JP6221720B2 - Uninterruptible power system - Google Patents

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本発明は、無停電電源装置に係わり、特に電源切替操作信号を出力する制御装置の異常時等における電源切替操作信号の発生に関するものである。   The present invention relates to an uninterruptible power supply, and particularly to generation of a power supply switching operation signal when a control device that outputs a power supply switching operation signal is abnormal.

図7は、常時インバータ給電方式における無停電電源装置(以下UPSという)本体の単結線図を示したもので、このUPSは、交流を直流に変換する整流器REC、直流を交流に変換するインバータINV、蓄電池などのエネルギー蓄積装置の直流電圧を任意の電圧値に変換するチョッパCHP、UPSをバイパスして交流を負荷に供給するサイリスタスイッチTS、バイパス側の電源切替器83B、及びインバータ側の電源切替器83Iを有している。なお、52Rは交流入力の電磁開閉器、72Bは直流入力の電磁開閉器である。   FIG. 7 shows a single connection diagram of the main body of an uninterruptible power supply (hereinafter referred to as UPS) in a constant inverter feeding system. This UPS is a rectifier REC that converts alternating current into direct current, and an inverter INV that converts direct current into alternating current. , A chopper CHP that converts a DC voltage of an energy storage device such as a storage battery into an arbitrary voltage value, a thyristor switch TS that bypasses the UPS and supplies AC to the load, a bypass-side power switch 83B, and an inverter-side power switch A container 83I is provided. Note that 52R is an AC input electromagnetic switch, and 72B is a DC input electromagnetic switch.

バイパス電源を有するUPSでは、通常はインバータINVを介して負荷に交流を供給するインバータ給電と、商用交流電源若しくは自家発電装置からのバイパス電源を切替えて負荷に交流を供給するバイパス給電する機能を有し、インバータINVと直列に接続された電源切替器83Iは通常は投入状態となってインバータ給電方式となっている。   A UPS having a bypass power supply normally has an inverter power supply that supplies alternating current to the load via an inverter INV, and a bypass power supply that switches the bypass power supply from a commercial AC power supply or private power generator to supply alternating current to the load. Then, the power switch 83I connected in series with the inverter INV is normally in the on state and adopts the inverter power feeding method.

インバータ給電時に、制御装置の故障等でインバータ給電が継続できなくなったとき電源切替器83Iを開放し、電源切替器83Bを投入することで電力をバイパス電源から負荷に供給するバイパス給電が行われる。この電源切替え時にサイリスタスイッチTSをオンすることで、無瞬断で電源切替を行っている。したがって、UPSの制御装置に故障が発生した場合には無瞬断での交流出力の切替えが不可能になる。   When the inverter power supply cannot be continued due to a failure of the control device or the like during the inverter power supply, the power supply switching unit 83I is opened and the power supply switching unit 83B is turned on to perform the bypass power supply for supplying power from the bypass power source to the load. By switching on the thyristor switch TS at the time of switching the power, the power is switched without interruption. Therefore, when a failure occurs in the UPS control device, switching of AC output without interruption is impossible.

この問題点を解決するものとして特許文献1などが公知となっている。特許文献1では、交流出力切替えを実行するための出力切替回路を二重系化し、インバータ給電が停止したときにバイパス給電を可能としたものである。   Patent document 1 etc. are well-known as what solves this problem. In Patent Document 1, an output switching circuit for executing AC output switching is duplicated so that bypass power feeding can be performed when inverter power feeding is stopped.

特開2013−110887JP2013-110887A

一般に、UPSにおける電源切替操作のための信号の処理は、CPUやFPGA等で構成されるUPSの制御装置内で行われ、制御装置から直接にサイリスタスイッチTSのゲート信号TS-GATEに対する操作指令TS-cmdが出力され、また、電源切替器83Bに対する投入指令83B-cmdも直接に投入信号83BYを介して電源切替器83Bに出力されている。 In general, processing of a signal for a power supply switching operation in the UPS is performed in a UPS control device composed of a CPU, FPGA, or the like, and an operation command TS for the gate signal TS- GATE of the thyristor switch TS is directly from the control device. -cmd is output, and a turn-on command 83B-cmd for the power switch 83B is also directly output to the power switch 83B via a turn-on signal 83BY.

また、負荷への給電制御システムによっては、UPS1台のみで給電するだけでなく、三相の交流入力電源に複数台のUPSを並列に接続構成して負荷へ給電することも行われている。この場合、複数台のうちの1台に故障が発生したときにはバイパス給電への電源切替えを行うのではなく、電源切替器83I及び83Bはそのまま開放状態とし、健全なUPSによって給電が継続される。
すなわち、UPS1台運転時と、複数台並列運転時における異常発生時の電源切替器に対する操作態様が異なっている。
Depending on the power supply control system for the load, not only power is supplied by only one UPS, but also a plurality of UPSs are connected in parallel to a three-phase AC input power source to supply power to the load. In this case, when a failure occurs in one of the plurality of units, the power source switching to bypass power feeding is not performed, but the power source switching units 83I and 83B are left open as they are, and power feeding is continued with a sound UPS.
That is, the operation mode with respect to the power switch is different when an abnormality occurs during single UPS operation and parallel operation of multiple units.

これら何れの給電制御システムにおいても、UPSにおける電源切替操作はUPSの制御装置によって生成された指令に基づいて行われている。このため、
制御電源喪失や制御装置を構成するCPUなどに異常が発生して制御装置が正常に機能しなくなると、正しい電源切替操作が出来なくなる。
なお、異常発生時の動作としては、バイパス給電切替え(電源切替器をインバータ側からバイパス側への切替え)、又は並列解除(電源切替器をインバータ側でもバイパス側でもない状態にする)があり、異常発生時には必ず電源切替器83Iをオフにする回路が設けられている。
In any of these power supply control systems, the power supply switching operation in the UPS is performed based on a command generated by the UPS control device. For this reason,
If the control power supply is lost or an abnormality occurs in the CPU constituting the control device and the control device does not function normally, a correct power supply switching operation cannot be performed.
In addition, as operation at the time of abnormality occurrence, there is bypass power supply switching (switching the power switch from the inverter side to the bypass side), or parallel release (making the power switch not in the inverter side or the bypass side), A circuit is provided to always turn off the power switch 83I when an abnormality occurs.

本発明が目的とするとこは、UPSの制御装置に異常が発生した場合でも正常な電源切替操作を可能とする無停電電源装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an uninterruptible power supply device that enables a normal power supply switching operation even when an abnormality occurs in a UPS control device.

本発明の請求項1は、インバータを介して交流電力を負荷に供給するインバータ給電と、サイリスタスイッチと電源切替器を並列接続した切替装置を介して交流電力を負荷に供給するバイパス給電機能を備えた無停電電源装置であって、無停電電源装置の制御装置による操作信号によってインバータ給電とバイパス給電を切替えて負荷に電力を供給するものにおいて、
前記制御装置の操作信号出力側に電源切替制御部を設け、この電源切替制御部は、前記サイリスタスイッチと電源切替器をオンするための操作信号が予めセットされる操作信号格納部と、
リセット信号の有無により前記制御装置からの操作信号と前記操作信号格納部にセットされた操作信号のいずれかを切替えて前記サイリスタスイッチ及び電源切替器に対して操作信号を出力する操作信号選択部と、
前記制御装置の制御電源の電圧を基に作成されるバックアップ電源であって、前記操作信号格納部に電源を供給するバックアップ電源を備えたことを特徴としたものである。
Claim 1 of the present invention includes an inverter power supply that supplies AC power to a load via an inverter, and a bypass power supply function that supplies AC power to the load via a switching device in which a thyristor switch and a power switch are connected in parallel. An uninterruptible power supply that supplies power to a load by switching between inverter power supply and bypass power supply according to an operation signal from the controller of the uninterruptible power supply.
Operation signals output power switching controller provided in the control device, the power supply switching control unit includes an operation signal storage unit an operation signal for turning on the thyristor switch and the power switch is set in advance,
An operation signal selector for the presence or absence of a reset signal by switching the one of the operation signal and sets the operation signal storing unit operation signal from the control unit outputs an operation signal to the thyristor switch and the power switch ,
The backup power source is created based on the voltage of the control power source of the control device, and includes a backup power source for supplying power to the operation signal storage unit.

本発明の請求項2は、前記操作信号格納部は、前記サイリスタスイッチの操作信号が予めセットされる第1のラッチ回路と、前記電源切替器の操作信号が予めセットされる第2のラッチ回路を有し、
前記操作信号選択部は、前記リセット信号により前記制御装置からの前記サイリスタスイッチに対する操作信号と前記第1のラッチ回路にセットされた操作信号を切替える第1の選択回路と、前記リセット信号により前記制御装置からの前記電源切替器に対する操作信号と前記第2のラッチ回路にセットされた操作信号を切替える第2の選択回路と、
を有することを特徴としたものである。
Claim 2 of the present invention, the operation signal storage unit includes a first latch circuit for operation signal of the thyristor switch is set in advance, a second latch circuit for operation signal of the power switch is set in advance Have
The operation signal selection unit includes a first selection circuit by the reset signal switches the operation signal is set to the the operation signal first latch circuit for the thyristor switch from the control device, the control by the reset signal a second selection circuit for switching the operation signal is set to the operation signal and the second latch circuit for the power switch from the device,
It is characterized by having.

本発明の請求項3は、前記操作信号格納部の電源となるバックアップ電源は、前記制御装置の制御電源投入時における前記バックアップ電源の電圧が、所定の閾値を越えるまで電源切替制御部の出力を抑制するよう構成したことを特徴としたものである。 Claim 3 of the present invention, the backup power source as a power source of the operation signal storage unit, the voltage of the backup power supply when the control power of the control device, the output of the power switching controller until it exceeds a predetermined threshold value It is characterized by being configured to suppress.

本発明の請求項4は、前記操作信号格納部にセットされる前記サイリスタスイッチと電源切替器の操作信号は、それぞれ前記インバータ給電時に予めハイ状態でセットされ、前記制御電源の電圧が閾値以下となって前記リセット信号がロー状態となったとき、前記操作信号格納部にセットされた前記サイリスタスイッチと電源切替器の操作信号を出力するよう構成したことを特徴としたものである。 Claim 4 of the present invention, the operation signal of the thyristors switch and the battery switch is set to the operation signal storage unit are respectively set in advance by a high state at the inverter power supply, and the voltage of the control power supply is less than or equal to the threshold is in when the reset signal becomes low level, is obtained by characterized by being configured to output an operation signal of the thyristors switch and power switch set in the operation signal storage unit.

本発明の請求項5は、前記操作信号格納部にセットされる前記サイリスタスイッチと電源切替器の操作信号は、それぞれ前記インバータ給電時に予めハイ状態でセットされ、前記リセット信号がロー状態となったとき前記操作信号格納部にセットされた前記サイリスタスイッチと電源切替器の操作信号を出力するよう構成したことを特徴としたものである。 Claim 5 of the present invention, the operation signal of the thyristors switch and the battery switch is set to the operation signal storage unit are respectively set in advance by a high state at the inverter power supply, the reset signal becomes low level is obtained by characterized by being configured to output an operation signal of the thyristors switch and power switch set in the operation signal storage unit when.

本発明の請求項6は、無停電電源装置を複数台並列運転時に、前記操作信号格納部にセットされる前記サイリスタスイッチと電源切替器の操作信号は、それぞれ前記インバータ給電時に予めロー状態でセットされ、前記制御装置の異常時にサイリスタスイッチと電源切替器への操作信号を出力しないよう構成したことを特徴としたものである。 Claim 6 of the present invention, an uninterruptible power supply to multiple parallel operation, the operation signal of the thyristors switch and the battery switch is set to the operation signal storage unit are set in each previously low state at the inverter power supply is one in which was characterized by being configured so as not to output an operation signal to the thyristor switch and the power switch when abnormality in the control device.

本発明の請求項7は、前記操作信号格納部にセットされる操作信号は、前記サイリスタスイッチの操作信号を予めロー状態とし、電源切替器の操作信号を予めハイ状態とし、前記リセット信号がハイからロー状態に変化したときに前記電源切替器に操作信号を出力するよう構成したことを特徴としたものである。 Claim 7 of the present invention, the operation signal is set to the operation signal storage unit, a previously low state an operation signal of the thyristors switch, advance to the high state operation signal of the power switch, the reset signal is high The operation signal is output to the power switch when the state changes from low to low.

以上のとおり、本発明によれば、制御電源の喪失、及び制御装置に異常が発生して制御装置の処理動作が正常に行えなくなった場合でも、正常な電源切替器の操作信号を出力することが可能となるものである。また、制御装置の異常時における操作信号を、UPSの運転状況に応じて無瞬断でのバイパス給電切替、瞬断でのバイパス給電切替、及び並列解除等の切替制御の使い分けが可能になるものである。 As described above, according to the present invention, loss of control power, and even if the control unit processing operation of the abnormality occurs to the control device to no longer performed normally, and outputs an operation signal of a normal battery switch Is possible. In addition, it is possible to use switching signals such as bypass power supply switching without instantaneous interruption, bypass power supply switching with instantaneous interruption, and parallel release depending on the operation status of the UPS when the control device is abnormal It is.

本発明の実施形態を示す電源切替制御部の構成図。The block diagram of the power supply switching control part which shows embodiment of this invention. 制御電源投入時の動作波形図。The operation waveform figure at the time of control power activation. 制御電源喪失時の動作波形図。The operation waveform figure at the time of control power loss. UPS1台給電中における制御装置の異常発生時の動作波形図。FIG. 6 is an operation waveform diagram when an abnormality occurs in the control device during power supply for one UPS. UPS並列運転中における制御装置の異常発生時の動作波形図。The operation waveform figure at the time of abnormality of a control device during UPS parallel operation. 制御装置の異常発生時における瞬断切替の動作波形図。FIG. 6 is an operation waveform diagram of instantaneous interruption switching when an abnormality occurs in the control device. UPS本体の単結線図。Single connection diagram of UPS main unit.

図1は、本発明の実施例を示す電源切替制御部の構成図を示したものである。図1において、1は電源切替制御部で、この電源切替制御部1は操作信号格納部2と操作信号選択部3を有している。4はバックアップ電源、5は制御装置からの操作信号入力部である。   FIG. 1 is a configuration diagram of a power supply switching control unit showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a power supply switching control unit, and this power supply switching control unit 1 has an operation signal storage unit 2 and an operation signal selection unit 3. 4 is a backup power source, and 5 is an operation signal input unit from the control device.

操作信号格納部2はラッチ回路21,22より構成され、ラッチ回路21,22の各/PRE端子にはバックアップ電源4からの電圧BK-RESETが印加され、/CLR端子にはバックアップ電源4からVccBKが印加されている。バックアップ電源4は、電源投入時に制御電源が確立するまでの間、操作信号格納部2の/PRE端子をロー(Low)状態としTS-GATEと83BYの出力を抑制するためのRESET-ICと、制御電源が喪失しても所定時間電源切替制御部1に電源を供給し続けるための電解コンデンサからなる電圧生成部41を形成している。なお、操作信号格納部2の/PRE端子がローのときにはD端子への入力に関係なく/Q端子はロー状態となり、この/Q端子は/PRE端子がハイ(high)のときにD端子への入力に応じて出力する。これによって、電源投入時のようにバックアップ電源4の電圧VccBKが確立するまでTS-GATEと83BYの出力を抑制している。 The operation signal storage unit 2 is composed of latch circuits 21 and 22. The voltage BK- RESET from the backup power source 4 is applied to each / PRE terminal of the latch circuits 21 and 22, and the VccBK from the backup power source 4 to the / CLR terminal. Is applied. The backup power supply 4 is a RESET-IC for setting the / PRE terminal of the operation signal storage unit 2 to a low state and suppressing the output of TS- GATE and 83BY until the control power supply is established when the power is turned on. Even if the control power supply is lost, a voltage generating unit 41 is formed which is composed of an electrolytic capacitor for continuing to supply power to the power supply switching control unit 1 for a predetermined time. When the / PRE terminal of the operation signal storage unit 2 is low, the / Q terminal is in a low state regardless of the input to the D terminal. This / Q terminal is connected to the D terminal when the / PRE terminal is high. Output in response to input. As a result, the output of TS- GATE and 83BY is suppressed until the voltage VccBK of the backup power supply 4 is established as when the power is turned on.

ラッチ回路21のD端子には、図示省略されたUPSの制御装置によって生成されるサイリスタスイッチTSの電源切替の操作信号TS-setが操作信号入力部5を介してセットされる。また、このラッチ回路21の/Q端子からは電源切替操作信号TS-bufが操作信号選択部の選択回路31の端子Aに出力さる。選択回路31の端子Bには、制御装置からの電源切替の操作信号TS-cmdが直接入力されており、選択回路31ではリセット信号RESETによってTS-cmdまたはTS-bufの選択が行われてTS-GATEとしてサイリスタスイッチTSのゲート信号として出力される。 An operation signal TS-set for switching the power supply of the thyristor switch TS generated by a UPS control device (not shown) is set to the D terminal of the latch circuit 21 via the operation signal input unit 5. Further, the power supply switching operation signal TS-buf is output from the / Q terminal of the latch circuit 21 to the terminal A of the selection circuit 31 of the operation signal selection unit. The operation signal TS-cmd for switching power from the control device is directly inputted to the terminal B of the selection circuit 31. In the selection circuit 31, TS-cmd or TS-buf is selected by the reset signal RESET, and TS -Output as the gate signal of thyristor switch TS as GATE .

ラッチ回路22のD端子には、UPSの制御装置によって生成された電源切替器83Bの電源切替の操作信号83B-setが入力されてラッチ回路22にセットされる。また、このラッチ回路22の/Q端子からは電源切替の操作信号83B-bufが操作信号選択部の選択回路32の端子Aに出力さる。選択回路32の端子Bには制御装置からの電源切替の操作信号83B-cmdが直接入力されており、選択回路32ではリセット信号RESETによって83B-cmdまたは83B-bufの選択が行われ、電源切替器83Bに対する操作信号83BYとして出力される。   A power switching operation signal 83B-set of the power switch 83B generated by the UPS control device is input to the D terminal of the latch circuit 22 and set in the latch circuit 22. Further, the power switching operation signal 83B-buf is output from the / Q terminal of the latch circuit 22 to the terminal A of the selection circuit 32 of the operation signal selection unit. The terminal B of the selection circuit 32 is directly input with the operation signal 83B-cmd for switching power from the control device. In the selection circuit 32, 83B-cmd or 83B-buf is selected by the reset signal RESET, and the power switching is performed. The operation signal 83BY is output to the device 83B.

なお、選択回路31,32では、制御装置が正常状態時には各B端子に印加された出力、すなわち、TS-cmd,83B-cmdの信号がTS-GATEまたは83BYとして出力され、制御装置に異常が発生してリセット信号RESETがロー状態となったときに各ラッチ回路21,22にセットされていた信号TS-set,83B-setが継続保持されながらTS-buf(TS-GATE),83B-buf(83BY)として操作信号選択部3を介して出力される。
以下波形信号を基に電源切替制御部1の動作を具体的に説明する。
In the selection circuits 31 and 32 , when the control device is in a normal state, the output applied to each B terminal, that is, the TS-cmd and 83B-cmd signals are output as TS- GATE or 83BY, and the control device has an abnormality. TS-buf (TS- GATE ), 83B-buf while the signals TS-set and 83B-set that have been set in the latch circuits 21 and 22 are continuously held when the reset signal RESET is in a low state. (83BY) is output via the operation signal selector 3.
The operation of the power supply switching control unit 1 will be specifically described below based on the waveform signal.

(1)制御電源投入時における動作
図2は制御電源Vccの投入時における動作波形図で、時刻t1で電源が投入されるとVccの電圧は上昇する。制御電源Vccが或る閾値を越えるまではRESETはロー状態となっているため、操作信号格納部2にセットされている電源切替の操作信号TS-setと83B-setが出力される。このとき、バックアップ電源4の電圧生成部41によるBK-RESETはローとなっているため、操作信号格納部2の出力TS-buf83B-bufもローとなり誤動作が防止される。
(1) Operation when the control power supply is turned on FIG. 2 is an operation waveform diagram when the control power supply Vcc is turned on. When the power supply is turned on at time t1, the voltage of Vcc increases. Since RESET is in a low state until the control power supply Vcc exceeds a certain threshold value, power supply switching operation signals TS-set and 83B-set set in the operation signal storage unit 2 are output. At this time, since BK- RESET by the voltage generation unit 41 of the backup power supply 4 is low, the outputs TS-buf and 83B-buf of the operation signal storage unit 2 are also low to prevent malfunction.

時刻t2となり制御電源Vccが所定の閾値を越えたところで、制御装置が有するCPUが信号処理を開始する。時刻t3となり、バックアップ電源4の電圧VccBKが所定閾値に達するとBK-RESETがハイになり、これによりTS-bufと83B-bufもハイとなる。その後、CPUの初期化が完了した時刻t4になるとRESETをハイとし、電源切替の操作信号を制御装置からの信号TS-com,83B-cmdに切替える。RESETがハイ状態となっているときには操作信号に関係なく時刻t5で制御装置からの信号TS-cmd,83B-cmdが出力されて、サイリスタスイッチTS、及び電源切替器83Bに対する切替操作が行われる。 When the control power supply Vcc exceeds a predetermined threshold at time t2, the CPU included in the control device starts signal processing. At time t3, when the voltage VccBK of the backup power supply 4 reaches a predetermined threshold, BK- RESET goes high, and TS-buf and 83B-buf also go high. Thereafter, at time t4 when the initialization of the CPU is completed, RESET is set to high, and the operation signal for switching the power source is switched to the signals TS-com and 83B-cmd from the control device. When RESET is in the high state, the signals TS-cmd and 83B-cmd are output from the control device at time t5 regardless of the operation signal, and the switching operation for the thyristor switch TS and the power switch 83B is performed.

(2)UPS給電中の制御電源喪失時における動作
図3はUPS制御装置の電源喪失時における動作波形図で、制御電源喪失時における動作はバイパス給電となる。また、制御電源Vccが喪失したときにはバックアップ電源4が機能する。
図2の電源投入時で示すように、制御装置からの信号TS-set,83B-setが時刻t2で予め操作信号格納部2にセットされている。
(2) Operation at the time of loss of control power supply during UPS power supply FIG. 3 is an operation waveform diagram at the time of loss of power supply of the UPS control apparatus. Further, the backup power supply 4 functions when the control power supply Vcc is lost.
As shown when the power is turned on in FIG. 2, signals TS-set and 83B-set from the control device are set in the operation signal storage unit 2 in advance at time t2.

時刻t21で制御電源が喪失し、時刻t22で制御電源Vccが或る閾値以下になってRESETがロー状態となるとTS-setと83B-setもローとなるが、TS-bufと83B-bufはラッチ回路21,22によってハイ状態が保持される。したがって、TS-GATEと83BYは共にハイとなってサイリスタスイッチTSがオンし、また、電源切替器83Bの接点が投入されてバイパス給電が開始される。制御電源喪失後の操作信号格納部2の電源は、バックアップ電源4から供給されているため通常運転時にセットされている操作信号の保持が継続される。 When the control power supply is lost at time t21 and the control power supply Vcc becomes below a certain threshold at time t22 and RESET goes low, TS-set and 83B-set also go low, but TS-buf and 83B-buf The high state is held by the latch circuits 21 and 22. Therefore, TS- GATE and 83BY are both high, the thyristor switch TS is turned on, and the contact of the power switch 83B is turned on to start bypass power feeding. Since the power supply of the operation signal storage unit 2 after the loss of the control power supply is supplied from the backup power supply 4, the operation signal set during the normal operation is continuously held.

(3)UPS1台給電中における制御装置の異常発生時の動作
図4はUPS1台給電中における制御装置の異常発生時の動作波形図で、この異常発生時にはインバータ給電からバイパス給電への無瞬断での切替え動作が実行される。すなわち、操作信号格納部2には、通常運転時(インバータ給電時)の時刻t31まではTS-setと83B-setは共にハイ状態にセットされている。
(3) Operation when an abnormality occurs in the control device during power supply to one UPS FIG. 4 is an operation waveform diagram when an abnormality occurs in the control device during power supply to one UPS. When this abnormality occurs, there is no instantaneous interruption from inverter power supply to bypass power supply. The switching operation at is performed. That is, in the operation signal storage unit 2, TS-set and 83B-set are both set to a high state until time t31 during normal operation (inverter power supply).

この状態でUPSの制御装置に異常が発生してRESETがハイからローに変化すると、操作信号選択部3は、電源切替操作信号を端子BからAに切替えてTS-GATEと83BYを出力する。したがって、UPSの運転中に、制御装置に異常が発生しても操作信号格納部2にセットされた操作信号が出力されるため、正常な切替操作が行える。 In this state, when an abnormality occurs in the UPS control device and RESET changes from high to low, the operation signal selection unit 3 switches the power supply switching operation signal from the terminal B to A and outputs TS- GATE and 83BY. Accordingly, even if an abnormality occurs in the control device during the operation of the UPS, the operation signal set in the operation signal storage unit 2 is output, so that a normal switching operation can be performed.

(4)UPS並列運転中における制御装置の異常発生時の動作
図5は、UPSの並列運転中における制御装置の異常発生時の動作波形図である。UPSを並列運転しているときに異常が発生してバイパス給電に切替えると、他の健全なUPSに影響を与えることになる。そのため、並列運転中での制御装置に異常発生した場合には、該当するUPSのみの並列解除が行われる。
(4) Operation when an abnormality occurs in the control device during UPS parallel operation FIG. 5 is an operation waveform diagram when an abnormality occurs in the control device during parallel operation of UPS. If abnormalities occur when UPSs are operating in parallel and switching to bypass power feeding, other healthy UPSs will be affected. Therefore, when an abnormality occurs in the control device during parallel operation, parallel release of only the corresponding UPS is performed.

並列運転時における操作信号格納部2には、異常発生時に解列制御が可能となるようTS-setと83B-setは共にロー状態にセットされている。時刻t41で異常が発生してRESETがハイからローに変化し、異常発生したインバータの出力側に接続される電源切替器83Iをオフ(開放)にする。同時に、RESETがローとなったことにより操作信号選択部3では端子BからA側、すなわち、操作信号格納部2側に切替えるが、予めセットされている操作信号はローであることからTS-GATEと83BYは出力されず、サイリスタスッチTS及び電源切替器83Bはオンされず、バイパス側への切替えは行われない。したがって、健全な他のUPSに影響を与えることなく並列解除を行うことができる。 The TS-set and 83B-set are both set to a low state in the operation signal storage unit 2 during parallel operation so that disconnection control is possible when an abnormality occurs. At time t41, an abnormality occurs, RESET changes from high to low, and the power switch 83I connected to the output side of the inverter where the abnormality has occurred is turned off (opened). At the same time, the operation signal selection unit 3 switches from the terminal B to the A side , that is, the operation signal storage unit 2 side when RESET becomes low. However, since the preset operation signal is low, TS- GATE And 83BY are not output, the thyristor TS and the power switch 83B are not turned on, and switching to the bypass side is not performed. Therefore, parallel cancellation can be performed without affecting another healthy UPS.

(5)UPS制御装置の異常発生時における瞬断切替を行う場合の動作
図6は制御装置の異常発生時に瞬断切替を行う場合の動作波形図である。インバータ電源をバイパス電源と非同期で運転しているときなど、制御装置に異常が発生した場合には瞬断でバイパス給電に切替えることが行われる。この場合、通常のインバータ給電時に、操作信号格納部2には予めTS-setをローに、83B-setをハイにセットしておく。
(5) Operation when instantaneous interruption switching is performed when an abnormality occurs in the UPS control apparatus FIG. 6 is an operation waveform diagram when instantaneous interruption switching is performed when an abnormality occurs in the control apparatus. When an abnormality occurs in the control device, such as when the inverter power supply is operated asynchronously with the bypass power supply, switching to bypass power supply is performed with a momentary interruption. In this case, during normal inverter power feeding, TS-set is set to low and 83B-set is set to high in the operation signal storage unit 2 in advance.

時刻t51で制御装置に異常が発生してRESETがハイからローになると操作信号選択部3が切替わり、予めラッチ回路22によってハイにラッチされていた83B-setがローとなり、83B-bufが83BYとなって操作信号選択部3を介して電源切替器83Bがオンとなる。このとき、TS-GATEは出力されないためオフ状態が継続され、したがって電源切替器83Bによる瞬断のバイパス給電切替となる。 When an abnormality occurs in the control device at time t51 and RESET changes from high to low, the operation signal selection unit 3 is switched, 83B-set previously latched high by the latch circuit 22 becomes low, and 83B-buf becomes 83BY. Thus, the power switch 83B is turned on via the operation signal selector 3. At this time, since TS- GATE is not output, the OFF state is continued, and therefore, the bypass power supply switching is performed by the power switch 83B.

以上のように本発明は、制御電源の喪失によって制御装置の処理動作が正常に動作しなくなったとき、及び制御装置に異常が発生して制御装置の処理動作を正常に動作しなくなったときでも、電源切替器に対して正常な操作信号の出力が可能となるものである。また、異常時における操作信号は、UPSの運転状況に応じて無瞬断でのバイパス給電切替、瞬断でのバイパス給電切替、及び並列解除等の使い分けが可能となるものである。   As described above, according to the present invention, even when the processing operation of the control device does not operate normally due to the loss of the control power supply, or when the processing operation of the control device stops operating normally due to an abnormality in the control device. A normal operation signal can be output to the power switch. In addition, the operation signal at the time of abnormality can be selectively used for bypass power supply switching without instantaneous interruption, bypass power supply switching with instantaneous interruption, and parallel release according to the operation state of the UPS.

1… 電源切替制御部
2… 操作信号格納部
3… 操作信号選択部
4… バックアップ電源
TS… サイリスタスイッチ
83B… 電源切替器
83I… 電源切替器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power supply switching control part 2 ... Operation signal storage part 3 ... Operation signal selection part 4 ... Backup power supply TS ... Thyristor switch 83B ... Power supply switching device 83I ... Power supply switching device

Claims (7)

インバータを介して交流電力を負荷に供給するインバータ給電と、サイリスタスイッチと電源切替器を並列接続した切替装置を介して交流電力を負荷に供給するバイパス給電機能を備えた無停電電源装置であって、無停電電源装置の制御装置による操作信号によってインバータ給電とバイパス給電を切替えて負荷に電力を供給するものにおいて、
前記制御装置の操作信号出力側に電源切替制御部を設け、この電源切替制御部は、前記サイリスタスイッチと電源切替器をオンするための操作信号が予めセットされる操作信号格納部と、
リセット信号の有無により前記制御装置からの操作信号と前記操作信号格納部にセットされた操作信号のいずれかを切替えて前記サイリスタスイッチ及び電源切替器に対して操作信号を出力する操作信号選択部と、
前記制御装置の制御電源の電圧を基に作成されるバックアップ電源であって、前記操作信号格納部に電源を供給するバックアップ電源を備えたことを特徴とする無停電電源装置。
An uninterruptible power supply with an inverter power supply that supplies AC power to a load via an inverter and a bypass power supply function that supplies AC power to the load via a switching device in which a thyristor switch and a power switch are connected in parallel. In the case of supplying power to the load by switching between the inverter power supply and the bypass power supply by the operation signal by the control device of the uninterruptible power supply,
A power supply switching control unit is provided on the operation signal output side of the control device, and the power supply switching control unit includes an operation signal storage unit in which operation signals for turning on the thyristor switch and the power switch are set in advance.
An operation signal selector that outputs an operation signal to the thyristor switch and the power switch by switching between an operation signal from the control device and an operation signal set in the operation signal storage unit depending on the presence or absence of a reset signal; ,
An uninterruptible power supply comprising a backup power supply that is created based on a voltage of a control power supply of the control device, and that supplies power to the operation signal storage unit.
前記操作信号格納部は、
前記サイリスタスイッチの操作信号が予めセットされる第1のラッチ回路と、前記電源切替器の操作信号が予めセットされる第2のラッチ回路を有し、
前記操作信号選択部は、前記リセット信号により前記制御装置からの前記サイリスタスイッチに対する操作信号と前記第1のラッチ回路にセットされた操作信号を切替える第1の選択回路と、前記リセット信号により前記制御装置からの前記電源切替器に対する操作信号と前記第2のラッチ回路にセットされた操作信号を切替える第2の選択回路と、
を有することを特徴とする請求項1記載の無停電電源装置。
The operation signal storage unit is
A first latch circuit in which an operation signal of the thyristor switch is preset; and a second latch circuit in which an operation signal of the power switch is preset.
The operation signal selector is configured to switch between an operation signal for the thyristor switch from the control device and an operation signal set in the first latch circuit by the reset signal, and the control by the reset signal. A second selection circuit for switching between an operation signal from the apparatus to the power switch and an operation signal set in the second latch circuit;
The uninterruptible power supply according to claim 1.
前記操作信号格納部の電源となるバックアップ電源は、前記制御装置の制御電源投入時における前記バックアップ電源の電圧が、所定の閾値を越えるまで電源切替制御部の出力を抑制するよう構成したことを特徴とする請求項1又は2記載の無停電電源装置。 The backup power source serving as the power source for the operation signal storage unit is configured to suppress the output of the power source switching control unit until the voltage of the backup power source when the control power source of the control device is turned on exceeds a predetermined threshold value. The uninterruptible power supply according to claim 1 or 2. 前記操作信号格納部にセットされる前記サイリスタスイッチと電源切替器の操作信号は、それぞれ前記インバータ給電時に予めハイ状態でセットされ、前記制御電源の電圧が閾値以下となって前記リセット信号がロー状態となったとき、前記操作信号格納部にセットされた前記サイリスタスイッチと電源切替器の操作信号を出力するよう構成したことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の無停電電源装置。 The operation signals of the thyristor switch and the power switch set in the operation signal storage unit are set in a high state in advance when the inverter is fed, and the reset signal is in a low state because the voltage of the control power source is lower than a threshold value. and when it becomes uninterruptible according to any one of claims 1 to 3, characterized by being configured to output an operation signal of the thyristors switch and power switch set in the operation signal storage unit Power supply. 前記操作信号格納部にセットされる前記サイリスタスイッチと電源切替器の操作信号は、それぞれ前記インバータ給電時に予めハイ状態でセットされ、前記リセット信号がロー状態となったとき前記操作信号格納部にセットされた前記サイリスタスイッチと電源切替器の操作信号を出力するよう構成したことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の無停電電源装置。 The operation signals of the thyristor switch and the power switch set in the operation signal storage unit are set in a high state in advance when the inverter is fed, and are set in the operation signal storage unit when the reset signal becomes a low state. The uninterruptible power supply apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein an operation signal of the thyristor switch and a power supply switching unit is output. 無停電電源装置を複数台並列運転時に、前記操作信号格納部にセットされる前記サイリスタスイッチと電源切替器の操作信号は、それぞれ前記インバータ給電時に予めロー状態でセットされ、前記制御装置の異常時にサイリスタスイッチと電源切替器への操作信号を出力しないよう構成したことを特徴とした請求項1乃至3の何れか1項に記載の無停電電源装置。   When operating a plurality of uninterruptible power supply units in parallel, the operation signals of the thyristor switch and the power switch set in the operation signal storage unit are set in a low state in advance when the inverter is fed, and when the control device is abnormal The uninterruptible power supply apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein an operation signal is not output to the thyristor switch and the power switch. 前記操作信号格納部にセットされる操作信号は、前記サイリスタスイッチの操作信号を予めロー状態とし、電源切替器の操作信号を予めハイ状態とし、前記リセット信号がハイからロー状態に変化したときに前記電源切替器に操作信号を出力するよう構成したことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の無停電電源装置。 The operation signal set in the operation signal storage unit is set when the operation signal of the thyristor switch is set to a low state in advance, the operation signal of the power switch is set to a high state in advance, and the reset signal changes from a high state to a low state. The uninterruptible power supply according to any one of claims 1 to 3, wherein an operation signal is output to the power switch.
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