JP5964617B2 - Uninterruptible power supply system - Google Patents
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Description
この発明は無停電電源システムに関し、特に、負荷に対して並列接続された複数の無停電電源装置を備えた無停電電源システムに関する。 The present invention relates to an uninterruptible power supply system, and more particularly, to an uninterruptible power supply system including a plurality of uninterruptible power supply apparatuses connected in parallel to a load.
従来より、負荷に対して並列接続された複数の無停電電源装置を備えた無停電電源システムがある（たとえば、非特許文献１参照）。 Conventionally, there is an uninterruptible power supply system including a plurality of uninterruptible power supply devices connected in parallel to a load (see, for example, Non-Patent Document 1).
しかし、従来の無停電電源システムでは、並列接続される複数の無停電電源装置が同一機種である必要があり、異機種の無停電電源装置を並列接続することはできなかった。このため、新機種や異機種の無停電電源装置を増設したり、旧機種の無停電電源装置を異機種や新機種の無停電電源装置で置換することができず、無停電電源システムの構築、変更に柔軟に対応できないという問題があった。 However, in the conventional uninterruptible power supply system, a plurality of uninterruptible power supply devices connected in parallel need to be the same model, and different types of uninterruptible power supply devices cannot be connected in parallel. Therefore, an uninterruptible power supply system cannot be built by adding an uninterruptible power supply of a new or different model or replacing an uninterruptible power supply of an old model with an uninterruptible power supply of a different model or a new model. There was a problem that the change could not be handled flexibly.
それゆえに、この発明の主たる目的は、無停電電源システムの構築、変更に柔軟に対応することが可能な無停電電源システムを提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide an uninterruptible power supply system that can flexibly cope with the construction and change of the uninterruptible power supply system.
この発明に係る無停電電源システムは、負荷に対して並列接続された第１、第２および第３の無停電電源装置を備えたものである。第１、第２および第３の無停電電源装置は、それぞれ第１、第２および第３の機種である。複数の第１の無停電電源装置が負荷に並列接続された場合、各第１の無停電電源装置は他の各第１の無停電電源装置からの第１の信号形式の第１の並列制御信号に基いて他の各第１の無停電電源装置とともに負荷に電力を供給する。複数の第２の無停電電源装置が負荷に並列接続された場合、各第２の無停電電源装置は他の各第２の無停電電源装置からの第２の信号形式の第２の並列制御信号に基いて他の各第２の無停電電源装置とともに負荷に電力を供給する。複数の第３の無停電電源装置が負荷に並列接続された場合、各第３の無停電電源装置は他の各第３の無停電電源装置からの第３の信号形式の第３の並列制御信号に基いて他の各第３の無停電電源装置とともに負荷に電力を供給する。この無停電電源システムは、さらに、それぞれ第１および第２の無停電電源装置に対応して設けられた第１および第２の信号変換回路を備える。第１の信号変換回路は、第１の無停電電源装置から出力された第１の並列制御信号を第３の並列制御信号に変換して第２の信号変換回路および第３の無停電電源装置に与えるとともに、第２の信号変換回路および第３の無停電電源装置から出力された第３の並列制御信号を第１の並列制御信号に変換して第１の無停電電源装置に与える。第２の信号変換回路は、第２の無停電電源装置から出力された第２の並列制御信号を第３の並列制御信号に変換して第１の信号変換回路および第３の無停電電源装置に与えるとともに、第１の信号変換回路および第３の無停電電源装置から出力された第３の並列制御信号を第２の並列制御信号に変換して第２の無停電電源装置に与える。第１の無停電電源装置は、第１の信号変換回路からの第１の並列制御信号に基いて負荷に電力を供給する。第２の無停電電源装置は、第２の信号変換回路からの第２の並列制御信号に基いて負荷に電力を供給する。第３の無停電電源装置は、第１および第２の信号変換回路からの第３の並列制御信号に基いて負荷に電力を供給する。第１の信号変換回路は、直列接続された第１および第２の副信号変換回路を含む。第１の副信号変換回路は、第１の無停電電源装置から出力された第１の並列制御信号を第２の並列制御信号に変換して第２の副信号変換回路に与えるとともに、第２の副信号変換回路から出力された第２の並列制御信号を第１の並列制御信号に変換して第１の無停電電源装置に与える。第２の副信号変換回路は、第１の副信号変換回路から出力された第２の並列制御信号を第３の並列制御信号に変換して第２の信号変換回路および第３の無停電電源装置に与えるとともに、第２の信号変換回路および第３の無停電電源装置から出力された第３の並列制御信号を第２の並列制御信号に変換して第１の副信号変換回路に与える。第２の副信号変換回路は第２の信号変換回路と同じ構成であり、第１の無停電電源装置および第１の副信号変換回路を第２の機種の第４の無停電電源装置で置換することが可能である。第１の無停電電源装置および第１の副信号変換回路と置換された第４の無停電電源装置は、第２の副信号変換回路からの第２の並列制御信号に基いて負荷に電力を供給する。 The uninterruptible power supply system according to the present invention includes first, second and third uninterruptible power supply apparatuses connected in parallel to a load. The first, second, and third uninterruptible power supply devices are the first, second, and third models, respectively. When a plurality of first uninterruptible power supply units are connected in parallel to the load, each first uninterruptible power supply unit has a first signal type first parallel control from each of the other first uninterruptible power supply units. Based on the signal, power is supplied to the load together with each other first uninterruptible power supply. When a plurality of second uninterruptible power supply devices are connected in parallel to the load, each second uninterruptible power supply device performs second parallel control of the second signal format from each of the other second uninterruptible power supply devices. Based on the signal, power is supplied to the load together with each other second uninterruptible power supply. When a plurality of third uninterruptible power supply devices are connected in parallel to the load, each third uninterruptible power supply device performs third parallel control of the third signal format from each of the other third uninterruptible power supply devices. Based on the signal, power is supplied to the load together with each other third uninterruptible power supply. The uninterruptible power supply system further includes first and second signal conversion circuits provided corresponding to the first and second uninterruptible power supply devices, respectively. The first signal conversion circuit converts the first parallel control signal output from the first uninterruptible power supply device into a third parallel control signal to convert the second signal conversion circuit and the third uninterruptible power supply device. And the third parallel control signal output from the second signal conversion circuit and the third uninterruptible power supply device is converted into a first parallel control signal and supplied to the first uninterruptible power supply device. The second signal conversion circuit converts the second parallel control signal output from the second uninterruptible power supply device into a third parallel control signal to convert the first signal conversion circuit and the third uninterruptible power supply device And the third parallel control signal output from the first signal conversion circuit and the third uninterruptible power supply device is converted into a second parallel control signal and provided to the second uninterruptible power supply device. The first uninterruptible power supply supplies power to the load based on the first parallel control signal from the first signal conversion circuit. The second uninterruptible power supply supplies power to the load based on the second parallel control signal from the second signal conversion circuit. The third uninterruptible power supply supplies power to the load based on the third parallel control signal from the first and second signal conversion circuits. The first signal conversion circuit includes first and second sub signal conversion circuits connected in series. The first sub-signal conversion circuit converts the first parallel control signal output from the first uninterruptible power supply device into a second parallel control signal and supplies the second parallel control signal to the second sub-signal conversion circuit. The second parallel control signal output from the sub-signal conversion circuit is converted into a first parallel control signal and applied to the first uninterruptible power supply. The second sub-signal conversion circuit converts the second parallel control signal output from the first sub-signal conversion circuit into a third parallel control signal to convert the second signal conversion circuit and the third uninterruptible power supply. The third parallel control signal output from the second signal conversion circuit and the third uninterruptible power supply device is converted into a second parallel control signal and supplied to the first sub signal conversion circuit. The second sub-signal conversion circuit has the same configuration as the second signal conversion circuit, and the first uninterruptible power supply device and the first sub-signal conversion circuit are replaced with the fourth uninterruptible power supply device of the second model. Is possible. The fourth uninterruptible power supply replaced with the first uninterruptible power supply and the first sub-signal conversion circuit supplies power to the load based on the second parallel control signal from the second sub-signal conversion circuit. Supply.
この発明に係る無停電電源システムでは、第１および第２の無停電電源装置からそれぞれ出力された第１および第２の並列制御信号を第３の並列制御信号に変換して第３の無停電電源装置に与えるとともに、第３の無停電電源装置から出力された第３の並列制御信号を第１および第２の並列制御信号に変換してそれぞれ第１および第２の無停電電源装置に与える第１および第２の信号変換回路が設けられる。第１の信号変換回路は、直列接続されて第２の並列制御信号を授受する第１および第２の副信号変換回路を含む。したがって、異機種の第１、第２および第３の無停電電源装置を並列接続することができ、無停電電源システムの構築、変更に柔軟に対応することができる。 The uninterruptible power supply system according to the present invention, the third uninterruptible by converting the first and second parallel control signal output from the first and second uninterruptible power supply to a third parallel control signal The third parallel control signal output from the third uninterruptible power supply device is converted into the first and second parallel control signals and supplied to the first and second uninterruptible power supply devices, respectively. First and second signal conversion circuits are provided. The first signal conversion circuit includes first and second sub-signal conversion circuits that are connected in series and exchange a second parallel control signal. Therefore, the first , second, and third uninterruptible power supply devices of different types can be connected in parallel, and the uninterruptible power supply system can be flexibly adapted to the construction and change.
［比較例１］
本発明の理解を容易にするため、本発明の実施の形態１〜３について説明する前に、まず実施の形態１〜３の比較例１について説明する。比較例１の無停電電源システムは、図１に示すように、複数台（図では３台）の無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３、バッテリＢＡ１〜ＢＡ３、およびスイッチＳ１〜Ｓ３を備える。無停電電電源装置Ｕ１〜Ｕ３は互いに同じ機種Ａである。
[Comparative Example 1]
In order to facilitate understanding of the present invention, before describing
無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の各々は、入力端子Ｔ１、バッテリ端子Ｔ２、出力端子Ｔ３、および通信端子Ｔ４，Ｔ５を含む。無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の入力端子Ｔ１は、ともに商用交流電源４から商用周波数の交流電力を受ける。無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３のバッテリ端子Ｔ２は、それぞれバッテリＢＡ１〜ＢＡ３に接続される。無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の出力端子Ｔ３は、それぞれスイッチＳ１〜Ｓ３を介して負荷５に接続される。
Each of the uninterruptible power supply devices U1 to U3 includes an input terminal T1, a battery terminal T2, an output terminal T3, and communication terminals T4 and T5. The input terminals T1 of the uninterruptible power supply devices U1 to U3 both receive commercial frequency AC power from the commercial
無停電電源装置Ｕ１の通信端子Ｔ５は、機種Ａ用の信号ケーブルＣＡ１を介して無停電電源装置Ｕ２の通信端子Ｔ４に接続されている。無停電電源装置Ｕ２の通信端子Ｔ５は、機種Ａ用の信号ケーブルＣＡ１を介して無停電電源装置Ｕ３の通信端子Ｔ４に接続されている。無停電電源装置Ｕ３の通信端子Ｔ５は、機種Ａ用の信号ケーブルＣＡ３を介して無停電電源装置Ｕ１の通信端子Ｔ４に接続されている。 The communication terminal T5 of the uninterruptible power supply U1 is connected to the communication terminal T4 of the uninterruptible power supply U2 via the signal cable CA1 for model A. The communication terminal T5 of the uninterruptible power supply U2 is connected to the communication terminal T4 of the uninterruptible power supply U3 via the signal cable CA1 for model A. The communication terminal T5 of the uninterruptible power supply U3 is connected to the communication terminal T4 of the uninterruptible power supply U1 via the signal cable CA3 for model A.
また、無停電電源装置Ｕ１は、コンバータ１、インバータ２、および並列運転制御回路３を含む。コンバータ１は、商用交流電源４から入力端子Ｔ１を介して与えられる交流電力を直流電力に変換する。コンバータ１で生成された直流電力は、バッテリ端子Ｔ２を介してバッテリＢＡ１に与えられるとともにインバータ２に与えられる。バッテリＢＡ１は、コンバータ１からの直流電力を蓄える。インバータ２は、コンバータ１またはバッテリＢＡ１からの直流電力を商用周波数の交流電力に変換する。インバータ２で生成された交流電力は、出力端子Ｔ３およびスイッチＳ１を介して負荷５に与えられる。
Uninterruptible power supply U1 includes a
商用交流電源４から交流電力が供給されている通常時は、商用交流電源４からの交流電力がコンバータ１によって直流電力に変換される。コンバータ１で生成された直流電力は、バッテリＢＡ１に蓄えられるとともに、インバータ２によって交流電力に変換されて負荷５に供給される。
When AC power is supplied from the commercial
商用交流電源４からの交流電力の供給が停止された停電時は、コンバータ１が停止され、バッテリＢＡ１に蓄えられた直流電力がインバータ２によって交流電力に変換されて負荷５に供給される。したがって、停電時でも、バッテリＢＡ１に直流電力が蓄えられている間は負荷５の運転を継続することができる。
When the supply of AC power from the commercial
並列運転制御回路３は、通信端子Ｔ４，Ｔ５および信号ケーブルＣＡ１，ＣＡ３を介して他の無停電電源装置Ｕ２，Ｕ３と結合され、他の無停電電源装置Ｕ２，Ｕ３の各々と機種Ａ用の信号形式の並列制御信号φＡの授受を行なう。この並列制御信号φＡは、自己の無停電電源装置Ｕの故障の有無、他の無停電電源装置Ｕに対する出力の増減指令、自己の無停電電源装置Ｕの出力電圧、出力電流、出力周波数などの並列運転制御に必要な情報を含んでいる。無停電電源装置Ｕ２，Ｕ３の各々も、無停電電源装置Ｕ１と同じ構成である。
The parallel
無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の並列運転制御回路３は、信号ケーブルＣＡ１〜ＣＡ３で結合されて１つの総合制御部３Ａを構成する。この総合制御部３Ａは、負荷５に流れる電流に基づいて、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３のインバータ２を制御する。また、総合制御部３Ａは、運転中の複数の無停電電源装置Ｕの出力電圧、出力電流が互いに等しくなるように、運転中の各無停電電源装置Ｕを制御する。
The parallel
［比較例２］
図２は、本実施の形態１〜３の他の比較例２となる無停電電源システムの構成を示す回路ブロック図であって、図１と対比される図である。図２において、この無停電電源システムが図１の無停電電源システムと異なる点は、機種Ａの無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３が機種Ｂの無停電電源装置Ｕ１１〜Ｕ１３で置換され、機種Ａ用の信号ケーブルＣＡ１〜ＣＡ３が機種Ｂ用の信号ケーブルＣＢ１〜ＣＢ３で置換されている点である。
[Comparative Example 2]
FIG. 2 is a circuit block diagram showing a configuration of an uninterruptible power supply system that is another comparative example 2 of the first to third embodiments, and is a diagram to be compared with FIG. In FIG. 2, this uninterruptible power supply system is different from the uninterruptible power supply system of FIG. 1 in that model A uninterruptible power supply devices U1 to U3 are replaced with model B uninterruptible power supply devices U11 to U13. Signal cables CA1 to CA3 are replaced with signal cables CB1 to CB3 for model B.
機種Ｂの無停電電源装置Ｕ１１〜Ｕ１３は、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の並列運転制御回路３を並列運転制御回路６で置換したものである。無停電電源装置Ｕ１１の並列運転制御回路６は、信号ケーブルＣＢ１，ＣＢ３を介して他の無停電電源装置Ｕ１２，Ｕ１３と結合され、他の無停電電源装置Ｕ１２，Ｕ１３の各々と機種Ｂ用の信号形式の並列制御信号φＢの授受を行なう。
The uninterruptible power supply devices U11 to U13 of the model B are obtained by replacing the parallel
無停電電源装置Ｕ１２の並列運転制御回路６は、信号ケーブルＣＢ１，ＣＢ２を介して他の無停電電源装置Ｕ１１，Ｕ１３と結合され、他の無停電電源装置Ｕ１１，Ｕ１３の各々と並列制御信号φＢの授受を行なう。無停電電源装置Ｕ１３の並列運転制御回路６は、信号ケーブルＣＢ２，ＣＢ３を介して他の無停電電源装置Ｕ１２，Ｕ１１と結合され、他の無停電電源装置Ｕ１２，Ｕ１１の各々と並列制御信号φＢの授受を行なう。他の構成は比較例１と同じであるので、その説明は繰り返さない。
The parallel
［比較例３］
図３は、本実施の形態１〜３のさらに他の比較例３となる無停電電源システムの構成を示す回路ブロック図であって、図１と対比される図である。図２において、この無停電電源システムが図１の無停電電源システムと異なる点は、機種Ａの無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３が機種Ｃの無停電電源装置Ｕ２１〜Ｕ２３で置換され、機種Ａ用の信号ケーブルＣＡ１〜ＣＡ３が機種Ｃ用の信号ケーブルＣＣ１〜ＣＣ３で置換されている点である。
[Comparative Example 3]
FIG. 3 is a circuit block diagram showing a configuration of an uninterruptible power supply system which is still another comparative example 3 of the first to third embodiments, and is a diagram to be compared with FIG. In FIG. 2, this uninterruptible power supply system differs from the uninterruptible power supply system of FIG. 1 in that model A uninterruptible power supply devices U1 to U3 are replaced with model C uninterruptible power supply devices U21 to U23. Signal cables CA1 to CA3 are replaced with signal cables CC1 to CC3 for model C.
機種Ｃの無停電電源装置Ｕ２１〜Ｕ２３は、無停電電源装置Ｕ１〜Ｕ３の並列運転制御回路３を並列運転制御回路７で置換したものである。無停電電源装置Ｕ２１の並列運転制御回路７は、信号ケーブルＣＣ１，ＣＣ３を介して他の無停電電源装置Ｕ２２，Ｕ２３と結合され、他の無停電電源装置Ｕ２２，Ｕ２３の各々と機種Ｃ用の信号形式の並列制御信号φＣの授受を行なう。
The uninterruptible power supply devices U21 to U23 of the model C are obtained by replacing the parallel
無停電電源装置Ｕ２２の並列運転制御回路７は、信号ケーブルＣＣ１，ＣＣ２を介して他の無停電電源装置Ｕ２１，Ｕ２３と結合され、他の無停電電源装置Ｕ２１，Ｕ２３の各々と並列制御信号φＣの授受を行なう。無停電電源装置Ｕ２３の並列運転制御回路６は、信号ケーブルＣＣ２，ＣＣ３を介して他の無停電電源装置Ｕ２２，Ｕ２１と結合され、他の無停電電源装置Ｕ２２，Ｕ２１の各々と並列制御信号φＢの授受を行なう。他の構成は比較例１と同じであるので、その説明は繰り返さない。
The parallel
比較例１〜３の無停電電源システムでは、同じ機種（たとえばＡ）の無停電電源装置Ｕが並列接続され、その機種（この場合はＡ）用の信号形式の並列制御信号（この場合はφＡ）が複数の無停電電源装置（この場合はＵ１〜Ｕ３）間で授受される。並列制御信号の信号形式は、無停電電源装置の機種によって異なる。したがって、負荷５の増設、変更などに伴って無停電電源装置Ｕの台数を増やす場合は、同機種の無停電電源装置Ｕを使用する必要があり、異機種の無停電電源装置Ｕを使用することはできなかった。また、一部の無停電電源装置Ｕが故障した場合は、故障した無停電電源装置Ｕを同機種の無停電電源装置Ｕで置換する必要があり、異機種の無停電電源装置Ｕで置換することはできなかった。このため、比較例１〜３の無停電電源システムでは、システムの構築、変更に柔軟に対応することができなかった。本願発明はこの問題の解決を図るものである。
In the uninterruptible power supply systems of Comparative Examples 1 to 3, uninterruptible power supply devices U of the same model (for example, A) are connected in parallel, and a parallel control signal (in this case, φA) for the model (A in this case) ) Is exchanged between a plurality of uninterruptible power supplies (in this case, U1 to U3). The signal format of the parallel control signal varies depending on the model of the uninterruptible power supply. Therefore, when increasing the number of uninterruptible power supply devices U due to the addition or change of the
［実施の形態１］
図４は、この発明の実施の形態１による無停電電源システムの構成を示す回路ブロック図であって、図１と対比される図である。図４において、この無停電電源システムが図１の無停電電源システムと異なる点は、機種Ａの無停電電源装置Ｕ３が機種Ｃの無停電電源装置Ｕ２３で置換され、信号変換回路１１，１２および信号ケーブルＣＣ１〜ＣＣ３が追加され、信号ケーブルＣＡ１が２本の信号ケーブルＣＡ１ａ，ＣＡ１ｂに分割されている点である。
[Embodiment 1]
FIG. 4 is a circuit block diagram showing a configuration of the uninterruptible power supply system according to
無停電電源装置Ｕ１の通信端子Ｔ４，Ｔ５は、それぞれ機種Ａ用の信号ケーブルＣＡ３，ＣＡ１ａを介して信号変換回路１１に接続されている。無停電電源装置Ｕ２の通信端子Ｔ４，Ｔ５は、それぞれ機種Ａ用の信号ケーブルＣＡ１ｂ，ＣＡ２を介して信号変換回路１２に接続されている。なお、信号変換回路１１を搭載した基板は、無停電電源装置Ｕ１の筐体内に収容されていてもよいし、無停電電源装置Ｕ１の筐体の外部に配置されていてもよい。また、信号変換回路１２を搭載した基板は、無停電電源装置Ｕ２の筐体内に収容されていてもよいし、無停電電源装置Ｕ２の筐体の外部に配置されていてもよい。
Communication terminals T4 and T5 of the uninterruptible power supply U1 are connected to the
信号変換回路１１の通信端子１１ｂは、機種Ｃ用の信号ケーブルＣＣ１を介して信号変換回路１２の通信端子１２ａに接続されている。信号変換回路１２の通信端子１２ｂは、機種Ｃ用の信号ケーブルＣＣ２を介して無停電電源装置Ｕ２３の通信端子Ｔ４に接続されている。無停電電源装置Ｕ２３の通信端子Ｔ５は、機種Ｃ用の信号ケーブルＣＣ３を介して信号変換回路１１の通信端子１１ａに接続されている。
The
無停電電源装置Ｕ１の並列運転制御回路３で生成された機種Ａ用の信号形式の並列制御信号φＡは、信号ケーブルＣＡ１ａを介して信号変換回路１１に与えられる。信号変換回路１１は、無停電電源装置Ｕ１の並列運転制御回路３からの並列制御信号φＡを機種Ｃ用の並列制御信号φＣに変換し、その並列制御信号φＣを信号ケーブルＣＣ１を介して信号変換回路１２の通信端子１２ａに与えるとともに、その並列制御信号φＣを信号ケーブルＣＣ３を介して無停電電源装置Ｕ２３の通信端子Ｔ５に与える。
The parallel control signal φA in the signal format for the model A generated by the parallel
また、信号変換回路１１は、信号変換回路１２から信号ケーブルＣＣ１を介して与えられた並列制御信号φＣを並列制御信号φＡに変換し、その並列制御信号φＡを信号ケーブルＣＡ３を介して無停電電源装置Ｕ１の並列運転制御回路３に与える。さらに、信号変換回路１１は、無停電電源装置Ｕ２３の並列運転制御回路７から信号ケーブルＣＣ３を介して与えられた並列制御信号φＣを並列制御信号φＡに変換し、その並列制御信号φＡを信号ケーブルＣＡ３を介して無停電電源装置Ｕ１の並列運転制御回路３に与える。
The
無停電電源装置Ｕ２の並列運転制御回路３で生成された機種Ａ用の信号形式の並列制御信号φＡは、信号ケーブルＣＡ２を介して信号変換回路１２に与えられる。信号変換回路１２は、無停電電源装置Ｕ２の並列運転制御回路３からの並列制御信号φＡを機種Ｃ用の並列制御信号φＣに変換し、その並列制御信号φＣを信号ケーブルＣＣ１を介して信号変換回路１１の通信端子１１ｂに与えるとともに、その並列制御信号φＣを信号ケーブルＣＣ２を介して無停電電源装置Ｕ２３の通信端子Ｔ４に与える。
The parallel control signal φA in the signal format for the model A generated by the parallel
また、信号変換回路１２は、信号変換回路１１から信号ケーブルＣＣ１を介して与えられた並列制御信号φＣを並列制御信号φＡに変換し、その並列制御信号φＡを信号ケーブルＣＡ１ｂを介して無停電電源装置Ｕ２の並列運転制御回路３に与える。さらに、信号変換回路１２は、無停電電源装置Ｕ２３の並列運転制御回路７から信号ケーブルＣＣ２を介して与えられた並列制御信号φＣを並列制御信号φＡに変換し、その並列制御信号φＡを信号ケーブルＣＡ１ｂを介して無停電電源装置Ｕ２の並列運転制御回路３に与える。
The
無停電電源装置Ｕ２３の並列運転制御回路７は、信号変換回路１１から信号ケーブルＣＣ３を介して与えられた並列制御信号φＣと、信号変換回路１２から信号ケーブルＣＣ３を介して与えられた並列制御信号φＣとに基づいて、無停電電源装置Ｕ２３を制御する。
The parallel
また、無停電電源装置Ｕ２３の並列運転制御回路７は、インバータ２の出力電圧、出力電流の検出結果などに基づいて機種Ｃ用の信号形式の並列制御信号φＣを生成し、その並列制御信号φＣを信号ケーブルＣＣ３を介して信号変換回路１１に与えるとともに、その並列制御信号φＣを信号ケーブルＣＣ２を介して信号変換回路１２に与える。
The parallel
無停電電源装置Ｕ１，Ｕ２，Ｕ２３の並列運転制御回路３，７および信号変換回路１１，１２は、信号ケーブルＣＡ１ａ，ＣＡ１ｂ，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＣ１〜ＣＣ３で結合されて１つの総合制御部３Ｂを構成する。この総合制御部３Ｂは、負荷５に流れる電流に基づいて、無停電電源装置Ｕ１，Ｕ２，Ｕ２３のインバータ２を制御する。また、総合制御部３Ｂは、運転中の複数の無停電電源装置Ｕの出力電圧、出力電流が互いに等しくなるように、運転中の各無停電電源装置Ｕを制御する。
The parallel
図５は、無停電電源装置Ｕ１および信号変換回路１１の構成を示す回路ブロック図である。信号変換回路１１は、並列制御インターフェース部１３、信号変換部１４、信号受信回路１５、および信号送信回路１６を含む。並列制御インターフェース部１３は、無停電電源装置Ｕ２３および信号変換回路１２と信号変換部１４との間で、機種Ｃ用の信号形式の並列制御信号φＣの授受を行なう。
FIG. 5 is a circuit block diagram showing configurations of the uninterruptible power supply U1 and the
信号変換部１４は、並列制御インターフェース部１３からの並列制御信号φＣを機種Ａ用の信号形式の並列制御信号φＡに変換して信号受信回路１５に与える。また、信号変換部１４は、信号送信回路１６からの並列制御信号φＡを並列制御信号φＣに変換して並列制御インターフェース部１３に与える。
The
信号受信回路１５は、信号変換部１４で生成された並列制御信号φＡを受信して無停電電源装置Ｕ１の並列運転制御回路３に与える。信号送信回路１６は、無停電電源装置Ｕ１の並列運転制御回路３で生成された並列制御信号φＡを受け、その並列制御信号φＡを信号変換部１４に送信する。
The
また、無停電電源装置Ｕ１は、コンバータ１、インバータ２、および並列運転制御回路３に加え、電圧検出器１７、電流検出器１８、およびインバータ制御部１９を含む。電圧検出器１７は、インバータ２の出力電圧の瞬時値を検出し、検出値を示す信号をインバータ制御部１９に与える。電流検出器１８は、インバータ２の出力電流の瞬時値を検出し、検出値を示す信号をインバータ制御部１９に与える。インバータ制御部１９は、検出器１７，１８の検出値を示す信号を並列運転制御回路３に与える。
Uninterruptible power supply U1 includes a voltage detector 17, a
また、並列運転制御回路３は、並列制御インターフェース部３ａを含む。並列制御インターフェース部３ａは、信号受信回路１５および信号送信回路１６と並列運転制御回路３との間で並列制御信号φＡの授受を行なうとともに、インバータ制御部１９と並列運転制御回路３との間で検出器１７，１８の検出値を示す信号やインバータ制御信号の授受を行なう。
The parallel
並列運転制御回路３は、インバータ制御部１９からの信号などに基いて、並列制御信号φＡを生成し、その並列制御信号φＡを並列制御インターフェース部３ａおよび信号ケーブルＣＡ１ａを介して信号送信回路１６に与える。
The parallel
また、並列運転制御回路３は、信号受信回路１５から信号ケーブルＣＡ３および並列制御インターフェース部３ａを介して与えられる並列制御信号φＡに基づいてインバータ制御信号を生成し、そのインバータ制御信号を並列制御インターフェース部３ａを介してインバータ制御部１９に与える。インバータ制御部１９は、並列運転制御回路３から与えられるインバータ制御信号と検出器１７，１８の検出値とに基づいてインバータ２を制御する。
The parallel
この実施の形態１では、機種Ａ用の信号形式の並列制御信号φＡを機種Ｃ用の信号形式の並列制御信号φＣに変換するとともに並列制御信号φＣを並列制御信号φＡに変換する信号変換回路１１，１２が設けられる。したがって、異機種Ｃの無停電電源装置Ｕ２３を使用することができるので、無停電電源システムの構築、変更に柔軟に対応することができる。たとえば、図１の無停電電源システムにおいて無停電電源装置Ｕ３が故障した場合に、無停電電源装置Ｕ３を異機種Ｃの無停電電源装置Ｕ２３で置換することができる。また、図１の無停電電源システムにおいて負荷５が変更された場合に、異機種Ｃの無停電電源装置Ｕ２３を増設することもできる。
In the first embodiment, the
また、既存の信号ケーブルＣＡおよび既存の無停電電源装置Ｕ１，Ｕ２をそのまま使用することができ、無停電電源システムの構築、変更を容易に行なうことができる。 Further, the existing signal cable CA and the existing uninterruptible power supply devices U1 and U2 can be used as they are, and the uninterruptible power supply system can be easily constructed and changed.
［実施の形態２］
図６は、この発明の実施の形態２による無停電電源システムの構成を示す回路ブロック図であって、図４と対比される図である。図６において、この無停電電源システムが図４の無停電電源システムと異なる点は、機種Ａの無停電電源装置Ｕ２が機種Ｂの無停電電源装置Ｕ１２で置換され、信号変換回路１２および信号ケーブルＣＡ１ｂ，ＣＡ２が信号変換回路２１および信号ケーブルＣＢ１，ＣＢ２で置換されている点である。
[Embodiment 2]
FIG. 6 is a circuit block diagram showing the configuration of the uninterruptible power supply system according to
無停電電源装置Ｕ１２の通信端子Ｔ４，Ｔ５は、それぞれ機種Ｂ用の信号ケーブルＣＢ１，ＣＢ２を介して信号変換回路２１に接続されている。なお、信号変換回路２１を搭載した基板は、無停電電源装置Ｕ１２の筐体内に収容されていてもよいし、無停電電源装置Ｕ１２の筐体の外部に配置されていてもよい。
The communication terminals T4 and T5 of the uninterruptible power supply U12 are connected to the
信号変換回路２１の通信端子２１ａは、機種Ｃ用の信号ケーブルＣＣ１を介して信号変換回路１１の通信端子１１ｂに接続されている。信号変換回路２１の通信端子２１ｂは、機種Ｃ用の信号ケーブルＣＣ２を介して無停電電源装置Ｕ２３の通信端子Ｔ４に接続されている。
The
無停電電源装置Ｕ１２の並列運転制御回路６で生成された機種Ｂ用の信号形式の並列制御信号φＢは、信号ケーブルＣＢ２を介して信号変換回路２１に与えられる。信号変換回路２１は、無停電電源装置Ｕ１２の並列運転制御回路６からの並列制御信号φＢを機種Ｃ用の並列制御信号φＣに変換し、その並列制御信号φＣを信号ケーブルＣＣ１を介して信号変換回路１１の通信端子１１ｂに与えるとともに、その並列制御信号φＣを信号ケーブルＣＣ２を介して無停電電源装置Ｕ２３の通信端子Ｔ４に与える。
The parallel control signal φB in the signal format for the model B generated by the parallel
また、信号変換回路２１は、信号変換回路１１から信号ケーブルＣＣ１を介して与えられた並列制御信号φＣを並列制御信号φＢに変換し、その並列制御信号φＢを信号ケーブルＣＢ１を介して無停電電源装置Ｕ１２の並列運転制御回路６に与える。さらに、信号変換回路１１は、無停電電源装置Ｕ２３の並列運転制御回路７から信号ケーブルＣＣ３を介して与えられた並列制御信号φＣを並列制御信号φＢに変換し、その並列制御信号φＢを信号ケーブルＣＢ１を介して無停電電源装置Ｕ１２の並列運転制御回路６に与える。
The
無停電電源装置Ｕ１，Ｕ１２，Ｕ２３の並列運転制御回路３，６，７および信号変換回路１１，２１は、信号ケーブルＣＡ１ａ，ＣＡ３，ＣＢ１，ＣＢ２，ＣＣ１〜ＣＣ３で結合されて１つの総合制御部３Ｃを構成する。この総合制御部３Ｃは、負荷５に流れる電流に基づいて、無停電電源装置Ｕ１，Ｕ１２，Ｕ２３のインバータ２を制御する。また、総合制御部３Ｃは、運転中の複数の無停電電源装置Ｕの出力電圧、出力電流が互いに等しくなるように、運転中の各無停電電源装置Ｕを制御する。この実施の形態２でも、実施の形態１と同じ効果が得られる。
The parallel
［実施の形態３］
図７は、この発明の実施の形態３による無停電電源システムの構成を示す回路ブロック図であって、図４と対比される図である。図７において、この無停電電源システムが図４の無停電電源システムと異なる点は、機種Ａの無停電電源装置Ｕ１が機種Ｄの無停電電源装置Ｕ３１で置換され、信号変換回路２２および信号ケーブルＣＤ１，ＣＤ２が追加されている点である。
[Embodiment 3]
FIG. 7 is a circuit block diagram showing a configuration of an uninterruptible power supply system according to
機種Ｄは、機種Ａよりも古い機種である。機種Ｄの無停電電源装置Ｕ３１は、無停電電源装置Ｕ１の並列運転制御回路３を並列運転制御回路８で置換したものである。複数の無停電電源装置Ｕ３１が並列接続された場合、各無停電電源装置Ｕ３１の並列運転制御回路８と他の無停電電源装置Ｕ３１の並列運転制御回路８とは、機種Ｄ用の信号ケーブルＣＤを介して機種Ｄ用の信号形式の並列制御信号φＤの授受を行なう。
The model D is a model older than the model A. The uninterruptible power supply U31 of model D is obtained by replacing the parallel
無停電電源装置Ｕ３１の通信端子Ｔ４，Ｔ５は、それぞれ機種Ｄ用の信号ケーブルＣＤ１，ＣＤ２を介して信号変換回路２２に接続されている。信号変換回路２２の通信端子２１ａ，２２ｂは、機種Ａ用の信号ケーブルＣＡ３，ＣＡ１ａを介して信号変換回路１１に接続されている。なお、信号変換回路１１，２２を搭載した基板は、無停電電源装置Ｕ３１の筐体内に収容されていてもよいし、無停電電源装置Ｕ３１の筐体の外部に配置されていてもよい。
Communication terminals T4 and T5 of the uninterruptible power supply U31 are connected to the
無停電電源装置Ｕ３１の並列運転制御回路８で生成された機種Ｄ用の信号形式の並列制御信号φＤは、信号ケーブルＣＤ２を介して信号変換回路２２に与えられる。信号変換回路２２は、無停電電源装置Ｕ３１の並列運転制御回路８からの並列制御信号φＤを機種Ａ用の並列制御信号φＡに変換し、その並列制御信号φＡを信号ケーブルＣＡ１ａを介して信号変換回路１１に与える。
The parallel control signal φD in the signal format for the model D generated by the parallel
また、信号変換回路２２は、信号変換回路１１から信号ケーブルＣＡ３を介して与えられた並列制御信号φＡを並列制御信号φＤに変換し、その並列制御信号φＤを信号ケーブルＣＤ１を介して無停電電源装置Ｕ３１の並列運転制御回路８に与える。
The
無停電電源装置Ｕ３１，Ｕ２，Ｕ２３の並列運転制御回路８，３，７および信号変換回路１１，１２，２２は、信号ケーブルＣＡ１ａ，ＣＡ１ｂ，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＣ１〜ＣＣ３，ＣＤ１，ＣＤ２で結合されて１つの総合制御部３Ｄを構成する。この総合制御部３Ｄは、負荷５に流れる電流に基づいて、無停電電源装置Ｕ３１，Ｕ２，Ｕ２３のインバータ２を制御する。また、総合制御部３Ｄは、運転中の複数の無停電電源装置Ｕの出力電圧、出力電流が互いに等しくなるように、運転中の各無停電電源装置Ｕを制御する。この実施の形態３でも、実施の形態１と同じ効果が得られる。
The parallel
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 should 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 コンバータ、２ インバータ、３，６〜８ 並列運転制御回路、３ａ 並列制御インターフェース部、４ 商用交流電源、５ 負荷、１１，１２，２１，２２ 信号変換回路、１３ 並列制御インターフェース部、１４ 信号変換部、１５ 信号受信回路、１６ 信号送信回路、１７ 電圧検出器、１８ 電流検出器、１９ インバータ制御部、ＢＡ バッテリ、ＣＡ，ＣＢ，ＣＣ，ＣＤ 信号ケーブル、Ｓ スイッチ、Ｔ１ 入力端子、Ｔ２ バッテリ端子、Ｔ３ 出力端子、Ｔ４，Ｔ５ 通信端子、Ｕ 無停電電源装置。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記第１、第２および第３の無停電電源装置は、それぞれ第１、第２および第３の機種であり、
複数の前記第１の無停電電源装置が前記負荷に並列接続された場合、各第１の無停電電源装置は他の各第１の無停電電源装置からの第１の信号形式の第１の並列制御信号に基いて他の各第１の無停電電源装置とともに前記負荷に電力を供給し、
複数の前記第２の無停電電源装置が前記負荷に並列接続された場合、各第２の無停電電源装置は他の各第２の無停電電源装置からの第２の信号形式の第２の並列制御信号に基いて他の各第２の無停電電源装置とともに前記負荷に電力を供給し、
複数の前記第３の無停電電源装置が前記負荷に並列接続された場合、各第３の無停電電源装置は他の各第３の無停電電源装置からの第３の信号形式の第３の並列制御信号に基いて他の各第３の無停電電源装置とともに前記負荷に電力を供給し、
さらに、それぞれ前記第１および第２の無停電電源装置に対応して設けられた第１および第２の信号変換回路を備え、
前記第１の信号変換回路は、前記第１の無停電電源装置から出力された前記第１の並列制御信号を前記第３の並列制御信号に変換して前記第２の信号変換回路および前記第３の無停電電源装置に与えるとともに、前記第２の信号変換回路および前記第３の無停電電源装置から出力された前記第３の並列制御信号を前記第１の並列制御信号に変換して前記第１の無停電電源装置に与え、
前記第２の信号変換回路は、前記第２の無停電電源装置から出力された前記第２の並列制御信号を前記第３の並列制御信号に変換して前記第１の信号変換回路および前記第３の無停電電源装置に与えるとともに、前記第１の信号変換回路および前記第３の無停電電源装置から出力された前記第３の並列制御信号を前記第２の並列制御信号に変換して前記第２の無停電電源装置に与え、
前記第１の無停電電源装置は、前記第１の信号変換回路からの前記第１の並列制御信号に基いて前記負荷に電力を供給し、
前記第２の無停電電源装置は、前記第２の信号変換回路からの前記第２の並列制御信号に基いて前記負荷に電力を供給し、
前記第３の無停電電源装置は、前記第１および第２の信号変換回路からの前記第３の並列制御信号に基いて前記負荷に電力を供給し、
前記第１の信号変換回路は、直列接続された第１および第２の副信号変換回路を含み、
前記第１の副信号変換回路は、前記第１の無停電電源装置から出力された前記第１の並列制御信号を前記第２の並列制御信号に変換して前記第２の副信号変換回路に与えるとともに、前記第２の副信号変換回路から出力された前記第２の並列制御信号を前記第１の並列制御信号に変換して前記第１の無停電電源装置に与え、
前記第２の副信号変換回路は、前記第１の副信号変換回路から出力された前記第２の並列制御信号を前記第３の並列制御信号に変換して前記第２の信号変換回路および前記第３の無停電電源装置に与えるとともに、前記第２の信号変換回路および前記第３の無停電電源装置から出力された前記第３の並列制御信号を前記第２の並列制御信号に変換して前記第１の副信号変換回路に与え、
前記第２の副信号変換回路は前記第２の信号変換回路と同じ構成であり、
前記第１の無停電電源装置および前記第１の副信号変換回路を前記第２の機種の第４の無停電電源装置で置換することが可能であり、
前記第１の無停電電源装置および前記第１の副信号変換回路と置換された前記第４の無停電電源装置は、前記第２の副信号変換回路からの前記第２の並列制御信号に基いて前記負荷に電力を供給する、無停電電源システム。 Comprising first, second and third uninterruptible power supplies connected in parallel to a load;
The first, second, and third uninterruptible power supply devices are first, second, and third models, respectively.
When a plurality of the first uninterruptible power supply devices are connected in parallel to the load, each first uninterruptible power supply device has a first signal type first from each of the other first uninterruptible power supply devices. Supplying power to the load together with each other first uninterruptible power supply based on parallel control signals;
When a plurality of the second uninterruptible power supply devices are connected in parallel to the load, each second uninterruptible power supply device has a second signal type second from each other second uninterruptible power supply device. Supplying power to the load together with each other second uninterruptible power supply based on a parallel control signal;
When a plurality of the third uninterruptible power supply devices are connected in parallel to the load, each third uninterruptible power supply device has a third signal type third from each of the other third uninterruptible power supply devices. Supplying power to the load together with each other third uninterruptible power supply based on a parallel control signal;
And a first signal conversion circuit and a second signal conversion circuit provided corresponding to the first and second uninterruptible power supplies, respectively.
The first signal conversion circuit converts the first parallel control signal output from the first uninterruptible power supply device into the third parallel control signal to convert the second signal conversion circuit and the second signal conversion circuit. And the third parallel control signal output from the second signal conversion circuit and the third uninterruptible power supply is converted into the first parallel control signal. To the first uninterruptible power supply,
The second signal conversion circuit converts the second parallel control signal output from the second uninterruptible power supply device to the third parallel control signal to convert the first signal conversion circuit and the first signal conversion circuit And the third parallel control signal output from the first signal conversion circuit and the third uninterruptible power supply device is converted into the second parallel control signal. To the second uninterruptible power supply,
The first uninterruptible power supply supplies power to the load based on the first parallel control signal from the first signal conversion circuit,
The second uninterruptible power supply supplies power to the load based on the second parallel control signal from the second signal conversion circuit,
The third uninterruptible power supply supplies power to the load based on the third parallel control signal from the first and second signal conversion circuits,
The first signal conversion circuit includes first and second sub-signal conversion circuits connected in series,
The first sub-signal conversion circuit converts the first parallel control signal output from the first uninterruptible power supply device into the second parallel control signal to be converted into the second sub-signal conversion circuit. And converting the second parallel control signal output from the second sub-signal conversion circuit into the first parallel control signal and supplying the first parallel control signal to the first uninterruptible power supply,
The second sub-signal conversion circuit converts the second parallel control signal output from the first sub-signal conversion circuit into the third parallel control signal to convert the second signal conversion circuit and the second signal conversion circuit, The third parallel control signal output from the second signal conversion circuit and the third uninterruptible power supply device is converted into the second parallel control signal while being supplied to the third uninterruptible power supply device Giving to the first sub-signal conversion circuit ;
The second sub-signal conversion circuit has the same configuration as the second signal conversion circuit,
It is possible to replace the first uninterruptible power supply and the first sub-signal conversion circuit with a fourth uninterruptible power supply of the second model,
The fourth uninterruptible power supply replaced with the first uninterruptible power supply and the first sub-signal conversion circuit is based on the second parallel control signal from the second sub-signal conversion circuit. There it supplies power to the load, the uninterruptible power supply system.
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