JPH05268734A - バイパス回路を備えた無停電電源装置 - Google Patents

バイパス回路を備えた無停電電源装置

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JPH05268734A
JPH05268734A JP4062809A JP6280992A JPH05268734A JP H05268734 A JPH05268734 A JP H05268734A JP 4062809 A JP4062809 A JP 4062809A JP 6280992 A JP6280992 A JP 6280992A JP H05268734 A JPH05268734 A JP H05268734A
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JP
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power
inverter
self
switch
power supply
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JP4062809A
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English (en)
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Hitoshi Takada
均 高田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、バイパス回路を備えた無停
電電源装置において、商用電源が停電してインバ―タ給
電する際に、インバ―タの容量不足をコンバ―タで補う
ことにある。 【構成】 入力交流電源から交流電力を供給される自励
式コンバ―タと、該コンバ―タ或いは蓄電池から供給さ
れる直流を交流に変換するインバ―タと、該インバ―タ
と負荷との間に設けられる第1のスイッチと、負荷と自
励式コンバ―タの交流端子側との間に設けられる第2の
スイッチと、入力交流電源の停電等の異常を検出する停
電検出器と、停電検出器の動作時、自励式コンバ―タの
交流側を開路する開閉器と、停電検出器の動作後、自励
式コンバ―タをインバ―タ動作させ第2のスイッチを介
してインバ―タと並列運転させる手段とを具備したこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンバ―タ回路とイン
バ―タ回路を組合せた変換器と蓄電池で構成され、商用
電源の停電に際しても無停電で電力を供給することがで
きるバイパス回路を備えた無停電電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】商用電源から供給される交流を直流に変
換するコンバ―タと、このコンバ―タの出力てある直流
を交流に変換するインバ―タ及び商用電源の停電時或い
は瞬時電圧低下時にインバ―タに直流電力を供給する蓄
電池から成る無停電電源装置は安定した交流を得られる
ことから、数多く利用されている。無停電電源装置は一
般に電子計算機等の電源として用いられることが多く、
社会的にも重要な箇所に使用される場合が多い。
【0003】現在一般的に利用されているバイパス回路
を備えた無停電電源装置の構成を図3を参照して説明す
る。同図において、商用電源1から供給される交流電力
はサイリスタで構成される整流器3により直流電力に変
換され、所定の直流電圧で蓄電池4を充電すると共に、
インバ―タ5の入力になる。インバ―タ5にて直流より
交流へ変換された電力は一定電圧、一定周波数の質の高
い電力として、第1の切換イスッチ6を介し、負荷8に
供給される。
【0004】ここで整流器3、蓄電池4、インバ―タ
5、第1の切換スイッチ6及び第2の切換スイッチ7を
備えたバイパス回路で無停電電源装置(以下UPSと記
す)2を構成している。尚、整流器3の構成の一例とし
ては図4に示される回路が代表的である。
【0005】即ち、端子U,Vを介して供給される商用
電源1からの交流は、ブリッジ接続されたサイリスタ3
01U〜301Yの点弧位相を調整して所定の直流電圧
に変換され、更に、直流リアクトル302とコンデンサ
303から構成される直流フィルタ回路を通してリプル
電圧の少ない直流電圧に変換され、端子P,Nに出力さ
れる。
【0006】ここで無停電電源装置の電力の流れを中心
に説明を行う。先ず商用電源1の健全時、電力は整流器
3により直流に変換され、蓄電池4を充電すると共にイ
ンバ―タ5にて交流に逆変換し、第1の切換スイッチ6
を介して負荷8へ供給する。次に、商用電源1の停電
時、蓄電池4に蓄えられた直流エネルギをインバ―タ5
により交流に変換し負荷8には電力の中断なしに電力を
供給し続けることができる。本動作は蓄電池運転と呼ば
れる無停電電源の運転パタ―ンの一つである。又、上記
の動作において商用電源1が停電中の蓄電池運転では、
電力は蓄電池4より供給されるため整流器3はゲ―トブ
ロックし、商用電源復電に備えていることになる。
【0007】又、インバ―タ5の出力電圧を常時商用同
期させておくことにより万一インバ―タ5が故障した場
合、第2の切換スイッチ7により無瞬断でバイパス給電
に切換えることができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このような構成から成
る無停電電源装置において、停電時は商用電源1から負
荷8に電力供給することができないため、負荷には、蓄
電池4→インバ―タ5→第1の切換スイッチ6の経路で
給電することになる。このような状態で負荷が増大し、
その負荷容量に見合った容量を蓄電池4が備えていたと
しても、インバ―タが容量不足していれば、システムダ
ウンに至り、無停電電源装置は本来の停電時のバックア
ップシステムの使命を果せず、負荷給電を停止させてし
まう恐れがあった。
【0009】従って、本発明の目的は、前述の点に鑑み
なされたものであって、インバ―タの容量を増大させる
ことなく、整流器3を自励式コンバ―タにしてバイパス
回路から並列出力することにより、無停電電源装置の給
電能力及び過負荷耐量をアップしたバイパス回路を備え
た無停電電源装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記目的
は、交流を直流に或いは直流を交流に変換する自励式コ
ンバ―タと、該コンバ―タに交流電力を供給する入力交
流電源と、前記自励式コンバ―タの直流出力を交流に変
換するインバ―タと、前記入力交流電源の異常時に前記
インバ―タに直流を供給する蓄電池と、前記インバ―タ
と負荷との間に設けられる第1のスイッチと、前記負荷
と前記自励式コンバ―タの交流端子側との間に設けられ
る第2のスイッチを有するバイパス回路を備えた無停電
電源装置において、前記入力交流電源の停電等の異常を
検出する停電検出器と、前記自励式コンバ―タの交流端
子側と前記入力交流電源との間に設けられ、前記停電検
出器に応動し停電を検出した際に開路する開閉器と、前
記停電検出器に応動し、前記蓄電池を直流電源として前
記自励式コンバ―タをインバ―タ動作させ、且つ、前記
インバ―タ出力と同期した後前記第2のスイッチを閉路
する手段を具備することによって達成できる。
【0011】
【作用】前述のように構成することによって、入力交流
電源の停電時には、蓄電池の直流をインバ―タで交流に
変換して負荷に交流電力を給電すると共に、自励式コン
バ―タをインバ―タ動作させ、バイパス回路を介してイ
ンバ―タ出力と並列に負荷に給電することによって、装
置全体の過負荷耐量を上げることかできる。
【0012】
【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。
【0013】図1において、商用電源等の入力交流電源
1から供給される交流電力は、開閉器9を介して自励式
コンバ―タ10に供給される。自励式コンバ―タ10は
入力交流電源1から供給される交流電力を直流電力に変
換する機能と、蓄電池4から供給される直流電力を交流
電力に変換する機能を有しており、具体的には図2に示
すように構成されている。即ち、ブリッジ接続されたト
ランジスタ等のような自己消弧素子122U,122
V,122X,122Yと、これらの素子にそれぞれ逆
並列接続されるダイオ―ド123U,123V,123
X,123Yと、直流端子P,Nとの間に接続されるコ
ンデンサ124と、交流側回路に接続されるリアクトル
121から構成されている。そして、交流端子U,Vは
図1の開閉器9の負荷側に、直流端子P,Nはインバ―
タ5の直流端子側に接続される。
【0014】図2のように構成された自励式コンバ―タ
10は、入力交流電源1の健全時は入力交流電源1から
供給される交流電力を直流電力に変換し、蓄電池4を充
電すると共にインバ―タ5に直流電力を供給する。イン
バ―タ5によって変換された交流電力は、第1のスイッ
チ6を介して負荷8に給電される。
【0015】インバ―タ5によって負荷給電していると
き、第2のスイッチ7を開路状態にして、イバ―タ5を
入力交流電源に同期させておけば、万一インバ―タ5が
故障しても、第2のスイッチ7を閉路することによっ
て、負荷8には無瞬断でバイパス回路を介して入力交流
電源1から給電することができる。
【0016】11は、入力交流電源1の停電或いは瞬時
電圧低下等の異常を検出する停電検出器で、この停電検
出器11が入力交流電源1の停電或いは瞬時電圧低下等
の異常を検出して、開閉器9及び制御装置12に検出信
号を印加する。開閉器9は停電検出器11の出力に応動
して開路し、入力交流電源1と自励式コンバ―タ10と
の接続を遮断する。
【0017】制御装置12は、停電検出器11の出力が
印加されると自励式コンバ―タ10を自励式インバ―タ
として動作するように制御する。この際、制御装置12
は図示していないインバ―タ5の制御装置からの信号に
より、インバ―タ5の出力に自励式コンバ―タ10の出
力が同期するように制御する。次に、前述構成から成る
本発明の動作を説明する。
【0018】入力交流電源1が正常であれば、入力交流
電源1→開閉器9→自励式コンバ―タ10→インバ―タ
5→第1のスイッチ6→負荷8の経路で負荷8に電力が
供給されている。この状態では、第2のスイッチ7は開
路されており、インバ―タ5は入力交流電源1に同期す
るように図示していない制御装置によって制御されてい
る。
【0019】このような状態において、自励式コンバ―
タ10或いはインバ―タ5に故障が発生すれば、第2の
スイッチ7を閉路し、第1のスイッチ6を開路すること
によって、負荷8には無瞬断で入力交流電源1から交流
電力を供給し続けることができる。
【0020】次に、入力交流電源1→開閉器9→自励式
コンバ―タ10→インバ―タ5→第1のスイッチ6→負
荷8の経路で負荷8に電力を供給している時に、入力交
流電源1に停電或いは瞬時電圧低下等の異常が発生すれ
ば閉器9が開路され、自励式コンバ―タ10と入力交流
電源1側とは遮断されるが、インバ―タ5は蓄電池4か
ら供給される直流電力を交流電力に変換して第1のスイ
ッチ6を介して負荷8に交流電力を給電し続ける。
【0021】一方この時は、第2のスイッチ7は開路状
態で、自励式コンバ―タ10はインバ―タとして動作し
制御装置によって、その出力がインバ―タ5の出力に同
期するように制御され、インバ―タ5の出力に自励式コ
ンバ―タ10の出力が同期したことを図示しない同期検
出器によって検出されると、第2のスイッチ7は開路さ
れ、自励式コンバ―タ10はバイパス回路を介して、イ
ンバ―タ5と並列運転される。従って、自励式コンバ―
タ10の容量分だけ、過負荷耐量を上げることかでき
る。
【0022】
【発明の効果】以上説明のように、本発明によれば、商
用電源等の入力交流電源の停電時にインバ―タ給電して
いる期間に、自励式コンバ―タをインバ―タ運転して、
バイパス回路を介して、インバ―タと並列運転すること
によって、自励式コンバ―タの容量分だけ、過負荷耐量
を上げることかできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すバイパス回路を備えた
無停電電源装置のブロック図。
【図2】[図1]の無停電電源装置を構成する自励式コ
ンバ―タの具体的構成図。
【図3】従来のバイパス回路を備えた無停電電源装置の
ブロック図。
【図4】[図3]の無停電電源装置を構成する整流器の
具体的構成図。
【符号の説明】
1 …商用電源 2 …
UPS 3 …整流器 4 …
蓄電池 5 …インバ―タ 6 …
第1の切換スッチ 7 …第2の切換スイッチ 8 …
負荷 9 …開閉器 10 …
自励式コンバ―タ 11 …停電検出器 12 …
制御装置 122U〜Y …トランジスタ 123U〜Y…
ダイオ―ド 124 …コンデンサ 301U〜Y…
サイリスタ 302 …直流リアクトル 303 …
コンデンサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流を直流に或いは直流を交流に変
    換する自励式コンバ―タと、該コンバ―タに交流電力を
    供給する入力交流電源と、前記自励式コンバ―タの直流
    出力を交流に変換するインバ―タと、前記入力交流電源
    の異常時に前記インバ―タに直流を供給する蓄電池と、
    前記インバ―タと負荷との間に設けられる第1のスイッ
    チと、前記負荷と前記自励式コンバ―タの交流端子側と
    の間に設けられる第2のスイッチを有するバイパス回路
    を備えた無停電電源装置において、前記入力交流電源の
    停電等の異常を検出する停電検出器と、前記自励式コン
    バ―タの交流端子側と前記入力交流電源との間に設けら
    れ、前記停電検出器に応動し停電を検出した際に開路す
    る開閉器と、前記停電検出器に応動し、前記蓄電池を直
    流電源として前記自励式コンバ―タをインバ―タ動作さ
    せ、且つ、前記インバ―タ出力と同期した後前記第2の
    スイッチを閉路する手段を具備して成るバイパス回路を
    備えた無停電電源装置。
JP4062809A 1992-03-19 1992-03-19 バイパス回路を備えた無停電電源装置 Pending JPH05268734A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5786641A (en) * 1995-02-07 1998-07-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Failure detection system for detecting a failure in a power converter
JP2009232541A (ja) * 2008-03-21 2009-10-08 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 無停電電源装置及びその試験方法
CN114256959A (zh) * 2020-09-21 2022-03-29 Abb瑞士股份有限公司 用于控制不间断电源的方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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