JP5809029B2 - Uninterruptible power system - Google Patents

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Description

この発明は、無停電電源装置に関し、より特定的には、負荷に供給される交流出力を、インバータの出力からバイパス電源からの交流電力に切換えるための出力切換回路を備えた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 having an output switching circuit for switching an AC output supplied to a load from an inverter output to an AC power from a bypass power supply. .

無停電電源装置は、負荷に電力を継続的に供給するように構成される。一方、無停電電源装置に故障が発生した場合あるいは無停電電源装置に対して保守作業を行なう場合には、無停電電源装置を停止することがある。このような場合に備えるため、無停電電源装置の停止時に、負荷に電力を供給するためのバイパス電源が設けられている。   The uninterruptible power supply is configured to continuously supply power to the load. On the other hand, when a failure occurs in the uninterruptible power supply or when maintenance work is performed on the uninterruptible power supply, the uninterruptible power supply may be stopped. In order to prepare for such a case, a bypass power supply is provided to supply power to the load when the uninterruptible power supply is stopped.

無停電電源装置は、一般に、直流電力を所定電圧・所定周波数の交流電力に変換して出力するためのインバータを備える。このインバータが故障した場合には、負荷に供給される交流出力を、インバータの出力からバイパス電源からの交流電力に切換える必要がある。無停電電源装置は、この交流出力の切換えを制御するための出力切換回路を備えている(たとえば特許文献1を参照)。   An uninterruptible power supply generally includes an inverter for converting DC power into AC power having a predetermined voltage and a predetermined frequency and outputting the AC power. When this inverter fails, it is necessary to switch the AC output supplied to the load from the output of the inverter to the AC power from the bypass power supply. The uninterruptible power supply device includes an output switching circuit for controlling switching of the AC output (see, for example, Patent Document 1).

特開平8−33236号公報JP-A-8-33236

しかしながら、従来の無停電電源装置においては、出力切換回路に故障が発生した場合には、交流出力の切換えを正常に行なうことが困難となるため、負荷に電力を継続的に供給することができないという問題点があった。   However, in the conventional uninterruptible power supply, when a failure occurs in the output switching circuit, it is difficult to normally switch the AC output, and therefore it is not possible to continuously supply power to the load. There was a problem.

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、交流出力の切換えを確実に実行することが可能な無停電電源装置を提供することである。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide an uninterruptible power supply capable of reliably performing switching of AC output.

この発明のある局面によれば、無停電電源装置は、交流電源または蓄電池からの電力を負荷に供給するための電力変換部と、電力変換部と負荷との間の通電経路に介挿接続された第1の開閉器と、バイパス電源と負荷との間の通電経路に介挿接続された第2の開閉器と、電力変換部の動作を停止するときに、第1の開閉器を開放する一方で、第2の開閉器を閉成するように構成された第1の出力切換回路と、第1の出力切換回路とは独立して設けられ、負荷に供給される電力の電圧低下を検出したときに第2の開閉器を閉成するように構成された第2の出力切換回路とを備える。   According to an aspect of the present invention, the uninterruptible power supply device is inserted and connected to a power conversion unit for supplying power from an AC power supply or a storage battery to a load, and an energization path between the power conversion unit and the load. The first switch is opened when the operation of the first switch, the second switch interposed in the energization path between the bypass power supply and the load, and the power converter is stopped. On the other hand, the first output switching circuit configured to close the second switch and the first output switching circuit are provided independently of each other, and a voltage drop of power supplied to the load is detected. And a second output switching circuit configured to close the second switch.

本発明によれば、互いに独立して設けられた2個の出力切換回路の各々に、交流出力の切換えを行なわせるという二重系を構築したことにより、交流出力の切換えを確実に実行することができる。   According to the present invention, the switching of the AC output is reliably performed by constructing the dual system in which each of the two output switching circuits provided independently of each other is switched the AC output. Can do.

本発明の実施の形態1による無停電電源装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an uninterruptible power supply according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態2による無停電電源装置の全体構成図である。It is a whole block diagram of the uninterruptible power supply by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3による無停電電源装置の全体構成図である。It is a whole block diagram of the uninterruptible power supply by Embodiment 3 of this invention. 本実施の形態3による無停電電源装置の動作を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating operation | movement of the uninterruptible power supply by this Embodiment 3. FIG. 本発明の実施の形態4による無停電電源装置の全体構成図である。It is a whole block diagram of the uninterruptible power supply by Embodiment 4 of this invention.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1による無停電電源装置の全体構成図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an uninterruptible power supply according to Embodiment 1 of the present invention.

図1を参照して、無停電電源装置は、交流入力電源2、バイパス入力電源3および負荷4に接続される。   Referring to FIG. 1, the uninterruptible power supply is connected to AC input power supply 2, bypass input power supply 3 and load 4.

交流入力電源2およびバイパス入力電源3は、無停電電源装置に交流電力を供給する交流電源である。これらの入力電源の各々は、たとえば商用交流電源もしくは自家用発電機等によって構成される。図1および以後説明する図では、入力交流電源の一例として三相三線(3φ3W)式を示す。ただし、入力交流電源の種類は三相三線式に限定されず、たとえば三相四線式の電源でもよいし、単相三線式の電源でもよい。
無停電電源装置は、筐体1と、筐体1の内部に収容される本体部と、本体部に電気的に接続される蓄電池30と、筐体1に設けられたバイパス入力端子T1、交流入力端子T2、蓄電池端子T3、および出力端子T4とを備える。
The AC input power supply 2 and the bypass input power supply 3 are AC power supplies that supply AC power to the uninterruptible power supply. Each of these input power sources is constituted by, for example, a commercial AC power source or a private generator. In FIG. 1 and the drawings described below, a three-phase three-wire (3φ3W) type is shown as an example of an input AC power supply. However, the type of the input AC power supply is not limited to the three-phase three-wire system, and for example, a three-phase four-wire power source or a single-phase three-wire power source may be used.
The uninterruptible power supply includes a housing 1, a main body housed in the housing 1, a storage battery 30 electrically connected to the main body, a bypass input terminal T1 provided in the housing 1, an alternating current An input terminal T2, a storage battery terminal T3, and an output terminal T4 are provided.

バイパス入力端子T1は、バイパス入力電源3からの交流電力を受ける。交流入力端子T2は、交流入力電源2からの交流電力を受ける。   The bypass input terminal T <b> 1 receives AC power from the bypass input power source 3. The AC input terminal T <b> 2 receives AC power from the AC input power source 2.

蓄電池端子T3は、蓄電池30の正極30aに接続されている。蓄電池30は、筐体1とは別の筐体31に収容されている。出力端子T4には、負荷4が接続される。   The storage battery terminal T3 is connected to the positive electrode 30a of the storage battery 30. The storage battery 30 is housed in a housing 31 different from the housing 1. A load 4 is connected to the output terminal T4.

無停電電源装置は、本体部として、電磁接触器(コンタクタ)5,10,15,17と、ヒューズ6,9と、リアクトル7と、コンバータ8と、電解コンデンサ11と、インバータ12と、トランス13と、コンデンサ14と、変流器16と、サイリスタスイッチ18と、制御装置20とを備える。このうち、コンタクタ5、ヒューズ6、リアクトル7、コンバータ8、インバータ12、トランス13およびコンタクタ15は、交流入力端子T2と出力端子T4との間に直列に接続される。   The uninterruptible power supply includes, as main parts, electromagnetic contactors (contactors) 5, 10, 15, 17, fuses 6, 9, a reactor 7, a converter 8, an electrolytic capacitor 11, an inverter 12, and a transformer 13. A capacitor 14, a current transformer 16, a thyristor switch 18, and a control device 20. Among these, the contactor 5, the fuse 6, the reactor 7, the converter 8, the inverter 12, the transformer 13, and the contactor 15 are connected in series between the AC input terminal T2 and the output terminal T4.

コンタクタ5は、交流入力端子T2とコンバータ8との間の通電経路に介挿接続される。コンタクタ5は、制御装置20からの指令に応答して開放(オン)および閉成(オフ)する。ヒューズ6は、過電流が交流入力電源2から流入するのを防ぐために交流入力端子T2とコンバータ8との間の通電経路に挿入される。リアクトル7は、コンバータ8に入力される交流電力の波形を成形するためのフィルタである。   The contactor 5 is inserted and connected to an energization path between the AC input terminal T <b> 2 and the converter 8. The contactor 5 opens (on) and closes (off) in response to a command from the control device 20. The fuse 6 is inserted into the energization path between the AC input terminal T 2 and the converter 8 in order to prevent an overcurrent from flowing from the AC input power supply 2. Reactor 7 is a filter for shaping the waveform of AC power input to converter 8.

コンバータ8は、交流入力電源2から供給される交流電力を直流電力に変換する。電解コンデンサ11は、コンバータ8の出力電圧を平滑化する。インバータ12は、電解コンデンサ11によって平滑化された直流電力を所定電圧および所定周波数の交流電力に変換する。なお、コンバータ8およびインバータ12の各々は、制御装置20内部のUPS制御回路200によって制御される。   Converter 8 converts AC power supplied from AC input power supply 2 into DC power. The electrolytic capacitor 11 smoothes the output voltage of the converter 8. The inverter 12 converts the DC power smoothed by the electrolytic capacitor 11 into AC power having a predetermined voltage and a predetermined frequency. Each of converter 8 and inverter 12 is controlled by UPS control circuit 200 inside control device 20.

トランス13は、インバータ12から出力された交流電力を昇圧するためのステップアップ変圧器である、コンデンサ14は、トランス13の出力ノード13aと基準電圧のラインとの間に接続される。コンデンサ14は、インバータ12から出力される高周波成分を除去するためのフィルタである。   The transformer 13 is a step-up transformer for boosting the AC power output from the inverter 12. The capacitor 14 is connected between the output node 13 a of the transformer 13 and a reference voltage line. The capacitor 14 is a filter for removing high frequency components output from the inverter 12.

コンタクタ15は、出力端子T4から負荷4に出力される交流出力を、インバータ12の出力と、サイリスタスイッチ19およびコンタクタ17からなるバイパス回路の出力との間で切換えるためのものである。サイリスタスイッチ18およびコンタクタ17は、バイパス入力端子T1と出力端子T4との間に並列に接続される。サイリスタスイッチ18は、出力端子T4から負荷4に出力される交流出力を、インバータ12の出力からバイパス入力電源3からの交流電力に高速に切換えるためのスイッチである。コンタクタ17は、バイパス入力端子T1から出力端子T4までの通電経路に介挿接続される。コンタクタ17は、バイパス入力電源3からの交流電力を無停電電源装置から出力される交流出力として維持するためのものである。コンタクタ15、サイリスタスイッチ18およびコンタクタ17は、制御装置20内部の出力切換回路250からの指令に応答して閉成(オン)および開放(オフ)する。   The contactor 15 is for switching the AC output output from the output terminal T4 to the load 4 between the output of the inverter 12 and the output of the bypass circuit including the thyristor switch 19 and the contactor 17. The thyristor switch 18 and the contactor 17 are connected in parallel between the bypass input terminal T1 and the output terminal T4. The thyristor switch 18 is a switch for switching the AC output output from the output terminal T4 to the load 4 from the output of the inverter 12 to the AC power from the bypass input power supply 3 at high speed. The contactor 17 is inserted and connected to the energization path from the bypass input terminal T1 to the output terminal T4. The contactor 17 is for maintaining the AC power from the bypass input power source 3 as an AC output output from the uninterruptible power supply. The contactor 15, the thyristor switch 18, and the contactor 17 are closed (on) and opened (off) in response to a command from the output switching circuit 250 inside the control device 20.

変流器16は、出力端子T4から出力される交流出力の電流値を検出する。変流器16によって検出された電流値は、制御装置20内部の電流検出回路220に送られる。   The current transformer 16 detects the current value of the AC output output from the output terminal T4. The current value detected by the current transformer 16 is sent to the current detection circuit 220 inside the control device 20.

蓄電池30は、交流入力電源2が交流電力を供給できないとき(たとえば停電時)において、インバータ12に直流電力を供給するための蓄電装置である。ヒューズ9およびコンタクタ10は、コンバータ8の出力ノード8aと蓄電池端子T3との間に直列に接続される。コンタクタ10は、制御装置20からの指令に応答して閉成(オン)および開放(オフ)する。ヒューズ9は、蓄電池30から過電流が流入するのを防止する。   Storage battery 30 is a power storage device for supplying DC power to inverter 12 when AC input power supply 2 cannot supply AC power (for example, during a power failure). Fuse 9 and contactor 10 are connected in series between output node 8a of converter 8 and storage battery terminal T3. The contactor 10 is closed (on) and opened (off) in response to a command from the control device 20. The fuse 9 prevents an overcurrent from flowing from the storage battery 30.

交流入力電源2から交流電力を供給されている通常時には、コンバータ8によって生成された直流電力が蓄電池30に蓄えられるとともに、インバータ12によって交流電力に変換されて負荷4に供給される。一方、交流入力電源2からの交流電力の供給が停止した停電時には、コンバータ8の運転が停止され、蓄電池30に蓄えられた直流電力がインバータ12によって交流電力に変換されて負荷4に供給される。したがって、無停電電源装置によれば、停電時でも蓄電池30に蓄えられた電力を用いて負荷4の運転を継続することができる。   In normal times when AC power is supplied from the AC input power supply 2, DC power generated by the converter 8 is stored in the storage battery 30, converted into AC power by the inverter 12, and supplied to the load 4. On the other hand, at the time of a power failure in which the supply of AC power from the AC input power supply 2 is stopped, the operation of the converter 8 is stopped, and the DC power stored in the storage battery 30 is converted into AC power by the inverter 12 and supplied to the load 4. . Therefore, according to the uninterruptible power supply, the operation of the load 4 can be continued using the electric power stored in the storage battery 30 even during a power failure.

制御装置20は、通常時および停電時において、負荷4に供給する交流電力を発生させるために、コンバータ8およびインバータ12を制御するための制御装置であり、一例として、CPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などの記憶部とを含むマイクロコンピュータを主体として構成される。そして、制御装置20は、予めROMなどに格納されたプログラムをCPUがRAMに読出して実行することによって、コンバータ8およびインバータ12を制御する。さらに、制御装置20は、このコンバータ8およびインバータ12の制御に加えて、コンタクタ5,10,15およびバイパス回路を制御する。なお、制御装置20の少なくとも一部は、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。   The control device 20 is a control device for controlling the converter 8 and the inverter 12 in order to generate AC power to be supplied to the load 4 during normal times and power outages. As an example, a CPU (Central Processing Unit) and The microcomputer mainly includes a storage unit such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory). Then, control device 20 controls converter 8 and inverter 12 by causing the CPU to read and execute a program stored in advance in a ROM or the like into RAM. In addition to control of converter 8 and inverter 12, control device 20 controls contactors 5, 10, 15 and a bypass circuit. Note that at least a part of the control device 20 may be configured to execute predetermined numerical / logical operation processing by hardware such as an electronic circuit.

具体的には、制御装置20は、UPS制御回路200と、電圧検出回路210と、電流検出回路220と、故障検出回路230と、ゲート停止検出回路240と、出力切換回路250とを含む。   Specifically, the control device 20 includes a UPS control circuit 200, a voltage detection circuit 210, a current detection circuit 220, a failure detection circuit 230, a gate stop detection circuit 240, and an output switching circuit 250.

UPS制御回路200は、コンバータ8およびインバータ12における電力変換動作を制御する。UPS制御回路200は、コンバータ8を駆動するためのゲート信号を生成してコンバータ8へ出力する。このゲート信号に従ったコンバータ8の電力変換によって、インバータ12および蓄電池30に供給される直流電力が制御される。また、UPS制御回路200は、インバータ12を駆動するためのゲート信号を生成してインバータ12へ出力する。このゲート信号に従ったインバータ12の電力変換によって、出力端子T4から出力される交流出力が制御される。   The UPS control circuit 200 controls the power conversion operation in the converter 8 and the inverter 12. The UPS control circuit 200 generates a gate signal for driving the converter 8 and outputs the gate signal to the converter 8. The DC power supplied to the inverter 12 and the storage battery 30 is controlled by the power conversion of the converter 8 according to the gate signal. The UPS control circuit 200 generates a gate signal for driving the inverter 12 and outputs the gate signal to the inverter 12. The AC output output from the output terminal T4 is controlled by power conversion of the inverter 12 according to the gate signal.

電圧検出回路210は、トランス13の出力ノード13aに接続され、出力端子T4から出力される交流出力の電圧値を検出する。電圧検出回路210によって検出された電圧値は、UPS制御回路200に送られる。電流検出回路220は、変流器16によって検出された交流出力の電流値をUPS制御回路200へ出力する。   The voltage detection circuit 210 is connected to the output node 13a of the transformer 13 and detects the voltage value of the AC output output from the output terminal T4. The voltage value detected by the voltage detection circuit 210 is sent to the UPS control circuit 200. The current detection circuit 220 outputs the AC output current value detected by the current transformer 16 to the UPS control circuit 200.

UPS制御回路200は、電圧検出回路210により検出された交流出力の電圧値と、バイパス入力電源3の電圧、周波数および位相とを比較して、無停電電源装置とバイパス入力電源3とが同期運転状態であるか否かを判定する。無停電電源装置とバイパス入力電源3とが同期運転状態であると判定されたときには、UPS制御回路200は、同期運転検出信号を生成して出力切換回路250へ出力する。   The UPS control circuit 200 compares the voltage value of the AC output detected by the voltage detection circuit 210 with the voltage, frequency, and phase of the bypass input power supply 3 so that the uninterruptible power supply and the bypass input power supply 3 operate synchronously. It is determined whether or not it is in a state. When it is determined that the uninterruptible power supply and the bypass input power supply 3 are in the synchronous operation state, the UPS control circuit 200 generates a synchronous operation detection signal and outputs it to the output switching circuit 250.

故障検出回路230は、無停電電源装置内部で発生した故障を検出する。一例として、故障検出回路230は、インバータ12を構成する電力用半導体スイッチング素子(以下、単に「スイッチング素子」と称する)などが過電流状態である場合には、インバータ12に故障が発生していると判定する。この場合、故障検出回路230は、インバータ12が故障である旨の診断結果を出力切換回路250へ出力する。UPS制御回路200は、故障検出回路230によってインバータ12の故障が検出されたときには、コンバータ8およびインバータ12に対するゲート信号の出力を停止する。すなわち、UPS制御回路200は、コンバータ8およびインバータ12の全スイッチング素子をオフ状態にする処理を実行することにより、コンバータ8およびインバータ12を停止させる。   The failure detection circuit 230 detects a failure that has occurred inside the uninterruptible power supply. As an example, the failure detection circuit 230 has a failure in the inverter 12 when a power semiconductor switching element (hereinafter simply referred to as “switching element”) constituting the inverter 12 is in an overcurrent state. Is determined. In this case, failure detection circuit 230 outputs a diagnosis result indicating that inverter 12 has a failure to output switching circuit 250. When the failure detection circuit 230 detects a failure of the inverter 12, the UPS control circuit 200 stops outputting the gate signal to the converter 8 and the inverter 12. That is, UPS control circuit 200 stops converter 8 and inverter 12 by executing a process for turning off all switching elements of converter 8 and inverter 12.

なお、インバータ12の故障を検出する方法としては、たとえばインバータ12の過電流を検出するための過電流検出回路が設けられてもよい。この場合、過電流検出回路からの信号が故障検出回路230に送信されることによって、故障検出回路230は、インバータ12の故障を検出できる。また、過電流のみによってインバータ12の故障を検出するものと限定されず、たとえば、インバータ12の温度に基づいてインバータ12の故障が検出されてもよい。   As a method for detecting a failure of inverter 12, for example, an overcurrent detection circuit for detecting an overcurrent of inverter 12 may be provided. In this case, the failure detection circuit 230 can detect a failure of the inverter 12 by transmitting a signal from the overcurrent detection circuit to the failure detection circuit 230. Moreover, it is not limited to detecting the failure of the inverter 12 only by the overcurrent. For example, the failure of the inverter 12 may be detected based on the temperature of the inverter 12.

ゲート停止検出回路240は、UPS制御回路200からインバータ12に出力されるゲート信号を常時監視しており、ゲート信号から、ゲート信号の出力停止(インバータ12の全スイッチング素子をオフ状態にする処理)を検出する。ゲート停止検出回路240は、インバータ12のゲート信号の出力停止を検出すると、ゲート停止検出信号を生成して出力切換回路250へ出力する。   The gate stop detection circuit 240 constantly monitors the gate signal output from the UPS control circuit 200 to the inverter 12 and stops the output of the gate signal from the gate signal (processing for turning off all switching elements of the inverter 12). Is detected. When detecting the stop of the output of the gate signal of the inverter 12, the gate stop detection circuit 240 generates a gate stop detection signal and outputs it to the output switching circuit 250.

出力切換回路250は、故障検出回路230から故障診断結果を示す信号を受け、ゲート停止検出回路240からゲート停止検出信号を受け、UPS制御回路200から同期運転検出信号を受ける。そして、出力切換回路250は、これらの入力信号に基づいて、コンタクタ15、サイリスタスイッチ18およびコンタクタ17のオンオフを制御する。   The output switching circuit 250 receives a signal indicating a failure diagnosis result from the failure detection circuit 230, receives a gate stop detection signal from the gate stop detection circuit 240, and receives a synchronous operation detection signal from the UPS control circuit 200. The output switching circuit 250 controls on / off of the contactor 15, the thyristor switch 18, and the contactor 17 based on these input signals.

具体的には、出力切換回路250は、故障検出回路230から無停電電源装置に故障が発生している旨の診断結果が入力された場合には、出力端子T4から出力される交流出力を、インバータ12の出力からバイパス回路(サイリスタスイッチ18およびコンタクタ17)の出力に切換えるための指令をコンタクタ15およびバイパス回路に出力する。詳細には、出力切換回路250は、コンタクタ15をオフ状態(開放状態)にするためのオフ指令(開放指令)を発するとともに、サイリスタスイッチ18およびコンタクタ17をオン状態(閉成状態)にするためのオン指令(閉成指令)を発する。これにより、バイパス入力電源3からの交流電力が出力端子T4を介して負荷4に供給される。   Specifically, the output switching circuit 250, when a diagnosis result indicating that a failure has occurred in the uninterruptible power supply device is input from the failure detection circuit 230, the AC output output from the output terminal T4, A command for switching from the output of inverter 12 to the output of the bypass circuit (thyristor switch 18 and contactor 17) is output to contactor 15 and the bypass circuit. Specifically, the output switching circuit 250 issues an off command (open command) for setting the contactor 15 to an off state (open state), and also sets the thyristor switch 18 and the contactor 17 to an on state (closed state). An ON command (close command) is issued. Thereby, the alternating current power from the bypass input power source 3 is supplied to the load 4 via the output terminal T4.

また、出力切換回路250は、同期運転検出信号が入力されていることを条件として、ゲート停止検出信号が入力された場合においても、出力端子T4から出力される交流出力を、インバータ12の出力からバイパス回路(サイリスタスイッチ18およびコンタクタ17)の出力に切換えるための指令をコンタクタ15およびバイパス回路に出力する。   Further, the output switching circuit 250 converts the AC output output from the output terminal T4 from the output of the inverter 12 even when the gate stop detection signal is input on condition that the synchronous operation detection signal is input. A command for switching to the output of the bypass circuit (thyristor switch 18 and contactor 17) is output to the contactor 15 and the bypass circuit.

通常、インバータ12の起動および停止は、筐体1の外壁に設けられたインバータ運転/停止指令部(図示せず)を無停電電源装置の使用者が操作することによって切換え可能に構成される。たとえば、インバータ12を運転させる場合には、インバータ運転/停止指令部のスイッチがオンされると、UPS制御回路200はインバータ12にゲート信号を出力する。一方、インバータ12の運転を停止させる場合には、インバータ運転/停止指令部のスイッチがオフされると、UPS制御回路200はゲート信号の出力を停止する。したがって、ゲート信号の出力停止自体は故障ではないため、出力切換回路250は交流出力を切換えるための指令を発することがない。そのため、インバータ運転/停止指令部へのノイズ混入等に起因して、UPS制御回路200が誤ってゲート信号の出力を停止した場合には、故障と判断されず、無瞬断で交流出力をインバータ12の出力からバイパス回路の出力に切換えることができない。   Normally, the start and stop of the inverter 12 are configured to be switchable by the user of the uninterruptible power supply device operating an inverter operation / stop command unit (not shown) provided on the outer wall of the housing 1. For example, when the inverter 12 is operated, the UPS control circuit 200 outputs a gate signal to the inverter 12 when a switch of the inverter operation / stop command unit is turned on. On the other hand, when the operation of the inverter 12 is stopped, the UPS control circuit 200 stops the output of the gate signal when the switch of the inverter operation / stop command unit is turned off. Therefore, since the output stop of the gate signal itself is not a failure, the output switching circuit 250 does not issue a command for switching the AC output. Therefore, if the UPS control circuit 200 erroneously stops the output of the gate signal due to noise mixing in the inverter operation / stop command unit, it is not determined that there is a failure, and the AC output is converted to an inverter without instantaneous interruption. The output of 12 cannot be switched to the output of the bypass circuit.

このような不具合を回避するため、無停電電源装置がバイパス入力電源3と同期運転中においてインバータ12のゲート信号の出力が停止された場合には、出力切換回路250は、無停電電源装置に故障がなく、誤ってゲート信号の出力停止が行なわれたものと判断し、出力端子T4から出力される交流出力を、インバータ12の出力からバイパス回路の出力に切換えるための指令を発する。これにより、誤ってインバータ12の出力が停止された場合でも、無瞬断で交流出力をバイパス回路の出力に切換えることができる。   In order to avoid such a problem, when the output of the gate signal of the inverter 12 is stopped while the uninterruptible power supply is operating synchronously with the bypass input power supply 3, the output switching circuit 250 fails in the uninterruptible power supply. Therefore, it is determined that the output of the gate signal is erroneously stopped, and a command for switching the AC output output from the output terminal T4 from the output of the inverter 12 to the output of the bypass circuit is issued. Thereby, even when the output of the inverter 12 is stopped by mistake, the AC output can be switched to the output of the bypass circuit without interruption.

上述したように、無停電電源装置に故障が生じた場合あるいは誤ってインバータ12のゲート信号の出力停止が行なわれた場合には、出力切換回路250によって交流出力がインバータ12の出力からバイパス回路の出力に切換えられる。   As described above, when a failure occurs in the uninterruptible power supply or when the output of the gate signal of the inverter 12 is mistakenly stopped, the output switching circuit 250 changes the AC output from the output of the inverter 12 to the bypass circuit. Switch to output.

しかしながら、出力切換回路250に故障が生じた場合には、このような交流出力の切換えを正常に行なうことが困難となる。その結果、無停電電源装置に故障が発生した場合に継続して交流電力を負荷4に供給することができなくなる虞がある。   However, when a failure occurs in the output switching circuit 250, it is difficult to normally switch such AC output. As a result, there is a possibility that AC power cannot be continuously supplied to the load 4 when a failure occurs in the uninterruptible power supply.

したがって、本実施の形態1による無停電電源装置では、出力切換回路250とは独立に、出力切換回路40を設ける。すなわち、本実施の形態1による無停電電源装置においては、出力切換回路250および出力切換回路40の各々に、交流出力の切換えを行なわせるという二重系を構築する。これにより、万一出力切換回路250に故障が生じた場合であっても、出力切換回路40によって交流出力を切換えるための指令がコンタクタ15およびバイパス回路に発せられていることから、負荷4に出力される交流出力をインバータ12の出力からバイパス入力電源3からの交流電力に切換えることができる。   Therefore, in the uninterruptible power supply according to the first embodiment, output switching circuit 40 is provided independently of output switching circuit 250. That is, in the uninterruptible power supply according to the first embodiment, a duplex system is constructed in which each of output switching circuit 250 and output switching circuit 40 is switched between AC outputs. As a result, even if a failure occurs in the output switching circuit 250, a command for switching the AC output by the output switching circuit 40 is issued to the contactor 15 and the bypass circuit. The AC output to be performed can be switched from the output of the inverter 12 to the AC power from the bypass input power source 3.

出力切換回路40は、電圧検出回路400と、切換制御回路410と、検出レベル設定回路420とを含む。   Output switching circuit 40 includes a voltage detection circuit 400, a switching control circuit 410, and a detection level setting circuit 420.

電圧検出回路400は、出力端子T4から出力される交流出力の電圧値を検出する。電圧検出回路400によって検出された電圧値は、切換制御回路410に送られる。   The voltage detection circuit 400 detects the voltage value of the AC output output from the output terminal T4. The voltage value detected by the voltage detection circuit 400 is sent to the switching control circuit 410.

切換制御回路410は、電圧検出回路400によって検出された交流出力の電圧値と、検出レベル設定回路420によって設定された基準値とを比較する。切換制御回路410は、この比較結果に基づいて、インバータ12から出力される交流電力の電圧値が低下する電圧低下が生じているか否かを判定する。   The switching control circuit 410 compares the AC output voltage value detected by the voltage detection circuit 400 with the reference value set by the detection level setting circuit 420. Based on the comparison result, switching control circuit 410 determines whether or not there is a voltage drop that reduces the voltage value of the AC power output from inverter 12.

検出レベル設定回路420は、インバータ12の出力に電圧低下が生じていることを検出するための検出レベルとしての基準値を設定する。この基準値は、たとえば定格電圧値の70%に設定される。なお、基準値は、予め設定された値に固定されてもよいし、無停電電源装置の使用者によって負荷4の種類等に応じて可変に設定されてもよい。   The detection level setting circuit 420 sets a reference value as a detection level for detecting that a voltage drop has occurred in the output of the inverter 12. This reference value is set to 70% of the rated voltage value, for example. The reference value may be fixed to a preset value, or may be variably set according to the type of load 4 by the user of the uninterruptible power supply.

切換制御回路410は、交流出力の電圧値が基準値を下回る場合には、インバータ12の出力に電圧低下が生じていると判定する。この場合、切換制御回路410は、インバータ12に故障が生じていると判断し、出力端子T4から出力される交流出力を、インバータ12の出力からバイパス回路の出力に切換えるための指令をバイパス回路に出力する。具体的には、切換制御回路410は、サイリスタスイッチ18およびコンタクタ17をオン状態(閉成状態)にするためのオン指令(閉成指令)を発する。これにより、サイリスタスイッチ18およびコンタクタ17がオン状態に設定され、バイパス入力電源3からの交流電力が出力端子T4を介して負荷4に供給される。   The switching control circuit 410 determines that a voltage drop has occurred in the output of the inverter 12 when the voltage value of the AC output is lower than the reference value. In this case, the switching control circuit 410 determines that a failure has occurred in the inverter 12, and gives a command to the bypass circuit to switch the AC output output from the output terminal T4 from the output of the inverter 12 to the output of the bypass circuit. Output. Specifically, the switching control circuit 410 issues an on command (close command) for turning on the thyristor switch 18 and the contactor 17 (closed state). Thereby, the thyristor switch 18 and the contactor 17 are set to an ON state, and the AC power from the bypass input power source 3 is supplied to the load 4 via the output terminal T4.

なお、切換制御回路410は、サイリスタスイッチ18およびコンタクタ17のオン指令を発する一方で、コンタクタ15をオフ状態にするためのオフ指令を発しない。これは、コンタクタ15のオフ指令は出力切換回路250によって発せられる構成としたことによる。   The switching control circuit 410 issues an on command for the thyristor switch 18 and the contactor 17, but does not issue an off command for turning the contactor 15 to an off state. This is because the turn-off command of the contactor 15 is issued by the output switching circuit 250.

詳細には、コンタクタ17は、バイパス入力端子T1から出力端子T4までの通電経路に介挿接続されるメイン接点と、メイン接点と連動する補助接点とを有している。本実施の形態1では、コンタクタ17がオン状態に設定されたときには、メイン接点が閉状態となるとともに、補助接点が閉状態となる。補助接点は、コンタクタ17の状態(オンまたはオフ状態)を示す信号を出力するために使用される。故障検出回路230は、この補助接点から出力される信号に基づいて、コンタクタ17がオン状態に設定されているかオフ状態に設定されているかを検出する。故障検出回路230は、出力切換回路250からコンタクタ17のオフ指令が発せられていないにも拘らず、コンタクタ17がオン状態に設定されている場合には、無停電電源装置に故障が生じていると判断する。この場合、故障検出回路230は、無停電電源装置に故障が発生している旨の診断結果を出力切換回路250に出力する。出力切換回路250は、この診断結果に基づいて、コンタクタ15のオフ指令を発するとともに、サイリスタスイッチ18およびコンタクタ17のオン指令を発する。その結果、コンタクタ15は、このオフ指令に応答してオフ状態に設定される。   Specifically, the contactor 17 has a main contact that is inserted and connected to the energization path from the bypass input terminal T1 to the output terminal T4, and an auxiliary contact that is linked to the main contact. In the first embodiment, when the contactor 17 is set to the on state, the main contact is closed and the auxiliary contact is closed. The auxiliary contact is used to output a signal indicating the state (on or off state) of the contactor 17. The failure detection circuit 230 detects whether the contactor 17 is set to an on state or an off state based on a signal output from the auxiliary contact. The failure detection circuit 230 has a failure in the uninterruptible power supply when the contactor 17 is set to the ON state even though the contact switching device 17 is not turned off from the output switching circuit 250. Judge. In this case, failure detection circuit 230 outputs a diagnosis result indicating that a failure has occurred in the uninterruptible power supply to output switching circuit 250. Based on the diagnosis result, the output switching circuit 250 issues an OFF command for the contactor 15 and issues an ON command for the thyristor switch 18 and the contactor 17. As a result, the contactor 15 is set to an off state in response to the off command.

このように出力切換回路40から発せられるオフ指令に応答してコンタクタ17がオン状態に設定されたことに基づいて、出力切換回路250がコンタクタ15のオフ指令を発するように構成したことにより、コンタクタ17がオン状態に設定されていないにも拘らず、コンタクタ15がオフ状態に設定されてしまうという不具合を防止することができる。すなわち、出力切換回路40がコンタクタ17のオン指令を発するとともに、コンタクタ15のオフ指令を発する構成とした場合、コンタクタ15および17の一方に指令通りに駆動できないような故障が生じると、交流出力の切換えができない状態となってしまう虞がある。また、出力切換回路40およびバイパス回路のいずれかが不要動作する虞がある。これに対して、本実施の形態1では、コンタクタ17がオン状態に設定されたことに基づいてコンタクタ15をオフ状態に設定するため、交流出力の切換えを確実に行なうことができる。その結果、無停電電源装置の信頼性を向上できる。   As described above, the output switching circuit 250 issues the OFF command for the contactor 15 based on the fact that the contactor 17 is set to the ON state in response to the OFF command issued from the output switching circuit 40. Even though 17 is not set to the on state, it is possible to prevent the problem that the contactor 15 is set to the off state. That is, when the output switching circuit 40 is configured to issue an ON command for the contactor 17 and an OFF command for the contactor 15, if a failure occurs in which one of the contactors 15 and 17 cannot be driven as commanded, an AC output is generated. There is a risk of being unable to switch. In addition, either the output switching circuit 40 or the bypass circuit may operate unnecessarily. On the other hand, in the first embodiment, since the contactor 15 is set to the off state based on the contactor 17 being set to the on state, the AC output can be switched reliably. As a result, the reliability of the uninterruptible power supply can be improved.

このように、実施の形態1による無停電電源装置によれば、交流出力の切換えを実行するための出力切換回路を二重系化したことにより、無停電電源装置の停止時において、負荷に供給される交流出力を、インバータの出力からバイパス入力電源からの交流電力に確実に切換えることができる。これにより、無停電電源装置の信頼性を向上できる。   As described above, according to the uninterruptible power supply according to the first embodiment, the output switching circuit for executing the switching of the AC output is duplexed so that the load is supplied when the uninterruptible power supply is stopped. The AC output to be performed can be reliably switched from the output of the inverter to the AC power from the bypass input power source. Thereby, the reliability of the uninterruptible power supply can be improved.

[実施の形態2]
図2は、本発明の実施の形態2による無停電電源装置の全体構成図である。
[Embodiment 2]
FIG. 2 is an overall configuration diagram of the uninterruptible power supply according to Embodiment 2 of the present invention.

図2を参照して、実施の形態2による無停電電源装置は、図1に示した実施の形態1による無停電電源装置と比較して、出力切換回路40に代えて、出力切換回路42を備える点で異なる。実施の形態2による無停電電源装置において負荷の電力を供給する構成については、図1と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。   Referring to FIG. 2, the uninterruptible power supply according to the second embodiment is different from the uninterruptible power supply according to the first embodiment shown in FIG. It differs in the point to prepare. The configuration for supplying load power in the uninterruptible power supply according to the second embodiment is the same as that in FIG.

出力切換回路42において、切換制御回路410は、出力端子T4から出力される交流出力を、インバータ12の出力からバイパス回路の出力に切換えるための指令(サイリスタスイッチ18およびコンタクタ17のオン指令)をバイパス回路に出力するとともに、UPS制御回路200に出力する。UPS制御回路200は、出力切換回路42からバイパス回路のオン指令が入力された旨を出力切換回路250に通知する。   In the output switching circuit 42, the switching control circuit 410 bypasses a command for switching the AC output output from the output terminal T4 from the output of the inverter 12 to the output of the bypass circuit (ON command for the thyristor switch 18 and the contactor 17). Output to the circuit and also to the UPS control circuit 200. The UPS control circuit 200 notifies the output switching circuit 250 that the bypass switching ON command has been input from the output switching circuit 42.

出力切換回路250は、実施の形態1で説明したように、無停電電源装置に故障が生じた場合あるいは誤ってインバータ12のゲート信号の出力停止が行なわれた場合に、出力端子T4に出力される交流出力を、インバータ12の出力からバイパス回路の出力に切換えるための指令(コンタクタ15のオフ指令、サイリスタスイッチ18およびコンタクタ17のオン指令)を発する。また、出力切換回路250は、故障検出回路230によりコンタクタ17がオン状態に設定されていることが検出された場合においても、交流出力を切換えるための指令を発する。   As described in the first embodiment, the output switching circuit 250 is output to the output terminal T4 when a failure occurs in the uninterruptible power supply device or when the output of the gate signal of the inverter 12 is erroneously stopped. A command for switching the AC output from the output of the inverter 12 to the output of the bypass circuit (an OFF command for the contactor 15 and an ON command for the thyristor switch 18 and the contactor 17) is issued. The output switching circuit 250 also issues a command for switching the AC output even when the failure detection circuit 230 detects that the contactor 17 is set to the on state.

さらに、本実施の形態2では、出力切換回路250は、UPS制御回路200に出力切換回路42からバイパス回路のオン指令が与えられた場合においても、交流出力を切換えるための指令を発する。   Furthermore, in the second embodiment, output switching circuit 250 issues a command for switching the AC output even when UPS control circuit 200 is given a bypass circuit ON command from output switching circuit 42.

実施の形態1では、コンタクタ17の補助接点から出力される信号に基づいて、コンタクタ17の状態を検出するように構成されるため、コンタクタ17において、メイン接点に補助接点が連動しないという異常が生じた場合には、出力切換回路40によってコンタクタ17がオン状態に設定されたことを検出することができない可能性がある。そして、このような異常が生じると、出力切換回路250がコンタクタ15のオフ指令を発しないため、コンタクタ15をオフ状態に設定することができない。   Since the first embodiment is configured to detect the state of the contactor 17 based on a signal output from the auxiliary contact of the contactor 17, the contactor 17 has an abnormality that the auxiliary contact is not interlocked with the main contact. In this case, there is a possibility that the output switching circuit 40 cannot detect that the contactor 17 is set to the on state. When such an abnormality occurs, the output switching circuit 250 does not issue an OFF command for the contactor 15, and therefore the contactor 15 cannot be set to the OFF state.

本実施の形態2では、このような場合においても、出力切換回路40から送信されるコンタクタ17のオン指令に基づいてコンタクタ17がオン状態に設定されたと判断し、コンタクタ15にオフ指令を発することができる。したがって、実施の形態2によれば、実施の形態1による効果に加え、無停電電源装置の信頼性をさらに向上できるという効果を得ることができる。   In the second embodiment, even in such a case, it is determined that the contactor 17 is set to the ON state based on the ON command of the contactor 17 transmitted from the output switching circuit 40, and the OFF command is issued to the contactor 15. Can do. Therefore, according to the second embodiment, in addition to the effect of the first embodiment, an effect that the reliability of the uninterruptible power supply can be further improved can be obtained.

[実施の形態3]
図3は、本発明の実施の形態3による無停電電源装置の全体構成図である。
[Embodiment 3]
FIG. 3 is an overall configuration diagram of an uninterruptible power supply according to Embodiment 3 of the present invention.

図3を参照して、実施の形態3による無停電電源装置は、図1に示した実施の形態1による無停電電源装置と比較して、出力切換回路40に代えて、出力切換回路44を備える。出力切換回路44は、出力切換回路40と比較して、時間設定回路430をさらに含む。   Referring to FIG. 3, the uninterruptible power supply according to the third embodiment has an output switching circuit 44 instead of output switching circuit 40, as compared with the uninterruptible power supply according to the first embodiment shown in FIG. Prepare. The output switching circuit 44 further includes a time setting circuit 430 as compared with the output switching circuit 40.

本実施の形態3では、切換制御回路410は、交流出力の電圧値と基準値との比較により、インバータ12の出力に電圧低下が生じていることを検出すると、この電圧低下の検出後所定時間が経過したときに、サイリスタスイッチ18およびコンタクタ17のオン指令をバイパス回路に出力する。   In the third embodiment, when the switching control circuit 410 detects that a voltage drop has occurred in the output of the inverter 12 by comparing the voltage value of the AC output with the reference value, a predetermined time after the detection of the voltage drop is detected. When the time elapses, an ON command for the thyristor switch 18 and the contactor 17 is output to the bypass circuit.

なお、所定時間は、時間設定回路430により設定されて切換制御回路410に与えられる。時間設定回路430は、所定時間を、たとえば交流の1サイクル(たとえば1/50秒あるいは1/60秒)に設定する。   The predetermined time is set by the time setting circuit 430 and given to the switching control circuit 410. Time setting circuit 430 sets the predetermined time to, for example, one AC cycle (for example, 1/50 second or 1/60 second).

図4は、本実施の形態3による無停電電源装置の動作を説明するための波形図である。
図4を参照して、時刻t1においてインバータ12の出力に電圧低下が生じる。切換制御回路410は、この時刻t1から所定時間である交流の1サイクルが経過した時刻t2において、バイパス回路(サイリスタスイッチ18およびコンタクタ17)をオン状態にするためのオン指令を発する。
FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the operation of the uninterruptible power supply according to the third embodiment.
Referring to FIG. 4, a voltage drop occurs at the output of inverter 12 at time t1. The switching control circuit 410 issues an on command for turning on the bypass circuit (thyristor switch 18 and contactor 17) at time t2 when one cycle of alternating current, which is a predetermined time, has elapsed from time t1.

このような構成とすることにより、切換制御回路410が電圧低下を検出したときの交流出力の電圧の位相と、バイパス入力電源3からの交流電力の電圧の位相とが一致したときに、バイパス回路(サイリスタスイッチ18およびコンタクタ17)がオン状態に設定される。   By adopting such a configuration, when the phase of the AC output voltage when the switching control circuit 410 detects a voltage drop coincides with the phase of the AC power voltage from the bypass input power supply 3, the bypass circuit (Thyristor switch 18 and contactor 17) are set to the ON state.

このように、実施の形態3による無停電電源装置によれば、出力端子T4から出力される交流出力がインバータ12の出力からバイパス入力電源3からの交流電力に切換わる前後において、交流出力の電圧の位相が連続的に変化する。インバータ12の出力電圧とバイパス入力電源3の電圧とが同期していない場合、交流出力を切換えたときに大きな励磁突入電流が負荷4および負荷トランス(図示せず)に流れる可能性がある。本実施の形態3によれば、交流出力を切換えたときに交流出力の電圧の位相を保つことができる。その結果、負荷4および負荷トランスに流れる励磁突入電流を抑制することができる。   Thus, according to the uninterruptible power supply according to Embodiment 3, the voltage of the AC output before and after the AC output output from the output terminal T4 is switched from the output of the inverter 12 to the AC power from the bypass input power supply 3. The phase of changes continuously. When the output voltage of the inverter 12 and the voltage of the bypass input power supply 3 are not synchronized, a large magnetizing inrush current may flow to the load 4 and the load transformer (not shown) when the AC output is switched. According to the third embodiment, the phase of the AC output voltage can be maintained when the AC output is switched. As a result, the magnetizing inrush current flowing through the load 4 and the load transformer can be suppressed.

また、本実施の形態3では、所定時間を交流の1サイクルに設定することにより、負荷3への電力の供給が停止される期間を短くすることができる。なお、この所定時間は、負荷4への電力供給が一時的に停止されても、負荷4の動作が停止しないことが保証される時間を超えないように、時間設定回路430において、負荷4に応じて可変に設定することが可能である。これによれば、負荷4の動作を停止させることなく、負荷4への励磁突入電流を抑制することができる。   Moreover, in this Embodiment 3, the period when the supply of electric power to the load 3 is stopped can be shortened by setting the predetermined time to one cycle of alternating current. Note that the predetermined time is set in the time setting circuit 430 so that the load 4 does not exceed the time during which the operation of the load 4 is guaranteed not to stop even if the power supply to the load 4 is temporarily stopped. It can be variably set accordingly. According to this, it is possible to suppress the magnetizing inrush current to the load 4 without stopping the operation of the load 4.

[実施の形態4]
図5は、本発明の実施の形態4による無停電電源装置の全体構成図である。
[Embodiment 4]
FIG. 5 is an overall configuration diagram of an uninterruptible power supply according to Embodiment 4 of the present invention.

図5を参照して、実施の形態4による無停電電源装置は、図1に示した実施の形態1による無停電電源装置と比較して、バイパス回路がサイリスタスイッチ19をさらに有する点において異なる。   Referring to FIG. 5, the uninterruptible power supply according to the fourth embodiment is different from the uninterruptible power supply according to the first embodiment shown in FIG. 1 in that the bypass circuit further includes a thyristor switch 19.

バイパス回路は、バイパス入力端子T1と出力端子T4との間に並列接続された、サイリスタスイッチ18,19およびコンタクタ17から構成される。サイリスタスイッチ19は、サイリスタスイッチ18と同様に、出力端子T4から負荷4に出力される交流出力を、インバータ12の出力からバイパス入力電源3からの交流電力に高速に切換えるためのスイッチである。サイリスタスイッチ19は、出力切換回路250および40からの指令に応答して閉成(オン)および開放(オフ)する。   The bypass circuit includes thyristor switches 18 and 19 and a contactor 17 connected in parallel between a bypass input terminal T1 and an output terminal T4. Similar to the thyristor switch 18, the thyristor switch 19 is a switch for switching the AC output output from the output terminal T 4 to the load 4 from the output of the inverter 12 to the AC power from the bypass input power supply 3 at a high speed. The thyristor switch 19 is closed (on) and opened (off) in response to commands from the output switching circuits 250 and 40.

本実施の形態4では、サイリスタスイッチ19は、サイリスタスイッチ18とは独立して設けられ、出力切換回路250または出力切換回路40の切換制御回路410から発せられるオン指令に応答して、オン状態に設定される。すなわち、本実施の形態4による無停電電源装置においては、サイリスタスイッチ18および19の各々に、交流出力の切換えを行なわせるという二重系を構築する。これにより、万一サイリスタスイッチ18および19の一方に故障が生じた場合であっても、他方のサイリスタスイッチがオン状態に設定されることによって、負荷4に出力される交流出力をインバータ12の出力からバイパス入力電源3からの交流電力に切換えることができる。したがって、実施の形態4によれば、実施の形態1による効果に加え、無停電電源装置の信頼性をさらに向上できるという効果を得ることができる。   In the fourth embodiment, the thyristor switch 19 is provided independently of the thyristor switch 18, and is turned on in response to an on command issued from the output switching circuit 250 or the switching control circuit 410 of the output switching circuit 40. Is set. That is, in the uninterruptible power supply according to the fourth embodiment, a duplex system is constructed in which each of thyristor switches 18 and 19 is switched with an AC output. As a result, even if one of the thyristor switches 18 and 19 fails, the other thyristor switch is set to the ON state, so that the AC output output to the load 4 is output from the inverter 12. To AC power from the bypass input power source 3 can be switched. Therefore, according to the fourth embodiment, in addition to the effect of the first embodiment, an effect that the reliability of the uninterruptible power supply can be further improved can be obtained.

本実施の形態1〜4に例示した構成において、コンタクタ15が本発明での「第1の開閉器」に対応し、サイリスタスイッチ18およびコンタクタ17からなるバイパス回路が本発明での「第2の開閉器」に対応する。また、出力切換回路250は本発明での「第1の出力切換回路」に対応し、出力切換回路40が本発明での「第2の出力切換回路」に対応する。   In the configuration illustrated in the first to fourth embodiments, the contactor 15 corresponds to the “first switch” in the present invention, and the bypass circuit including the thyristor switch 18 and the contactor 17 is the “second switch” in the present invention. Corresponds to "switch". The output switching circuit 250 corresponds to the “first output switching circuit” in the present invention, and the output switching circuit 40 corresponds to the “second output switching circuit” in the present invention.

なお、本実施の形態1〜4では、無停電電源装置に故障が生じたときに、出力切換回路40および250が交流出力をインバータ12の出力からバイパス入力電源3からの交流電力に切換える構成について説明したが、本発明はインバータ12の動作を停止するときにバイパス入力電源3が負荷4に電力を供給する構成に適用することができる。したがって、インバータ12の動作が停止される理由は、無停電電源装置の故障に限定されず、たとえば無停電電源装置の保守を含み得る。   In the first to fourth embodiments, the output switching circuits 40 and 250 switch the AC output from the output of the inverter 12 to the AC power from the bypass input power source 3 when a failure occurs in the uninterruptible power supply. As described above, the present invention can be applied to a configuration in which the bypass input power supply 3 supplies power to the load 4 when the operation of the inverter 12 is stopped. Therefore, the reason why the operation of the inverter 12 is stopped is not limited to the failure of the uninterruptible power supply, and may include, for example, maintenance of the uninterruptible power supply.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の適用は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The application of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

1 筐体、2 交流入力電源、3 バイパス入力電源、4 負荷、5,10,15,17 コンタクタ、6,9 ヒューズ、7 リアクトル、8 コンバータ、11 電解コンデンサ、12 インバータ、13 トランス、14 コンデンサ、16 変流器、18,19 サイリスタスイッチ、20 制御装置、30 蓄電池、31 筐体、40,42,44,250 出力切換回路、200 UPS制御回路、210,400 電圧検出回路、220 電流検出回路、230 故障検出回路、240 ゲート停止検出回路、410 切換制御回路、420 検出レベル設定回路、430 時間設定回路。   1 housing, 2 AC input power supply, 3 bypass input power supply, 4 load, 5, 10, 15, 17 contactor, 6, 9 fuse, 7 reactor, 8 converter, 11 electrolytic capacitor, 12 inverter, 13 transformer, 14 capacitor, 16 Current transformer, 18, 19 Thyristor switch, 20 Control device, 30 Storage battery, 31 Housing, 40, 42, 44, 250 Output switching circuit, 200 UPS control circuit, 210, 400 Voltage detection circuit, 220 Current detection circuit, 230 failure detection circuit, 240 gate stop detection circuit, 410 switching control circuit, 420 detection level setting circuit, 430 time setting circuit.

Claims (5)

無停電電源装置であって、
交流電源または蓄電池からの電力を負荷に供給するための電力変換部と、
前記電力変換部と前記負荷との間の通電経路に介挿接続された第1の開閉器と、
バイパス電源と前記負荷との間の通電経路に介挿接続された第2の開閉器と、
前記電力変換部の動作を停止するときに、前記第1の開閉器を開放する一方で、前記第2の開閉器を閉成するように構成された第1の出力切換回路と、
前記第1の出力切換回路とは独立して設けられ、前記負荷に供給される電力の電圧低下を検出したときに前記第2の開閉器を閉成するように構成された第2の出力切換回路と、
前記無停電電源装置の故障を検出する故障検出回路とを備え
前記第2の出力切換回路は、
前記負荷に供給される電力の電圧を検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路の検出値と基準値とを比較し、前記検出値が前記基準値よりも低下したときに前記第2の開閉器の閉成指令を出力するための切換制御回路とを含み、
前記第1の出力切換回路は、前記故障検出回路により前記無停電電源装置の故障が検出されたときに、前記第1の開閉器の開放指令および前記第2の開閉器の閉成指令を出力するように構成され、
前記故障検出回路は、前記第1の出力切換回路の前記第2の開閉器の開放指令の出力中に前記第2の出力切換回路により前記第2の開閉器が閉成された場合を、前記無停電電源装置の故障と判断する、無停電電源装置。
An uninterruptible power supply,
A power conversion unit for supplying power from an AC power source or a storage battery to a load;
A first switch inserted and connected to an energization path between the power converter and the load;
A second switch inserted and connected to the energization path between the bypass power supply and the load;
A first output switching circuit configured to open the first switch while closing the second switch when stopping the operation of the power converter;
A second output switching circuit provided independently of the first output switching circuit and configured to close the second switch when a voltage drop in the power supplied to the load is detected. Circuit,
A failure detection circuit for detecting a failure of the uninterruptible power supply ,
The second output switching circuit includes:
A voltage detection circuit for detecting a voltage of power supplied to the load;
A switching control circuit for comparing a detection value of the voltage detection circuit with a reference value and outputting a closing command for the second switch when the detection value is lower than the reference value;
The first output switching circuit outputs an opening command for the first switch and a closing command for the second switch when a failure of the uninterruptible power supply is detected by the failure detection circuit. Configured to
The failure detection circuit, when the second switch is closed by the second output switching circuit during the output of the opening command of the second switch of the first output switching circuit, An uninterruptible power supply that determines that the uninterruptible power supply is faulty .
前記第2の出力切換回路は、前記第2の開閉器の閉成指令を前記第2の開閉器に出力するとともに、前記第1の出力切換回路に送信可能に構成され、
前記第1の出力切換回路は、前記故障検出回路により前記無停電電源装置の故障が検出されたとき、あるいは前記第2の開閉器の閉成指令を受けたときに、前記第1の開閉器の開放指令を出力する、請求項に記載の無停電電源装置。
The second output switching circuit is configured to output a closing command for the second switch to the second switch and to be able to transmit to the first output switching circuit.
When the failure detection circuit detects a failure of the uninterruptible power supply, or when the first output switching circuit receives a closing command for the second switch, the first switch and outputs the opening command, the uninterruptible power supply of claim 1.
前記切換制御回路は、前記バイパス電源の電圧の位相が、前記電圧低下を検出したときの前記負荷に供給される電力の電圧の位相と等しくなったときに、前記第2の開閉器の閉成指令を出力する、請求項に記載の無停電電源装置。 The switching control circuit closes the second switch when the phase of the voltage of the bypass power supply becomes equal to the phase of the voltage of the power supplied to the load when the voltage drop is detected. It outputs a command, the uninterruptible power supply of claim 1. 前記切換制御回路は、前記電圧低下を検出した後所定時間が経過したときに、前記第2の開閉器の閉成指令を出力するように構成され、
前記第2の出力切換回路は、前記所定時間を設定するための時間設定回路をさらに含む、請求項に記載の無停電電源装置。
The switching control circuit is configured to output a closing command for the second switch when a predetermined time has elapsed after detecting the voltage drop,
The uninterruptible power supply according to claim 3 , wherein the second output switching circuit further includes a time setting circuit for setting the predetermined time.
前記第2の開閉器は、前記バイパス電源および前記負荷の間に並列に接続された半導体スイッチおよび電磁接触器を含み、
前記半導体スイッチは、各々が閉成指令を受ける複数のサイリスタを並列に接続して構成される、請求項1に記載の無停電電源装置。
The second switch includes a semiconductor switch and an electromagnetic contactor connected in parallel between the bypass power supply and the load;
The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein the semiconductor switch is configured by connecting in parallel a plurality of thyristors each receiving a closing command.
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