JPH02280639A - 無停電電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、無停電にて負荷に交流電力を供給する無停電
電源装置に係り、特に経済性に優れた無停電電源装置に
関する。

（従来の技術） 第２図は従来の無停電電源装置の一例を示すブロック図
である。第２図の如き構成の無停電電源装置を浮動充電
方式の無停電電源装置と称されている。この構成は秋元
他昭和５６年電気学会全国大会４９０．　Ｐ５８２　ｒ
浮動充電方式無停電１ｌｔｔ源装置に対する検討」に記
されている。

第２図において、１は交流電源、２はサイリスタで構成
され、蓄電池３の充電器を兼ねる８力電圧可変の制御整
流器、４は直流を交流に変換する逆変換器、５は逆変換
器４で得られた交流を所定の電圧に変換する変圧器、６
は変圧器５で変換された交流電圧を波形改善する交流フ
ィルタ、７は負荷、１１〜１５は開閉器、２３は回り込
み防止のためのダイオード、２１は変圧器、２２は整流
器、２４は蓄電池３と整流器ｚ２の出力をつき合わせて
得られた直流を制御回路に供給する制御電源２５の所定
の直流入力電圧に変換するＤＣ／　ＤＣコンバータ、２
６はＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力から作られる故障
トリップ電源である。

第２図においては、交流電源１の健全時は、交流型ｇ１
から得られる交流を開閉器１２、変圧器２１゜整流器２
２を介して直流に変換し、この直流からＯＣ／ＤＣコン
バータ２４に電力が給電されるよう整流器２２の出力が
蓄電池３の電圧より高目になるよう設定される。又、交
流電源１の停電時にも負荷７に蓄電池電力を給電すると
いう無停電電源装置の機能から蓄電池３の出力からも制
御電源が採られることが一般的である。

（発明が解決しようとする課Ｍ） 二の蓄電池３の出力と交流電源１から整流器２２で得ら
れた直流をつき合わせた直流電源は前述の如く、蓄電池
３の電圧より高目に設定される。蓄電池３の直流電圧は
無停電電源装置の出力容量と、逆変換器４で使用される
半導体素子で決定されるが一般に中太容量の領域では、
４００〜５００ｖ程度１こ設定される。一方、制御用電
源として適用できる汎用のＤＣ／ＤＣコンバータは直流
入力電圧が最大３５０ｖ程度であるため、第２図のよう
に無停電電源装置の直流入力から制御電源を得る方法で
はどうしても特殊なりＣ／　ＤＣコンバータ２４を設け
る必要が生じてしまい、制御電源回路のコストアップと
なる問題が生じる。このＤＣ／　ＤＣコンバータ２４の
出力に、図示されない制御回路に必要な電源を得るため
、汎用のＡＶＲから構成される制御電源２５、あるいは
無停止！Ｉ！電源装置が故障時主回路の開閉器１１．１
３．１５を引き外すための電源である故障トリップ電源
２６が接続される。

この制御電源回路のコストアップとなる問題に対し、第
４図のように、交流電源１の停電時の制御電源を確保す
る目的で無停電Ｍｌｌ表装置交流出力側から電源を得る
方式が採用されている。第４図の構成について簡単にま
とめる。第２図と同一符号を付したものは第２図と同一
機能を示すのでその説明を省略する。３１は無停電電源
装置の出力を所定の電圧に変換する変圧器、３２は変圧
器３１の出力を直流に変換する整流器である。交流電源
１から供給される交流は第１図同様、変圧器２１、整流
器２２を介して直流に変換されるが、第１図のように蓄
電池３から制御電源を採らないので蓄電池電圧に制約さ
れることなく、任意に設定することができる。すなわち
、整流器２２の出力を汎用のＡＶＲから構成される制御
電源２５、又は故障トリップ電源へ直接接続することが
できる。ところが、第４図の構成では第２図のように高
価なりＣ／　ＤＣコンバータ２４を使用しなくても良い
反面、停電時に万一無停電？！ｔＧ装置が事故を発生す
ると、本来事故内容を表示すべき制御電源がないばかり
に情報が全く得られないという開閉が生じる。又、最近
では、記憶素子の汎用化に伴い、マイコンを応用して故
障時のデータ記憶機能を付加させた制御回路を有する無
停Ｎ、電源装置が普及している。しかしこれとて、第４
図の構成では交流な源１の停電中の事故時には即刻記憶
データを取り呂すことができず、別途電源を内蔵した特
殊データ処理装置が必要で保守面ではコストアップとな
る６本発明の目的は前述の点に鑑みなされたもので、制
御整流器と逆変換器と蓄電池と制御回路から成る無停Ｗ
１電源装置において、無停電電源装置の通常動作時の制
御電源は従来と同等の信頼性を確保し、無停電電源装置
の定常時における故障トリップシーケンスおよび故障時
の各種データ保存および出力、故障表示に関して交流な
源１が停電中においても可能とする安価な制御回路を有
する無停電電源装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 無停電電源装置の制御回路を無停電電ｇ装置の正常時動
作する第１の制御回路と無停電電源装置の異常時動作す
る第２の制御回路とに構成上分離しておき、第１の制御
回路の制御？！！源は、第４図の従来例と同様の構成と
し、第２の制御回路の制ｅ４電源は複数個の直列接続さ
れた２９電池３の任意の直列接続の中から得るようにし
たものである。

（作用） 第２図は従来例に示すような高い蓄電池電圧を特徴とす
る特殊なりＣ／　ＤＣコンバータ２４を必要とせず汎用
のＡＶＲ電源のみで構成されるため、安価であること、
交流電源１が停電中に無停電電源装置が事故を生じても
、故障トリップシーケンス、故障時の各種データ保存お
よび出力、故障表示の動作をさせることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図を参照して説明する。第
１図において、第２図、第４図と同一符号を付したもの
は、第２図、第４図と同一機能を有するのでその説明は
省略する。

４１は開閉器、４２は制御電源を構成している。

次に第１図の実施例の動作を説明する。ここであらかじ
め第２図の従来例を振り返ってみると、従来、制御型′
ｇ２５と、故障トリップ電源２６Ａの負荷となる制御回
路をその機能別に分けると第３図に示すように表わされ
る。すなわち、無停［電源装置が正常動作時は制御回路
２５Ａ、運転シーケンス回路２５Ｂ、保護シーケンス回
路２５Ｃ１運転状態表示回路２５Ｄの機能が働いており
、しかも、制御型ｇ２５の電源容量を決定するのは、こ
れら機能である。

無停ｆｆｌ電源装置が異常となった際に動作する機能と
しては、故障表示回路２５Ｅ、故障時データ記憶回路２
５Ｆ、故障時トリップシーケンス回路２６Ｂであり、こ
れらのうち、故障表示回路２５Ｅは重複表示しても数点
であり、表示にはＬＥＤを利用すれば電源容量は小さく
して済む、又、故障時データ記憶回路２５ＦはＭＯＳ化
された記憶素子を使用すれば小さな電源容量で済み、デ
ータの出力については１次的な動作であるため、それほ
ど大きな電源容量は必要としない、故障時トリップシー
ケンス回路２６Ｂについても同様に無停電電源装置の故
障時に主回路の開閉器１１，１３．１５をトリップ動作
をさせるため一時的に電源を必要とする機能である。

すなわち、故障表示回路２５Ｅ、故障時データ記憶回路
２５Ｆ、故障時トリップシーケンス回路２６Ｂの機能は
無停電電源装置の故障時に一時的電源容量を必要とする
が、無停電電源装置が正常動作時はほとんど電源容量を
必要としない。

ふたたび、第１図の本発明の詳細な説明に戻ると、無停
電電源装置が正常動作時は第４図の従来例に示すように
交流電源１を変圧器２１と整流器２２を介して得られる
直流と、交流出力を変圧器３１と整流器３２を介して得
られる直流のつき合わせにより汎用のＡＶＲで構成され
た制御ｆｌｉｉｇ２５で正常時動作をする第１の制御回
路すなわち、制御回路２５Ａ、運転シーケンス回路２５
Ｂ、保護シーケンス回路２５Ｃ１運転状態表示回路２５
Ｄに電源を供給するよう構成し、無停電電源装置が異常
時に動作する第２の制御回路へは停電時に無停電電源装
置に電力を供給する蓄電池３の複数の直列接続のうち、
任意の直列接続からなるＦ　Ｗ池を電源として故障時ト
リップシーケンス回路２６Ｂへ給電すると共に、汎用の
ＡＶＲから構成され、しかも制御電源２５に比較して容
量の小さい制御電源４２を介して故障表示回路２５Ｅと
故障時データ記憶回路２５Ｆに給電をする。

ここで第２の制御回路の電源のみを蓄電池３の任意の直
列接続からとるように限定しているのは直列接続をされ
た蓄電池の一部を別の負荷に供給することは複数の’６
ｆｆ！池の間で差電圧が生じてしまい、この結果、蓄電
池の寿命に影響を及ぼすためで、蓄電池３の中間からと
り出す電源容量を必要最小限に抑えることが目的である
。

このようにして第１の制御回路により無停ｇｇ源表装置
正常動作時は従来と全く同じ機能を有し、しかも交流電
源１の停電時において無停電Ｗ１＠装置に異常が生じて
も安価な構成で、故障トリップシーケンス故障時の各種
データ保存および出力、故障表示の動作をさせることが
できる。

第１図の実施例は制御整流器２を用いた浮動充電方式の
無停電電源装置で説明を行ったが整流器はダイオード整
流器とし、充電器を別に有したシステムでも良い。又、
第１図は無停電電源装置が単機システムの場合を示した
が、並列システムでも良いことは明白であり、又、蓄電
池が並列システムに共通・分離の区別なく適用可能であ
る。

又、第１図では第２の制御回路用電源として蓄電池３の
任意の直列接続から取り出した直流電源のみで構成した
が、交流入力又は、交流出力からの整流電圧のつき合わ
せをし、無停電電源装置の正常時においても極力蓄電池
電力を消費させないよう構成しても良い。

〔発明の効果〕

以上の説明のように、本発明によれば、整流器と逆変換
器と蓄電池と制御回路から成る無停電電源装置において
、無停ｉ！！電源装置の通常動作時の第１の制御回路の
制御電源は交流入力と交流出力を各々整流しその出力を
つき合わせた開路から得るようにし、従来並みの信頼性
を確保し、更に無停ｆｆｉ電源装置の異常時において動
作を必要とする第２の制御回路の制御電源は複数の直列
接続をされた主回路の蓄電池のうち、任意の直列接続か
ら得ることによって無停電電源装置の異常における故障
表示、故障時の各種データの出力を可能とした安価で高
信頼度な制御回路を有する無停電電源装置を構成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来の無停電電源装置の一例を示すブロック図、第３図
は第２図の制御回路の機能分離を示したブロック図、第
４図は従来の他の一例を示すブロック図である。 １・・・交流電源 ３・・・蓄電池 ５・・・変圧器 ７・・・負荷 ２１・・・変圧器 ２３・・・ダイオード ２５・・・制御電源 ３１・・・変圧器 ４１・・・開閉器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電源を入力し、交流を直流に変換する整流器
   、該整流器の直流出力を交流に変換する逆変換器、前記
   交流電源の停電時に前記逆変換器に直流電力を供給する
   複数個の直列接続から成る蓄電池を具備した無停電電源
   装置において、前記交流電源電圧を整流して得られる直
   流電圧と、前記逆変換器の出力電圧を整流して得られる
   直流電圧とをつき合わせて得られる第１の制御電源と、
   前記蓄電池の所望の直列接続点から得られる第２の制御
   電源を備えたことを特徴とする無停電電源装置。
2. （２）前記第１の制御電源は、運転シーケンス回路保護
   シーケンス回路等の電源として使用するようにしたこと
   を特徴とする請求項第１項記載の無停電電源装置。
3. （３）前記第２の制御電源は、故障時データ記憶回路、
   故障表示回路等の電源として使用するようにしたことを
   特徴とする請求項第１項記載の無停電電源装置。