力を無停電の三相交流出力に変換するのを、一対の入力端子と一対の出力端子とを有する２ｎ台の電源ユニットを用いてｎ台の電源ユニットからなる構成にしたユニット式無停電電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
三相交流電源からの三相交流電力を無停電の三相交流出力に変換するユニット式無停電電源装置を、図６に示したように、電源ユニット１０の入力端子１０１，１０２に三相交流電源からのＲ相電力とＳ相電力を入力し、出力端子１０３，１０４に三相交流出力のＵ相電力とＶ相電力を得、前記電源ユニット２０の入力端子２０１，２０２に三相交流電源からのＳ相電力とＴ相電力を入力し、出力端子２０３，２０４に三相交流出力のＶ相電力とＷ相電力を得、前記電源ユニット３０の入力端子３０１，３０２に三相交流電源からのＴ相電力とＲ相電力を入力し、出力端子３０３，３０４に三相交流出力のＷ相電力とＵ相電力を得る、Δ結線で構成しようとすると、Ｒ相とＵ相、Ｓ相とＶ相、Ｔ相とＷ相がそれぞれ短絡状態になるため、三相交流電源からの三相交流電力を無停電の三相交流出力に変換する電源ユニットと、単相交流電源からの単相交流電力を無停電の単相交流出力に変換する電源ユニットとは別のものを準備する必要があった。
【０００３】
すなわち、一対の入力端子１０１Ａ，１０２Ａと一対の出力端子１０３Ａ，１０４Ａとを有し、商用トランス１７Ａによって入出力間が絶縁された電源ユニット１０Ａ、一対の入力端子２０１Ａ，２０２Ａと一対の出力端子２０３Ａ，２０４Ａとを有し、商用トランス２７Ａによって入出力間が絶縁された電源ユニット２０Ａ、一対の入力端子３０１Ａ，３０２Ａと一対の出力端子３０３Ａ，３０４Ａとを有し、商用トランス３７Ａによって入出力間が絶縁された電源ユニット３０Ａを用いて図４のように構成するか、一対の入力端子１０１Ｂ，１０２Ｂと一対の出力端子１０３Ｂ，１０４Ｂとを有し、高周波トランス１７Ｂによって入出力間が絶縁された電源ユニット１０Ｂ、一対の入力端子２０１Ｂ，２０２Ｂと一対の出力端子２０３Ｂ，２０４Ｂとを有し、高周波トランス２７Ｂによって入出力間が絶縁された電源ユニット２０Ｂ、一対の入力端子３０１Ｂ，３０２Ｂと一対の出力端子３０３Ｂ，３０４Ｂとを有し、高周波トランス３７Ｂによって入出力間が絶縁された電源ユニット３０Ｂを用いて図５のように構成する必要があった。
【０００４】
なお、図６において、電源ユニット１０は、その入力端子１０１，１０２に入力されたＲ−Ｓ相間電力をスイッチングして直流中間出力を得る入力側電力変換部１１と、この直流中間出力を平滑するコンデンサ１２，１３と、前記直流中間出力をスイッチングして出力端子１０３，１０４に三相交流出力のＵ相電力とＶ相電力を得る出力側電力変換部１４とを有し、前記電源ユニット２０は、その入力端子２０１，２０２に入力されたＳ−Ｔ相間電力をスイッチングして直流中間出力を得る入力側電力変換部２１と、この直流中間出力を平滑するコンデンサ２２，２３と、前記直流中間出力をスイッチングして出力端子２０３，２０４に三相交流出力のＶ相電力とＷ相電力を得る出力側電力変換部２４とを有し、前記電源ユニット３０は、その入力端子３０１，３０２に入力されたＴ−Ｒ相間電力をスイッチングして直流中間出力を得る入力側電力変換部３１と、この直流中間出力を平滑するコンデンサ３２，３３と、前記直流中間出力をスイッチングして出力端子３０３，３０４に三相交流出力のＷ相電力とＵ相電力を得る出力側電力変換部３４とを有しており、図４の電源ユニット１０Ａ，２０Ａ，３０Ａと図５の電源ユニット１０Ｂ，２０Ｂ，３０Ｂにも同じ機能の部位を有している。また、図示していないが、図６の電源ユニット１０，２０，３０のコンデンサ１２，１３，２２，２３，３２，３３、図４の電源ユニット１０Ａ，２０Ａ，３０Ａのコンデンサ１２Ａ，１３Ａ，２２Ａ，２３Ａ，３２Ａ，３３Ａ、図５の電源ユニット１０Ｂ，２０Ｂ，３０Ｂのコンデンサ１２Ｂ，２２Ｂ，３２Ｂには蓄電池が並列に接続され、三相交流出力が無停電化されている。
【０００５】
一方、近年、上記したようなユニット式無停電電源装置は、負荷の容量に応じてユニットを増減するだけで多様に対応できる、負荷の分散化によって負荷ごとに無停電電源装置を設ける必要がある、ユニットに対する小型化や軽量化の要求が高まってきている、といった状況下にある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述した、一対の入力端子１０１，１０２と一対の出力端子１０３，１０４とを有した電源ユニット１０、一対の入力端子２０１，２０２と一対の出力端子２０３，２０４とを有した電源ユニット２０、一対の入力端子３０１，３０２と一対の出力端子３０３，３０４とを有した電源ユニット３０は、重量のある商用トランスがないため、小型化や軽量化の要求には対応できるものの、Ｒ相とＵ相、Ｓ相とＶ相、Ｔ相とＷ相がそれぞれ短絡状態になるという問題があった。
【０００７】
また、前述した、一対の入力端子１０１Ａ，１０２Ａと一対の出力端子１０３Ａ，１０４Ａとを有した電源ユニット１０Ａ、一対の入力端子２０１Ａ，２０２Ａと一対の出力端子２０３Ａ，２０４Ａとを有した電源ユニット２０Ａ、一対の入力端子３０１Ａ，３０２Ａと一対の出力端子３０３Ａ，３０４Ａとを有した電源ユニット３０Ａは、単相交流電源からの単相交流電力を無停電の単相交流出力に変換するためのものと、三相交流電源からの三相交流電力を無停電の三相交流出力に変換するためのものとに使用できるため、汎用性の点では好ましいものの、重量のある商用トランス１７Ａ，２７Ａ，３７Ａがあるため、小型化や軽量化の点で問題があった。
【０００８】
また、前述した、一対の入力端子１０１Ｂ，１０２Ｂと一対の出力端子１０３Ｂ，１０４Ｂとを有した電源ユニット１０Ｂ、一対の入力端子２０１Ｂ，２０２Ｂと一対の出力端子２０３Ｂ，２０４Ｂとを有した電源ユニット２０Ｂ、一対の入力端子３０１Ｂ，３０２Ｂと一対の出力端子３０３Ｂ，３０４Ｂとを有した電源ユニット３０Ｂは、単相交流電源からの単相交流電力を無停電の単相交流出力に変換するためのものと、三相交流電源からの三相交流電力を無停電の三相交流出力に変換するためのものとに使用でき、重量のある商用トランスもないため、汎用性の点と小型化や軽量化の点では好ましいものの、高周波トランス１７Ｂ，２７Ｂ，３７Ｂで絶縁しているため、回路が複雑になって、変換効率やコストの点で問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のユニット式無停電電源装置は、つぎの構成を備えている。
（１）一対の入力端子と一対の出力端子とを有する電源ユニットを２ｎ台備え、この２ｎ台の電源ユニットは、入力端子に三相交流電源からのＲ相電力とＳ相電力が入力され、Ｒ−Ｓ相間電力をスイッチングして直流中間出力を得る入力側電力変換部と前記直流中間出力をスイッチングして出力端子に三相交流出力のＵ相電力とＶ相電力を得る出力側電力変換部とを有する、少なくとも１台の電源ユニットからなる第１電源ブロックと、入力端子に三相交流電源からのＳ相電力とＴ相電力が入力され、Ｓ−Ｔ相間電力をスイッチングして直流中間出力を得る入力側電力変換部と前記直流中間出力をスイッチングして出力端子に三相交流出力のＶ相電力とＷ相電力を得る出力側電力変換部とを有する、少なくとも１台の電源ユニットからなる第２電源ブロックとに分割されている。
（２）前記Ｓ相電力が入力される入力端子の電位と前記Ｖ相電力が出力される出力端子の電位を共通にするための共通電位線が設けられている。
（３）蓄電池を、一方の端子が前記共通電位線に接続されるように設けている。
（４）前記電源ユニットは、第１コンデンサと第２コンデンサとを備え、第１コンデンサの他端と第２コンデンサの一端とが接続されて直列接続回路を構成している。
（５）前記第１コンデンサの他端と前記第２コンデンサの一端とは前記共通電位線に接続され、前記第１コンデンサの一端と前記第２コンデンサの他端との間に直流中間出力が供給されるように設けられている。
（６）第１巻線と第２巻線を有するチョークコイルが備えられており、前記チョークコイルのセンタータップは前記共通電位線に、前記第１巻線は第１ダイオードを介して前記第２コンデンサの他端に、前記第２巻線は第２ダイオードを介して前記第１コンデンサの一端にそれぞれ接続されている。
（７）スイッチング素子が、その一端が前記チョークコイルの第２巻線と前記第２ダイオードとの接続点に、他端が前記蓄電池の他方の端子に接続されるように設けられている。
これにより、重量のある商用トランスを用いることなく、回路の複雑化による変換効率やコストの点で問題になることなく、単相交流電源から単相交流電力が入力される場合は、２ｎ台の電源ユニットを並列運転して単相交流出力を得るように構成でき、三相交流電源から三相交流電力が入力される場合は、ｎ台の電源ユニットを並列運転して三相交流出力を得るように構成することができる。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のユニット式無停電電源装置において、蓄電池は共通電位線とスイッチング素子の他端との間に１組設けられ、第１コンデンサと第２コンデンサとの直列接続回路、第１巻線と第２巻線を有するチョークコイルおよびスイッチング素子は、各電源ブロックを構成する電源ユニットごとに設けられていることを特徴とするユニット式無停電電源装置であり、これにより、蓄電池を搭載しない電源ユニットを用いて装置を構成することができるので、電源ユニットの着脱を容易に行うことができるとともに、電源ユニットごとの交換や保守管理を容易に行うことができる。
【００１１】
以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明の実施の形態に係るユニット式無停電電源装置の回路図であり、その符号は図４〜図６の符号と共通にしている。
【００１３】
本発明の実施の形態に係るユニット式無停電電源装置は、図１に示したように、つぎの構成を備えている。
（１）一対の入力端子と一対の出力端子とを有する２台の電源ユニット１０₁ ，１０₂ を備え、入力端子１０１₁ ，１０２₁ に三相交流電源からのＲ相電力とＳ相電力が入力され、Ｒ−Ｓ相間電力をスイッチングして直流中間出力を得る入力側電力変換部１１₁ と前記直流中間出力をスイッチングして出力端子１０３₁ ，１０４₁ に三相交流出力のＵ相電力とＶ相電力を得る出力側電力変換部１４₁ とを有する電源ユニット１０₁から構成される第１電源ブロック１００₁ と、入力端子１０１₂ ，１０２₂ に三相交流電源からのＴ相電力とＳ相電力が入力され、Ｓ−Ｔ相間電力をスイッチングして直流中間出力を得る入力側電力変換部１１₂ と前記直流中間出力をスイッチングして出力端子１０３₂ ，１０４₂ に三相交流出力のＷ相電力とＶ相電力を得る出力側電力変換部１４₂ とを有する電源ユニット１０₂ から構成される第２電源ブロック１００₂ とに分割されている。
（２）前記Ｓ相電力が入力される入力端子１０２₁ ，１０２₂ の電位と前記Ｖ相電力が出力される出力端子１０４₁ ，１０４₂ の電位を共通にするための共通電位線が設けられている。
（３）蓄電池１５を、一方の端子１５ａが前記共通電位線に接続されるように設けている。
（４）電源ユニット１０₁ は、第１コンデンサ１２₁ と第２コンデンサ１３₁ とを備え、第１コンデンサ１２ ₁ の他端と第２コンデンサ１３ ₁ の一端とが接続されて直列接続回路を構成している。
（５）第１コンデンサ１２₁ の他端と第２コンデンサ１３₁ の一端とは前記共通電位線に接続され、第１コンデンサ１２₁ の一端と第２コンデンサ１３₁ の他端との間に直流中間出力が供給されるように設けられている。
（６）第１巻線１８−１₁ と第２巻線１８−２₁ を有するチョークコイル１８₁ が備えられており、チョークコイル１８ ₁ のセンタータップは前記共通電位線に、第１巻線１８−１₁ は第１ダイオード１９−１₁ を介して前記第２コンデンサ１３₁ の他端に、第２巻線１８−２₁ は第２ダイオード１９−２₁ を介して前記第１コンデンサ１２₁ の一端にそれぞれ接続されている。
（７）スイッチング素子１６₁ が、一端１６ａ₁ が前記チョークコイル１８₁ の第２巻線１８−２₁ と第２ダイオード１９−２₁ との接続点に、他端１６ｂ₁ が前記蓄電池１５の他方の端子１５ｂに接続されるように設けられている。
（８）電源ユニット１０₂ は、第１コンデンサ１２₂ と第２コンデンサ１３₂ とを備え、第１コンデンサ１２ ₂ の他端と第２コンデンサ１３ ₂ の一端とが接続されて直列接続回路を構成している。
（９）第１コンデンサ１２₂ の他端と第２コンデンサ１３₂ の一端とは前記共通電位線に接続され、第１コンデンサ１２₂ の一端と第２コンデンサ１３₂ の他端との間に直流中間出力が供給されるように設けられている。
（１０）第１巻線１８−１₂ と第２巻線１８−２₂ を有するチョークコイル１８₂ が備えられており、チョークコイル１８ ₂ のセンタータップが前記共通電位線に、第１巻線１８−１₂ が第１ダイオード１９−１₂ を介して前記第２コンデンサ１３₂ の他端に、第２巻線１８−２₂ が第２ダイオード１９−２₂ を介して前記第１コンデンサ１２₂ の一端にそれぞれ接続されている。
（１１）スイッチング素子１６₂ が、一端１６ａ₂ が前記チョークコイル１８₂ の第２巻線１８−２₂と第２ダイオード１９−２₂ との接続点に、他端１６ｂ₂ が前記蓄電池１５の他方の端子１５ｂに接続されるように設けられている。
【００１４】
上記した実施の形態によれば、三相交流電源に対し、第１電源ブロック１００₁のＲ相電力が入力される入力端子１０１₁、Ｓ相電力が入力される入力端子１０２₁、第２電源ブロック１００₂のＳ相電力が入力される入力端子１０２₂、Ｔ相電力が入力される入力端子１０１₂をＶ結線で構成しているため、出力容量は２台の電源ユニット１０₁，１０₂の容量の８６．６％になるものの、図４に示した電源ユニット１０Ａ，２０Ａ，３０Ａや図５に示した電源ユニット１０Ｂ，２０Ｂ，３０Ｂのような絶縁をしなくても、単相交流電源に使用できる電源ユニットと三相交流電源とが共用できるユニット式無停電電源装置を得ることができる。
【００１５】
次に、図２に示した実施の形態は、第１電源ブロック１００₁ を構成する電源ユニットを１０₁ 〜１０_n のｎ台として、それぞれを並列に接続し、第２電源ブロック１００₂ を構成する電源ユニットを１０_n+1 〜１０_2nのｎ台として、それぞれを並列に接続するとともに、つぎの構成としたものである。
（１）電源ユニット１０₁ 〜１０ _n は、第１コンデンサ１２₁ 〜１２ _nと第２コンデンサ１３₁ 〜１３ _nとの直列接続回路をそれぞれ備えている。
（２）電源ユニット１０₁〜１０_n の、第１コンデンサ１２₁ 〜１２_n の他端と第２コンデンサ１３₁ 〜１３_n の一端とは、前記共通電位線に接続され、第１コンデンサ１２₁ 〜１２_n の一端と第２コンデンサ１３₁ 〜１３_n の他端との間に直流中間出力が供給されるように設けられている。
（３）第１巻線１８−１₁ 〜１８−１ _nと第２巻線１８−２₁ 〜１８−２ _nを有するチョークコイル１８₁ 〜１８ _n が備えられており、チョークコイル１８ ₁ 〜１８ _n のセンタータップが前記共通電位線に、第１巻線１８−１₁ 〜１８−１ _nが第１ダイオード１９−１₁ 〜１９−１ _nを介して前記第２コンデンサ１３₁ 〜１３ _nの他端に、第２巻線１８−２₁ 〜１８−２ _nが第２ダイオード１９−２₁ 〜１９−２ _nを介して前記第１コンデンサ１２₁ 〜１２ _nの一端にそれぞれ接続されている。
（４）スイッチング素子１６₁ 〜１６_n が、一端１６ａ₁ 〜１６ａ _nが前記チョークコイル１８₁ 〜１８ _nの第２巻線１８−２₁ 〜１８−２ _nと第２ダイオード１９−２₁ 〜１９−２ _nとの接続点に、他端１６ｂ₁ 〜１６ｂ_n が前記蓄電池１５の他方の端子１５ｂに接続されるように設けられている。
（５）電源ユニット１０_n+1 〜１０_2nの、第１コンデンサ１２_n+1 〜１２_2nの他端と第２コンデンサ１３_n+1 〜１３_2nの一端とは、前記共通電位線に接続され、第１コンデンサ１２_n+1 〜１２_2nの一端と第２コンデンサ１３_n+1 〜１３_2nの他端との間に直流中間出力が供給されるように設けられている。
（６）第１巻線１８−１_n+1 と第２巻線１８−２_n+1 を有するチョークコイル１８n+1 が備えられており、チョークコイル１８ _n+1 のセンタータップが前記共通電位線に、第１巻線１８−１_n+1 が第１ダイオード１９−１_n+1 を介して前記第２コンデンサ１３_n+1 の他端に、第２巻線１８−２_n+1 が第２ダイオード１９−２_n+1 を介して前記第１コンデンサ１２_n+1 の一端にそれぞれ接続され、…、第１巻線１８−１_2nと第２巻線１８−２_2nを有するチョークコイル１８_2n が備えられており、チョークコイル１８ _2n のセンタータップが前記共通電位線に、第１巻線１８−１_2nが第１ダイオード１９−１_2nを介して前記第２コンデンサ１３_2nの他端に、第２巻線１８−２_2nが第２ダイオード１９−２_2nを介して前記第１コンデンサ１２_2nの一端にそれぞれ接続されている。
（７）スイッチング素子１６_n+1 〜１６_2n が、一端１６ａ_n+1 が前記チョークコイル１８_n+1 の第２巻線１８−２_n+1 と第２ダイオード１９−２_n+1 との接続点に、…、一端１６ａ_2nが前記チョークコイル１８_2nの第２巻線１８−２_2nと第２ダイオード１９−２_2nとの接続点に、他端１６ｂ_n+1 〜１６ｂ_2nが前記蓄電池１５の他方の端子１５ｂに接続されるように設けられている。
【００１６】
なお、図２に示した実施の形態は、第１電源ブロック１００₁を構成する電源ユニット１０₁〜１０_nと、第２電源ブロック１００₂を構成する電源ユニット１０_n+1〜１０_2nとを以下の図３のように接続してもよい。
【００１７】
すなわち、図３に示したように、第１電源ブロック１００₁を構成する電源ユニット１０₁と第２電源ブロック１００₂を構成する電源ユニット１０₂が各１台ずつからなるものをｎ台準備し、これを並列に接続することによったものである。
【００１８】
上記した各実施の形態によれば、第１電源ブロック１００₁および第２電源ブロック１００₂を構成する電源ユニットが１台であってもｎ台であっても、共通電位線に接続される蓄電池１５は１組でよく、それを電源ユニットに搭載せずに装置を構成することができるから、各電源ユニットの軽量化と装置の簡素化が図れる。
【００１９】
このことから、電源ユニットの着脱を容易に行うことができるとともに、電源ユニットごとの交換や保守管理を容易に行うことができる。
【００２０】
【発明の効果】
上記した如く、本発明は、三相交流電源からの三相交流電力を無停電の三相交流出力に変換するのを、一対の入力端子と一対の出力端子とを有する２ｎ台の電源ユニットを用いてｎ台の電源ユニットからなる構成にし、それを１組の蓄電池によって実現しているから、単相交流電源のための電源ユニットを用いて三相の無停電電源装置を構成することができるので、汎用性にすぐれたユニット式無停電電源装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るユニット式無停電電源装置の構成図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係るユニット式無停電電源装置の構成図である。
【図３】図２の他の実施の形態に係るユニット式無停電電源装置の構成図である。
【図４】従来の、三相交流電力を無停電の三相交流出力に変換するユニット式無停電電源装置の構成図である。
【図５】従来の、三相交流電力を無停電の三相交流出力に変換するユニット式無停電電源装置の他の構成図である。
【図６】従来の、三相交流電力を無停電の三相交流出力に変換するユニット式無停電電源装置の他の構成図である。
【符号の説明】
１０電源ユニット
１１入力側電力変換部
１４出力側電力変換部
１５蓄電池
１００電源ブロック[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a unit type uninterruptible power supply, and more specifically, converts a three-phase AC power from a three-phase AC power source into an uninterruptible three-phase AC output, a pair of input terminals and a pair of outputs. The present invention relates to a unit type uninterruptible power supply apparatus configured to include n power supply units using 2n power supply units having terminals.
[0002]
[Prior art]
A unit type uninterruptible power supply device that converts three-phase AC power from a three-phase AC power source into uninterruptible three-phase AC output is connected to the input terminals 101 and 102 of the power supply unit 10 as shown in FIG. R-phase power and S-phase power from a power source are input, U-phase power and V-phase power of a three-phase AC output are obtained at output terminals 103 and 104, and a three-phase AC power source is input to input terminals 201 and 202 of the power supply unit 20. The S-phase power and the T-phase power from the input are obtained, the V-phase power and the W-phase power of the three-phase AC output are obtained at the output terminals 203, 204, T-phase power and R-phase power are input, and three-phase AC output W-phase power and U-phase power are obtained at output terminals 303 and 304. Since the V phase, T phase and W phase are short-circuited respectively, A power supply unit that converts three-phase AC power from a direct current power supply into an uninterruptible three-phase AC output and a power supply unit that converts single-phase AC power from a single-phase AC power supply into an uninterruptible single-phase AC output There was a need to prepare things.
[0003]
That is, the power supply unit 10A, which has a pair of input terminals 101A and 102A and a pair of output terminals 103A and 104A, and whose input and output are insulated by a commercial transformer 17A, a pair of input terminals 201A and 202A, and a pair of output terminals 203A. 204A, and a power supply unit 20A in which the input and output are insulated by a commercial transformer 27A, a pair of input terminals 301A and 302A, and a pair of output terminals 303A and 304A. The power supply unit is configured as shown in FIG. 4 using an insulated power supply unit 30A, or has a pair of input terminals 101B and 102B and a pair of output terminals 103B and 104B, and the power supply is insulated between the input and output by the high-frequency transformer 17B. Unit 10B, a pair of input terminals 201B and 202B, and a pair of output terminals 203B 204B, and a power supply unit 20B in which the input and output are insulated by the high frequency transformer 27B, a pair of input terminals 301B and 302B, and a pair of output terminals 303B and 304B, and the input and output are insulated by the high frequency transformer 37B. It was necessary to configure as shown in FIG. 5 using the power supply unit 30B.
[0004]
In FIG. 6, the power supply unit 10 switches the R-S interphase power input to the input terminals 101 and 102 to obtain a DC intermediate output, and smoothes the DC intermediate output. Capacitors 12 and 13 and an output side power conversion unit 14 that obtains U-phase power and V-phase power of three-phase AC output at output terminals 103 and 104 by switching the DC intermediate output, and the power supply unit 20 includes , An input side power converter 21 that obtains a DC intermediate output by switching the S-T interphase power input to the input terminals 201 and 202, capacitors 22 and 23 that smooth the DC intermediate output, and the DC intermediate output. And the output side power conversion unit 24 for obtaining V-phase power and W-phase power of three-phase AC output at the output terminals 203 and 204, and the power supply unit 30 includes Input-side power converter 31 that obtains a DC intermediate output by switching the T-R interphase power input to input terminals 301 and 302, capacitors 32 and 33 that smooth the DC intermediate output, and switching the DC intermediate output The output terminals 303 and 304 have the output-side power conversion unit 34 for obtaining the W-phase power and the U-phase power of the three-phase AC output, and the power supply units 10A, 20A, and 30A of FIG. 4 and the power supply of FIG. The units 10B, 20B, and 30B have the same function. Although not shown, capacitors 12, 13, 22, 23, 32, and 33 of power supply units 10, 20, and 30 in FIG. 6, capacitors 12A, 13A, and 22A of power supply units 10A, 20A, and 30A in FIG. A storage battery is connected in parallel to the capacitors 12B, 22B, and 32B of the power units 10B, 20B, and 30B of FIG. 5 and the three-phase AC output is uninterrupted.
[0005]
On the other hand, in recent years, the unit type uninterruptible power supply as described above can be dealt with variously only by increasing / decreasing the unit according to the load capacity, and it is necessary to provide the uninterruptible power supply for each load by distributing the load. There is a growing demand for smaller and lighter units.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The power supply unit 10 having the pair of input terminals 101 and 102 and the pair of output terminals 103 and 104, the power supply unit 20 having the pair of input terminals 201 and 202 and the pair of output terminals 203 and 204, and a pair power supply unit having an input terminal 301, 302 and a pair of output terminals 303 and 304 of the 30, there is no commercial transformer with weight, although the requirements of size and weight can correspond, R-phase and U-phase There is a problem that the S phase and the V phase, and the T phase and the W phase are short-circuited .
[0007]
Also, the power supply unit 10A having the pair of input terminals 101A and 102A and the pair of output terminals 103A and 104A, and the power supply unit 20A having the pair of input terminals 201A and 202A and the pair of output terminals 203A and 204A. A power supply unit 30A having a pair of input terminals 301A and 302A and a pair of output terminals 303A and 304A is for converting single-phase AC power from a single-phase AC power source into uninterruptible single-phase AC output. Since it can be used for converting three-phase AC power from a three-phase AC power source into uninterrupted three-phase AC output, although it is preferable in terms of versatility, heavy commercial transformers 17A, 27A, and 37A are used. Therefore, there has been a problem in terms of size reduction and weight reduction.
[0008]
Further, the power supply unit 10B having the pair of input terminals 101B and 102B and the pair of output terminals 103B and 104B, and the power supply unit 20B having the pair of input terminals 201B and 202B and the pair of output terminals 203B and 204B described above. The power supply unit 30B having a pair of input terminals 301B and 302B and a pair of output terminals 303B and 304B is for converting single-phase AC power from a single-phase AC power source into uninterrupted single-phase AC output. It can be used to convert three-phase AC power from a three-phase AC power source into uninterrupted three-phase AC output, and there is no heavy commercial transformer. Although preferable in terms of the point, since the high-frequency transformers 17B, 27B, and 37B are insulated, the circuit becomes complicated, and there is a problem in terms of conversion efficiency and cost.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the unit type uninterruptible power supply of the present invention has the following configuration.
(1) a pair of input terminals and a pair of output terminals and a power supply unit 2n Taisonae with a power supply unit of the 2n base is, R-phase power and the S-phase power from three-phase AC power is input to the input terminal, An input side power converter for switching the R-S interphase power to obtain a DC intermediate output and an output side power converter for switching the DC intermediate output to obtain a U-phase power and a V-phase power of a three-phase AC output at an output terminal A first power supply block including at least one power supply unit, and S-phase power and T-phase power from a three-phase AC power supply are input to an input terminal, and the S-T interphase power is switched to obtain a DC intermediate output. And at least one power supply unit having an output side power conversion unit that switches between the DC intermediate output and obtains V-phase power and W-phase power of three-phase AC output at the output terminal by switching the DC intermediate output First It is divided into a power supply block.
(2) A common potential line is provided for sharing the potential of the input terminal to which the S phase power is input and the potential of the output terminal to which the V phase power is output .
(3) The storage battery is provided such that one terminal is connected to the common potential line .
(4) The power supply unit includes a first capacitor and a second capacitor, and the other end of the first capacitor and one end of the second capacitor are connected to form a series connection circuit .
(5) wherein the other end to one end of the second capacitor of the first capacitor is connected to the common potential line, the DC intermediate output provided between the other end of the one end and the second capacitor of the first capacitor It is provided to be.
(6) and choke coil is provided with a first winding and a second winding, the center tap of the choke coil to said common potential line, said first winding is the second through the first diode the other end of the capacitor, the second winding is connected to one end of said first capacitor through a second diode.
(7) switching elements, the connection point of the one end of the second winding of the choke coil and the second diode is provided so as the other end connected to the other terminal of the storage battery.
Thus, when a single-phase AC power is input from a single-phase AC power source without using a heavy commercial transformer, without causing problems in terms of conversion efficiency and cost due to circuit complexity, 2n units The power supply units can be configured to operate in parallel to obtain single-phase AC output. When three-phase AC power is input from a three-phase AC power supply, n power supply units are operated in parallel to obtain three-phase AC output. It can be constituted as follows.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the unit type uninterruptible power supply according to the first aspect, a set of storage batteries is provided between the common potential line and the other end of the switching element, and the first capacitor and the second capacitor are provided. In the unit type uninterruptible power supply, the choke coil having the first winding and the second winding and the switching element are provided for each power supply unit constituting each power supply block. Yes, this makes it possible to configure the apparatus using a power supply unit that does not have a storage battery. Therefore, the power supply unit can be easily attached and detached, and replacement and maintenance management for each power supply unit can be easily performed. it can.
[0011]
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 3 are circuit diagrams of the unit type uninterruptible power supply according to the embodiment of the present invention, and the reference numerals thereof are the same as those in FIGS.
[0013]
The unit type uninterruptible power supply according to the embodiment of the present invention has the following configuration as shown in FIG.
(1) Two power supply units 10 ₁ and 10 ₂ having a pair of input terminals and a pair of output terminals are provided , and R-phase power and S-phase power from a three-phase AC power source are input to the input terminals 101 ₁ and 102 _1. The input-side power converter 11 _{1 that} is input and switches the R-S phase power to obtain a DC intermediate output, and the DC intermediate output is switched and the U-phase power of the three-phase AC output is output to the output terminals 103 ₁ and 104 _1. A first power supply block 100 _{1 including} a power supply unit 10 ₁ having an output-side power conversion unit 14 ₁ for obtaining V-phase power, and T-phase power and S from a three-phase AC power source at input terminals 101 ₂ and 102 _2. When the phase power is input, the S-T interphase power is switched to obtain a DC intermediate output, and the input side power converter 11 ₂ is switched to the DC intermediate output, and the output terminals 103 ₂ and 104 ₂ are connected to the W of the three-phase AC output. Phase power and V phase power It is divided into a second power supply block 100 ₂ composed of the power supply unit 10 ₂ and an output-side power converter 14 ₂ to obtain.
(2) A common potential line is provided to make the potential of the input terminals 102 ₁ and 102 ₂ to which the S phase power is input common to the output terminal 104 ₁ and 104 ₂ to which the V phase power is output. ing.
(3) The storage battery 15 is provided so that one terminal 15a is connected to the common potential line .
(4) The power supply unit 10 ₁ includes a first capacitor 12 ₁ and a second capacitor 13 _1, and the first capacitor 12 ₁ The one end of the other end of the second capacitor 13 ₁ is connected to constitute a series circuit.
(5) a first end of the capacitor 12 ₁ and the second end of the capacitor 13 ₁ is connected to the common potential line, DC between the first capacitor 12 _one end and the second end of the capacitor 13 ₁ An intermediate output is provided .
(6) the first winding 18-1 ₁ and choke coil 18 ₁ is provided with a second winding 18-2 _1, the center tap of the choke coil 18 ₁ is in the common potential line, first winding 18-1 ₁ in the second capacitor 13 ₁ at the other end via a first diode 19-1 _1, the second winding 18-2 ₁ wherein the first capacitor 12 via the second diode 19-2 ₁ They are respectively connected to _one end.
(7) switching elements 16 _1, one end 16a ₁ to a connection point between the choke coil 18 second winding 18-2 ₁ and the second diode 19-2 ₁ _1, the other end 16b ₁ of the battery 15 It is provided so as to be connected to the other terminal 15b .
(8) The power supply unit 10 ₂ includes a first capacitor 12 ₂ and a second capacitor 13 _2, and the first capacitor 12 ₂ The one end of the other end of the second capacitor 13 ₂ is connected to constitute a series circuit.
(9) a first end of the capacitor 12 ₂ and the second end of the capacitor 13 ₂ is connected to the common potential line, DC between the first and the one end of the capacitor 12 ₂ second end of the capacitor 13 ₂ An intermediate output is provided .
(10) the first winding 18-1 ₂ and the choke coil 18 ₂ is provided with a second winding 18-2 _2, to the center tap of the choke coil 18 ₂ is the common potential line, first winding 18-1 ₂ to the second end of the capacitor 13 ₂ via the first diode 19-1 _2, the second winding 18-2 ₂ via the second diode 19-2 ₂ first capacitor 12 ₂ is connected to one end of each .
(11) the switching element 16 _2, the one end 16a ₂ to the connection point between the choke coil 18 second winding 18-2 ₂ and the second diode 19-2 ₂ _2, the other end 16b ₂ of the battery 15 It is provided so as to be connected to the other terminal 15b.
[0014]
According to the above-described embodiment, the input terminal 101 ₁ to which the R-phase power of the first power supply block 100 ₁ is input, the input terminal 102 ₁ to which the S-phase power is input, the second power supply with respect to the three-phase AC power supply. Since the input terminal 102 ₂ to which the S-phase power of the block 100 ₂ is input and the input terminal 101 ₂ to which the T-phase power is input are configured by V connection, the output capacity is two power supply units 10 ₁ and 10 _2. Single-phase AC power supply without insulation, such as the power supply units 10A, 20A, 30A shown in FIG. 4 and the power supply units 10B, 20B, 30B shown in FIG. It is possible to obtain a unit type uninterruptible power supply device that can share a power supply unit that can be used for a three-phase AC power supply.
[0015]
Next, the shape condition of embodiment shown in Figure 2, the power supply units constituting the first power block 100 ₁ as n sets of 10 ₁ to 10 _n, connected respectively in parallel, the second power supply block 100 ₂ The power supply units to be configured are 10 _{n + 1} to 10 _2n units, which are connected in parallel and configured as follows.
(1) Each of the power supply units 10 ₁ to 10 _n includes a series connection circuit of first capacitors 12 _{1 to} 12 _n and second capacitors 13 _{1 to} 13 _n .
(2) of the power supply unit 10 ₁ to 10 _n, and the other end of the first capacitor 12 ₁ to 12 _n and the one end of the second capacitor 13 ₁ to 13 _n, are connected to the common potential line, first capacitor 12 ₁ ˜12 _{n and the} other end of the second capacitors 13 _{1 to} 13 _n are provided so as to be supplied with a direct current intermediate output .
(3) the first winding 18-1 ₁ ~18-1 _n and the second winding 18-2 ₁ -18-2 _n choke coil 18 ₁ Is provided with a ~ 18 _n, the choke coil 18 ₁ ~ 18 _n center tap of the common potential line, the first winding 18-1 ₁ ~18-1 _n first diode 19-1 ₁ ～19- 1 _n through the second capacitor 13 ₁ To 13 to _n other end of the second winding 18-2 ₁ ～18-2 _n to one end of the second diode 19-2 ₁ ～19-2 through said _n first capacitor 12 ₁ to 12 _n Connected .
(4) switching elements 16 ₁ ~ 16 _n is, one end 16a ₁ ~16a _n second winding 18-2 ₁ 18-2 _n and second diodes 19-2 ₁ of the choke coil 18 ₁ ~ 18 _n the connection point between 19-2 _n, are provided such that the other end 16b ₁ ~16b _n is connected to the other terminal 15b of the battery 15.
(5) of the power supply unit 10 _n + 1 ~10 _2n, the other end of the first capacitor 12 _n + 1 to 12 _2n and the one end of the second capacitor 13 _n + 1 ~13 _2n, is connected to the common potential line The DC intermediate output is provided between one end of the first capacitors 12 _{n + 1 to} 12 _{2n and the} other end of the second capacitors 13 _{n + 1 to} 13 _2n .
(6) A choke coil 18n + 1 having a first winding 18-1 _{n + 1} and a second winding 18-2 _n + 1 is provided, and the center tap of the choke coil 18 _{n + 1} is the common potential. The first winding 18-1 _{n + 1} is connected to the other end of the second capacitor 13 _{n + 1} via the first diode 19-1 _{n + 1} , and the second winding 18-2 _{n + 1} is connected to the wire. are respectively connected to the first end of the capacitor 12 _{n + 1} via the second diode 19-2 _{n + 1,} ..., choke having a first winding 18-1 _2n and the second winding 18-2 _2n coil 18 _2n are provided, the center tap of the choke coil 18 _2n have the common potential line, the first winding 18-1 _2n other of said second capacitor 13 _2n via a first diode 19-1 _2n At the end, the second winding 18-2 _2n is connected to one end of the first capacitor 12 _2n via the second diode 19-2 _2n. Has been.
(7) switching element 16 _n + 1 ~16 _2n is one end 16a _{n + 1} is the choke coil 18 _{n + 1} of the second winding 18-2 _{n + 1} and the second diode 19-2 _{n + 1} to the connection point, ..., to the connection point of the second winding 18-2 _2n end 16a _2n is the choke coil 18 _2n and the second diode 19-2 _2n, the other end 16b _n + 1 ~16b _2n accumulator It is provided so as to be connected to the other terminal 15b of 15.
[0016]
In the embodiment shown in FIG. 2, the power supply units 10 ₁ to 10 _n constituting the first power supply block 100 ₁ and the power supply units 10 _{n + 1} to 10 _2n constituting the second power supply block 100 ₂ are provided. You may connect as shown in the following FIG.
[0017]
That is, as shown in FIG. 3, n power supply units 10 ₁ constituting the first power supply block 100 ₁ and n power supply units 10 ₂ constituting the second power supply block 100 ₂ are prepared. This is by connecting them in parallel.
[0018]
According to each of the embodiments described above, the storage battery connected to the common potential line regardless of whether the first power supply block 100 ₁ and the second power supply block 100 ₂ have one power supply unit or n power supply units. A single set of 15 can be used, and the apparatus can be configured without being mounted on the power supply unit. Therefore, the weight of each power supply unit can be reduced and the apparatus can be simplified.
[0019]
Thus, the power supply unit can be easily attached and detached, and replacement and maintenance management for each power supply unit can be easily performed.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, the present invention converts a three-phase AC power from a three-phase AC power source into an uninterrupted three-phase AC output by using 2n power supply units having a pair of input terminals and a pair of output terminals. Since it is configured to use n power units and is realized by a set of storage batteries, a three-phase uninterruptible power supply can be configured using a power unit for a single-phase AC power source. Therefore, a unit type uninterruptible power supply device excellent in versatility can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a unit type uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a unit type uninterruptible power supply according to another embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram of a unit type uninterruptible power supply according to another embodiment of FIG. 2;
FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional unit-type uninterruptible power supply device that converts three-phase AC power into an uninterruptible three-phase AC output.
FIG. 5 is another configuration diagram of a conventional unit-type uninterruptible power supply device that converts three-phase AC power into uninterruptible three-phase AC output.
FIG. 6 is another configuration diagram of a conventional unit type uninterruptible power supply that converts three-phase AC power into uninterruptible three-phase AC output.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power supply unit 11 Input side power converter 14 Output side power converter 15 Storage battery 100 Power supply block

Claims

A unit type uninterruptible power supply comprising the following configuration.
(1) a pair of input terminals and a pair of output terminals and a power supply unit 2n Taisonae with a power supply unit of the 2n base is, R-phase power and the S-phase power from three-phase AC power is input to the input terminal, An input side power converter for switching the R-S interphase power to obtain a DC intermediate output and an output side power converter for switching the DC intermediate output to obtain a U-phase power and a V-phase power of a three-phase AC output at an output terminal A first power supply block including at least one power supply unit, and S-phase power and T-phase power from a three-phase AC power supply are input to an input terminal, and the S-T interphase power is switched to obtain a DC intermediate output. And at least one power supply unit having an output side power conversion unit that switches between the DC intermediate output and obtains V-phase power and W-phase power of three-phase AC output at the output terminal by switching the DC intermediate output First It is divided into a power supply block.
(2) A common potential line is provided for sharing the potential of the input terminal to which the S phase power is input and the potential of the output terminal to which the V phase power is output .
(3) The storage battery is provided such that one terminal is connected to the common potential line .
(4) The power supply unit includes a first capacitor and a second capacitor, and the other end of the first capacitor and one end of the second capacitor are connected to form a series connection circuit .
(5) wherein the other end to one end of the second capacitor of the first capacitor is connected to the common potential line, the DC intermediate output provided between the other end of the one end and the second capacitor of the first capacitor It is provided to be.
(6) and choke coil is provided with a first winding and a second winding, the center tap of the choke coil to said common potential line, said first winding is the second through the first diode the other end of the capacitor, the second winding is connected to one end of said first capacitor through a second diode.
(7) switching elements, the connection point of the one end of the second winding of the choke coil and the second diode is provided so as the other end connected to the other terminal of the storage battery.

2. The unit type uninterruptible power supply apparatus according to claim 1, wherein one set of storage batteries is provided between the common potential line and the other end of the switching element, a series connection circuit of a first capacitor and a second capacitor, and a first winding. And a choke coil having a second winding and a switching element are provided for each power supply unit constituting each power supply block.