JP5945233B2 - Uninterruptible power system - Google Patents

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Description

本発明は、無停電電源装置に関し、特に、冷却ファンを備え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 including a cooling fan.

従来より、コンピュータシステムなど重要な負荷に対して電力を安定的に供給するために無停電電源が用いられている。無停電電源装置は、一般的に、商用交流電力を直流電力に変換するコンバータと、バッテリなどの電力貯蔵装置と、コンバータから生成した直流電力あるいは電力貯蔵装置からの直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータとを備える。無停電電源装置が電力貯蔵装置の直流電力を変換するチョッパをさらに備えていることもある。また、無停電電源装置には、コンバータあるいはインバータの故障時に、商用入力電源と負荷とを接続するバイパス経路が設けられている。   Conventionally, an uninterruptible power supply is used to stably supply power to an important load such as a computer system. An uninterruptible power supply generally converts a converter for converting commercial AC power into DC power, a power storage device such as a battery, and DC power generated from the converter or DC power from the power storage device into AC power. And an inverter for supplying to the load. The uninterruptible power supply may further include a chopper that converts the DC power of the power storage device. Further, the uninterruptible power supply device is provided with a bypass path for connecting the commercial input power supply and the load when the converter or the inverter fails.

たとえば特開2011−229260号公報(特許文献1)は、上記の構成に加えて冷却ファンを有する無停電電源装置を開示する。冷却ファンは、無停電電源装置の本体部が収納された筐体内を冷却する。この冷却ファンは、交流電力により駆動される。副インバータがコンバータあるいは直流電源からの直流電力を交流電力に変換することにより、冷却ファンに交流電力が供給される。副インバータの故障時には、スイッチによって冷却ファンが副インバータから切り離されるとともに、別のスイッチによって冷却ファンが交流電源に接続される。これにより冷却ファンの動作を継続させることができる。   For example, Japanese Patent Laying-Open No. 2011-229260 (Patent Document 1) discloses an uninterruptible power supply device having a cooling fan in addition to the above configuration. The cooling fan cools the inside of the housing in which the main body of the uninterruptible power supply is stored. This cooling fan is driven by AC power. The sub inverter converts the DC power from the converter or DC power source into AC power, whereby AC power is supplied to the cooling fan. When the sub inverter fails, the cooling fan is disconnected from the sub inverter by the switch, and the cooling fan is connected to the AC power source by another switch. Thereby, the operation of the cooling fan can be continued.

特開2011−229260号公報JP 2011-229260 A

従来の無停電電源装置は、冷却ファンが故障すると、コンバータおよびインバータ(チョッパが設けられている場合には、そのチョッパも含まれる)の電力変換部を停止させるとともに、バイパス経路によって負荷への給電を継続する。上記のコンバータ等は、動作時に熱を発生させる。冷却ファンが故障したままコンバータ等の動作が継続されると、温度が上昇し、最終的にはコンバータ等の故障が生じるおそれがある。冷却ファンの故障とともにコンバータ等を停止させることでこのような問題を回避することができる。   In the conventional uninterruptible power supply, when the cooling fan breaks down, the converter and the inverter (including the chopper if the chopper is provided) are stopped, and the power is supplied to the load by the bypass path. Continue. The converter and the like generate heat during operation. If the operation of the converter or the like is continued while the cooling fan is broken, the temperature rises, and there is a possibility that the converter or the like eventually breaks down. Such a problem can be avoided by stopping the converter and the like together with the failure of the cooling fan.

一方、停電時には、無停電電源装置は、電力貯蔵装置に蓄えられた直流電力をインバータによって交流電力に変換し、その交流電力を負荷に供給する。停電であるため、商用入力電源からバイパス経路を介して交流電力を供給することができない。したがって冷却ファンの故障とほぼ同時にインバータを停止させると、その時点で負荷への給電が遮断されることになる。   On the other hand, at the time of a power failure, the uninterruptible power supply converts the DC power stored in the power storage device into AC power by an inverter, and supplies the AC power to the load. Since it is a power failure, AC power cannot be supplied from a commercial input power source via a bypass path. Therefore, if the inverter is stopped almost simultaneously with the failure of the cooling fan, the power supply to the load is cut off at that time.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、無停電電源装置の電力供給に関する信頼性を高めることを目的とする。   This invention was made in order to solve the above problems, and it aims at improving the reliability regarding the electric power supply of an uninterruptible power supply.

この発明のある局面に係る無停電電源装置は、筐体内に設けられた無停電電源装置であって、商用電源からの第1の交流電力を直流電力に変換するコンバータと、コンバータによって生成された直流電力または電力貯蔵装置から供給される直流電力を第2の交流電力に変換して負荷に供給するインバータと、商用電源の停電時に電力貯蔵装置からの直流電力を所望の電圧に変換してインバータに供給するチョッパと、筐体内の温度を下げるための冷却ファンと、インバータの温度を検出する第1の温度センサと、チョッパの温度を検出する第2の温度センサと、商用電源の停電時に、電力貯蔵装置から負荷への給電が行なわれるように、チョッパおよびインバータを制御する制御回路とを備える。制御回路は、商用電源から第1の交流電力が供給されているときに冷却ファンに異常が生じた場合には、コンバータインバータ、およびチョッパを停止させるとともに、第1の交流電力が負荷に供給されるバイパス経路を形成する。制御回路は、商用電源の停電時に冷却ファンに異常が生じた場合には、第1および第2の温度センサによる検出温度が予め定められた温度よりも低いときは、チョッパおよびインバータを制御して電力貯蔵装置から負荷への給電を継続させ、第1および第2の温度センサのうちの少なくともいずれか一方の温度センサによる検出温度が予め定められた温度を超えたときは、チョッパおよびインバータを停止させて負荷への給電を遮断する。 An uninterruptible power supply according to an aspect of the present invention is an uninterruptible power supply provided in a housing, and is generated by a converter that converts first AC power from a commercial power source into DC power, and the converter. An inverter that converts DC power or DC power supplied from the power storage device into second AC power and supplies the load to the load, and an inverter that converts DC power from the power storage device to a desired voltage when the commercial power supply fails At the time of a power failure of the commercial power source, a cooling fan for lowering the temperature in the housing, a first temperature sensor for detecting the temperature of the inverter, a second temperature sensor for detecting the temperature of the chopper , And a control circuit for controlling the chopper and the inverter so that power is supplied from the power storage device to the load. The control circuit stops the converter , the inverter , and the chopper and supplies the first AC power to the load when an abnormality occurs in the cooling fan when the first AC power is supplied from the commercial power source. Forming a bypass path. The control circuit controls the chopper and the inverter when the temperature detected by the first and second temperature sensors is lower than a predetermined temperature when an abnormality occurs in the cooling fan during a power failure of the commercial power supply. Continues power supply from the power storage device to the load, and stops the chopper and inverter when the temperature detected by at least one of the first and second temperature sensors exceeds a predetermined temperature. it cuts off the power supply to the load by.

本発明によれば、停電時に冷却ファンが故障した場合でも、無停電電源装置の出力をできるだけ長く継続させることができる。これにより、負荷への給電の信頼性を確保することができる。   According to the present invention, the output of the uninterruptible power supply can be continued as long as possible even when the cooling fan fails during a power failure. Thereby, the reliability of the power feeding to the load can be ensured.

また、本発明によれば、負荷を安全に停止させる時間を確保することができる。   Moreover, according to this invention, the time which stops a load safely is securable.

本発明の実施の形態1に係る無停電電源装置の構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of the uninterruptible power supply which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る無停電電源装置における給電モードの切換動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the switching operation | movement of the electric power feeding mode in the uninterruptible power supply which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る無停電電源装置の構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of the uninterruptible power supply which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る無停電電源装置における給電モードの切換動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the switching operation | movement of the electric power feeding mode in the uninterruptible power supply which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る無停電電源装置の構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of the uninterruptible power supply which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る無停電電源装置における給電モードの切換動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the switching operation | movement of the electric power feeding mode in the uninterruptible power supply which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4に係る無停電電源装置における給電モードの切換動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the switching operation of the electric power feeding mode in the uninterruptible power supply which concerns on Embodiment 4 of this invention.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付して、それらについての詳細な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 following description, the same parts are denoted by the same reference numerals, and detailed 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に係る無停電電源装置の構成を示す回路ブロック図である。図1に示すように、本発明の実施の形態1に係る無停電電源装置101は、本体部を収納した筐体1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、バッテリ端子T3および交流出力端子T4とを備える。入力端子T1,T2の各々は、商用電源2からの交流電力を受ける。交流電力は、三相または単相である。電力貯蔵装置であるバッテリ50は、筐体1とは別の筐体51に収容されており、筐体1のバッテリ端子T3とバッテリ50の正極端子50aとの間にスイッチ10が直列接続されている。交流出力端子T4には負荷52が接続されている。負荷52は交流電力を消費する負荷であるが、その種類は特に限定されるものではない。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a circuit block diagram showing the configuration of the uninterruptible power supply according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the uninterruptible power supply 101 according to Embodiment 1 of the present invention includes a housing 1 that houses a main body, a bypass input terminal T1, an AC input terminal T2, A battery terminal T3 and an AC output terminal T4 are provided. Each of input terminals T1 and T2 receives AC power from commercial power supply 2. AC power is three-phase or single-phase. A battery 50 as a power storage device is housed in a case 51 different from the case 1, and the switch 10 is connected in series between the battery terminal T 3 of the case 1 and the positive terminal 50 a of the battery 50. Yes. A load 52 is connected to the AC output terminal T4. The load 52 is a load that consumes AC power, but the type is not particularly limited.

筐体1の中には、スイッチ5,15,16,20と、リアクトル7,13と、コンデンサ6,11,14と、コンバータ8と、チョッパ9と、インバータ12と、サイリスタ17と、冷却ファン21とが設けられる。筐体1の交流入力端子T2から順に、スイッチ5と、リアクトル7と、コンバータ8と、インバータ12と、リアクトル13と、スイッチ15とが筐体1の交流入力端子T2と交流出力端子T4との間に直列接続されている。   In the housing 1, switches 5, 15, 16, 20, reactors 7, 13, capacitors 6, 11, 14, a converter 8, a chopper 9, an inverter 12, a thyristor 17, and a cooling fan 21 is provided. In order from the AC input terminal T2 of the housing 1, the switch 5, the reactor 7, the converter 8, the inverter 12, the reactor 13, and the switch 15 are connected to the AC input terminal T2 and the AC output terminal T4 of the housing 1. They are connected in series.

コンデンサ6は、スイッチ5とリアクトル7との接続点、および基準電圧のライン(図示せず)の間に接続されている。コンデンサ11は、コンバータ8の出力ノード8aと基準電圧のライン(図示せず)との間に接続されている。コンデンサ14は、リアクトル13とスイッチ15との接続点、および基準電圧のライン(図示せず)の間に接続される。チョッパ9は、コンバータ8の出力ノード8aと、バッテリ端子T3との間に接続される。スイッチ16およびサイリスタ17は、バイパス入力端子T1と交流出力端子T4との間に並列接続される。   The capacitor 6 is connected between a connection point between the switch 5 and the reactor 7 and a reference voltage line (not shown). The capacitor 11 is connected between the output node 8a of the converter 8 and a reference voltage line (not shown). Capacitor 14 is connected between a connection point between reactor 13 and switch 15 and a reference voltage line (not shown). The chopper 9 is connected between the output node 8a of the converter 8 and the battery terminal T3. The switch 16 and the thyristor 17 are connected in parallel between the bypass input terminal T1 and the AC output terminal T4.

筐体1の中には、主制御回路4がさらに設けられる。コンバータ運転/停止指令部31、インバータ運転/停止指令部32、およびチョッパ運転/停止指令部33の各々は、無停電電源装置101の使用者によって操作される。   A main control circuit 4 is further provided in the housing 1. Each of converter operation / stop command unit 31, inverter operation / stop command unit 32, and chopper operation / stop command unit 33 is operated by the user of uninterruptible power supply 101.

コンバータ8を運転させる場合は、コンバータ運転/停止指令部31のスイッチ(図示せず)がオンされ、信号φ1が「H」レベルにされる。コンバータ8の運転を停止させる場合は、コンバータ運転/停止指令部31のスイッチ(図示せず)がオフされ、信号φ1が「L」レベルにされる。   When operating converter 8, a switch (not shown) of converter operation / stop command unit 31 is turned on, and signal φ1 is set to the “H” level. When stopping the operation of converter 8, a switch (not shown) of converter operation / stop command unit 31 is turned off, and signal φ1 is set to the “L” level.

インバータ12を運転させる場合は、インバータ運転/停止指令部32のスイッチ(図示せず)がオンされ、信号φ2が「H」レベルにされる。インバータ12の運転を停止させる場合は、インバータ運転/停止指令部32のスイッチ(図示せず)がオフされ、信号φ2が「L」レベルにされる。   When the inverter 12 is operated, a switch (not shown) of the inverter operation / stop command unit 32 is turned on, and the signal φ2 is set to the “H” level. When stopping the operation of the inverter 12, the switch (not shown) of the inverter operation / stop command unit 32 is turned off, and the signal φ2 is set to the “L” level.

チョッパ9を運転させる場合は、チョッパ運転/停止指令部33のスイッチ(図示せず)がオンされ、信号φ3が「H」レベルにされる。チョッパ9の運転を停止させる場合は、チョッパ運転/停止指令部33のスイッチ(図示せず)がオフされ、信号φ3が「L」レベルにされる。主制御回路4は、指令部31〜33からの信号φ1〜φ3に従って、コンバータ8と、チョッパ9と、インバータ12と、スイッチ5,15,16,20と、サイリスタ17とを制御して、無停電電源装置101の全体を制御する。   When the chopper 9 is operated, a switch (not shown) of the chopper operation / stop command unit 33 is turned on, and the signal φ3 is set to the “H” level. When stopping the operation of the chopper 9, the switch (not shown) of the chopper operation / stop command unit 33 is turned off, and the signal φ3 is set to the “L” level. Main control circuit 4 controls converter 8, chopper 9, inverter 12, switches 5, 15, 16, 20, and thyristor 17 in accordance with signals φ 1 to φ 3 from command units 31 to 33. The entire power failure power supply apparatus 101 is controlled.

リアクトル7およびコンデンサ6は入力フィルタを構成し、コンバータ8で発生した高調波を抑制する。また、リアクトル13およびコンデンサ14は出力フィルタを構成し、インバータ12で発生した高調波を抑制する。   Reactor 7 and capacitor 6 constitute an input filter and suppress harmonics generated in converter 8. Further, the reactor 13 and the capacitor 14 constitute an output filter and suppress harmonics generated by the inverter 12.

冷却ファン21は、スイッチ20がオンすることにより、インバータ12から供給される交流電力を受ける。冷却ファン21は、この交流電力を用いて動作して、筐体1の内部の温度を下げる。   The cooling fan 21 receives AC power supplied from the inverter 12 when the switch 20 is turned on. The cooling fan 21 operates using this AC power to lower the temperature inside the housing 1.

筐体1の中には、さらに、温度センサ22,23と、停電時の電力供給を制御するための停電時電力供給制御回路24とが設けられる。温度センサ22,23は、筐体1の内部の温度を検出するセンサである。具体的には、温度センサ22は、チョッパ9の温度TCHOPを検出する。温度センサ23は、インバータ12の温度TINVを検出する。温度センサ22,23による検出温度は、停電時電力供給制御回路24へと送られる。   The housing 1 further includes temperature sensors 22 and 23 and a power supply control circuit 24 during power failure for controlling power supply during a power failure. The temperature sensors 22 and 23 are sensors that detect the temperature inside the housing 1. Specifically, the temperature sensor 22 detects the temperature TCHOP of the chopper 9. The temperature sensor 23 detects the temperature TINV of the inverter 12. The temperatures detected by the temperature sensors 22 and 23 are sent to the power supply control circuit 24 during a power failure.

主制御回路4は停電時電力供給制御回路24との間で信号を送受信する。これにより、無停電電源装置の給電モード(以下に説明)が切換わる。停電時電力供給制御回路24および主制御回路4は、本発明に係る無停電電源装置が備える「制御回路」を実現する。   The main control circuit 4 transmits and receives signals to and from the power supply control circuit 24 during a power failure. As a result, the power supply mode (described below) of the uninterruptible power supply is switched. The power supply control circuit 24 at the time of power failure and the main control circuit 4 realize a “control circuit” included in the uninterruptible power supply according to the present invention.

なお、停電時電力供給制御回路24および主制御回路4が1つの制御回路に統合されていてもよい。また、商用電源2の停電時においても主制御回路4および停電時電力供給制御回路24が動作可能なように、たとえば主制御回路4および停電時電力供給制御回路24に電力を供給するための蓄電池および電源回路を筐体1の内部に設けることができる。   Note that the power supply control circuit 24 and the main control circuit 4 during a power failure may be integrated into one control circuit. Further, for example, a storage battery for supplying power to the main control circuit 4 and the power supply control circuit 24 during power failure so that the main control circuit 4 and the power supply control circuit 24 during power failure can operate even during a power failure of the commercial power supply 2. In addition, a power supply circuit can be provided inside the housing 1.

この無停電電源装置101の動作モードについて説明する。無停電電源装置101の起動時には、コンバータ運転/停止指令部31のスイッチ、インバータ運転/停止指令部32のスイッチ、およびチョッパ運転/停止指令部33のスイッチ(いずれも図示せず)がオンされる。これにより、信号φ1〜φ3が「H」レベルにされる。主制御回路4は、スイッチ5およびスイッチ10をオンするとともに、コンバータ8およびチョッパ9を起動させる。コンバータ8は商用電源2からの交流電力(第1の交流電力)を直流電力に変換する。チョッパ9は、コンバータ8の出力電圧を、バッテリ50の充電に適した電圧に変換する。このようなコンバータ8およびチョッパ9の動作によって、コンデンサ11およびバッテリ50が充電される。   The operation mode of the uninterruptible power supply 101 will be described. When the uninterruptible power supply 101 is started, the switch of the converter operation / stop command unit 31, the switch of the inverter operation / stop command unit 32, and the switch of the chopper operation / stop command unit 33 (all not shown) are turned on. . As a result, signals φ1 to φ3 are set to “H” level. Main control circuit 4 turns on switch 5 and switch 10 and activates converter 8 and chopper 9. Converter 8 converts AC power (first AC power) from commercial power source 2 into DC power. The chopper 9 converts the output voltage of the converter 8 into a voltage suitable for charging the battery 50. By such operations of the converter 8 and the chopper 9, the capacitor 11 and the battery 50 are charged.

コンデンサ11およびバッテリ50の充電が完了すると、主制御回路4はインバータ12を起動する。インバータ12は、コンバータ8から供給された直流電力を、交流電力(第2の交流電力)に変換する。   When charging of the capacitor 11 and the battery 50 is completed, the main control circuit 4 activates the inverter 12. Inverter 12 converts the DC power supplied from converter 8 into AC power (second AC power).

インバータ12は、交流電力の周波数および電圧の振幅値が一定となるように動作する。インバータ12の出力電圧が安定すると、主制御回路4はスイッチ15をオンさせる。これにより、無停電電源装置101は、インバータ給電モードで負荷52に交流電力を供給する。スイッチ15がオンされた後、スイッチ20がオンされて、冷却ファン21に交流電力が供給される。これにより冷却ファン21が駆動されて、筐体1内の空気が排出されるとともに、筐体1の内部に外気が導入される。   The inverter 12 operates so that the frequency of the AC power and the amplitude value of the voltage are constant. When the output voltage of the inverter 12 is stabilized, the main control circuit 4 turns on the switch 15. Thereby, the uninterruptible power supply 101 supplies AC power to the load 52 in the inverter power supply mode. After the switch 15 is turned on, the switch 20 is turned on and AC power is supplied to the cooling fan 21. As a result, the cooling fan 21 is driven to discharge the air in the casing 1 and introduce outside air into the casing 1.

コンバータ8、チョッパ9およびインバータ12は動作により熱を発する。冷却ファン21によって筐体1の内部が冷却されて、筐体1の内部の温度が下げる。これにより、コンバータ8、チョッパ9あるいはインバータ12の熱暴走あるいは故障を防ぐことができるので、これらの回路の動作を安定させることができる。   Converter 8, chopper 9 and inverter 12 generate heat by operation. The inside of the housing 1 is cooled by the cooling fan 21, and the temperature inside the housing 1 is lowered. As a result, thermal runaway or failure of converter 8, chopper 9, or inverter 12 can be prevented, so that the operation of these circuits can be stabilized.

商用電源2の停電時は、スイッチ5がオフされるとともにコンバータ8の運転が停止される。チョッパ9は、バッテリ50に蓄えられた直流電力をインバータ12に供給する。このとき、チョッパ9は、バッテリ50の直流電圧と、インバータ12に入力される直流電圧との間での電圧変換も行なう。インバータ12は、チョッパ9およびコンデンサ11を介してバッテリ50から供給された直流電力を、周波数および振幅がともに一定である交流電力に変換して負荷52に供給する。   During a power failure of the commercial power source 2, the switch 5 is turned off and the operation of the converter 8 is stopped. The chopper 9 supplies the DC power stored in the battery 50 to the inverter 12. At this time, the chopper 9 also performs voltage conversion between the DC voltage of the battery 50 and the DC voltage input to the inverter 12. The inverter 12 converts the DC power supplied from the battery 50 through the chopper 9 and the capacitor 11 into AC power having a constant frequency and amplitude and supplies the AC power to the load 52.

停電が発生した場合でも、バッテリ50に直流電力が蓄えられている限りは、無停電電源装置101は、直流給電モードで負荷52に電力を供給することができる。停電が短時間で回復した場合は、スイッチ5が再度オンされてコンバータ8が運転される。これにより無停電電源装置101は、インバータ給電モードに戻る。   Even when a power failure occurs, as long as DC power is stored in the battery 50, the uninterruptible power supply 101 can supply power to the load 52 in the DC power supply mode. When the power failure is recovered in a short time, the switch 5 is turned on again and the converter 8 is operated. As a result, the uninterruptible power supply 101 returns to the inverter power supply mode.

インバータ給電モード時にコンバータ8、チョッパ9およびインバータ12のいずれかが故障した場合には、サイリスタ17がオンされる。これにより、商用電源2からバイパス入力端子T1を介して負荷52に電力が供給される。次にスイッチ16がオンされるとともに、スイッチ15およびサイリスタ17がオフされてバイパス給電モードで負荷52に電力が供給される。サイリスタ17がオンした後にコンバータ8、チョッパ9およびインバータ12が停止される。   If any of converter 8, chopper 9 and inverter 12 fails in the inverter power supply mode, thyristor 17 is turned on. Thereby, electric power is supplied from the commercial power source 2 to the load 52 via the bypass input terminal T1. Next, the switch 16 is turned on, the switch 15 and the thyristor 17 are turned off, and power is supplied to the load 52 in the bypass power supply mode. After thyristor 17 is turned on, converter 8, chopper 9 and inverter 12 are stopped.

さらに、インバータ給電モードにおいて、冷却ファン21に異常が生じた場合、または、温度センサ22,23の検出温度(TCHOP,TINV)が設定値を超えた場合には、バイパス給電モードで負荷52に電力が供給される。この場合には、まずサイリスタ17がオンされる。次にスイッチ16がオンされて、スイッチ15およびサイリスタ17がオフされる。サイリスタ17がオンした後に、コンバータ8、チョッパ9およびインバータ12が停止される。なお、「冷却ファン21の異常」とは、冷却ファン21の故障を含むが、たとえば回転数の低下など、本来の動作と異なる様々な状態を含むものである。したがって「冷却ファン21の異常」とは特定の現象に限定されるものではない。   Further, when an abnormality occurs in the cooling fan 21 in the inverter power supply mode, or when the detected temperatures (TCHOP, TINV) of the temperature sensors 22 and 23 exceed the set values, power is supplied to the load 52 in the bypass power supply mode. Is supplied. In this case, the thyristor 17 is first turned on. Next, the switch 16 is turned on, and the switch 15 and the thyristor 17 are turned off. After the thyristor 17 is turned on, the converter 8, the chopper 9 and the inverter 12 are stopped. The “abnormality of the cooling fan 21” includes a failure of the cooling fan 21, but includes various states different from the original operation, such as a decrease in the rotational speed. Therefore, “abnormality of the cooling fan 21” is not limited to a specific phenomenon.

この実施の形態では、無停電電源装置101は、商用電源2が停電した場合に、インバータ給電モードから直流給電モードへと移行する。直流給電モード中に冷却ファン21に異常が生じた場合には、停電時電力供給制御回路24はスイッチ20をオフにする。ただし、チョッパ9およびインバータ12の動作が継続される。したがって、負荷52への給電(電力供給)が継続される。   In this embodiment, the uninterruptible power supply device 101 shifts from the inverter power supply mode to the DC power supply mode when the commercial power supply 2 fails. When an abnormality occurs in the cooling fan 21 during the DC power supply mode, the power supply control circuit 24 during power failure turns off the switch 20. However, the operations of the chopper 9 and the inverter 12 are continued. Therefore, power supply (power supply) to the load 52 is continued.

温度センサ22の検出温度TCHOPあるいは温度センサ23の検出温度TINVが、設定値T0を超えた場合には、停電時電力供給制御回路24はスイッチ15をオフして、負荷52への給電を遮断する。すなわち、直流給電モード中に冷却ファン21が故障しても、温度センサ22,23のいずれか一方の検出温度が設定値T0を検出するまでは、負荷52への給電を継続することができる。   When the detected temperature TCHOP of the temperature sensor 22 or the detected temperature TINV of the temperature sensor 23 exceeds the set value T0, the power supply control circuit 24 at the time of power failure turns off the switch 15 to cut off the power supply to the load 52. . That is, even if the cooling fan 21 fails during the DC power supply mode, power supply to the load 52 can be continued until the detected temperature of either one of the temperature sensors 22 and 23 detects the set value T0.

設定値T0は、チョッパ9あるいはインバータ12の保護の観点から適切に定めることができる。一例としては、設定値T0は、チョッパ9あるいはインバータ12に含まれる半導体スイッチング素子(図示せず)の連続動作温度の最大値に設定される。以下の値に限定されるものではないが、たとえば設定値T0は150℃であってもよい。   The set value T0 can be appropriately determined from the viewpoint of protecting the chopper 9 or the inverter 12. As an example, the set value T0 is set to the maximum value of the continuous operating temperature of a semiconductor switching element (not shown) included in the chopper 9 or the inverter 12. Although not limited to the following values, for example, the set value T0 may be 150 ° C.

図2は、本発明の実施の形態1に係る無停電電源装置における給電モードの切換動作を示すフローチャートである。図1および図2を参照して、たとえば無停電電源装置101が起動されることにより処理が開始される。ステップS1において、無停電電源装置101は、インバータ給電モードで負荷52に交流電力を供給する。   FIG. 2 is a flowchart showing a power supply mode switching operation in the uninterruptible power supply according to Embodiment 1 of the present invention. With reference to FIG. 1 and FIG. 2, for example, the processing is started when the uninterruptible power supply 101 is activated. In step S1, the uninterruptible power supply 101 supplies AC power to the load 52 in the inverter power supply mode.

ステップS2において、無停電電源装置101は、入力電源(商用電源2)が停電したかどうかを判定する。具体的には、停電時電力供給制御回路24は、交流入力端子T2の電圧Vinを検出する。電圧Vinが0のまま所定時間変化しない場合に、停電時電力供給制御回路24は、入力電源(商用電源2)が停電したと判定する。この場合(ステップS2においてYES)、処理はステップS3に進む。一方、入力電源(商用電源2)が停電していないと判定された場合(ステップS2においてNO)、処理はステップS9に進む。   In step S2, the uninterruptible power supply 101 determines whether the input power supply (commercial power supply 2) has a power failure. Specifically, the power supply control circuit 24 during a power failure detects the voltage Vin at the AC input terminal T2. When the voltage Vin remains 0 and does not change for a predetermined time, the power supply control circuit 24 during a power failure determines that the input power source (commercial power source 2) has failed. In this case (YES in step S2), the process proceeds to step S3. On the other hand, when it is determined that the input power source (commercial power source 2) has not failed (NO in step S2), the process proceeds to step S9.

ステップS3において、無停電電源装置101は、インバータ給電モードから直流給電モードへと移行する。上記のように、スイッチ5がオフされるとともにコンバータ8の運転が停止される。チョッパ9は、バッテリ50に蓄えられた直流電力をインバータ12に供給する。インバータ12は、チョッパ9およびコンデンサ11を介してバッテリ50から供給された直流電力を、周波数および振幅がともに一定である交流電力に変換して負荷52に供給する。   In step S3, the uninterruptible power supply 101 shifts from the inverter power supply mode to the DC power supply mode. As described above, the switch 5 is turned off and the operation of the converter 8 is stopped. The chopper 9 supplies the DC power stored in the battery 50 to the inverter 12. The inverter 12 converts the DC power supplied from the battery 50 through the chopper 9 and the capacitor 11 into AC power having a constant frequency and amplitude and supplies the AC power to the load 52.

ステップS4において、無停電電源装置101は、入力電源が復旧したかどうか(停電が終了した)かどうかを判定する。たとえば停電時電力供給制御回路24は、電圧Vinの周波数および振幅がともに規定値に達した場合に、入力電源が復旧したと判定する。この場合(ステップS4においてYES)、処理はステップS9に進む。一方、入力電源が復旧していないと判定された場合(ステップS4においてNO)、処理はステップS5に進む。   In step S4, the uninterruptible power supply 101 determines whether or not the input power has been restored (the power outage has ended). For example, the power supply control circuit 24 during a power failure determines that the input power supply has been restored when both the frequency and the amplitude of the voltage Vin reach specified values. In this case (YES in step S4), the process proceeds to step S9. On the other hand, when it is determined that the input power has not been restored (NO in step S4), the process proceeds to step S5.

ステップS5において、停電時電力供給制御回路24は、無停電電源装置101が正常であるかどうかを判定する。具体的には、チョッパ9またはインバータ12がともに正常であるかどうかが判定される。たとえばチョッパ9の出力電圧あるいはインバータ12の出力電圧を監視することにより、停電時電力供給制御回路24は、チョッパ9またはインバータ12がともに正常であるかどうかを判定することができる。   In step S5, the power supply control circuit 24 at the time of power failure determines whether or not the uninterruptible power supply 101 is normal. Specifically, it is determined whether or not both the chopper 9 and the inverter 12 are normal. For example, by monitoring the output voltage of the chopper 9 or the output voltage of the inverter 12, the power supply control circuit 24 during a power failure can determine whether both the chopper 9 and the inverter 12 are normal.

無停電電源装置101が正常であると判定された場合(ステップS5においてYES)、処理はステップS6に進む。一方、無停電電源装置101に異常がある(たとえばチョッパ9およびインバータ12の少なくとも一方に異常がある)と判定された場合(ステップS5においてNO)、処理はステップS8に進む。ステップS8では、無停電電源装置101の出力が遮断される。たとえば、まずスイッチ15がオフされ、次にチョッパ9およびインバータ12が停止される。   If it is determined that uninterruptible power supply 101 is normal (YES in step S5), the process proceeds to step S6. On the other hand, when it is determined that there is an abnormality in uninterruptible power supply 101 (for example, at least one of chopper 9 and inverter 12 is abnormal) (NO in step S5), the process proceeds to step S8. In step S8, the output of the uninterruptible power supply 101 is shut off. For example, the switch 15 is first turned off, and then the chopper 9 and the inverter 12 are stopped.

ステップS6において、停電時電力供給制御回路24は、冷却ファン21が異常であるかどうかを判定する。停電時電力供給制御回路24は、冷却ファン21の動作を監視する。たとえば冷却ファン21の回転数に基づいて、冷却ファン21が異常であるかどうかが判定される。   In step S <b> 6, the power supply control circuit 24 during power failure determines whether the cooling fan 21 is abnormal. The power supply control circuit 24 during power failure monitors the operation of the cooling fan 21. For example, based on the rotation speed of the cooling fan 21, it is determined whether or not the cooling fan 21 is abnormal.

冷却ファン21が異常であると判定された場合(ステップS6においてYES)、処理はステップS7に進む。一方、冷却ファン21に異常がないと判定された場合(ステップS6においてNO)、処理はステップS3に戻る。すなわち、無停電電源装置101(たとえばチョッパ9あるいはインバータ12)および冷却ファン21がともに正常である場合には、無停電電源装置101は、直流給電モードで負荷52への給電を継続する。   If it is determined that cooling fan 21 is abnormal (YES in step S6), the process proceeds to step S7. On the other hand, when it is determined that there is no abnormality in cooling fan 21 (NO in step S6), the process returns to step S3. That is, when uninterruptible power supply 101 (for example, chopper 9 or inverter 12) and cooling fan 21 are both normal, uninterruptible power supply 101 continues to supply power to load 52 in the DC power supply mode.

ステップS7において、停電時電力供給制御回路24は、温度センサ23の検出温度TINVが設定値T0以上であるか、または、温度センサ22の検出温度TCHOPが設定値T0以上であるか、を判定する。この判定条件は、本発明における「所定の給電停止条件」に対応する。   In step S7, the power supply control circuit 24 during a power failure determines whether the detected temperature TINV of the temperature sensor 23 is equal to or higher than the set value T0, or whether the detected temperature TCHOP of the temperature sensor 22 is equal to or higher than the set value T0. . This determination condition corresponds to the “predetermined power supply stop condition” in the present invention.

検出温度TINV,TCHOPの両方が設定値T0未満である場合(ステップS7においてNO)、処理はステップS3に戻る。一方、TINV≧T0またはTCHOP≧T0である場合、すなわち、検出温度TINV,TCHOPのうちの少なくとも一方が設定値T0に等しい、あるいはT0を超えた場合(ステップS7においてYES)、処理はステップS8に進む。ステップS8において、無停電電源装置101の出力が遮断される。   If both detected temperatures TINV and TCHOP are lower than set value T0 (NO in step S7), the process returns to step S3. On the other hand, if TINV ≧ T0 or TCHOP ≧ T0, that is, if at least one of detected temperatures TINV and TCHOP is equal to set value T0 or exceeds T0 (YES in step S7), the process proceeds to step S8. move on. In step S8, the output of the uninterruptible power supply 101 is shut off.

すなわち、入力電源の停電時において冷却ファン21が異常である場合(チョッパ9およびインバータ12は正常である)、検出温度TINV,TCHOPのうちの少なくとも一方が設定値T0以上となるまでステップS3からステップS7までの処理が繰り返される。これにより負荷52への給電が継続される。検出温度TINV,TCHOPのうちの少なくとも一方が設定値T0以上になると、処理はステップS8に進み、無停電電源装置101の出力が遮断される。   That is, when the cooling fan 21 is abnormal at the time of a power failure of the input power supply (the chopper 9 and the inverter 12 are normal), the process from step S3 is performed until at least one of the detected temperatures TINV and TCHOP becomes equal to or higher than the set value T0. The process up to S7 is repeated. Thereby, the power supply to the load 52 is continued. When at least one of detected temperatures TINV and TCHOP becomes equal to or higher than set value T0, the process proceeds to step S8, and the output of uninterruptible power supply 101 is cut off.

また、ステップS9において、無停電電源装置101が異常であるかどうかが判定される。この処理は、ステップS5の処理と同様であり、主制御回路4または停電時電力供給制御回路24により実行される。無停電電源装置101が異常である場合(ステップS9においてYES)、処理はステップS10に進み、無停電電源装置101の給電モードはバイパス給電モードとなる。一方、無停電電源装置101が正常である場合(ステップS9においてNO)、処理はステップS1に戻る。   Moreover, in step S9, it is determined whether the uninterruptible power supply 101 is abnormal. This process is the same as the process of step S5, and is executed by the main control circuit 4 or the power supply control circuit 24 during a power failure. If uninterruptible power supply 101 is abnormal (YES in step S9), the process proceeds to step S10, and the power supply mode of uninterruptible power supply 101 is the bypass power supply mode. On the other hand, when uninterruptible power supply 101 is normal (NO in step S9), the process returns to step S1.

このように実施の形態1によれば、商用電源2の停電時には、無停電電源装置101は、直流給電モードに移行する。直流給電モードでは、電力貯蔵装置(バッテリ50)に蓄えられた直流電力を用いて負荷への給電が行なわれる。直流給電モードの間に冷却ファン21に異常が生じた場合には、温度センサ22または23の検出温度が設定値T0(温度異常設定値)となるまでは負荷52への給電が継続される。温度センサ22または23の検出温度が設定値T0に等しい、あるいは設定値T0を超えた場合に、負荷52への給電が停止される。   As described above, according to the first embodiment, the uninterruptible power supply apparatus 101 shifts to the DC power supply mode when the commercial power supply 2 is powered off. In the DC power supply mode, power is supplied to the load using DC power stored in the power storage device (battery 50). If an abnormality occurs in the cooling fan 21 during the DC power supply mode, power supply to the load 52 is continued until the temperature detected by the temperature sensor 22 or 23 reaches the set value T0 (temperature abnormal set value). When the temperature detected by the temperature sensor 22 or 23 is equal to or exceeds the set value T0, power supply to the load 52 is stopped.

したがって、直流給電モードの間に冷却ファン21が故障しても負荷52への給電が直ちに停止されることを防ぐことができる。これにより負荷52への給電の信頼性を確保することができる。   Therefore, even if the cooling fan 21 fails during the DC power supply mode, it is possible to prevent the power supply to the load 52 from being stopped immediately. Thereby, the reliability of the electric power feeding to the load 52 is securable.

また、無停電電源装置101の異常時に負荷52を停止させるという運用も考えられる。この場合、負荷52を安全に停止させるためにある程度の時間を要する可能性がある。「安全に停止させる」とは、たとえば動作を再開させたときへの影響を少なくするような停止であり、たとえばコンピュータシステムにおいて、各種のデータをハードディスクなどの不揮発的な記憶媒体に退避させる処理を含む。実施の形態1によれば、負荷52を安全に停止させるためにある程度の時間を要する場合であっても、その停止時間を確保できる可能性を高めることができる。   Further, an operation in which the load 52 is stopped when the uninterruptible power supply 101 is abnormal can be considered. In this case, a certain amount of time may be required to stop the load 52 safely. “Safely stop” is, for example, a stop that reduces the influence on restarting the operation. For example, in a computer system, a process of saving various data to a non-volatile storage medium such as a hard disk is performed. Including. According to the first embodiment, even when a certain amount of time is required to stop the load 52 safely, the possibility that the stop time can be secured can be increased.

[実施の形態2]
図3は、本発明の実施の形態2に係る無停電電源装置の構成を示す回路ブロック図である。図1および図3を参照して、本発明の実施の形態2に係る無停電電源装置102は、温度センサ22,23に代えてタイマ25が筐体1の内部に設けられる点、停電時電力供給制御回路24に代えて停電時電力供給制御回路24Aが筐体1の内部に設けられる点において、実施の形態1に係る無停電電源装置101と異なる。無停電電源装置102の他の部分の構成は、実施の形態1に係る無停電電源装置101の対応する部分の構成と同様であるので以後の詳細な説明は繰り返さない。
[Embodiment 2]
FIG. 3 is a circuit block diagram showing a configuration of the uninterruptible power supply according to Embodiment 2 of the present invention. Referring to FIGS. 1 and 3, uninterruptible power supply 102 according to Embodiment 2 of the present invention has a point that timer 25 is provided inside housing 1 in place of temperature sensors 22 and 23, and power during a power failure It differs from the uninterruptible power supply 101 according to the first embodiment in that a power supply control circuit 24A during a power failure is provided inside the housing 1 instead of the supply control circuit 24. Since the configuration of the other part of uninterruptible power supply 102 is the same as the configuration of the corresponding part of uninterruptible power supply 101 according to Embodiment 1, detailed description thereof will not be repeated.

タイマ25は、停電時電力供給制御回路24Aからの信号を受けることにより起動されて、時間を計測する。計測開始時点から時間t(秒)が経過すると、タイマ25から停電時電力供給制御回路24Aに、t秒の経過を示す信号が送られる。この信号に応じて、停電時電力供給制御回路24Aは、スイッチ15をオフするための信号を出力する。   The timer 25 is activated by receiving a signal from the power supply control circuit 24A during a power failure, and measures time. When the time t (seconds) elapses from the measurement start time, a signal indicating the elapse of t seconds is sent from the timer 25 to the power supply control circuit 24A during a power failure. In response to this signal, the power supply control circuit 24A during a power failure outputs a signal for turning off the switch 15.

したがって、冷却ファン21の故障からt秒間は、負荷52に給電を継続することができる。なお、図3に示された構成では、タイマ25が停電時電力供給制御回路24Aとは別に設けられている。ただしタイマ25は、停電時電力供給制御回路24Aに含まれていてもよい。   Therefore, the power supply to the load 52 can be continued for t seconds after the failure of the cooling fan 21. In the configuration shown in FIG. 3, the timer 25 is provided separately from the power supply control circuit 24A during a power failure. However, the timer 25 may be included in the power supply control circuit 24A during a power failure.

図4は、本発明の実施の形態2に係る無停電電源装置における給電モードの切換動作を示すフローチャートである。図2および図4を参照して、実施の形態2に係る給電モードの切換動作は、実施の形態1に係る給電モードの切換動作に対して、ステップS7の処理に代えてステップS7Aの処理が実行される点で異なっている。実施の形態2に係る給電モードの切換動作の他のステップの処理は、実施の形態1に係る給電モードの切換動作における対応するステップの処理と同様であるので以後の詳細な説明は繰り返さない。   FIG. 4 is a flowchart showing a power supply mode switching operation in the uninterruptible power supply according to Embodiment 2 of the present invention. Referring to FIGS. 2 and 4, the power supply mode switching operation according to the second embodiment is different from the power supply mode switching operation according to the first embodiment in that the process of step S7A is performed instead of the process of step S7. It differs in that it is executed. Since the process of the other steps of the power supply mode switching operation according to the second embodiment is the same as the process of the corresponding step in the power supply mode switching operation according to the first embodiment, detailed description thereof will not be repeated.

ステップS6において、冷却ファンが異常であると判定された場合(ステップS6においてYES)、タイマ25が起動される。ステップS7Aでは、タイマ25の計測時間(カウント値)が設定値(t秒)に達しているかどうかが判定される。この判定条件は、本発明における「所定の給電停止条件」に対応する。   If it is determined in step S6 that the cooling fan is abnormal (YES in step S6), timer 25 is started. In step S7A, it is determined whether or not the measurement time (count value) of the timer 25 has reached the set value (t seconds). This determination condition corresponds to the “predetermined power supply stop condition” in the present invention.

タイマ25のカウント値が設定値(t秒)に達していない場合(ステップS7AにおいてNO)、ステップS7Aの判定処理が繰り返される。タイマ25のカウント値が設定値(t秒)に達した場合(ステップS7AにおいてYES)、処理はステップS8に進み、無停電電源装置102の出力が遮断される。したがって、直流給電モード中に冷却ファンが異常となった場合、その異常発生からt秒の間は、負荷52への給電を継続することができる。   If the count value of timer 25 has not reached the set value (t seconds) (NO in step S7A), the determination process in step S7A is repeated. When the count value of timer 25 reaches the set value (t seconds) (YES in step S7A), the process proceeds to step S8, and the output of uninterruptible power supply 102 is cut off. Therefore, when the cooling fan becomes abnormal during the DC power supply mode, power supply to the load 52 can be continued for t seconds after the occurrence of the abnormality.

時間tは、予め設定された時間である。たとえば停電時電力供給制御回路24Aが時間tの値を記憶するとともに、タイマ25の起動時に、時間tの値をタイマ25に設定してもよい。たとえば、時間t(秒)は、冷却ファン21の停止時点を基準として、チョッパ9あるいはインバータ12の温度が最高動作温度に達する時点までの時間、あるいはそれ未満の時間として定めることができる。チョッパ9あるいはインバータ12の温度が最高動作温度に達した時点でチョッパ9およびインバータ12を停止させることができるので、負荷52への給電を継続しつつ、チョッパ9およびインバータ12の損傷を防ぐことができる。   Time t is a preset time. For example, the power supply control circuit 24A during a power failure may store the value of the time t and set the value of the time t in the timer 25 when the timer 25 is activated. For example, the time t (seconds) can be determined as a time until the time when the temperature of the chopper 9 or the inverter 12 reaches the maximum operating temperature, or a time shorter than the time when the cooling fan 21 is stopped. Since the chopper 9 and the inverter 12 can be stopped when the temperature of the chopper 9 or the inverter 12 reaches the maximum operating temperature, it is possible to prevent the chopper 9 and the inverter 12 from being damaged while continuing to supply power to the load 52. it can.

また時間t(秒)を、無停電電源装置102の異常時に負荷52を安全に停止させるために必要な時間として予め定めてもよい。このように時間をt(秒)に設定することによって、負荷を安全に停止させるためにある程度の時間を要する場合であっても、その停止時間を確保できる可能性を高めることができる。   Further, the time t (second) may be determined in advance as a time necessary for safely stopping the load 52 when the uninterruptible power supply 102 is abnormal. By setting the time to t (seconds) in this way, it is possible to increase the possibility that the stop time can be secured even when a certain amount of time is required to stop the load safely.

[実施の形態3]
図5は、本発明の実施の形態3に係る無停電電源装置の構成を示す回路ブロック図である。図5を参照して、本発明の実施の形態3に係る無停電電源装置103は、実施の形態1と実施の形態2とを組み合わせた構成に相当する。
[Embodiment 3]
FIG. 5 is a circuit block diagram showing a configuration of the uninterruptible power supply according to Embodiment 3 of the present invention. Referring to FIG. 5, uninterruptible power supply 103 according to Embodiment 3 of the present invention corresponds to a configuration in which Embodiment 1 and Embodiment 2 are combined.

具体的には、無停電電源装置103は、実施の形態1に係る無停電電源装置101にタイマ25を追加した構成を有する。さらに、停電時電力供給制御回路24に代えて停電時電力供給制御回路24Aが筐体1の内部に設けられる。これらの点で、無停電電源装置103は、実施の形態1に係る無停電電源装置101と異なる。無停電電源装置103の他の部分の構成は、実施の形態1に係る無停電電源装置101の対応する部分の構成と同様であるので以後の詳細な説明は繰り返さない。   Specifically, uninterruptible power supply 103 has a configuration in which timer 25 is added to uninterruptible power supply 101 according to the first embodiment. Further, a power failure control power supply circuit 24 </ b> A is provided inside the housing 1 instead of the power failure control power supply control circuit 24. In these respects, uninterruptible power supply 103 is different from uninterruptible power supply 101 according to the first embodiment. Since the configuration of the other part of uninterruptible power supply 103 is the same as the configuration of the corresponding part of uninterruptible power supply 101 according to Embodiment 1, detailed description thereof will not be repeated.

直流給電モード中に冷却ファン21が故障した場合、停電時電力供給制御回路24Bは、タイマ25を起動させる。さらに、停電時電力供給制御回路24Bは、温度センサ22の検出温度TCHOPあるいは温度センサ23の検出温度TINVの少なくとも一方が設定値T0を超えたかどうかを判定する。   When the cooling fan 21 fails during the DC power supply mode, the power supply control circuit 24B during power failure starts the timer 25. Furthermore, the power supply control circuit 24B during a power failure determines whether at least one of the detected temperature TCHOP of the temperature sensor 22 or the detected temperature TINV of the temperature sensor 23 exceeds the set value T0.

タイマ25の設定時間(t秒)が経過するより先に、検出温度TCHOP,TINVの少なくとも一方が設定値T0に達した場合、停電時電力供給制御回路24Bは、検出温度TCHOP,TINVの少なくとも一方が設定値T0に達した時点において、スイッチ15をオフする。逆に、検出温度TCHOP,TINVの少なくとも一方が設定値T0に達するよりも先に、タイマ25の計測時間が設定時間(t秒)に達した場合には、停電時電力供給制御回路24Bは、タイマ25の設定時間(t秒)においてスイッチ15をオフする。すなわち実施の形態3では、温度センサ22,23のいずれか一方の検出温度が設定値T0を超える時点と、タイマの計測時間が設定時間に達する時点とのうちのいずれか早いほうの時点において、負荷52への給電が遮断される。   When at least one of the detected temperatures TCHOP and TINV reaches the set value T0 before the set time (t seconds) of the timer 25 elapses, the power supply control circuit 24B during power failure causes at least one of the detected temperatures TCHOP and TINV. When the value reaches the set value T0, the switch 15 is turned off. On the contrary, when the measured time of the timer 25 reaches the set time (t seconds) before at least one of the detected temperatures TCHOP and TINV reaches the set value T0, the power supply control circuit 24B during power failure The switch 15 is turned off at the set time (t seconds) of the timer 25. That is, in the third embodiment, at the point in time of which one of the temperature sensors 22, 23 exceeds the set value T0 and when the timer measurement time reaches the set time, whichever is earlier The power supply to the load 52 is interrupted.

図6は、本発明の実施の形態3に係る無停電電源装置における給電モードの切換動作を示すフローチャートである。図2および図6を参照して、実施の形態3に係る給電モードの切換動作は、実施の形態1に係る給電モードの切換動作に対して、ステップS7の処理に代えてステップS7Bの処理が実行される点で異なっている。実施の形態3に係る給電モードの切換動作の他のステップの処理は、実施の形態1に係る給電モードの切換動作における対応するステップの処理と同様であるので以後の詳細な説明は繰り返さない。   FIG. 6 is a flowchart showing a power supply mode switching operation in the uninterruptible power supply according to Embodiment 3 of the present invention. Referring to FIGS. 2 and 6, the power supply mode switching operation according to the third embodiment is different from the power supply mode switching operation according to the first embodiment in that the process of step S7B is replaced with the process of step S7. It differs in that it is executed. Since the process of the other steps of the power supply mode switching operation according to the third embodiment is the same as the process of the corresponding step in the power supply mode switching operation according to the first embodiment, detailed description thereof will not be repeated.

ステップS6において、冷却ファンが異常であると判定された場合(ステップS6においてYES)、タイマ25が起動される。ステップS7Bでは、温度センサ23の検出温度TINVが設定値T0以上である(TINV≧T0)という条件、温度センサ22の検出温度TCHOPが設定値T0以上である(TCHOP≧T0)という条件、またはタイマ25の設定時間(t秒間)が経過したいう条件のうちの、少なくとも1つが満たされているかどうかが判定される。この判定条件は、本発明における「所定の給電停止条件」に対応する。いずれの条件も満たされていない場合(ステップS7BにおいてNO)、処理はステップS3に戻される。上記の3つの条件のうちの少なくとも1つが満たされる場合(ステップS7BにおいてYES)、処理はステップS8に進み、無停電電源装置103の出力が遮断される。   If it is determined in step S6 that the cooling fan is abnormal (YES in step S6), timer 25 is started. In step S7B, the condition that the detected temperature TINV of the temperature sensor 23 is equal to or higher than the set value T0 (TINV ≧ T0), the condition that the detected temperature TCHOP of the temperature sensor 22 is equal to or higher than the set value T0 (TCHOP ≧ T0), or a timer It is determined whether at least one of the conditions that 25 set times (t seconds) have passed is satisfied. This determination condition corresponds to the “predetermined power supply stop condition” in the present invention. If neither condition is satisfied (NO in step S7B), the process returns to step S3. If at least one of the above three conditions is satisfied (YES in step S7B), the process proceeds to step S8, and the output of uninterruptible power supply 103 is shut off.

実施の形態3によれば、直流給電モード中に冷却ファンが異常となった場合にも、温度センサの検出温度が設定温度に達するまでの間、あるいは、設定時間t秒が経過するまでのいずれか短いほうの時間は、負荷52への給電を継続することができる。したがって、実施の形態3によれば、実施の形態1,2と同様の効果を得ることができる。   According to the third embodiment, even when the cooling fan becomes abnormal during the DC power supply mode, either until the temperature detected by the temperature sensor reaches the set temperature or until the set time t seconds elapses. During the shorter time, the power supply to the load 52 can be continued. Therefore, according to the third embodiment, the same effect as in the first and second embodiments can be obtained.

さらに、実施の形態3では、負荷52への給電を継続する時間が、温度センサの検出温度が設定温度に達するまでの間、あるいは、設定時間t秒が経過するまでのいずれか短いほうの時間に制限される。したがって、冷却ファン21が異常の場合に、チョッパ9およびインバータ12を保護する効果を高めることができる。   Further, in the third embodiment, the time during which the power supply to the load 52 is continued is the shorter time until the temperature detected by the temperature sensor reaches the set temperature or until the set time t seconds elapses. Limited to Therefore, when the cooling fan 21 is abnormal, the effect of protecting the chopper 9 and the inverter 12 can be enhanced.

[実施の形態4]
本発明の実施の形態4に係る無停電電源装置の構成は、図5に示した構成と同様である。したがって、図5において、本発明に実施の形態4に係る無停電電源装置を、符号(104)にて示す。無停電電源装置104は、さらに、停電時電力供給制御回路24Bに代えて停電時電力供給制御回路24Cが筐体1の内部に設けられる点で、実施の形態3に係る無停電電源装置103と異なる。
[Embodiment 4]
The configuration of the uninterruptible power supply according to Embodiment 4 of the present invention is the same as the configuration shown in FIG. Therefore, in FIG. 5, the uninterruptible power supply according to Embodiment 4 of the present invention is indicated by reference numeral (104). The uninterruptible power supply 104 further includes the uninterruptible power supply 103 according to the third embodiment in that an uninterruptible power supply control circuit 24C is provided inside the housing 1 instead of the uninterruptible power supply control circuit 24B. Different.

直流給電モード中に冷却ファン21が故障した場合、停電時電力供給制御回路24Bは、タイマ25を起動させる。さらに、停電時電力供給制御回路24Bは、温度センサ22の検出温度TCHOPあるいは温度センサ23の検出温度TINVの少なくとも一方が設定値T0を超えたかどうかを判定する。   When the cooling fan 21 fails during the DC power supply mode, the power supply control circuit 24B during power failure starts the timer 25. Furthermore, the power supply control circuit 24B during a power failure determines whether at least one of the detected temperature TCHOP of the temperature sensor 22 or the detected temperature TINV of the temperature sensor 23 exceeds the set value T0.

実施の形態4では、温度センサ22,23のいずれか一方の検出温度が設定値T0を超える時点と、タイマの計測時間が設定時間(t秒)に達する時点とのうちのより遅いほうの時点において負荷52への給電が遮断される。温度の設定値T0は、実施の形態1〜3での設定値よりも低く設定しておいてもよい。   In the fourth embodiment, the later time point between the time point when the detected temperature of one of the temperature sensors 22, 23 exceeds the set value T0 and the time point when the timer measurement time reaches the set time (t seconds). , The power supply to the load 52 is cut off. The temperature set value T0 may be set lower than the set values in the first to third embodiments.

図7は、本発明の実施の形態4に係る無停電電源装置における給電モードの切換動作を示すフローチャートである。図6および図7を参照して、実施の形態4に係る給電モードの切換動作は、実施の形態3に係る給電モードの切換動作に対して、ステップS11〜S13の処理が追加される点で異なっている。実施の形態4に係る給電モードの切換動作の他のステップの処理は、実施の形態1〜3に係る給電モードの切換動作における対応するステップの処理と同様であるので以後の詳細な説明は繰り返さない。   FIG. 7 is a flowchart showing power supply mode switching operation in the uninterruptible power supply according to Embodiment 4 of the present invention. Referring to FIGS. 6 and 7, the power supply mode switching operation according to the fourth embodiment is different from the power supply mode switching operation according to the third embodiment in that the processes of steps S11 to S13 are added. Is different. Since the process of the other steps of the power supply mode switching operation according to the fourth embodiment is the same as the process of the corresponding step in the power supply mode switching operation according to the first to third embodiments, the subsequent detailed description will be repeated. Absent.

ステップS6において、冷却ファンが異常であると判定された場合(ステップS6においてYES)、タイマ25が起動される。ステップS7Bでは、温度センサ23の検出温度TINVが設定値T0以上である(TINV≧T0)という条件、温度センサ22の検出温度TCHOPが設定値T0以上である(TCHOP≧T0)という条件、またはタイマ25の設定時間(t秒間)が経過したいう条件のうちの、少なくとも1つが満たされているかどうかが判定される。いずれの条件も満たされていない場合(ステップS7BにおいてNO)、処理はステップS3に戻される。上記の3つの条件のうちの少なくとも1つが成立する場合(ステップS7BにおいてYES)、処理はステップS11に進む。   If it is determined in step S6 that the cooling fan is abnormal (YES in step S6), timer 25 is started. In step S7B, the condition that the detected temperature TINV of the temperature sensor 23 is equal to or higher than the set value T0 (TINV ≧ T0), the condition that the detected temperature TCHOP of the temperature sensor 22 is equal to or higher than the set value T0 (TCHOP ≧ T0), or a timer It is determined whether at least one of the conditions that 25 set times (t seconds) have passed is satisfied. If neither condition is satisfied (NO in step S7B), the process returns to step S3. If at least one of the above three conditions is satisfied (YES in step S7B), the process proceeds to step S11.

ステップS11の処理は、ステップS7Bにおいて、検出温度およびタイマの計測時間うちのどちらが条件を満たしているかを判定するための処理である。つまり、ステップS11の処理は、検出温度が設定値に達した時点と、タイマの計測時間がt秒に達した時点とのどちらがより遅いかを判定するための処理である。この判定条件は、本発明における「所定の給電停止条件」に対応する。   The process of step S11 is a process for determining which of the detected temperature and the measured time of the timer satisfies the condition in step S7B. That is, the process of step S11 is a process for determining which of the later time when the detected temperature reaches the set value and when the measured time of the timer reaches t seconds. This determination condition corresponds to the “predetermined power supply stop condition” in the present invention.

具体的には、ステップS11において、温度センサ23の検出温度TINVが設定値T0以上であるという条件、または、温度センサ22の検出温度TCHOPが設定値T0以上であるという条件が成立したかどうかが判定される。いずれか一方の条件が判定した場合(ステップS11においてYES)、タイマ25の計測時間はt(秒)に達していない。したがって、ステップS12において、t(秒)が経過するまで負荷52への給電が継続される。   Specifically, whether or not the condition that the detected temperature TINV of the temperature sensor 23 is equal to or higher than the set value T0 or the condition that the detected temperature TCHOP of the temperature sensor 22 is equal to or higher than the set value T0 is satisfied in step S11. Determined. If any one of the conditions is determined (YES in step S11), the measurement time of timer 25 has not reached t (seconds). Therefore, in step S12, power supply to the load 52 is continued until t (seconds) elapses.

一方、ステップS11において、温度センサ23の検出温度TINVが設定値T0以上であるという条件、および温度センサ22の検出温度TCHOPが設定値T0以上であるという条件のいずれも成立していない場合(ステップS11においてNO)、処理はステップS13に進む。この場合、タイマ25の計測時間がt(秒)に達したために、処理がステップS7BからステップS11へと進んだことになる。したがって、ステップS13において、温度センサ23の検出温度TINVが設定値T0以上であるという条件、または、温度センサ22の検出温度TCHOPが設定値T0以上であるという条件が成立するまで負荷52への給電が継続される。   On the other hand, in step S11, neither the condition that the detected temperature TINV of the temperature sensor 23 is equal to or higher than the set value T0 or the condition that the detected temperature TCHOP of the temperature sensor 22 is equal to or higher than the set value T0 is satisfied (step S11). In S11, NO), the process proceeds to step S13. In this case, since the measurement time of the timer 25 has reached t (seconds), the process proceeds from step S7B to step S11. Accordingly, in step S13, power is supplied to the load 52 until the condition that the detected temperature TINV of the temperature sensor 23 is equal to or higher than the set value T0 or the condition that the detected temperature TCHOP of the temperature sensor 22 is equal to or higher than the set value T0 is satisfied. Will continue.

ステップS12またはステップS13の処理が終了すると、ステップS8において、無停電電源装置104の出力が遮断される。   When the process of step S12 or step S13 ends, the output of the uninterruptible power supply 104 is shut off in step S8.

このように実施の形態4によれば、直流給電モード中に冷却ファンが異常となった場合、温度センサの検出温度が設定温度に達するまでの間、あるいは、設定時間t秒が経過するまでのいずれか長いほうの時間、負荷52への給電が継続される。これにより、無停電電源装置104の出力をできるだけ長く継続させることができる。したがって負荷52への給電の信頼性を確保することができる。さらに実施の形態4によれば、負荷52を安全に停止させる時間をより長く確保できる。   As described above, according to the fourth embodiment, when the cooling fan becomes abnormal during the DC power supply mode, until the temperature detected by the temperature sensor reaches the set temperature or until the set time t seconds elapses. The power supply to the load 52 is continued for the longer time. Thereby, the output of the uninterruptible power supply 104 can be continued as long as possible. Therefore, the reliability of power supply to the load 52 can be ensured. Furthermore, according to the fourth embodiment, it is possible to secure a longer time for safely stopping the load 52.

なお、上記の各実施の形態では、温度センサ23の検出温度TINVおよび温度センサ22の検出温度TCHOPの両方に対して、同じ設定値T0が用いられる。しかしながら検出温度TINVに対する設定値と、検出温度TCHOPに対する設定値とが異なっていてもよい。   In each of the above embodiments, the same set value T0 is used for both the detected temperature TINV of the temperature sensor 23 and the detected temperature TCHOP of the temperature sensor 22. However, the set value for the detected temperature TINV and the set value for the detected temperature TCHOP may be different.

また、チョッパ9の温度とインバータ12の温度との両方を検出するものと限定されない。筐体1の内部の温度を検出する温度センサが設けられていればよい。したがってチョッパ9およびインバータ12のいずれか一方のみの温度を検出して、その温度を設定値と比較してもよい。その場合、チョッパ9とインバータ12とのうち、動作時の温度がより高いほうの温度を検出することが好ましい。多くの場合、チョッパ9よりもインバータ12のほうが動作時の温度が高くなる。したがって、インバータ12の温度TINVのみを設定値T0と比較してもよい。   Further, it is not limited to detecting both the temperature of the chopper 9 and the temperature of the inverter 12. The temperature sensor which detects the temperature inside the housing | casing 1 should just be provided. Therefore, the temperature of only one of the chopper 9 and the inverter 12 may be detected and the temperature may be compared with a set value. In that case, it is preferable to detect the higher temperature of the chopper 9 and the inverter 12 during operation. In many cases, the inverter 12 has a higher operating temperature than the chopper 9. Therefore, only the temperature TINV of the inverter 12 may be compared with the set value T0.

また、実施の形態2〜4では、停電時電力供給制御回路(24A〜24C)がタイマ25のカウント値を取得するとともに、スイッチ15をオフするための信号を出力する。ただし、タイマ25からスイッチ15に信号が出力されてもよい。   In the second to fourth embodiments, the power supply control circuit during power failure (24A to 24C) acquires the count value of the timer 25 and outputs a signal for turning off the switch 15. However, a signal may be output from the timer 25 to the switch 15.

また、上記の各実施の形態では、無停電電源装置は、チョッパ9を備えている。ただし、チョッパ9を省略した構成も可能である。   In each of the above embodiments, the uninterruptible power supply device includes the chopper 9. However, a configuration in which the chopper 9 is omitted is also possible.

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ないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した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 must be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1,51 筐体、2 商用電源、4 主制御回路、5,10,15,16,20 スイッチ、6,11,14 コンデンサ、7,13 リアクトル、8 コンバータ、8a 出力ノード、9 チョッパ、12 インバータ、17 サイリスタ、21 冷却ファン、22,23 温度センサ、24,24A〜24C 停電時電力供給制御回路、25 タイマ、31 コンバータ運転/停止指令部、32 インバータ運転/停止指令部、33 チョッパ運転/停止指令部、50 バッテリ、50a 正極端子、52 負荷、101〜104 無停電電源装置、T1 バイパス入力端子、T2 交流入力端子、T3 バッテリ端子、T4 交流出力端子。   1,51 Case, 2 Commercial power supply, 4 Main control circuit, 5, 10, 15, 16, 20 Switch, 6, 11, 14 Capacitor, 7, 13 Reactor, 8 Converter, 8a Output node, 9 Chopper, 12 Inverter , 17 Thyristor, 21 Cooling fan, 22, 23 Temperature sensor, 24, 24A-24C Power supply control circuit at power failure, 25 Timer, 31 Converter operation / stop command section, 32 Inverter operation / stop command section, 33 Chopper operation / stop Command unit, 50 battery, 50a positive terminal, 52 load, 101-104 uninterruptible power supply, T1 bypass input terminal, T2 AC input terminal, T3 battery terminal, T4 AC output terminal.

Claims (3)

筐体内に設けられた無停電電源装置であって、
商用電源からの第1の交流電力を直流電力に変換するコンバータと、
前記コンバータによって生成された直流電力または電力貯蔵装置から供給される直流電力を第2の交流電力に変換して負荷に供給するインバータと、
前記商用電源の停電時に前記電力貯蔵装置からの直流電力を所望の電圧に変換して前記インバータに供給するチョッパと、
前記筐体内の温度を下げるための冷却ファンと、
前記インバータの温度を検出する第1の温度センサと、
前記チョッパの温度を検出する第2の温度センサと、
前記商用電源の停電時に、前記電力貯蔵装置から前記負荷への給電が行なわれるように、前記チョッパおよび前記インバータを制御する制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記商用電源から前記第1の交流電力が供給されているときに前記冷却ファンに異常が生じた場合には、前記コンバータ前記インバータ、および前記チョッパを停止させるとともに、前記第1の交流電力が前記負荷に供給されるバイパス経路を形成し、
前記制御回路は、前記商用電源の停電時に前記冷却ファンに異常が生じた場合には、前記第1および第2の温度センサによる検出温度が予め定められた温度よりも低いときは、前記チョッパおよび前記インバータを制御して前記電力貯蔵装置から前記負荷への給電を継続させ、前記第1および第2の温度センサのうちの少なくともいずれか一方の温度センサによる検出温度が前記予め定められた温度を超えたときは、前記チョッパおよび前記インバータを停止させて前記負荷への給電を遮断する、無停電電源装置。
An uninterruptible power supply device provided in the housing,
A converter that converts first AC power from a commercial power source into DC power;
An inverter that converts DC power generated by the converter or DC power supplied from a power storage device into second AC power and supplies the second AC power to a load;
A chopper that converts DC power from the power storage device into a desired voltage and supplies it to the inverter during a power failure of the commercial power supply;
A cooling fan for lowering the temperature in the housing;
A first temperature sensor for detecting the temperature of the inverter;
A second temperature sensor for detecting the temperature of the chopper;
A control circuit for controlling the chopper and the inverter so that power is supplied from the power storage device to the load during a power failure of the commercial power supply,
The control circuit stops the converter , the inverter , and the chopper when an abnormality occurs in the cooling fan when the first AC power is supplied from the commercial power source , and Forming a bypass path through which one AC power is supplied to the load;
When an abnormality occurs in the cooling fan during a power failure of the commercial power supply, the control circuit detects the chopper and the chopper when the temperature detected by the first and second temperature sensors is lower than a predetermined temperature. The inverter is controlled to continue power supply from the power storage device to the load, and a temperature detected by at least one of the first and second temperature sensors is set to the predetermined temperature. when it exceeds the you cut off the power supply to the load by stopping the chopper and the inverter, the uninterruptible power supply.
前記無停電電源装置は、前記商用電源の停電時に前記冷却ファンに異常が生じた場合に、当該異常の発生時点からの時間を計測するタイマをさらに備え、
前記制御回路は、前記商用電源の停電時に前記冷却ファンに異常が生じた場合には、前記第1および第2の温度センサによる検出温度が予め定められた温度よりも低く、かつ前記タイマにより計測された時間が予め設定された時間よりも短いときは、前記チョッパおよび前記インバータを制御して前記電力貯蔵装置から前記負荷への給電を継続させ、前記第1および第2の温度センサのうちの少なくともいずれか一方の温度センサによる検出温度が前記予め定められた温度を超えた時点および、前記タイマにより計測された時間が前記予め設定された時間に達した時点のうちのいずれか早いほうの時点において、前記チョッパおよび前記インバータを停止させることにより前記負荷への給電を遮断する、請求項1に記載の無停電電源装置。
The uninterruptible power supply, when an abnormality occurs in the cooling fan in the event of a power failure before SL commercial power, further comprising a timer for measuring time from the generation time point of the abnormality,
When an abnormality occurs in the cooling fan during a power failure of the commercial power supply , the control circuit measures the temperature detected by the first and second temperature sensors lower than a predetermined temperature and is measured by the timer. when been shorter than the preset time period, it controls the chopper and the inverter to continue the supply of power to the load from the power storage device, of the first and second temperature sensors whichever comes time point of the time at least one of the temperature detected by the temperature sensor time exceeds the predetermined temperature and the time measured by the timer reaches the preset time The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein power supply to the load is interrupted by stopping the chopper and the inverter.
前記無停電電源装置は、前記商用電源の停電時に前記冷却ファンに異常が生じた場合に、当該異常の発生時点からの時間を計測するタイマをさらに備え、
前記制御回路は、前記商用電源の停電時に前記冷却ファンに異常が生じた場合には、前記第1および第2の温度センサによる検出温度が前記予め定められた温度よりも低く、かつ前記タイマにより計測された時間が予め設定された時間よりも短いときは、前記チョッパおよび前記インバータを制御して前記電力貯蔵装置から前記負荷への給電を継続させ、前記第1および第2の温度センサのうちの少なくともいずれか一方の温度センサによる検出温度が前記予め定められた温度を超えた時点および、前記タイマにより計測された時間が前記予め設定された時間に達した時点のうちのいずれか遅いほうの時点において、前記チョッパおよび前記インバータを停止させることにより前記負荷への給電を遮断する、請求項1に記載の無停電電源装置。
The uninterruptible power supply, when an abnormality occurs in the cooling fan in the event of a power failure before SL commercial power, further comprising a timer for measuring time from the generation time point of the abnormality,
When an abnormality occurs in the cooling fan during a power failure of the commercial power supply , the control circuit detects a temperature detected by the first and second temperature sensors lower than the predetermined temperature and uses the timer. When the measured time is shorter than a preset time, the chopper and the inverter are controlled to continue power supply from the power storage device to the load. Of the first and second temperature sensors time at least one of the temperature detected by the temperature sensor exceeds the predetermined temperature and the time measured by the timer is either slower of the time of reaching the pre-set time at the time, interrupting the power supply to the load by stopping the chopper and the inverter, the uninterruptible power supply of claim 1
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