JP7136541B2 - Uninterruptible power supply and control method for uninterruptible power supply - Google Patents

Uninterruptible power supply and control method for uninterruptible power supply Download PDF

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Description

本発明は、商用電源が復電した場合に負荷への給電を切り換える無停電電源装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an uninterruptible power supply that switches power supply to a load when commercial power is restored.

従来より、商用電源が停電した場合に蓄電池より電力を負荷へ供給し、復電した場合に商用電源から電力を負荷に供給する無停電電源装置が知られている（特許文献１）。 Conventionally, there has been known an uninterruptible power supply that supplies power from a storage battery to a load when the commercial power supply fails and supplies power from the commercial power supply to the load when the power is restored (Patent Document 1).

無停電電源装置には、この停電および復電の際に電力の供給経路を切り換えるための切換スイッチが設けられている。 The uninterruptible power supply is provided with a changeover switch for switching the power supply path during power failure and power restoration.

当該切換スイッチとして、負荷への電力供給に関し、無瞬断切換を実現するために半導体スイッチが利用されている（特許文献２）。 As the changeover switch, a semiconductor switch is used in order to realize uninterrupted switching in power supply to the load (Patent Document 2).

一方で、半導体スイッチの場合には、動作制約や保護の問題がある。
したがって、半導体スイッチの代わりにリレースイッチを用いることが考えられるが、リレースイッチは、リレー特性により復帰時間が半導体スイッチよりも時間がかかるという課題が有る。 On the other hand, semiconductor switches have problems of operational restrictions and protection.
Therefore, it is conceivable to use a relay switch instead of a semiconductor switch.

したがって、復電の際にリレースイッチをオンした場合に、リレースイッチが完全にオンにならずに、商用電源の電力が十分に負荷に供給されない可能性がある。 Therefore, when the relay switch is turned on when power is restored, there is a possibility that the relay switch will not be completely turned on and the power of the commercial power supply will not be sufficiently supplied to the load.

特開平１０－５１９７７号公報JP-A-10-51977 特開２００９－１３６０９９号公報JP 2009-136099 A

本発明は、上記のような問題を解消するためなされたもので、リレースイッチを有する無停電電源装置に関し、復電の際に無瞬断切換が可能な無停電電源装置および無停電電源装置の制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and relates to an uninterruptible power supply having a relay switch, an uninterruptible power supply capable of uninterrupted switching when power is restored, and an uninterruptible power supply. The object is to provide a control method.

本発明のある局面に従う無停電電源装置は、第１の交流電圧を入力するための交流入力端子と、負荷を接続する交流出力端子と、第１の交流電圧を負荷に選択的に供給するために交流入力端子と交流出力端子との間に接続されたリレースイッチと、直流電圧を供給する蓄電池と、第２の交流電圧を得るために蓄電池と交流出力端子との間に接続された直流交流変換回路と、第１の交流電圧の復電状態を検知する検知回路と、検知回路の検知結果に基づいて、直流交流変換回路から得られた第２の交流電圧を負荷に供給する第１の状態から交流入力端子の第１の交流電圧を負荷に供給する第２の状態に切換を実行するための制御回路とを備える。制御回路は、検知回路の検知結果に基づいて第２の交流電圧が第１の交流電圧に同期するように調整し、第２の交流電圧が第１の交流電圧に同期した場合にリレースイッチをオンし、リレースイッチをオンした後、所定期間経過後に直流交流変換回路を停止させる。 An uninterruptible power supply according to one aspect of the present invention includes an AC input terminal for inputting a first AC voltage, an AC output terminal for connecting a load, and an AC output terminal for selectively supplying the first AC voltage to the load. a relay switch connected between the AC input terminal and the AC output terminal; a storage battery for supplying the DC voltage; and a DC AC connected between the storage battery and the AC output terminal to obtain a second AC voltage. a conversion circuit, a detection circuit for detecting a power recovery state of the first AC voltage, and a first AC voltage obtained from the DC/AC conversion circuit based on the detection result of the detection circuit to supply the load with the second AC voltage. a control circuit for effecting switching from the state to a second state in which the load is supplied with the first AC voltage at the AC input terminal. The control circuit adjusts the second AC voltage to synchronize with the first AC voltage based on the detection result of the detection circuit, and operates the relay switch when the second AC voltage is synchronized with the first AC voltage. After the relay switch is turned on, the DC/AC conversion circuit is stopped after a predetermined period of time has passed.

好ましくは、制御回路は、第２の交流電圧の位相および振幅が第１の交流電圧の位相および振幅に同期するように調整する。 Preferably, the control circuit adjusts the phase and amplitude of the second AC voltage to synchronize with the phase and amplitude of the first AC voltage.

好ましくは、検知回路は、第１の交流電圧の遮断状態をさらに検知する。制御回路は、第１の交流電圧の遮断状態の検知結果に基づいてリレースイッチをオフし、交流入力端子の第１の交流電圧を負荷に供給する第２の状態から直流交流変換回路から得られた第２の交流電圧を負荷に供給する第１の状態に切換を実行する。 Preferably, the sensing circuit further senses the interrupted state of the first AC voltage. The control circuit turns off the relay switch based on the detection result of the interrupted state of the first alternating voltage, and the first alternating voltage of the alternating current input terminal is obtained from the direct current to alternating current conversion circuit from the second state of supplying the load. switching to a first state in which a second alternating voltage is supplied to the load.

好ましくは、所定期間は、リレースイッチのリレー特性に応じた期間に設定される。
本発明のある局面に従う無停電電源装置の制御方法は、第１の交流電圧を入力するための交流入力端子と、負荷を接続する交流出力端子と、第１の交流電圧を負荷に選択的に供給するために交流入力端子と交流出力端子との間に接続されたリレースイッチと、直流電圧を供給する蓄電池と、第２の交流電圧を得るために蓄電池と交流出力端子との間に接続された直流交流変換回路とを備える、無停電電源装置の制御方法であって、第１の交流電圧の復電状態を検知するステップと、復電状態の検知結果に基づいて、直流交流変換回路から得られた第２の交流電圧を負荷に供給する第１の状態から交流入力端子の第１の交流電圧を負荷に供給する第２の状態に切換を実行するステップとを備える。切換を実行するステップは、第２の交流電圧が第１の交流電圧に同期するように調整するステップと、第２の交流電圧が第１の交流電圧に同期した場合にリレースイッチをオンするステップと、リレースイッチをオンした後、所定期間経過後に直流交流変換回路を停止させるステップとを含む。 Preferably, the predetermined period is set to a period according to the relay characteristics of the relay switch.
A control method for an uninterruptible power supply according to one aspect of the present invention comprises an AC input terminal for inputting a first AC voltage, an AC output terminal for connecting a load, and selectively applying the first AC voltage to the load. a relay switch connected between the ac input terminal and the a.c. output terminal for supplying; an accumulator for supplying the dc voltage; and a second ac voltage connected between the accumulator and the a.c. A control method for an uninterruptible power supply, comprising: a step of detecting a power recovery state of a first AC voltage; and performing a switch from a first state in which the obtained second alternating voltage is applied to the load to a second state in which the first alternating voltage of the alternating input terminals is applied to the load. The switching step includes adjusting the second alternating voltage to synchronize with the first alternating voltage and turning on the relay switch when the second alternating voltage is synchronized with the first alternating voltage. and a step of stopping the DC/AC conversion circuit after a predetermined period of time has elapsed after turning on the relay switch.

本発明の無停電電源装置は、復電の際に無瞬断切換が可能である。 The uninterruptible power supply of the present invention is capable of uninterrupted switching when power is restored.

実施形態に基づく無停電電源装置１について説明する図である。It is a figure explaining uninterruptible power supply 1 based on an embodiment. 実施形態に基づく無停電電源装置１における切換制御を説明する図である。It is a figure explaining switching control in uninterruptible power supply 1 based on an embodiment. 実施形態に基づく停電時の無停電電源装置１の動作について説明するフロー図である。It is a flow figure explaining operation of uninterruptible power supply 1 at the time of a power failure based on an embodiment. 実施形態に基づく復電時の無停電電源装置１の動作について説明するフロー図である。It is a flow figure explaining operation of uninterruptible power supply 1 at the time of power restoration based on an embodiment.

本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。 This embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are given the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、実施形態に基づく無停電電源装置１について説明する図である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Drawing 1 is a figure explaining uninterruptible power supply 1 based on an embodiment.

図１を参照して、無停電電源装置１は、交流入力端子ＩＰと、交流出力端子ＯＰと、交流入力端子ＩＰと交流出力端子ＯＰとの間に設けられたリレースイッチ２と、リレースイッチ２を駆動するリレー回路４と、蓄電池６と、電源状態検出回路８と、無停電電源装置１全体を制御する制御回路１０と、インバータ１４と、インバータ１４を制御するインバータ制御回路１６と、振幅および位相判定回路１８とを含む。 Referring to FIG. 1, an uninterruptible power supply 1 includes an AC input terminal IP, an AC output terminal OP, a relay switch 2 provided between the AC input terminal IP and the AC output terminal OP, and a relay switch 2 A relay circuit 4 that drives a storage battery 6, a power supply state detection circuit 8, a control circuit 10 that controls the entire uninterruptible power supply 1, an inverter 14, an inverter control circuit 16 that controls the inverter 14, an amplitude and and a phase determination circuit 18 .

交流入力端子ＩＰは、商用電源１２と接続される。交流出力端子ＯＰは、負荷１１と接続される。 AC input terminal IP is connected to commercial power source 12 . The AC output terminal OP is connected to the load 11 .

リレー回路４は、制御回路１０からの指示に従ってリレースイッチ２を駆動する。本例においては、リレー回路４は、制御回路１０からの指示に従って商用電源１２の停電時にリレースイッチ２をオフ（非導通）し、商用電源１２の復電時にリレースイッチをオン（導通）する。これにより商用電源１２の停電時には、リレースイッチ２はオフするため商用電源１２から負荷１１に対する交流電圧の供給が停止する。一方、商用電源１２の復電時には、リレースイッチ２はオンするため商用電源１２から負荷１１に対する交流電圧の供給が再開される。 Relay circuit 4 drives relay switch 2 according to an instruction from control circuit 10 . In this example, the relay circuit 4 turns off (non-conducting) the relay switch 2 when the commercial power supply 12 fails, and turns on (conducting) the relay switch when the commercial power supply 12 recovers, according to the instruction from the control circuit 10 . As a result, when the commercial power source 12 fails, the relay switch 2 is turned off, so that the AC voltage supply from the commercial power source 12 to the load 11 is stopped. On the other hand, when the commercial power supply 12 is restored, the relay switch 2 is turned on, so that the AC voltage supply from the commercial power supply 12 to the load 11 is resumed.

電源状態検出回路８は、交流入力端子ＩＰに入力される交流電圧に基づいて、商用電源１２の状態を検出し、検出結果を制御回路１０に出力する。 The power state detection circuit 8 detects the state of the commercial power supply 12 based on the AC voltage input to the AC input terminal IP, and outputs the detection result to the control circuit 10 .

インバータ１４は、インバータ制御回路１６からの指示に従って蓄電池６からの直流電圧の供給を受けて、交流電圧に変換して出力する。本例においては、商用電源１２の停電時には、インバータ１４が起動され、商用電源１２の代わりに蓄電池６からの交流電圧が負荷１１に対して供給される。一方、商用電源１２の復電時には、インバータ１４が停止され、商用電源１２からの交流電圧が負荷１１に対して供給される。 The inverter 14 receives the DC voltage supplied from the storage battery 6 according to the instruction from the inverter control circuit 16, converts it into an AC voltage, and outputs the AC voltage. In this example, when the commercial power source 12 is out of power, the inverter 14 is activated and the AC voltage from the storage battery 6 is supplied to the load 11 instead of the commercial power source 12 . On the other hand, when the commercial power supply 12 is restored, the inverter 14 is stopped and the AC voltage from the commercial power supply 12 is supplied to the load 11 .

振幅および位相判定回路１８は、制御回路１０からの指示に従って交流入力端子ＩＰから入力される交流電圧と、インバータ１４から出力される交流電圧との振幅および位相とを比較し、比較結果をインバータ制御回路１６および制御回路１０に出力する。 The amplitude and phase determination circuit 18 compares the amplitude and phase of the AC voltage input from the AC input terminal IP and the AC voltage output from the inverter 14 in accordance with the instruction from the control circuit 10, and outputs the comparison result to the inverter control. Output to circuit 16 and control circuit 10 .

インバータ制御回路１６は、制御回路１０からの指示に従ってインバータ１４を制御し、インバータ１４から出力される交流電圧の振幅および位相を調整する。具体的には、インバータ制御回路１６は、振幅および位相判定回路１８から出力される振幅および位相の比較結果に基づいて、交流入力端子ＩＰから入力される交流電圧に同期するようにインバータ１４から出力される交流電圧の振幅および位相を調整する。 Inverter control circuit 16 controls inverter 14 according to an instruction from control circuit 10 to adjust the amplitude and phase of the AC voltage output from inverter 14 . Specifically, the inverter control circuit 16 outputs from the inverter 14 in synchronization with the AC voltage input from the AC input terminal IP based on the comparison result of the amplitude and phase output from the amplitude and phase determination circuit 18 . adjust the amplitude and phase of the applied AC voltage.

インバータ制御回路１６は、ＰＬＬ（phase locked loop）回路を含み、振幅および位相判定回路１８から出力される交流入力端子ＩＰから入力される交流電圧と、インバータ１４から出力される交流電圧との位相ずれを当該ＰＬＬ回路を用いて調整する。ＰＬＬ回路は、インバータ１４から出力される交流電圧の位相を調整することにより交流入力端子ＩＰから入力される交流電圧と同期させることが可能である。 Inverter control circuit 16 includes a PLL (phase locked loop) circuit, and phase shift between an AC voltage input from AC input terminal IP output from amplitude and phase determination circuit 18 and an AC voltage output from inverter 14. is adjusted using the PLL circuit. By adjusting the phase of the AC voltage output from the inverter 14, the PLL circuit can be synchronized with the AC voltage input from the AC input terminal IP.

また、振幅および位相判定回路１８は、交流入力端子ＩＰから入力される交流電圧と、インバータ１４から出力される交流電圧との振幅の差分を検出し、検出結果をインバータ制御回路１６に出力する。インバータ制御回路１６は、振幅および位相判定回路１８から出力される振幅の差分に基づいて、インバータ１４から出力される交流電圧の振幅の基準値を調整する。たとえば、交流入力端子ＩＰから入力される交流電圧の振幅がインバータ１４から出力される交流電圧の振幅よりも大きければ基準値を「＋１」調整する。交流入力端子ＩＰから入力される交流電圧の振幅がインバータ１４から出力される交流電圧の振幅よりも小さければ基準値を「－１」調整する。当該調整により交流入力端子ＩＰから入力される交流電圧とインバータ１４から出力される交流電圧の振幅を同期させることが可能である。 Amplitude and phase determination circuit 18 also detects the amplitude difference between the AC voltage input from AC input terminal IP and the AC voltage output from inverter 14 , and outputs the detection result to inverter control circuit 16 . Inverter control circuit 16 adjusts the reference value of the amplitude of the AC voltage output from inverter 14 based on the amplitude difference output from amplitude and phase determination circuit 18 . For example, if the amplitude of the AC voltage input from AC input terminal IP is greater than the amplitude of the AC voltage output from inverter 14, the reference value is adjusted by "+1". If the amplitude of the AC voltage input from the AC input terminal IP is smaller than the amplitude of the AC voltage output from the inverter 14, the reference value is adjusted to "-1". This adjustment makes it possible to synchronize the amplitude of the AC voltage input from the AC input terminal IP and the amplitude of the AC voltage output from the inverter 14 .

制御回路１０は、電源状態検出回路８で検出された商用電源１２の状態に基づいて、リレー回路４、インバータ制御回路１６および振幅および位相判定回路１８を制御する。 Control circuit 10 controls relay circuit 4 , inverter control circuit 16 and amplitude and phase determination circuit 18 based on the state of commercial power supply 12 detected by power supply state detection circuit 8 .

図２は、実施形態に基づく無停電電源装置１における切換制御を説明する図である。
図２に示されるように、商用電源１２から正常に商用交流電圧が供給されている間は、リレースイッチ２はオンしている。この場合、制御回路１０は、インバータ１４を起動させない。 FIG. 2 is a diagram illustrating switching control in the uninterruptible power supply 1 based on the embodiment.
As shown in FIG. 2, the relay switch 2 is on while the commercial AC voltage is normally supplied from the commercial power supply 12 . In this case, the control circuit 10 does not activate the inverter 14 .

次に、時刻ｔ０において、商用電源１２からの商用交流電圧が停電した場合が示されている。電源状態検出回路８は、商用電源１２からの商用交流電圧の停電を検知して、停電検知信号（ＯＮ）を制御回路１０に出力する。 Next, at time t0, the case where the commercial AC voltage from the commercial power supply 12 is interrupted is shown. The power supply state detection circuit 8 detects a power failure of the commercial AC voltage from the commercial power supply 12 and outputs a power failure detection signal (ON) to the control circuit 10 .

これに伴い、制御回路１０は、リレースイッチ２をオフするとともに、リレースイッチ２がオフする時刻ｔ１までの所定期間経過後にインバータ１４を起動する。具体的には、制御回路１０は、インバータ起動信号をインバータ制御回路１６に出力する。インバータ制御回路１６は、制御回路１０からのインバータ起動信号に応答してインバータ１４を制御する。インバータ１４は、蓄電池６からの直流電圧を交流電圧に変換して出力する。インバータ１４から供給された交流電圧は、交流出力端子ＯＰを介して負荷１１に供給される。 Along with this, the control circuit 10 turns off the relay switch 2 and starts up the inverter 14 after a predetermined period of time until the time t1 at which the relay switch 2 is turned off. Specifically, control circuit 10 outputs an inverter activation signal to inverter control circuit 16 . Inverter control circuit 16 controls inverter 14 in response to an inverter activation signal from control circuit 10 . The inverter 14 converts the DC voltage from the storage battery 6 into an AC voltage and outputs the AC voltage. The AC voltage supplied from the inverter 14 is supplied to the load 11 via the AC output terminal OP.

次に、時刻ｔ２において、商用電源１２からの商用交流電圧が復電した場合が示されている。電源状態検出回路８は、商用電源１２からの商用交流電圧の復電を検知して、所定期間において商用交流電圧が安定して検出されているか否かを判断する。電源状態検出回路８は、時刻ｔ２から所定期間経過後の時刻ｔ３において停電検知信号（ＯＦＦ）を制御回路１０に出力する。 Next, at time t2, the case where the commercial AC voltage from the commercial power source 12 is restored is shown. The power supply state detection circuit 8 detects the recovery of the commercial AC voltage from the commercial power supply 12 and determines whether the commercial AC voltage is stably detected for a predetermined period. The power state detection circuit 8 outputs a power failure detection signal (OFF) to the control circuit 10 at time t3 after a predetermined period has elapsed from time t2.

これに伴い、振幅および位相判定回路１８は、復電した商用交流電圧と、インバータ１４から出力される交流電圧との振幅および位相とを比較し、比較結果をインバータ制御回路１６および制御回路１０に出力する。 Along with this, amplitude and phase determination circuit 18 compares the amplitude and phase of the restored commercial AC voltage and the AC voltage output from inverter 14, and outputs the comparison result to inverter control circuit 16 and control circuit 10. Output.

インバータ制御回路１６は、位相判定回路１８からの比較結果に基づいて、交流入力端子ＩＰから入力される交流電圧の振幅および位相に同期するようにインバータ１４から出力される交流電圧の振幅および位相を調整する。本例においては、インバータ制御回路１６は、期間Ｔ１の区間においてインバータ１４から出力される交流電圧を交流入力端子ＩＰから入力される交流電圧に同期させた場合が示されている。 Based on the comparison result from phase determination circuit 18, inverter control circuit 16 adjusts the amplitude and phase of the AC voltage output from inverter 14 so as to synchronize with the amplitude and phase of the AC voltage input from AC input terminal IP. adjust. In this example, the inverter control circuit 16 synchronizes the AC voltage output from the inverter 14 with the AC voltage input from the AC input terminal IP during the period T1.

制御回路１０は、振幅および位相判定回路１８からの比較結果に基づきインバータ１４から出力される交流電圧が交流入力端子ＩＰから入力される交流電圧に同期したと判断した場合に、時刻ｔ４においてリレースイッチ２をオンする。 When control circuit 10 determines that the AC voltage output from inverter 14 is synchronized with the AC voltage input from AC input terminal IP based on the comparison result from amplitude and phase determination circuit 18, control circuit 10 switches the relay switch at time t4. 2 is turned on.

これにより、リレースイッチ２を介して商用電源１２からの商用交流電圧と、インバータ１４からの交流電圧とがともに負荷１１に供給される。 As a result, both the commercial AC voltage from the commercial power source 12 and the AC voltage from the inverter 14 are supplied to the load 11 via the relay switch 2 .

そして、制御回路１０は、リレースイッチ２をオンしてから所定期間経過後に、インバータ１４の起動を停止させる。本例においては、時刻ｔ５において、制御回路１０は、インバータ制御回路１６へのインバータ起動信号を停止させた場合が示されている。 Then, the control circuit 10 stops the activation of the inverter 14 after a predetermined period of time has elapsed since the relay switch 2 was turned on. In this example, control circuit 10 stops the inverter start signal to inverter control circuit 16 at time t5.

これにより、負荷１１に対しては、商用電源１２から商用交流電圧が供給される。
なお、商用電源１２に停電および復電が生じた場合には上記と同様の処理を繰り返す。 As a result, the commercial AC voltage is supplied from the commercial power source 12 to the load 11 .
In addition, when the commercial power supply 12 has a power failure and a power recovery, the same processing as described above is repeated.

本例においては、制御回路１０は、振幅および位相判定回路１８からの比較結果に基づきインバータ１４から出力される交流電圧が交流入力端子ＩＰから入力される交流電圧に同期したと判断した場合に、リレースイッチ２をオンするが、それとともにインバータ１４の起動を停止させない。所定期間、商用電源１２からの商用交流電圧と、インバータ１４からの交流電圧とがともに同じ位相および振幅の状態で負荷１１に供給可能な状態としている。リレースイッチ２は、リレー特性により動作時間がかかり、また、接点バウンスも発生するためリレースイッチ２をオンした際には、完全にオンになっていない可能性がある。したがって、リレースイッチ２のオンと同時に仮にインバータ１４をすぐに停止した場合には、リレースイッチ２を介する商用交流電圧の供給が十分ではなく、負荷１１に十分な電力が供給されず負荷１１に影響を与えてしまう可能性がある。 In this example, when the control circuit 10 determines that the AC voltage output from the inverter 14 is synchronized with the AC voltage input from the AC input terminal IP based on the comparison result from the amplitude and phase determination circuit 18, The relay switch 2 is turned on, but the activation of the inverter 14 is not stopped along with it. For a predetermined period, the commercial AC voltage from commercial power supply 12 and the AC voltage from inverter 14 are in a state of being able to be supplied to load 11 with the same phase and amplitude. The relay switch 2 takes a long time to operate due to its relay characteristics, and contact bounce occurs. Therefore, when the relay switch 2 is turned on, it may not be completely turned on. Therefore, if the inverter 14 is stopped immediately at the same time when the relay switch 2 is turned on, the supply of the commercial AC voltage through the relay switch 2 is not sufficient, and the load 11 is not supplied with sufficient power. may give

本例においては、リレースイッチ２が完全にオンするまで所定期間、インバータ１４と並列に動作させることにより復電時における負荷１１への無瞬断切換が可能となる。また、負荷１１に対する給電の信頼性を向上させることが可能である。 In this example, by operating the relay switch 2 in parallel with the inverter 14 for a predetermined period until the relay switch 2 is completely turned on, non-instantaneous switching to the load 11 at the time of power restoration becomes possible. Moreover, it is possible to improve the reliability of power supply to the load 11 .

また、商用交流電圧にインバータ１４からの交流電圧の位相と交流電圧の振幅と同期させた状態でリレースイッチ２をオンするため、切換の際の位相のずれまたは振幅の相違等により過電流が流れることも抑制することが可能である。 In addition, since the relay switch 2 is turned on in a state in which the phase and amplitude of the AC voltage from the inverter 14 are synchronized with the commercial AC voltage, an overcurrent flows due to a phase shift or a difference in amplitude during switching. It is also possible to suppress

図３は、実施形態に基づく停電時の無停電電源装置１の動作について説明するフロー図である。 FIG. 3 is a flow diagram illustrating the operation of the uninterruptible power supply 1 during a power failure based on the embodiment.

図３に示されるように、無停電電源装置１は、停電を検知したか否かを判断する（ステップＳ２）。具体的には、電源状態検出回路８は、商用電源１２からの商用交流電圧の停電を検知する。 As shown in FIG. 3, the uninterruptible power supply 1 determines whether or not a power failure has been detected (step S2). Specifically, the power supply state detection circuit 8 detects a power failure of the commercial AC voltage from the commercial power supply 12 .

次に、ステップＳ２において、無停電電源装置１は、停電を検知した場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）には、リレースイッチ２をオフする（ステップＳ４）。具体的には、電源状態検出回路８は、停電を検知した場合には、停電検知信号（ＯＮ）を制御回路１０に出力する。制御回路１０は、停電検知信号（ＯＮ）に従ってリレー回路４に指示し、リレー回路４は、リレースイッチ２をオフする。 Next, in step S2, when the uninterruptible power supply 1 detects a power failure (YES in step S2), it turns off the relay switch 2 (step S4). Specifically, when detecting a power failure, the power supply state detection circuit 8 outputs a power failure detection signal (ON) to the control circuit 10 . The control circuit 10 instructs the relay circuit 4 according to the power failure detection signal (ON), and the relay circuit 4 turns off the relay switch 2 .

一方、ステップＳ２において、無停電電源装置１は、停電を検知しない場合（ステップＳ２においてＮＯ）には、ステップＳ２の状態を維持する。 On the other hand, in step S2, when the uninterruptible power supply 1 does not detect a power failure (NO in step S2), the state of step S2 is maintained.

次に、無停電電源装置１は、所定期間が経過したか否かを判断する（ステップＳ５）。具体的には、制御回路１０は、停電検知信号（ＯＮ）が入力されてから所定期間が経過したか否かを判断し、所定期間が経過するまでステップＳ５の状態を維持する。当該所定期間は、リレー回路４がリレースイッチ２を完全にオフするまでの時間に設定される。 Next, the uninterruptible power supply 1 determines whether or not a predetermined period has passed (step S5). Specifically, the control circuit 10 determines whether or not a predetermined period of time has elapsed since the power failure detection signal (ON) was input, and maintains the state of step S5 until the predetermined period of time has elapsed. The predetermined period is set to the time until the relay circuit 4 completely turns off the relay switch 2 .

次に、無停電電源装置１は、所定期間が経過したと判断した場合（ステップＳ５においてＹＥＳ）には、インバータ１４を起動する（ステップＳ６）。具体的には、制御回路１０は、停電検知信号（ＯＮ）が入力されてから所定期間が経過したと判断した場合にインバータ制御回路１６にインバータ起動信号（ＯＮ）を出力する。これに伴い、インバータ制御回路１６は、インバータ１４を起動して蓄電池６からの直流電圧を交流電圧に変換して負荷１１に出力する。 Next, when the uninterruptible power supply 1 determines that the predetermined period has passed (YES in step S5), it starts up the inverter 14 (step S6). Specifically, the control circuit 10 outputs an inverter start signal (ON) to the inverter control circuit 16 when determining that a predetermined period has elapsed since the power failure detection signal (ON) was input. Along with this, the inverter control circuit 16 starts the inverter 14 to convert the DC voltage from the storage battery 6 into AC voltage and output it to the load 11 .

次に、無停電電源装置１は、停電時の処理を終了する（エンド）。
図４は、実施形態に基づく復電時の無停電電源装置１の動作について説明するフロー図である。 Next, the uninterruptible power supply 1 ends the process at the time of power failure (end).
FIG. 4 is a flow chart explaining the operation of the uninterruptible power supply 1 at the time of power restoration based on the embodiment.

図４に示されるように、無停電電源装置１は、商用交流電圧を検知したか否かを判断する（ステップＳ１０）。具体的には、電源状態検出回路８は、商用電源１２からの商用交流電圧の入力を検知する。 As shown in FIG. 4, the uninterruptible power supply 1 determines whether or not commercial AC voltage has been detected (step S10). Specifically, the power supply state detection circuit 8 detects the input of commercial AC voltage from the commercial power supply 12 .

次に、ステップＳ１０において、無停電電源装置１は、商用交流電圧を検知した場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）には、所定期間が経過したか否かを判断する（ステップＳ１１）。具体的には、電源状態検出回路８は、商用交流電圧が所定期間継続して検知されているか否かを判断する。 Next, when the uninterruptible power supply 1 detects a commercial AC voltage in step S10 (YES in step S10), it determines whether or not a predetermined period of time has elapsed (step S11). Specifically, the power supply state detection circuit 8 determines whether or not the commercial AC voltage has been continuously detected for a predetermined period.

ステップＳ１１において、無停電電源装置１は、商用交流電圧を検知した場合に所定期間が経過していないと判断した場合（ステップＳ１１においてＮＯ）には、ステップＳ１０に戻る。所定期間が経過するまで当該状態を繰り返す。 When the uninterruptible power supply 1 determines in step S11 that the predetermined period has not passed when the commercial AC voltage is detected (NO in step S11), the process returns to step S10. This state is repeated until a predetermined period of time elapses.

一方、ステップＳ１１において、無停電電源装置１は、商用交流電圧を検知した場合に所定期間が経過したと判断した場合（ステップＳ１１においてＹＥＳ）には、復電と判断する（ステップＳ１２）。具体的には、電源状態検出回路８は、商用交流電圧が所定期間継続して検知された場合に復電と判断する。そして、電源状態検出回路８は、停電検知信号（ＯＦＦ）を制御回路１０に出力する。 On the other hand, when the uninterruptible power supply 1 determines in step S11 that the predetermined period has elapsed when the commercial AC voltage is detected (YES in step S11), it determines that power has been restored (step S12). Specifically, the power supply state detection circuit 8 determines that the power has been restored when the commercial AC voltage is continuously detected for a predetermined period of time. The power state detection circuit 8 then outputs a power failure detection signal (OFF) to the control circuit 10 .

次に、無停電電源装置１は、復電した商用交流電圧と、インバータ１４から出力される交流電圧との振幅および位相とを比較する（ステップＳ１３）。具体的には、制御回路１０は、停電検知信号（ＯＦＦ）の入力に従って振幅および位相判定回路１８に指示し、振幅および位相判定回路１８において、復電した商用交流電圧と、インバータ１４から出力される交流電圧との振幅および位相とを比較する。振幅および位相判定回路１８は、比較結果をインバータ制御回路１６および制御回路１０に出力する。 Next, the uninterruptible power supply 1 compares the amplitude and phase of the restored commercial AC voltage and the AC voltage output from the inverter 14 (step S13). Specifically, the control circuit 10 instructs the amplitude and phase determination circuit 18 according to the input of the power failure detection signal (OFF). and compare the amplitude and phase with the AC voltage. Amplitude and phase determination circuit 18 outputs the comparison result to inverter control circuit 16 and control circuit 10 .

次に、無停電電源装置１は、比較結果に基づいてインバータ１４から出力される交流電圧の同期調整を実行する（ステップＳ１４）。具体的には、インバータ制御回路１６は、振幅および位相判定回路１８からの比較結果に基づいて、交流入力端子ＩＰから入力される交流電圧の位相および振幅に同期するようにインバータ１４から出力される交流電圧の振幅および位相を調整する。 Next, the uninterruptible power supply 1 performs synchronous adjustment of the AC voltage output from the inverter 14 based on the comparison result (step S14). Specifically, based on the comparison result from amplitude and phase determination circuit 18, inverter control circuit 16 outputs from inverter 14 so as to synchronize with the phase and amplitude of the AC voltage input from AC input terminal IP. Adjust the amplitude and phase of the AC voltage.

次に、無停電電源装置１は、交流入力端子ＩＰから入力される交流電圧の位相および振幅と、インバータ１４から出力される交流電圧の振幅および位相とが同期したか否かを判断する（ステップＳ１６）。具体的は、制御回路１０は、振幅および位相判定回路１８からの比較結果に基づいて、交流入力端子ＩＰから入力される交流電圧の位相および振幅と、インバータ１４から出力される交流電圧の振幅および位相とが同期したかを判断する。 Next, the uninterruptible power supply 1 determines whether or not the phase and amplitude of the AC voltage input from the AC input terminal IP are synchronized with the amplitude and phase of the AC voltage output from the inverter 14 (step S16). Specifically, control circuit 10 controls the phase and amplitude of the AC voltage input from AC input terminal IP and the amplitude and amplitude of AC voltage output from inverter 14 based on the comparison results from amplitude and phase determination circuit 18 . Determine if phase is synchronized.

ステップＳ１６において、無停電電源装置１は、交流入力端子ＩＰから入力される交流電圧の位相および振幅と、インバータ１４から出力される交流電圧の振幅および位相とが同期したと判断した場合（ステップＳ１６においてＹＥＳ）には、リレースイッチ２をオンする（ステップＳ１８）。具体的には、制御回路１０は、リレー回路４に指示し、リレー回路４は、リレースイッチ２をオンする。 In step S16, when the uninterruptible power supply 1 determines that the phase and amplitude of the AC voltage input from the AC input terminal IP are synchronized with the amplitude and phase of the AC voltage output from the inverter 14 (step S16 YES), the relay switch 2 is turned on (step S18). Specifically, the control circuit 10 instructs the relay circuit 4 to turn on the relay switch 2 .

一方、ステップＳ１６において、無停電電源装置１は、交流入力端子ＩＰから入力される交流電圧の位相および振幅と、インバータ１４から出力される交流電圧の振幅および位相とが同期したと判断しない場合（ステップＳ１６においてＮＯ）には、ステップＳ１２に戻り、上記処理を繰り返す。 On the other hand, in step S16, if the uninterruptible power supply 1 does not determine that the phase and amplitude of the AC voltage input from the AC input terminal IP are synchronized with the amplitude and phase of the AC voltage output from the inverter 14 ( If NO in step S16), the process returns to step S12 to repeat the above process.

次に、無停電電源装置１は、所定期間が経過したか否かを判断する（ステップＳ２０）。具体的には、制御回路１０は、リレースイッチ２をオンしてから所定期間が経過したか否かを判断する。 Next, the uninterruptible power supply 1 determines whether or not a predetermined period has passed (step S20). Specifically, control circuit 10 determines whether a predetermined period of time has elapsed since relay switch 2 was turned on.

ステップＳ２０において、無停電電源装置１は、所定期間が経過するまでステップＳ２０の状態を維持（ステップＳ２０においてＮＯ）し、所定期間が経過したと判断した場合（ステップＳ２０においてＹＥＳ）には、インバータ１４を停止する（ステップＳ２２）。具体的には、制御回路１０は、リレースイッチ２をオンしてから所定期間が経過したと判断した場合にインバータ制御回路１６に対してインバータ１４の停止を指示する。当該所定期間は、リレー回路４がリレースイッチ２を完全にオンするまでの時間に設定される。 In step S20, the uninterruptible power supply 1 maintains the state of step S20 until the predetermined period elapses (NO in step S20), and when it is determined that the predetermined period has elapsed (YES in step S20), the inverter 14 is stopped (step S22). Specifically, control circuit 10 instructs inverter control circuit 16 to stop inverter 14 when it determines that a predetermined period of time has elapsed since relay switch 2 was turned on. The predetermined period is set to the time until the relay circuit 4 turns on the relay switch 2 completely.

そして、無停電電源装置１は、復電時の処理を終了する（エンド）。
本例においては、リレースイッチ２が完全にオンするまで所定期間、インバータ１４と並列に動作させることにより復電時における無瞬断切換が可能であり、負荷への給電の信頼性を向上させることが可能である。 Then, the uninterruptible power supply 1 ends the process at the time of power restoration (END).
In this example, the relay switch 2 is operated in parallel with the inverter 14 for a predetermined period until the relay switch 2 is completely turned on. is possible.

なお、所定期間は、リレースイッチ２のリレー特性に応じた任意の期間に設定することが可能である。 It should be noted that the predetermined period can be set to any period according to the relay characteristics of the relay switch 2 .

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、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。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.

１ 無停電電源装置、２ リレースイッチ、４ リレー回路、６ 蓄電池、８ 電源状態検出回路、１０ 制御回路、１１ 負荷、１２ 商用電源、１４ インバータ、１６ インバータ制御回路、１８ 位相判定回路、ＩＰ 交流入力端子、ＯＰ 交流出力端子。 1 uninterruptible power supply, 2 relay switch, 4 relay circuit, 6 storage battery, 8 power supply state detection circuit, 10 control circuit, 11 load, 12 commercial power supply, 14 inverter, 16 inverter control circuit, 18 phase determination circuit, IP AC input terminal, OP AC output terminal.

Claims (4)

第１の交流電圧を入力するための交流入力端子と、
負荷を接続する交流出力端子と、
前記第１の交流電圧を前記負荷に選択的に供給するために前記交流入力端子と前記交流出力端子との間に接続されたリレースイッチと、
直流電圧を供給する蓄電池と、
第２の交流電圧を得るために前記蓄電池と前記交流出力端子との間に接続された直流交流変換回路と、
前記第１の交流電圧の復電状態を検知する検知回路と、
前記検知回路の検知結果に基づいて、前記直流交流変換回路から得られた前記第２の交流電圧を前記負荷に供給する第１の状態から前記交流入力端子の前記第１の交流電圧を前記負荷に供給する第２の状態に切換を実行するための制御回路とを備え、
前記制御回路は、
前記検知回路の検知結果に基づいて前記第２の交流電圧が前記第１の交流電圧に同期するように調整し、
前記第２の交流電圧が前記第１の交流電圧に同期した場合に前記リレースイッチをオンし、
前記リレースイッチをオンした後、所定期間が経過したか否かを判断し、
前記所定期間が経過したと判断した場合に前記直流交流変換回路を停止させ、
前記所定期間は、前記リレースイッチのリレー特性に応じた期間に設定される、無停電電源装置。 an AC input terminal for inputting a first AC voltage;
an AC output terminal for connecting a load;
a relay switch connected between the AC input terminal and the AC output terminal for selectively supplying the first AC voltage to the load;
a storage battery for supplying a DC voltage;
a DC to AC converter circuit connected between the storage battery and the AC output terminal to obtain a second AC voltage;
a detection circuit for detecting a power recovery state of the first AC voltage;
Based on the detection result of the detection circuit, the first AC voltage of the AC input terminal is changed from the first state of supplying the second AC voltage obtained from the DC/AC conversion circuit to the load. a control circuit for effecting a switch to a second state that supplies the
The control circuit is
adjusting the second AC voltage to synchronize with the first AC voltage based on the detection result of the detection circuit;
turning on the relay switch when the second alternating voltage is synchronized with the first alternating voltage;
After turning on the relay switch, determine whether a predetermined period has elapsed,
stopping the DC/AC conversion circuit when it is determined that the predetermined period has elapsed ;
The uninterruptible power supply , wherein the predetermined period is set according to a relay characteristic of the relay switch . 前記制御回路は、前記第２の交流電圧の位相および振幅が前記第１の交流電圧の位相および振幅に同期するように調整する、請求項１記載の無停電電源装置。 2. The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein said control circuit adjusts the phase and amplitude of said second AC voltage to synchronize with the phase and amplitude of said first AC voltage. 前記検知回路は、前記第１の交流電圧の遮断状態をさらに検知し、
前記制御回路は、
前記第１の交流電圧の遮断状態の検知結果に基づいて前記リレースイッチをオフし、
前記交流入力端子の前記第１の交流電圧を前記負荷に供給する前記第２の状態から前記直流交流変換回路から得られた前記第２の交流電圧を前記負荷に供給する前記第１の状態に切換を実行する、請求項１記載の無停電電源装置。 The detection circuit further detects an interrupted state of the first AC voltage,
The control circuit is
turning off the relay switch based on the detection result of the interrupted state of the first AC voltage;
From the second state in which the first AC voltage of the AC input terminal is supplied to the load, to the first state in which the second AC voltage obtained from the DC/AC conversion circuit is supplied to the load. 2. The uninterruptible power supply of claim 1, performing switching. 第１の交流電圧を入力するための交流入力端子と、負荷を接続する交流出力端子と、前記第１の交流電圧を前記負荷に選択的に供給するために前記交流入力端子と前記交流出力端子との間に接続されたリレースイッチと、直流電圧を供給する蓄電池と、第２の交流電圧を得るために前記蓄電池と前記交流出力端子との間に接続された直流交流変換回路とを備える、無停電電源装置の制御方法であって、
前記第１の交流電圧の復電状態を検知するステップと、
前記復電状態の検知結果に基づいて、前記直流交流変換回路から得られた前記第２の交流電圧を前記負荷に供給する第１の状態から前記交流入力端子の前記第１の交流電圧を前記負荷に供給する第２の状態に切換を実行するステップとを備え、
前記切換を実行するステップは、
前記第２の交流電圧が前記第１の交流電圧に同期するように調整するステップと、
前記第２の交流電圧が前記第１の交流電圧に同期した場合に前記リレースイッチをオンするステップと、
前記リレースイッチをオンした後、所定期間が経過したか否かを判断し、
前記所定期間が経過したと判断した場合に前記直流交流変換回路を停止させるステップとを含み、
前記所定期間は、前記リレースイッチのリレー特性に応じた期間に設定される、無停電電源装置の制御方法。 an AC input terminal for inputting a first AC voltage; an AC output terminal for connecting a load; and the AC input terminal and the AC output terminal for selectively supplying the first AC voltage to the load. a relay switch connected between, a storage battery for supplying a DC voltage, and a DC to AC conversion circuit connected between the storage battery and the AC output terminal for obtaining a second AC voltage. A control method for an uninterruptible power supply,
detecting a power recovery state of the first AC voltage;
Based on the detection result of the power recovery state, the first AC voltage of the AC input terminal is changed from the first state of supplying the second AC voltage obtained from the DC/AC conversion circuit to the load. performing a switch to a second state supplying the load;
The step of performing the switching includes:
adjusting the second alternating voltage to be synchronous with the first alternating voltage;
turning on the relay switch when the second alternating voltage is synchronized with the first alternating voltage;
After turning on the relay switch, determine whether a predetermined period has elapsed,
and stopping the DC/AC conversion circuit when it is determined that the predetermined period has elapsed;
The method of controlling an uninterruptible power supply, wherein the predetermined period is set to a period according to the relay characteristics of the relay switch .
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