JPH0318234A - 無停電電源システムの故障検出装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、交流電源より供給される交流電力を直流電
力に変換する整流器と、この整流器により整流された直
流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータ
と、前記整流された直流電力の一部を充電する蓄電池と
よクなる無停電電源装置ユニットを複数個、蓄電池を共
通にして並列接続して同一の負荷に直流電力を供給する
ようにした無停電電源システム、特にその故障検出装置
に関する。

〔従来の技術〕

交流電源より供給される交流電力を整流器により直流電
力に変換し、この変換された直流電力をインバータによ
ク交流電力に変換して負荷に供給すると同時に前記直流
電力の一部をインノ々一夕に並列接続された蓄電池に充
電し、前記交流電源の喪失時この蓄電池を放電しインバ
ータを介して交流電力を継続して負荷に供給するように
した無停電電源装置（以下ＵＰＳユニットという）は広
く一般に使用されている。

このようなＵＰＳユニットで同じ定格のものを複数台並
列接続し同一の負荷に給電するとともに蓄電池を共用し
て運転する無停電電源システム（以下ＵＰＳシステムと
いう）において、１つのＵＰＳユニットの整流器に変調
が起こシ、その直流電圧が異常に高くなって前記蓄電池
に過犬な充電電流を流したシ、また異常に直流電圧が低
くなって前記蓄電池や、他の並列運転している正常なＵ
ＰＳシステムよりこの変調を起こしたＵＰＳシステムに
電流を流し込まれる異常状態が発生することがある。

このような異常状態を検出して変調を起こしたＵＰＳシ
ステムを運転停止させるには、従来は各各のＵＰＳシス
テムの交流電源側で電圧と電流とを計測して、その値を
比較し、その偏差が出た場合にこれを検出して信号に変
換していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述のごとく変調を起こしたＵＰＳシステムの整流器の
前段の交流側より交流電流と交流電圧を検出して異常状
態を判別するには、次の如き問題点があった。

（イ）整流器入力側の交流電流は負荷電流と蓄電池への
充電電流が重畳したものであるので、蓄電池の充電電流
のみを分離して検出する装置が必要であった。

（ロ）交流電流は直流電流に較べて電流を流し込む方向
の判別がつきにくいため、上記（イ）で分離して検出し
た交流電流を交流電圧で同期整流して直流電流信号に変
換し、蓄電池に電流を流し込んでいるのか、あるいは蓄
電池よ，！ｌ）ＵＰＳシステムに電流が流入しているの
かの方向性の判定と、電流の量の異常を判定していた。

このためＵＰＳシステムの変調を検出する装置の回路構
成が複雑となシコストも高く、外形と重量も増すという
問題を生じた。

この発明はこの点にかんがみてなされたもので、単純な
回路構戒で変調を起こしたＵＰＳシステムを検出できる
無停電電源システムの故障検出装置を提供することを課
題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、この発明によれば、交流電
源よ９供給される交流電力を直流電力に変換する整流器
と、この整流器により整流された直流電力を交流電力に
変換して負荷に供給するインバータと、前記整流された
直流電力の一部を充電する蓄電池とよりなる無停電電源
装置ユニットを複数個、蓄電池を共通にして並列接続し
て同一の負荷に直流電力を供給するようにした無停電電
源システムにおいて、前記各ユニットに整流器の出力電
圧を検出する電圧検出器と、蓄電池への入力電流もしく
は蓄電池からの出力電流を検出する電流検出器と、前記
電圧検出器の出力がある一定値を越えたとき動作する第
１のコンパレータと、前５　ー 記蓄電池への入力電流がある一定値を越えたとき動作す
る第２のコンパレータと、前記電圧検出器の出力がある
一定値を下回ったとき動作する第３のコンパレータと、
前記蓄電池からの出力電流がある一定値を越えたとき動
作する第４のコンパレータと、前記第１のコンパレータ
と第２のコンパレータとが同時に動作したとき出力する
第１の異常検出器と、前記第３のコンパレータと第４の
コンパレータとが同時に動作したとき出力する第２の異
常検出器とを設けるものとする。

〔作　用〕

この発明によると、複数の並列に運転されているＵＰＳ
システムの整流器の直流出力側から直流杏 電圧検出器によって直流電圧の高●低犠、複数のＵＰＳ
システムで共用に使用している蓄電池へ各ＵＰＳシステ
ムから接続される回路に直流電流検出器を設けて、この
回路に流れる直流電流の方向と大きさとを検出する。並
列に運転されているＵＰＳシステムの一つが変調を起こ
し異常に整流器の直流出力電圧が高くなって並列に運転
されてい一　６　− る他の正常なＵＰＳシステムよりも過犬な充電電流を蓄
電池の回路に流す異常状態が出現すると、第１のコンノ
クレータが直流電圧の上昇値を、第２のコンパレータが
該ＵＰＳシステムより蓄電池へ流し込む直流電流の方向
と、その異常増加値とを検出し、この両者のＡＮＤ条件
が第１の異常検出器内で成立すると、該ＵＰＳシステム
の整流器のダートパルス発生器に信号が来てグートノク
ルスを停止し、整流器の運転を停止する。

また並列に運転されているＵＰＳシステムの一つが変調
を起し異常に整流器の直流出力電圧が低くなって並列に
運転されている他の正常なＵＰＳシステムと蓄電池の回
路より該ＵＰＳシステムに向って逆方向に電流が流れる
異常状態が出現すると、第３のコンパレータが直流電圧
の低下値を、第４のコンパレータが前記逆方向電流の方
向とその異常増加値とを検出し、この両者のＡＮＤ条件
が第２の異常検出器内で或立すると、該ＵＰＳシステム
の整流器のダートパルス発生器に信号が来てダートパル
スを停止し、整流器の運転を停止する。

〔実　施　例〕

以下この発明を実施例に基づいて説明する。第１図はこ
の発明の実施例を示すブロック図で、ここに示された１
台のＵＰＳユニットが、図示されていない複数台の同定
格同型のＵＰＳユニットと並列に接続され図示されてい
ない１個の負荷に並列運転しながら給電している。ここ
に示した蓄電池１１は前記複数台の同定格同型のＵＰＳ
ユニ，トから並列に充電され、かつ交流電源側が停電の
際はこの一台の蓄電池１１が複数台の前記ＵＰＳユニッ
トのインバータ２に直流出力を給電し、負荷側へ交流出
力を供給する。

この第１図に示したＵＰＳユニットは、交流電源側より
入力された交流電力を整流器１によって直流に変換し、
その一部は充電電流となって直流遮断器１０を介して蓄
電池１１を充電し、残クはインバータ２で交流に変換さ
れて変圧器３とコンデンサー４を介して負荷に給電して
いる。整流器１の出力側に直流電圧検出器６が設けられ
、常時は蓄電池１１が接続されている回路に設けられた
直流電流検出器７で計測された電流と検出器６の電圧が
一諸になって電圧設定器９の電圧設定値と共に電圧調節
器８に入クここよりダートパルス発生回路に信号を入れ
て直流電圧の調整・制御を行っている。このＵ　Ｐ’　
Ｓユニットと蓄電池１１とを結ぶ回路に設けられた直流
電流検出器７は、蓄電池１１への充電電流の方向（極性
）とその大きさを検出している。整流器１の前記電圧調
整が変調を起こし直流電圧が上昇する異常が発生すると
、整流器１は他の正常なＵＰＳユニットの整流器よりも
過犬な充電電流で蓄電池１ｌを充電する異常状態となる
。このとき前記直流電圧検出器６は電圧の上昇を第１の
コンパレータ１３に伝え、直流電流検出器７は電流が正
方向に過大に流れているのを第２のコンパレータ１４に
伝える。この第１のコンｉｅレータ１３と第２のコンパ
レータ１４とが両者とも動作すると第１の異常検出器２
１でＡＮＤ条件が成立し、異常信号が発せられてダート
パルス回路５に入シ、ケ゛一トパルスの発生を停止一　
９　− させる。

次に整流器１の直流電圧が前述と逆に低下する異常が発
生すると、このＵＰＳユニットには他の正常に並列運転
している図示されてないＵＰＳユニットと蓄電池１１よ
ク電流が流し込まれ異常状態となる。このとき直流電圧
検出器６は電圧の低下を第３のコンパレータ１５に伝え
、直流電流検出器７は電流が逆方向に過大に流れている
のを第４のコンパレータ１６に伝える。この第３のコン
パレータ１５と第４のコンノぐレータ１６とが両者とも
動作すると第２の異常検出器２２でＡＮＤ条件が成立し
、異常信号が発せられてダートノクルス回路５に入シ、
ダートパルスの発生を停止させる。

いづれの異常状態が発生しても変調を起こした該当する
ＵＰＳユニットが運転停止して装置を保護できる。

〔発明の効果〕

この発明は前述のようにＵＰＳユニットの変調による異
常状態を検出するのに、整流器直流出力側の蓄電池に接
続される回路より直流電圧と直流１〇一 電流とを検出しているので、直流電流の流れる方向とそ
の大きさを安易に検出できて、直流電圧の高・低検出と
あいまって異常検出のＡＮＤ条件が箇単な回路で構築で
きるので交流電源側で電圧や電流を検出する前述の従来
例と較べて装置を小形、軽量、安価に製作できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる無停電電源システムの故障検出装
置をしめずブロック図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）交流電源より供給される交流電力を直流電力に変換
   する整流器と、この整流器により整流された直流電力を
   交流電力に変換して負荷に供給するインバータと、前記
   整流された直流電力の一部を充電する蓄電池とよりなる
   無停電電源装置ユニットを複数個、蓄電池を共通にして
   並列接続して同一の負荷に直流電力を供給するようにし
   た無停電電源システムにおいて、前記各ユニットに整流
   器の出力電圧を検出する電圧検出器と、蓄電池への入力
   電流もしくは蓄電池からの出力電流を検出する電流検出
   器と、前記電圧検出器の出力がある一定値を越えたとき
   動作する第１のコンパレータと、前記蓄電池への入力電
   流がある一定値を越えたとき動作する第２のコンパレー
   タと、前記電圧検出器の出力がある一定値を下回ったと
   き動作する第３のコンパレータと、前記蓄電池からの出
   力電流がある一定値を越えたとき動作する第４のコンパ
   レータと、前記第１のコンパレータと第２のコンパレー
   タとが同時に動作したとき出力する第１の異常検出器と
   、前記第３のコンパレータと第４のコンパレータとが同
   時に動作したとき出力する第２の異常検出器とを設けた
   ことを特徴とする無停電電源システムの故障検出装置。