JPH05211731A - Power supply - Google Patents
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- JPH05211731A JPH05211731A JP4015637A JP1563792A JPH05211731A JP H05211731 A JPH05211731 A JP H05211731A JP 4015637 A JP4015637 A JP 4015637A JP 1563792 A JP1563792 A JP 1563792A JP H05211731 A JPH05211731 A JP H05211731A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、商用電源等の第1の電
源または蓄電池や燃料電池等をエネルギ源とする第2の
電源を入力として安定な交流電力或いは直流電力を負荷
へ供給する電力変換装置を備えた電源装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power source for supplying stable AC power or DC power to a load by using a first power source such as a commercial power source or a second power source having an energy source such as a storage battery or a fuel cell as an input. The present invention relates to a power supply device including a conversion device.
【0002】[0002]
【従来の技術】コンピュータ等の重要負荷システムの電
源として、交流入力電源の停電時或いは瞬時電圧低下時
でも蓄電池を電源として安定な交流電力を供給する無停
電電源装置(以下、UPSと記す)が広く使われるよう
になってきている。特に近年UPSがあらゆる分野で使
われるようになったため、UPSの負荷も多様化し、要
求される電源特性も負荷ごとに少しずつ変ってきてい
る。図5は、従来この種のUPSの一例を示すブロック
図である。2. Description of the Related Art As a power source for an important load system such as a computer, an uninterruptible power supply unit (hereinafter referred to as UPS) which supplies stable AC power from a storage battery as a power source even when the AC input power source fails or has a momentary voltage drop. It is becoming widely used. In particular, since the UPS has been used in all fields in recent years, the load of the UPS has been diversified, and the required power supply characteristics are gradually changing for each load. FIG. 5 is a block diagram showing an example of a conventional UPS of this type.
【0003】同図において、1は交流入力電源、2は蓄
電池、3は交流入力を直流に変換すると共に蓄電池2を
充電する整流器、4はインバータ、5はインバータ4の
矩形波出力を正弦波に改善する交流フィルタ、6は予備
交流電源、7,8は半導体による切換スイッチ(サイリ
スタスイッチ)、9はコンピュータ等の負荷である。常
時は交流フィルタ5、切換スイッチ7を介してインバー
タ4で負荷9へ給電し、インバータ4の故障時あるいは
装置の保守点検時に切換スイッチ7より切換スイッチ8
へ無瞬断で切換えて予備交流電源6で給電し、故障回復
後あるいは保守点検後再び切換スイッチをインバータ4
の方に切換えて、負荷9へ連続的に給電出来るようにし
ている。In the figure, 1 is an AC input power source, 2 is a storage battery, 3 is a rectifier for converting the AC input into DC and charging the storage battery 2, 4 is an inverter, 5 is a rectangular wave output of the inverter 4 is a sine wave. An AC filter to be improved, 6 is a backup AC power source, 7 and 8 are semiconductor changeover switches (thyristor switches), and 9 is a load of a computer or the like. Normally, the load is supplied to the load 9 by the inverter 4 via the AC filter 5 and the changeover switch 7, and when the inverter 4 fails or the device is inspected for maintenance, the changeover switch 7 changes to the changeover switch 8.
Switch to the inverter 4 again after failure recovery or maintenance inspection after switching to
By switching to the above, the power can be continuously supplied to the load 9.
【0004】負荷9がコンピュータの場合、その電源部
はコンデンサインプット整流回路と呼ばれる非線形回路
で構成されることが多く、高調波を多く含んだ負荷電流
となる。また、コンピュータ等の負荷の多くは一般に電
源に対する要求特性としては、(1) 歪みの無い正弦波電
圧であること。 (2) 電圧変動が所定の値以下であること(例えば±10
%) であり、このためUPSとしては図示していない制御回
路によりインバータ4の出力を、上記の要求特性を十分
満足するような特性に制御している。When the load 9 is a computer, its power supply section is often composed of a non-linear circuit called a capacitor input rectifier circuit, and has a load current containing many harmonics. In addition, many of the loads of computers and the like generally require (1) sinusoidal voltage without distortion as required characteristics for the power supply. (2) The voltage fluctuation is less than a predetermined value (eg ± 10
Therefore, the UPS controls the output of the inverter 4 to a characteristic that sufficiently satisfies the above-mentioned required characteristics by a control circuit (not shown).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、負荷の
要求特性との協調に関し、近年のUPSの各種分野での
普及拡大に合わせて、UPSの技術課題を整理すると次
のようになる。However, regarding the cooperation with the required characteristics of the load, the technical problems of UPS are summarized as follows in accordance with the recent widespread spread of UPS in various fields.
【0006】(1) UPSの負荷も多様化し、負荷によっ
てその要求特性は少しずつ異っており又、その要求特性
も明らかになってきていることから、UPSも従来のよ
うに一元的な特性のみではなく負荷に応じた特性にする
必要がある。(1) The load of the UPS is diversified, and the required characteristics are slightly different depending on the load, and the required characteristics are becoming clear. Therefore, the UPS has a unified characteristic like the conventional one. It is necessary not only to make the characteristics according to the load.
【0007】(2) UPSの出力に対しても負荷の許容す
る限界と協調のとれた保護とし、蓄電池等も負荷の許容
する限界まで使用することにより、UPSの能力をフル
に引出して、小型で経済性の高いUPSシステムとする
必要がある。(2) For the output of UPS, the protection which is coordinated with the limit allowed by the load is taken into consideration, and the storage battery and the like are used up to the limit allowed by the load. Therefore, it is necessary to make the UPS system highly economical.
【0008】本発明は以上の点に鑑みなされたものであ
り、安定な電力を負荷へ供給する電力変換装置で構成さ
れた電源装置において、負荷の要求特性に対応した出力
特性にすると共に、蓄電池等電源装置の構成要素の能力
をフルに引出すことが可能な経済性の高い電源装置を提
供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and in a power supply device composed of a power converter for supplying stable power to a load, the power supply device has an output characteristic corresponding to the required characteristic of the load and a storage battery. An object of the present invention is to provide a highly economical power supply device capable of drawing out the capabilities of the components of the equal power supply device to the full.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、商用電源等の第1の電源、又は、蓄電池や
燃料電池等をエネルギ源とする第2の電源を入力として
安定な交流電力或いは直流電力を負荷へ供給する電力変
換装置を備えた電源装置において、前記負荷の要求する
電源特性パラメータまたは負荷の種類を入力するインタ
フェース手段、該インタフェース手段を介して入力され
た電源特性パラメータ又は負荷データからデータベース
を検索し前記電力変換装置に対する制御パラメータ、保
護パラメータを自動設定する演算手段、該演算手段によ
り自動設定された制御パラメータ及び保護パラメータを
基に前記電力変換装置の出力を制御する制御手段を具備
したことを特徴とするものである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention uses a first power source such as a commercial power source or a second power source having a storage battery, a fuel cell or the like as an energy source as a stable input. In a power supply device provided with a power converter for supplying AC power or DC power to a load, interface means for inputting a power supply characteristic parameter required by the load or a type of load, and power supply characteristic parameter input through the interface means Alternatively, a database is searched from the load data, and control means for the power conversion device and calculation means for automatically setting protection parameters, and output control of the power conversion device based on the control parameters and protection parameters automatically set by the calculation means It is characterized by comprising a control means.
【0010】[0010]
【作用】このような構成の電源装置にあっては、出力を
制御、保護するための最適パラメータが、インタフェー
ス手段を介して入力された負荷の要求特性パラメータま
たは負荷データから演算手段によりデータベースを基に
して自動設定され、負荷に対応した出力特性になるよう
電力変換装置を制御できるものである。In the power supply device having such a configuration, the optimum parameter for controlling and protecting the output is calculated from the required characteristic parameter of the load or the load data inputted through the interface means by the calculation means based on the database. The power converter can be controlled so that the output characteristics are automatically set and the output characteristics correspond to the load.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1のブロック図
を参照して説明する。図1において、図5と同一番号を
付した構成要素は、図5と同一機能を備えた構成要素で
あり、その説明は省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the block diagram of FIG. In FIG. 1, the constituent elements denoted by the same reference numerals as those in FIG. 5 are constituent elements having the same functions as those in FIG. 5, and description thereof will be omitted.
【0012】図1において、21は、負荷9の要求する
波形歪みや電圧変動等の電源特性パラメータを入力する
キーボード等のマンマシンインタフェース(以下単にM
MIと記す)、22はMMI21を介して入力された電
源特性パラメータからデータベースを検索しインバータ
4に対する出力波形基準や出力電圧異常検出レベルなど
の最適なパラメータ、保護パラメータを自動設定する制
御コンピータ、23は制御コンピータ22より自動設定
された制御パラメータ、保護パラメータを基にインバー
タ4を制御するインバータ制御回路である。In FIG. 1, reference numeral 21 denotes a man-machine interface (hereinafter simply referred to as M) such as a keyboard for inputting power supply characteristic parameters such as waveform distortion and voltage fluctuation required by the load 9.
MI), 22 is a control computer for automatically setting optimum parameters such as output waveform reference and output voltage abnormality detection level for the inverter 4 and protection parameters by searching a database from power source characteristic parameters input through the MMI 21, 23 Is an inverter control circuit for controlling the inverter 4 based on the control parameters and protection parameters automatically set by the control computer 22.
【0013】次に、上記のように構成された本発明の実
施例の作用について説明する。図2は制御コンピータ2
2の動作を説明するためのフローチャートである。制御
コンピータ22には、波形歪み、波形ピーク値、電圧変
動等の電源特性の組合せに対応したインバータ4の制御
基準のデータベースが入っており、MMI21を介して
入力された負荷9の要求電源特性から、このデータベー
スを検索し、インバータ4に対する出力電圧波形などの
制御基準を求める。同時に、インバータ4の出力電圧異
常検出等の保護検出パラメータについても最適なパラメ
ータを求める。このようにして、制御コンピュータ22
により求められた制御パラメータ、保護パラメータを基
にインバータ制御回路23がインバータ4の出力を制御
する。この結果、インバータ4の出力は、従来のように
一元的な特性に限定されることなく、負荷9に対応した
特性となるよう最適に制御される。Next, the operation of the embodiment of the present invention constructed as above will be described. 2 shows the control computer 2
6 is a flowchart for explaining the operation of No. 2. The control computer 22 includes a database of control references of the inverter 4 corresponding to combinations of power supply characteristics such as waveform distortion, waveform peak value, and voltage fluctuation. Then, the database is searched to obtain a control reference such as an output voltage waveform for the inverter 4. At the same time, optimum parameters are also obtained for protection detection parameters such as output voltage abnormality detection of the inverter 4. In this way, the control computer 22
The inverter control circuit 23 controls the output of the inverter 4 based on the control parameter and the protection parameter obtained by As a result, the output of the inverter 4 is optimally controlled so as to have a characteristic corresponding to the load 9 without being limited to a unitary characteristic as in the conventional case.
【0014】保護パラメータについても、例えば出力電
圧低下の検出を従来一元的に定格の−10%としていた
のに対し、負荷9によっては定格の−15%まで許容で
きるということでこのように設定すれば、交流入力電源
1の停電時の電池2の放電下限電圧もこれに合せて下げ
られることになり従来よりも蓄電池2の放電能力をフル
に引出すことができ、運転範囲を拡大できる。With respect to the protection parameter, for example, the detection of the output voltage drop is conventionally unitarily set to -10% of the rating, but depending on the load 9, up to -15% of the rating can be allowed. For example, the discharge lower limit voltage of the battery 2 at the time of power failure of the AC input power supply 1 can be lowered accordingly, so that the discharge capacity of the storage battery 2 can be more fully drawn and the operating range can be expanded.
【0015】このようにして、本実施例では、負荷の要
求電源特性に対応した制御パラメータ、保護パラメータ
を求めて、これを基準にしてインバータ4を制御するこ
とにより、負荷に対応した特性を得ると共に蓄電池等の
電源装置の構成要素の能力をフルに引出すことを可能に
して経済性の高い電源装置を構成することができる。図
1の実施例の制御コンピュータ22の動作として図2の
内容に対し、図3のようにMMI21を通じて負荷9の
タイプそのものを入力して、制御コンピュータ22に予
め入っているデータベースで同様に制御パラメータ、保
護パラメータを求めるように構成すれば更に使い易いシ
ステムとなる。As described above, in this embodiment, the control parameter and the protection parameter corresponding to the required power supply characteristic of the load are obtained, and the inverter 4 is controlled on the basis of the control parameter and the protection parameter to obtain the characteristic corresponding to the load. At the same time, it is possible to make full use of the capabilities of the constituent elements of the power supply device such as the storage battery, and to construct a power supply device with high economic efficiency. As the operation of the control computer 22 of the embodiment of FIG. 1, the type of the load 9 itself is inputted through the MMI 21 as shown in FIG. 3 to the contents of FIG. 2, and the control parameters are similarly stored in the database stored in the control computer 22 in advance. If the protection parameters are obtained, the system becomes easier to use.
【0016】又、負荷9は実際には複数の負荷で構成さ
れることが多いことから、図4に示すように各負荷ごと
の要求電源特性を制御コンピュータ22へ入力し、デー
タベースを検索すると共に各負荷ごとの要求電源特性に
もっとも適合した総合的な最適制御パラメータ、保護パ
ラメータを得るように構成することも可能である。この
場合、各負荷に優先順位を付けて各負荷ごとの重みを入
力して、いわゆるファジー制御的な処理(メンバシップ
関数)をするようにしてもよい。Further, since the load 9 is actually composed of a plurality of loads in many cases, the required power source characteristics for each load are input to the control computer 22 as shown in FIG. It is also possible to configure so as to obtain comprehensive optimum control parameters and protection parameters that best suit the required power supply characteristics for each load. In this case, each load may be prioritized and the weight for each load may be input to perform so-called fuzzy control-like processing (membership function).
【0017】更に図1の実施例では、インバータ4によ
る交流出力の電源装置としているがチョッパ等の他のタ
イプの電力変換装置による直流出力の電源装置に対して
も本発明を適用すれば同様な効果が得られる。Further, in the embodiment of FIG. 1, the AC output power supply device by the inverter 4 is used, but the same applies to the DC output power supply device by another type of power converter such as a chopper if the present invention is applied. The effect is obtained.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上説明のように、本発明によれば、安
定な電力を負荷へ供給する電力変換装置で構成された電
源装置において、多様化した負荷の要求電源特性に対応
した高品位の出力特性にすると共に蓄電池等の電源装置
の構成要素の能力をフルに引出すことが可能な経済性の
高い電源装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, in a power supply device composed of a power conversion device for supplying stable power to a load, a high-quality product corresponding to the required power supply characteristics of diversified loads can be obtained. It is possible to provide a highly economical power supply device that has output characteristics and can fully utilize the capabilities of the constituent elements of the power supply device such as a storage battery.
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】[図1]の実施例の制御コンピュータの動作を
説明するためのフローチャート。FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the control computer of the embodiment shown in FIG.
【図3】本発明の他の実施例としての制御コンピュータ
の動作を説明するためのフローチャート。FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of a control computer as another embodiment of the present invention.
【図4】本発明の更に他の実施例としての制御コンピュ
ータの動作を説明するためのフローチャート。FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the control computer as still another embodiment of the present invention.
【図5】従来の電源装置の構成例を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a conventional power supply device.
1 …交流入力電源 2 …蓄電池 3 …整流器 4 …インバータ 5 …交流フィルタ 6 …予備交流電源 7,8 …切換スイッチ 9 …負荷 21 …マンマシン・インタフェース 22 …制御コンピュータ 23 …インバータ制御回路 1 ... AC input power supply 2 ... Storage battery 3 ... Rectifier 4 ... Inverter 5 ... AC filter 6 ... Spare AC power supply 7, 8 ... Changeover switch 9 ... Load 21 ... Man-machine interface 22 ... Control computer 23 ... Inverter control circuit
Claims (2)
電池や燃料電池等をエネルギ源とする第2の電源を入力
として安定な交流電力或いは直流電力を負荷へ供給する
電力変換装置を備えた電源装置において、前記負荷の要
求する電源特性パラメータまたは負荷の種類を入力する
インタフェース手段、該インタフェース手段を介して入
力された電源特性パラメータ又は負荷データからデータ
ベースを検索し前記電力変換装置に対する制御パラメー
タ、保護パラメータを自動設定する演算手段、該演算手
段により自動設定された制御パラメータ、保護パラメー
タを基に前記電力変換装置の出力を制御する制御手段を
具備して成る電源装置。1. A power conversion device for supplying a stable AC power or DC power to a load by inputting a first power supply such as a commercial power supply or a second power supply using a storage battery, a fuel cell or the like as an energy source. In the power supply device, interface means for inputting a power supply characteristic parameter or load type required by the load, control parameters for the power conversion device by searching a database from the power supply characteristic parameter or load data input via the interface means A power supply device comprising: arithmetic means for automatically setting a protection parameter; control means for automatically controlling the output of the power converter based on the control parameter and the protection parameter automatically set by the arithmetic means.
電池や燃料電池等をエネルギ源とする第2の電源を入力
として安定な交流電力或いは直流電力を複数の負荷へ供
給する電力変換装置を備えた電源装置において、前記各
負荷ごとの要求電源特性パラメータ又は各負荷の種類を
入力するインタフェース手段、該インタフェース手段を
介して入力された各負荷の要求電源特性パラメータまた
は負荷データからデータベースを検索し前記電力変換装
置に対する総合的な制御パラメータ、保護パラメータを
自動設定する演算手段、該演算手段により自動設定され
た総合的な制御パラメータ、保護パラメータを基に前記
電力変換装置の出力を制御する制御手段を具備して成る
電源装置。2. A power converter for supplying stable AC power or DC power to a plurality of loads by inputting a first power supply such as a commercial power supply or a second power supply using a storage battery, a fuel cell or the like as an energy source. In a power supply device comprising: an interface unit for inputting required power supply characteristic parameters for each load or a type of each load; a database is searched from required power supply characteristic parameters for each load or load data input via the interface unit. Computation means for automatically setting comprehensive control parameters and protection parameters for the power converter, control for controlling output of the power converter based on the comprehensive control parameters and protection parameters automatically set by the computing means A power supply device comprising means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4015637A JPH05211731A (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Power supply |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4015637A JPH05211731A (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Power supply |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05211731A true JPH05211731A (en) | 1993-08-20 |
Family
ID=11894234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4015637A Pending JPH05211731A (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Power supply |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05211731A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013109761A1 (en) * | 2012-01-17 | 2013-07-25 | Texas Instruments Incorporated | System and method for power transfer control |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP4015637A patent/JPH05211731A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013109761A1 (en) * | 2012-01-17 | 2013-07-25 | Texas Instruments Incorporated | System and method for power transfer control |
US9001529B2 (en) | 2012-01-17 | 2015-04-07 | Texas Instruments Incorporated | System and method for power transfer control based on available input power |
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