JP5771116B2 - Uninterruptible power system - Google Patents

Uninterruptible power system Download PDF

Info

Publication number
JP5771116B2
JP5771116B2 JP2011234136A JP2011234136A JP5771116B2 JP 5771116 B2 JP5771116 B2 JP 5771116B2 JP 2011234136 A JP2011234136 A JP 2011234136A JP 2011234136 A JP2011234136 A JP 2011234136A JP 5771116 B2 JP5771116 B2 JP 5771116B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal
power
secondary battery
commercial
switching element
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.)
Active
Application number
JP2011234136A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013093961A (en
Inventor
信 輪湖
信 輪湖
砂土詩 椚
砂土詩 椚
Original Assignee
アヅサテック株式会社
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 アヅサテック株式会社 filed Critical アヅサテック株式会社
Priority to JP2011234136A priority Critical patent/JP5771116B2/en
Publication of JP2013093961A publication Critical patent/JP2013093961A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5771116B2 publication Critical patent/JP5771116B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

本発明は無停電電源装置に係り、特に、構成を簡易化することのできる無停電電源装置に関する。   The present invention relates to an uninterruptible power supply, and more particularly to an uninterruptible power supply that can simplify the configuration.

現代社会においてはITシステムがインフラとして重要となっており、商用電源の喪失によるITシステムの停止は社会活動の継続性に大きな影響を及ぼす。   In modern society, the IT system is important as an infrastructure, and the suspension of the IT system due to the loss of commercial power has a great impact on the continuity of social activities.

そこで、商用電源の喪失に対する備えとして、ITシステムの中枢であるサーバに無停電電源装置を設置する場合が増えてきており、すでに多くの無停電電源装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, in preparation for the loss of commercial power, the number of uninterruptible power supply devices installed in servers that are the center of the IT system is increasing, and many uninterruptible power supply devices have already been proposed (for example, Patent Document 1). reference).

無停電電源装置の大部分は、通常は負荷に商用電源から電力を供給し、停電時には2次電池に蓄電されている電力をインバータにより交流に変換して負荷へ電力を供給するように構成されている。   Most uninterruptible power supply units are usually configured to supply power from a commercial power source to the load, and to convert the power stored in the secondary battery into alternating current by an inverter and supply the load to the load at the time of a power failure ing.

特開2011−97676号公報JP 2011-97676 A

しかしながら、従来の無停電電源装置は商用電力とインバータから供給される電力との切り換えをスイッチにより行うものが多く、スイッチの高速化、同期切り換え等が必要となり、無停電電源装置の構成が複雑化することは不可避であった。   However, many conventional uninterruptible power supplies use a switch to switch between commercial power and power supplied from an inverter, which requires higher switch speed, synchronous switching, etc., making the configuration of the uninterruptible power supply more complicated It was inevitable to do.

さらに、複数の無停電電源装置の並列接続、自家用発電設備との協調運転等も困難を伴う場合が多かった。   Furthermore, parallel connection of a plurality of uninterruptible power supply units, cooperative operation with private power generation facilities, and the like often involve difficulties.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、構成を簡易化できるとともに、他の電源との併用を容易に実現可能な無停電電源装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an uninterruptible power supply device that can simplify the configuration and can easily be used in combination with another power source.

本発明に係る無停電電源装置は、第1の2次電池と、前記第1の2次電池と直列に接続される第2の2次電池と、前記第1の2次電池および前記第2の2次電池を商用交流電力により充電する充電器と、前記第1の2次電池および前記第2の2次電池により供給される直流電力から前記商用交流電力に同期した交流電力を生成するハーフブリッジ型インバータと、前記商用交流電力および前記ハーフブリッジ型インバータにより生成された交流電力をカップリングコンデンサにより合成する交流電力合成部と、を含む構成を有している。   The uninterruptible power supply according to the present invention includes a first secondary battery, a second secondary battery connected in series with the first secondary battery, the first secondary battery, and the second secondary battery. A charger for charging the secondary battery with commercial AC power, and a half for generating AC power synchronized with the commercial AC power from the DC power supplied by the first secondary battery and the second secondary battery A bridge type inverter; and an AC power combining unit that combines the commercial AC power and the AC power generated by the half bridge type inverter with a coupling capacitor.

本発明に係る無停電電源装置は、
前記充電回路が、1つの1次巻線、第1の2次巻線および第2の2次巻線を有し前記1次巻線が上記商用交流電力により励磁される充電器用トランスと、前記第1の2次巻線に発生する交流電力を整流する第1のダイオードおよび前記第2の2次巻線に発生する交流電力を整流する第2のダイオードを含み、
前記ハーフブリッジ型インバータが、前記第1の2次電池の正極にカソード端子が接続される第1のスイッチング素子と、前記第1の2次電池の負極にアノード端子が接続される第2のスイッチング素子と、前記第1のスイッチング素子のアノード端子と前記第2のスイッチング素子のカソード端子の接続点に一方の端子が接続されるチョークコイルと、前記チョークコイルの他方の端子が一方の端子に接続され他方の端子が前記第1の2次電池の負極と前記第2の2次電池の正極との結合点に接続される積分コンデンサとを含み、
交流電力合成部が、前記商用交流電源の一方の極に一方の端子が接続される商用電源用カップリングコンデンサと、前記積分コンデンサの一方の端子に一方の端子が接続されるインバータ用カップリングコンデンサを含み、
前記商用電源用カップリングコンデンサの他方の端子と前記インバータ用カップリングコンデンサの他方の端子の接続点が一方の出力端であり前記積分コンデンサの他方の端子が他方の出力端子である構成を有している。
The uninterruptible power supply according to the present invention is
The charging circuit includes a primary winding, a first secondary winding, and a second secondary winding, and the primary winding is excited by the commercial AC power; A first diode that rectifies AC power generated in the first secondary winding and a second diode that rectifies AC power generated in the second secondary winding;
The half-bridge inverter includes a first switching element having a cathode terminal connected to a positive electrode of the first secondary battery, and a second switching having an anode terminal connected to a negative electrode of the first secondary battery. A choke coil having one terminal connected to a connection point of an element, an anode terminal of the first switching element and a cathode terminal of the second switching element, and the other terminal of the choke coil connected to one terminal And the other terminal includes an integrating capacitor connected to a coupling point between the negative electrode of the first secondary battery and the positive electrode of the second secondary battery,
The AC power combiner includes a commercial power coupling capacitor having one terminal connected to one pole of the commercial AC power supply, and an inverter coupling capacitor having one terminal connected to one terminal of the integrating capacitor Including
The connection point between the other terminal of the commercial power supply coupling capacitor and the other terminal of the inverter coupling capacitor is one output terminal, and the other terminal of the integrating capacitor is the other output terminal. ing.

本発明によれば、構成を簡易化できるとともに、他の電源との併用を容易に実現可能な無停電電源装置を実現することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to simplify a structure, the uninterruptible power supply device which can implement | achieve combined use with another power supply easily is realizable.

本発明に係る無停電電源装置の構成図である。It is a lineblock diagram of the uninterruptible power supply concerning the present invention. 本発明に係る無停電電源装置のA〜E点の電圧波形図である。It is a voltage waveform figure of the AE point of the uninterruptible power supply concerning the present invention. ハーフブリッジ型インバータの動作状態を説明するための等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram for demonstrating the operation state of a half bridge type inverter.

以下図面を参照しながら、本発明に係る無停電電源装置の実施形態を説明する。   Embodiments of an uninterruptible power supply according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

すなわち、本発明に係る無停電電源装置1は、図1の構成図に示すように、第1の2次電池11と、第1の2次電池11と直列に接続される第2の2次電池12と、第1の2次電池11および第2の2次電池12を商用交流電力により充電する充電器13と、第1の2次電池11および第2の2次電池12により供給される直流電力から商用交流電力に同期した交流電力を生成するハーフブリッジ型インバータ14と、商用交流電力およびハーフブリッジ型インバータ14により生成された交流電力をカップリングコンデンサにより合成する交流電力合成回路15とから構成されている。   That is, the uninterruptible power supply 1 according to the present invention includes a first secondary battery 11 and a second secondary connected in series with the first secondary battery 11 as shown in the configuration diagram of FIG. The battery 12 is supplied by a charger 13 that charges the first secondary battery 11 and the second secondary battery 12 with commercial AC power, and the first secondary battery 11 and the second secondary battery 12. A half-bridge inverter 14 that generates AC power synchronized with commercial AC power from DC power, and an AC power combining circuit 15 that combines commercial AC power and AC power generated by the half-bridge inverter 14 with a coupling capacitor. It is configured.

第1の2次電池11および第2の2次電池12は、たとえばリチウム電池であり、各々は12ボルトのセルを12個直列に接続した144ボルトの直流電力を出力する。   The first secondary battery 11 and the second secondary battery 12 are, for example, lithium batteries, and each output 144 volt DC power in which 12 12 volt cells are connected in series.

充電器13は、リレイ131、充電器用トランス132、充電電流測定回路133、第1のダイオード134および第2のダイオード135を含む。   The charger 13 includes a relay 131, a charger transformer 132, a charging current measuring circuit 133, a first diode 134 and a second diode 135.

充電器用トランス132は、1つの1次巻線と2つの2次巻線を有する。   The charger transformer 132 has one primary winding and two secondary windings.

1次巻線の一端はリレイ131を介して商用電源の一方の端子に接続され、1次巻線の他端は充電電流測定回路133を介して商用電源の他方の端子(接地側)に接続されている。   One end of the primary winding is connected to one terminal of the commercial power supply via the relay 131, and the other end of the primary winding is connected to the other terminal (ground side) of the commercial power supply via the charging current measuring circuit 133. Has been.

第1の2次巻線の一端には第1のダイオード134のアノード電極が、第2の2次巻線の一端には第2のダイオード135のアノード電極が接続されている。   The anode electrode of the first diode 134 is connected to one end of the first secondary winding, and the anode electrode of the second diode 135 is connected to one end of the second secondary winding.

また、第1のダイオード134のカソード電極は第1の2次電池11の正極に、第2のダイオード135のカソード電極は第2の2次電池12の正極に接続されている。   The cathode electrode of the first diode 134 is connected to the positive electrode of the first secondary battery 11, and the cathode electrode of the second diode 135 is connected to the positive electrode of the second secondary battery 12.

さらに、第1の2次巻線の他端は第1の2次電池11の負極に、第2の2次巻線の他端は第2の2次電池12の負極に接続されている。   Further, the other end of the first secondary winding is connected to the negative electrode of the first secondary battery 11, and the other end of the second secondary winding is connected to the negative electrode of the second secondary battery 12.

なお、第1の2次電池11の負極と、第2の2次電池12の正極は共通に接地されている。   The negative electrode of the first secondary battery 11 and the positive electrode of the second secondary battery 12 are commonly grounded.

ハーフブリッジ型インバータ14は、第1のスイッチング素子141、第2のスイッチング素子142、チョークコイル143、積分コンデンサ144、スイッチング制御回路145および位相検出用トランス146を含む。   The half-bridge inverter 14 includes a first switching element 141, a second switching element 142, a choke coil 143, an integrating capacitor 144, a switching control circuit 145, and a phase detection transformer 146.

第1のスイッチング素子141および第2のスイッチング素子142としては、たとえばMOS−FETを適用することができる。   As the first switching element 141 and the second switching element 142, for example, a MOS-FET can be applied.

第1のスイッチング素子141のソース端子は第1の2次電池11の正極に、第2のスイッチング素子142のドレン端子は第2の2次電池12の負極に接続され、第1のスイッチング素子141のドレン端子および第2のスイッチング素子142のソース端子はチョークコイル143の一方の端子に共通に接続される。   The source terminal of the first switching element 141 is connected to the positive electrode of the first secondary battery 11, the drain terminal of the second switching element 142 is connected to the negative electrode of the second secondary battery 12, and the first switching element 141. The drain terminal and the source terminal of the second switching element 142 are commonly connected to one terminal of the choke coil 143.

チョークコイル143の他方の端子は積分コンデンサ144の一方の端子に接続され、積分コンデンサ144の他方の端子は接地されている。   The other terminal of the choke coil 143 is connected to one terminal of the integrating capacitor 144, and the other terminal of the integrating capacitor 144 is grounded.

スイッチング制御回路145は、第1のスイッチング素子141および第2のスイッチング素子142のゲート端子に、位相検出用トランス146により検出される商用電源に同期したスイッチング信号を供給する。   The switching control circuit 145 supplies a switching signal synchronized with the commercial power source detected by the phase detection transformer 146 to the gate terminals of the first switching element 141 and the second switching element 142.

交流電力合成回路15は、商用電源用カップリングコンデンサ151とインバータ用カップリングコンデンサ152を含む。   The AC power combining circuit 15 includes a commercial power supply coupling capacitor 151 and an inverter coupling capacitor 152.

商用電源用カップリングコンデンサ151の一方の端子は商用電源の一方の端子に接続され、インバータ用カップリングコンデンサ152の一方の端子はハーフブリッジ型インバータ14の出力の一方の端子であるチョークコイル143の他方の端子と積分コンデンサ144の一方の端子の接続点に接続されている。   One terminal of the commercial power supply coupling capacitor 151 is connected to one terminal of the commercial power supply, and one terminal of the inverter coupling capacitor 152 is connected to the choke coil 143 that is one terminal of the output of the half-bridge inverter 14. The other terminal is connected to the connection point of one terminal of the integrating capacitor 144.

商用電源用カップリングコンデンサ151の他方の端子とインバータ用カップリングコンデンサ152の他方の端子は共通に接続されて、本発明に係る無停電電源装置1の出力の一方の端子となる。なお、本発明に係る無停電電源装置1の出力の他方の端子は接地端子である。   The other terminal of the commercial power supply coupling capacitor 151 and the other terminal of the inverter coupling capacitor 152 are connected in common to serve as one terminal of the output of the uninterruptible power supply 1 according to the present invention. The other terminal of the output of the uninterruptible power supply 1 according to the present invention is a ground terminal.

以下本発明に係る無停電電源装置の動作を説明する。   The operation of the uninterruptible power supply according to the present invention will be described below.

図2は、図1に示す無停電電源装置のA〜E点の電圧波形図であって、A点の波形は商用電源の波形となる。   FIG. 2 is a voltage waveform diagram at points A to E of the uninterruptible power supply shown in FIG. 1, and the waveform at point A is the waveform of the commercial power supply.

充電器13の充電電流測定回路133において、第1の2次電池11および第2の2次電池12が充電可能な状態、すなわち、充電電流が所定値以上流れていれば、リレイ131は接続状態を維持し、充電器用トランス132の1次巻線に商用電力が供給される。   In the charging current measuring circuit 133 of the charger 13, when the first secondary battery 11 and the second secondary battery 12 can be charged, that is, when the charging current is more than a predetermined value, the relay 131 is connected. And commercial power is supplied to the primary winding of the charger transformer 132.

充電器用トランス132の2つの2次巻線には第1の2次電池11および第2の2次電池12を充電可能な電圧の交流電力が誘起され、第1のダイオード134および第2のダイオード135により半波整流される。   AC power of a voltage capable of charging the first secondary battery 11 and the second secondary battery 12 is induced in the two secondary windings of the charger transformer 132, and the first diode 134 and the second diode A half-wave rectification is performed by 135.

そして、第1のダイオード134から出力される直流電力により第1の2次電池11が充電され、第2のダイオード135から出力される直流電力により第2の2次電池12が充電される。   The first secondary battery 11 is charged by the DC power output from the first diode 134, and the second secondary battery 12 is charged by the DC power output from the second diode 135.

なお、第1の2次電池11および第2の2次電池12が満充電状態となれば、充電電流は所定値以下となり、充電電流測定回路133はリレイ131を開放状態とし、第1の2次電池11および第2の2次電池12の過充電を防止するようになっている。   If the first secondary battery 11 and the second secondary battery 12 are fully charged, the charging current becomes a predetermined value or less, and the charging current measuring circuit 133 opens the relay 131 and the first 2 The secondary battery 11 and the second secondary battery 12 are prevented from being overcharged.

ハーフブリッジ型インバータ14のスイッチング制御回路145は、位相検出用トランス146により検出される商用電源の位相に同期して、第1のスイッチング素子141および第2のスイッチング素子142を制御し、商用電源と同期した交流電力を発生するようになっている。   The switching control circuit 145 of the half-bridge inverter 14 controls the first switching element 141 and the second switching element 142 in synchronization with the phase of the commercial power supply detected by the phase detection transformer 146, Synchronized AC power is generated.

図3はハーフブリッジ型インバータ14の動作状態を説明するための等価回路図であって、4つの動作状態がある。   FIG. 3 is an equivalent circuit diagram for explaining the operating state of the half-bridge inverter 14, and there are four operating states.

(イ)は第1のスイッチング素子141が接続状態、第2のスイッチング素子142が開放状態であり、電流は第1の2次電池11の正極から第1のスイッチング素子141およびチョークコイル143を経て積分コンデンサ144に流入し、第1の2次電池11の負極に戻る。   (A) The first switching element 141 is in the connected state, the second switching element 142 is in the open state, and the current flows from the positive electrode of the first secondary battery 11 through the first switching element 141 and the choke coil 143. It flows into the integrating capacitor 144 and returns to the negative electrode of the first secondary battery 11.

(ロ)は第1のスイッチング素子141が開放状態に移行し、第2のスイッチング素子142が開放状態を維持している状態であり、チョークコイル143の電流を維持する機能により、第2のスイッチング素子142が内蔵するボディダイオードがオンとなり、転流電流が流れる。   (B) is a state in which the first switching element 141 shifts to the open state and the second switching element 142 maintains the open state, and the function of maintaining the current of the choke coil 143 allows the second switching element to be switched. The body diode contained in the element 142 is turned on, and a commutation current flows.

(ハ)は第1のスイッチング素子141が開放状態、第2のスイッチング素子142が接続状態であり、電流は第2の2次電池12の正極から積分コンデンサ144に流入し、チョークコイル143および第2のスイッチング素子142を経て第2の2次電池12の負極に戻る。   (C) shows that the first switching element 141 is in the open state and the second switching element 142 is in the connected state, and current flows from the positive electrode of the second secondary battery 12 into the integrating capacitor 144, and the choke coil 143 and the second It returns to the negative electrode of the second secondary battery 12 through the second switching element 142.

(ニ)は第1のスイッチング素子141が開放状態を維持し、第2のスイッチング素子142が開放状態に移行した状態であり、チョークコイル143の電流を維持する機能により、第1のスイッチング素子141が内蔵するボディダイオードがオンとなり、転流電流が流れる。   (D) is a state in which the first switching element 141 is maintained in the open state and the second switching element 142 is shifted to the open state, and the function of maintaining the current of the choke coil 143 is used to maintain the first switching element 141. Turns on the body diode built in, and commutation current flows.

スイッチング制御回路145は、第1のスイッチング素子141および第2のスイッチング素子142のゲートにスイッチング制御信号を供給し、第1のスイッチング素子141および第2のスイッチング素子142をPWM(パルス幅変調)制御する。   The switching control circuit 145 supplies a switching control signal to the gates of the first switching element 141 and the second switching element 142, and performs PWM (pulse width modulation) control on the first switching element 141 and the second switching element 142. To do.

すなわち、スイッチング制御回路145は、スイッチング制御信号としてパルス幅制御されたスイッチング制御信号を出力する。   That is, the switching control circuit 145 outputs a switching control signal whose pulse width is controlled as a switching control signal.

その結果、第1のスイッチング素子141または第2のスイッチング素子142を流れる電流は、商用電源の正弦波状電圧に比例して増減するパルス幅を有することとなる。   As a result, the current flowing through the first switching element 141 or the second switching element 142 has a pulse width that increases or decreases in proportion to the sinusoidal voltage of the commercial power supply.

このパルス状の電流は積分コンデンサ144で積分されるため、積分コンデンサ144の両端には、商用電源に同期した交流電力が発生する。   Since this pulsed current is integrated by the integration capacitor 144, AC power synchronized with the commercial power supply is generated at both ends of the integration capacitor 144.

なお、スイッチング制御回路145は位相検出用トランス146の出力電圧が所定値以下に低下したときに動作を開始するようになっている。   The switching control circuit 145 starts to operate when the output voltage of the phase detection transformer 146 falls below a predetermined value.

交流電力合成回路15において、商用電源は商用電源用カップリングコンデンサ151により、ハーフブリッジ型インバータ14の発生した交流電力はインバータ用カップリングコンデンサ152により、直流成分が取り除かれて、商用電源電力とハーフブリッジ型インバータ14の発生した交流電力とが合成される。   In the AC power synthesizing circuit 15, the commercial power is removed from the commercial power by the coupling capacitor 151 for commercial power, and the direct current component is removed from the AC power generated by the half-bridge inverter 14 by the coupling capacitor 152 for inverter. The AC power generated by the bridge inverter 14 is combined.

そして、商用電源が正常であるときは、位相検出用トランス146の出力電圧は所定値より大となり、ハーフブリッジ型インバータ14は動作しない。   When the commercial power supply is normal, the output voltage of the phase detection transformer 146 is greater than a predetermined value, and the half-bridge inverter 14 does not operate.

この結果、交流電力合成回路15からは商用電力がそのまま出力されることとなる。   As a result, the commercial power is output from the AC power combining circuit 15 as it is.

逆に、商用電源の電圧が所定電圧以下に低下すると、位相検出用トランス146の出力電圧は所定値以下となり、ハーフブリッジ型インバータ14が動作し、交流電力を発生する。   Conversely, when the voltage of the commercial power supply drops below a predetermined voltage, the output voltage of the phase detection transformer 146 becomes below a predetermined value, and the half bridge inverter 14 operates to generate AC power.

なお、ハーフブリッジ型インバータ14が発生する交流電力は商用電源電力と同期しているため、商用電源からインバータ電源への移行の際に電力の瞬断が発生することはない。   Since the AC power generated by the half-bridge inverter 14 is synchronized with the commercial power supply power, no instantaneous power interruption occurs during the transition from the commercial power supply to the inverter power supply.

なお、商用電源の電圧が復帰した際にも、瞬断が発生しないことは明らかである。   It is obvious that no instantaneous interruption occurs when the voltage of the commercial power supply is restored.

なお、本発明に係る無停電電源装置1は、無停電電源装置1に接続される負荷に流れる負荷電流測定回路16を含んでいてもよい。   The uninterruptible power supply 1 according to the present invention may include a load current measurement circuit 16 that flows through a load connected to the uninterruptible power supply 1.

負荷電流測定回路16は、本発明に係る無停電電源装置1が商用電源電力を出力しているときは緑色灯を点灯し、ハーフブリッジ型インバータ14が発生する交流電力を出力しているときは黄色用を点灯する。   The load current measuring circuit 16 lights a green light when the uninterruptible power supply 1 according to the present invention outputs commercial power, and outputs the AC power generated by the half-bridge inverter 14. Light for yellow.

ハーフブリッジ型インバータ14が発生する交流電力の電流が所定値以下に低下したときは赤色灯を点灯して、使用者に2次電池が過放電となる旨を警告する。   When the AC power generated by the half-bridge inverter 14 drops below a predetermined value, a red lamp is lit to warn the user that the secondary battery will be overdischarged.

上記実施例においては、第1の2次電池11および第2の2次電池12を商用電源電力により充電する場合について説明したが、太陽電池、風力発電機等の直流電源により充電することも可能であることは明らかである。   In the above embodiment, the case where the first secondary battery 11 and the second secondary battery 12 are charged with commercial power is described. However, it is also possible to charge with a DC power source such as a solar battery or a wind power generator. Obviously.

さらに、交流電力合成回路15において、他の無停電電源装置、自家発電装置等の他の交流電源が供給する交流電力も結合コンデンサを介して容易に合成可能であることも明らかである。   Furthermore, in the AC power combining circuit 15, it is also clear that AC power supplied from other AC power sources such as other uninterruptible power supply devices and private power generators can be easily combined via a coupling capacitor.

本発明は、無停電電源装置の構成を簡易化できるとともに、他の電源との併用も容易に実現することができ、産業上有用である。   INDUSTRIAL APPLICATION While this invention can simplify the structure of an uninterruptible power supply device, it can implement | achieve combined use with another power supply easily, and is industrially useful.

1 無停電電源装置
11 第1の2次電池
12 第2の2次電池
13 充電器
14 ハーフブリッジ型インバータ
15 交流電力合成回路
16 負荷電流測定回路
131 リレイ
132 充電器用トランス
133 充電電流測定回路
134 第1のダイオード
135 第2のダイオード
141 第1のスイッチング素子
142 第2のスイッチング素子
143 チョークコイル
144 積分コンデンサ
145 スイッチング制御回路
146 位相検出用トランス
151 商用電源用カップリングコンデンサ
152 インバータ用カップリングコンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Uninterruptible power supply 11 First secondary battery 12 Second secondary battery 13 Charger 14 Half-bridge inverter 15 AC power combiner circuit 16 Load current measurement circuit 131 Relay 132 Charger transformer 133 Charge current measurement circuit 134 First 1 diode 135 second diode 141 first switching element 142 second switching element 143 choke coil 144 integration capacitor 145 switching control circuit 146 phase detection transformer 151 commercial power supply coupling capacitor 152 inverter coupling capacitor

Claims (1)

第1の2次電池と、
前記第1の2次電池と直列に接続される第2の2次電池と、
前記第1の2次電池および前記第2の2次電池を商用交流電力により充電する充電器と、
前記第1の2次電池および前記第2の2次電池により供給される直流電力から前記商用交流電力に同期した交流電力を生成するハーフブリッジ型インバータと、
前記商用交流電力および前記ハーフブリッジ型インバータにより生成された交流電力をカップリングコンデンサにより合成する交流電力合成部と、を含み、
前記充電器が、
1つの1次巻線、第1の2次巻線および第2の2次巻線を有し、前記1次巻線が上記商用交流電力により励磁される充電器用トランスと、
前記第1の2次巻線に発生する交流電力を整流する第1のダイオードおよび前記第2の2次巻線に発生する交流電力を整流する第2のダイオードを含み、
前記ハーフブリッジ型インバータが、
前記第1の2次電池の正極にソース端子が接続される第1のスイッチング素子と、
前記第1の2次電池の負極にドレン端子が接続される第2のスイッチング素子と、
前記第1のスイッチング素子のドレン端子と前記第2のスイッチング素子のソース端子の接続点に一方の端子が接続されるチョークコイルと、
前記チョークコイルの他方の端子が一方の端子に接続され、他方の端子が前記第1の2次電池の負極と前記第2の2次電池の正極との結合点に接続される積分コンデンサとを含み、
前記交流電力合成部が、
前記商用交流電力を供給する商用電源の一方の極に一方の端子が接続される商用電源用カップリングコンデンサと、
前記積分コンデンサの一方の端子に一方の端子が接続されるインバータ用カップリングコンデンサを含み、
前記商用電源用カップリングコンデンサの他方の端子と前記インバータ用カップリングコンデンサの他方の端子の接続点が一方の出力端であり、前記積分コンデンサの他方の端子が他方の出力端子である無停電電源装置。
A first secondary battery;
A second secondary battery connected in series with the first secondary battery;
A charger for charging the first secondary battery and the second secondary battery with commercial AC power;
A half-bridge inverter that generates AC power synchronized with the commercial AC power from DC power supplied by the first secondary battery and the second secondary battery;
Look including a an AC power combiner for combining by the commercial AC power and the half-bridge inverter coupling capacitor AC power generated by,
The charger is
A charger transformer having one primary winding, a first secondary winding and a second secondary winding, wherein the primary winding is excited by the commercial AC power;
A first diode that rectifies AC power generated in the first secondary winding and a second diode that rectifies AC power generated in the second secondary winding;
The half-bridge inverter is
A first switching element having a source terminal connected to a positive electrode of the first secondary battery;
A second switching element having a drain terminal connected to the negative electrode of the first secondary battery;
A choke coil having one terminal connected to a connection point between the drain terminal of the first switching element and the source terminal of the second switching element;
An integrating capacitor connected to the connection point between the negative terminal of the first secondary battery and the positive terminal of the second secondary battery, the other terminal of the choke coil being connected to one terminal; Including
The AC power combining unit is
A commercial power coupling capacitor having one terminal connected to one pole of a commercial power source for supplying the commercial AC power;
Including an inverter coupling capacitor having one terminal connected to one terminal of the integrating capacitor;
An uninterruptible power supply in which the connection point of the other terminal of the coupling capacitor for commercial power supply and the other terminal of the coupling capacitor for inverter is one output terminal, and the other terminal of the integrating capacitor is the other output terminal apparatus.
JP2011234136A 2011-10-25 2011-10-25 Uninterruptible power system Active JP5771116B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011234136A JP5771116B2 (en) 2011-10-25 2011-10-25 Uninterruptible power system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011234136A JP5771116B2 (en) 2011-10-25 2011-10-25 Uninterruptible power system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013093961A JP2013093961A (en) 2013-05-16
JP5771116B2 true JP5771116B2 (en) 2015-08-26

Family

ID=48616651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011234136A Active JP5771116B2 (en) 2011-10-25 2011-10-25 Uninterruptible power system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5771116B2 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0813171B2 (en) * 1987-06-26 1996-02-07 株式会社ユタカ電機製作所 Stabilized power supply
JPH0787746A (en) * 1993-09-14 1995-03-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inverter apparatus
JP2001251862A (en) * 2000-03-07 2001-09-14 Meidensha Corp Semiconductor-type high-frequency power supply
JP4605472B2 (en) * 2006-04-12 2011-01-05 レシップホールディングス株式会社 Uninterruptible power supply

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013093961A (en) 2013-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI538351B (en) Uninterruptible power supply device
BR122018070691B1 (en) ELECTRIC POWER CONVERTER
CN103023128A (en) Power supply system for UPS (Uninterrupted Power Supply) server
JP5903628B2 (en) Power converter
US20170279302A1 (en) Uninterruptible power supply apparatus
CA2743994A1 (en) Secondary battery system
KR100578210B1 (en) Power supply for arc-applied equipment
KR20120011363A (en) Apparatus and method for charging balance and grid connected type battery charging and discharging system thereof
KR20140132591A (en) Apparatus for balancing battery
JP5060962B2 (en) Method and inverter for converting DC voltage to three-phase AC output
WO2018139200A1 (en) Power conversion device and power conditioner
CN105634108A (en) Off-line type uninterrupted power source
US6879061B2 (en) Current adjusting apparatus and current adjusting method
JP5771116B2 (en) Uninterruptible power system
RU103253U1 (en) AUTONOMOUS POWER SUPPLY WITH CHARGING FUNCTION ON ONE BATTERY
KR101273976B1 (en) Condenser charge/discharge apparatus using by solar cell and generator
JP6618184B2 (en) High voltage generator
RU137642U1 (en) UNINTERRUPTED POWER SUPPLY SYSTEM
RU2583002C1 (en) Secondary power device with backup
JP6072991B1 (en) Converter between solar panel, source and load
CN100502216C (en) Non-isolation type AC power supply unit and control method thereof
WO2016194712A1 (en) Isolated-type electric power converting device
RU2659811C1 (en) Renewable sources direct current electric energy switching to the three-phase ac network method and device
WO2011145975A1 (en) Autonomous electrical power supply source with a recharging function using one rechargeable battery
JP5831737B2 (en) Bidirectional power converter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140715

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150312

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150317

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150514

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150623

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150626

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5771116

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250