JP5278013B2 - 無停電電源システム - Google Patents
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これに対して、大量生産によるコストダウを実現するため、同一の電源ユニットの使用個数を変えることで、無停電電源ユニットの容量を変更する方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。これらの電源ユニットは、共通の入力部が設けられ、出力は個別あるいは共通に使用できるように構成されている。また、これらの電源ユニットは、各自がインバータなどの電力変換装置および制御装置を保有し、完全に独立制御される。
図4(a)において、電源モジュールには、複数の電源ユニット52〜55が設けられ、これら各電源ユニット52〜55のうち、少なくともいずれか1つの電源ユニット52〜55をマスタ用電源ユニット52として、他の電源ユニット53〜55の1つまたは複数を拡張用電源ユニット53〜55とすることができる。ここで、マスタ用電源ユニット52及び拡張用電源ユニット53〜55はディンレール51に移動可能に装着され、マスタ用電源ユニット52には、交流入力端子52a、直流出力端子52b、電源回路52c、交流出力側コネクタ52dが設けられている。また、拡張用電源ユニット53〜55には、交流入力側コネクタ53a〜55a、直流出力端子53b〜55b、電源回路53c〜55c、交流出力側コネクタ53d〜55dがそれぞれ設けられている。
そして、マスタ用電源ユニット52から拡張用電源ユニット53〜55に対し外部交流を供給するように並列接続可能として、所望とする電源容量がマスタ用電源ユニット52の電源容量を越えるときは、拡張用電源ユニット53〜55をマスタ用電源ユニット52に対して並列接続することで、電源容量を拡張することができる。
このようなマスタ用電源ユニット52に拡張用電源ユニット53〜55を並列に接続して無停電電源システムを構成する場合には、各電源ユニット52〜55の電源回路52c〜55cに設けた電磁開閉器を駆動する際に、電磁開閉器が正常に動作しているか否かを確認する必要がある。
この構成によると、ユニット制御装置と各電源ユニットのインタフェース部とをコントロールエリアネットワークで接続することにより、各電源ユニットへの電磁開閉器の駆動指令や終端処理要求等のデータ通信をツイストペアケーブルで容易・確実に行うことができる。
図1は本発明に係る無停電電源システムの一実施形態を示すブロック図であって、図中、1は無停電電源システムである。この無停電電源システム1は、同一容量の複数例えば3つの無停電電源ユニット2A〜2Cを有し、これら無停電電源ユニット2A〜2Cが共通のユニット制御装置3によって駆動制御される。
IGBT駆動回路6iは、インタフェース部7iから入力されるIGBT駆動指令に基づいて例えばパルス幅変調信号PWMでなるIGBT駆動信号を主回路ユニット4iへ出力し、この主回路ユニット4iから出力されるIGBT温度信号をインタフェース部7iへ出力する。
さらに、前記ステップS5の判定結果が、MC駆動指令ではないときには、ステップS7に移行して、終端処理要求を受信したか否かを判定し、終端処理要求を受信したときにはステップS8に移行して、論理積回路13の下流側インタフェース部からの論理積出力信号が入力される入力端をアクティブ化する論理値“1”の終端設定信号を出力してからタイマ割込処理を終了して、所定のメインプログラムに復帰する。
一方、前記ステップS2の判定結果が、自己宛の送信データがないときにはステップS10に移行して、IGBT駆動回路6iから入力されるIGBT温度検出信号Tを読込み、次いでステップS11に移行して、読込んだIGBT検出信号Tが予め設定した設定温度Tsに達したか否かを判定し、設定温度Tsに達していないときにはそのままタイマ割込処理を終了し、設定温度Tsに達しているときには、ステップS12に移行して、IGBT駆動指令をIGBT駆動電流を例えば半分程度に制限する駆動指令に補正してIGBG駆動回路6iに出力してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
また、ユニット制御装置3は、最上流の無停電電源ユニット2Aのインタフェース部7Aの論理積回路13から出力される論理積出力信号が入力されるFPGA(Field Programmable Gate Array)21と、このFPGA21に接続された終端処理要求制御部を含むデジタル信号処理装置(DSP)22とを有する。デジタル信号処理装置22には、各無停電電源ユニット2iが接続されることによって生成される識別番号が入力されるとともに、各無停電電源ユニット2iのインタフェース部7iの演算処理部12と接続するツイストケーブル14が接続されて、このツイストケーブル14を介してコントローラエリアネットワークを構築して、各無停電電源ユニット2iとの情報授受を行っている。
次いで、ステップS22に移行して、電源ユニットの接続台数に基づいて最下流すなわち末端の電源ユニットの識別番号を、予め設定した識別番号テーブルを参照して決定する。次いで、ステップS23に移行して、決定した識別番号に基づいて最下流側の無停電電源ユニット2Cに対して、終端処理要求を送信してから初期化処理を終了して、通常制御処理に移行する。この通常制御処理では、FPGA21に入力される論理積出力信号に基づいて全ての無停電電源ユニット2A〜2Cの電磁開閉器が正常であるか、全ての無停電電源ユニット2A〜2Cの電磁開閉器が異常であるかを判断することができるとともに、必要とする電源容量に基づいて無停電電源ユニット2A〜2Cの稼働数を決定し、この稼働数に基づいて終端処理要求先の電源ユニットを変更する。
この図3の処理において、ステップS21〜S23の処理が終端処理要求制御部に対応している。
今、例えば3台の無停電電源ユニット2A〜2Cを並列に接続するには、各無停電電源ユニット2A〜2Cのインタフェース部7A〜7Cの識別情報生成部11に接続された外部接続端子t11〜t15の先頭の外部接続端子t11を、最初の無停電電源ユニット2Aについてはユニット制御装置3の外部接続端子t31に接続するとともに、外部接続端子t12〜t15をユニット制御装置3の識別情報入力端子t32〜t35に個別に接続する。
同様に、第3番目の無停電電源ユニット2Cについても、先頭の外部接続端子t11を無停電電源ユニット2Bのインタフェース部7Bにおける外部接続端子t22に接続し、他の外部接続端子t12〜t14を外部接続端子t23〜t25に接続し、外部接続端子t15を非接続状態とする。
このため、ユニット制御装置3に対する無停電電源ユニット2A〜2Cのインタフェース部7A〜7Cの各部の接続が完了した時点で、ユニット制御装置3の電源を投入すると、図3に示す初期化処理が実行され、先ず、識別情報入力端子t31〜t35の電位が読込まれ、次いで、識別情報入力端子t31〜t35の電位に基づいて並列接続された電源ユニット数を把握する。図1の実施形態の場合には、無停電電源ユニット2A〜2Cが接続され、ユニット制御装置3の識別情報入力端子t31〜t33が接地電位となり、t34及びt35が正電位となることから、3台の電源ユニットが接続されていることを認識することができる。
このため、ユニット制御装置3の信号処理装置22から各無停電電源ユニット2A〜2Cに対してMC駆動指令が出力されたときに、これらMC駆動指令が各無停電電源ユニット2A〜2Cのインタフェース部7A〜7Cで受信されたときに、各MC駆動回路5A〜5Cに対してMC駆動指令が出力され、各MC駆動回路5A〜5Cによって主回路ユニット4A〜4Cの電磁開閉器が開閉動作されて電源系統の切換えが行われる。
また、上記実施形態においては、電源ライン線の接続状況で識別番号を設定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ディップスイッチ等の識別番号設定器を設けて、接続順が分かるようなるように“1”から昇順に又は降順に識別番号を設定することにより、接続台数と末端の電源ユニットのインタフェース部を認識することができる。
Claims (3)
- 並列に接続され且つ信号授受のためのインタフェース部を有する複数の無停電電源ユニットと、
各無停電電源ユニットを、前記インタフェース部を介して制御する共通のユニット制御装置とを備え、
前記ユニット制御装置は、末端のインタフェース部を検出して終端処理要求を行う終端処理要求制御部を有し、
前記各無停電電源ユニットの前記インタフェース部は、制御装置から終端処理要求を受信したときに終端処理を行う終端処理部を有し、
前記終端処理要求制御部は、前記インタフェース部に所定の順序で割り当てられた識別番号に基づいて末端のインタフェース部を検出するように構成されている
ことを特徴とする無停電電源システム。 - 前記各無停電電源ユニットは、電源系統の切換えを行う電磁開閉器を備えた主回路ユニットを有し、該主回路ユニットは、前記電磁開閉器に対する電磁開閉器駆動信号を前記ユニット制御装置から前記インタフェース部を介して受信したときにアンサー信号を当該インタフェース部に送り、前記インタフェース部は、前記主回路ユニットからのアンサー信号と、下流側のインタフェース部から出力されるアンサー信号との論理積をとる論理積回路を有し、前記終端処理部は、前記ユニット制御装置から終端処理要求を受信したときに前記論理積回路の下流側インタフェース部からのアンサー信号入力端に論理値“1”の終端信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の無停電電源システム。
- 前記ユニット制御装置と前記各電源ユニットのインタフェース部とがコントローラエリアネットワークで接続されていることを特徴とする請求項2に記載の無停電電源システム。
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