JPH05336683A - ビルディング・ブロック方式のups - Google Patents
ビルディング・ブロック方式のupsInfo
- Publication number
- JPH05336683A JPH05336683A JP4162034A JP16203492A JPH05336683A JP H05336683 A JPH05336683 A JP H05336683A JP 4162034 A JP4162034 A JP 4162034A JP 16203492 A JP16203492 A JP 16203492A JP H05336683 A JPH05336683 A JP H05336683A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- ups
- parallel
- input
- circuit
- Prior art date
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- Pending
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 供給する負荷容量に対応して高効率運転、冗
長運転可能なUPSを構築する。 【構成】 それぞれ独立した過電流保護回路、起動・停
止機能を備えた単位インバータ3i と単位コンバータ2
i より成る単位UPSモジュール1i を入力交流電源側
および交流出力電源側において複数台並列接続して構成
した。
長運転可能なUPSを構築する。 【構成】 それぞれ独立した過電流保護回路、起動・停
止機能を備えた単位インバータ3i と単位コンバータ2
i より成る単位UPSモジュール1i を入力交流電源側
および交流出力電源側において複数台並列接続して構成
した。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、情報伝送用の通信設
備、OA機器やFA機器等の無停電電源として使用され
る大容量のUPSに関するものである。
備、OA機器やFA機器等の無停電電源として使用され
る大容量のUPSに関するものである。
【0002】
【従来の技術】大容量のUPSを実現させるためには、
構成要素であるコンバータとインバータの電流容量を大
きくすることが肝要である。半導体スイッチング素子の
電流容量には制限があるので、UPSの電流容量を大き
くするためには半導体スイッチング素子の並列数を増加
させることによって対処していた。
構成要素であるコンバータとインバータの電流容量を大
きくすることが肝要である。半導体スイッチング素子の
電流容量には制限があるので、UPSの電流容量を大き
くするためには半導体スイッチング素子の並列数を増加
させることによって対処していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】電流容量の大きいダイ
オードは開発されているので大容量のコンバータは容易
に実現できるが、半導体スイッチング素子を多数並列接
続して大容量のインバータを実現するためには種々の問
題点があった。即ち、並列接続される半導体スイッチン
グ素子の特性を厳密に揃えることが必要であり、また、
この中の1個の素子の不具合でも装置全体を停止させな
くてはならず、冗長運転を行うためには負荷容量に対し
て過大な容量を持ったUPSを設置しなくてはならなか
った。さらに、大容量負荷に対応して設置されたUPS
においては、軽負荷運転が長期に亙って行われることが
判っていても、UPSの容量を調整して運転効率を高め
ることは出来なかった。この発明は、上述した問題点を
解決するためになされたものであって、負荷容量に対応
してUPSの供給容量を調整でき、かつ、UPSを構成
するコンバータやインバータの故障に対しても供給容量
の不足を生じないように対処できるビルディング・ブロ
ック方式のUPSを提供しようとするものである。
オードは開発されているので大容量のコンバータは容易
に実現できるが、半導体スイッチング素子を多数並列接
続して大容量のインバータを実現するためには種々の問
題点があった。即ち、並列接続される半導体スイッチン
グ素子の特性を厳密に揃えることが必要であり、また、
この中の1個の素子の不具合でも装置全体を停止させな
くてはならず、冗長運転を行うためには負荷容量に対し
て過大な容量を持ったUPSを設置しなくてはならなか
った。さらに、大容量負荷に対応して設置されたUPS
においては、軽負荷運転が長期に亙って行われることが
判っていても、UPSの容量を調整して運転効率を高め
ることは出来なかった。この発明は、上述した問題点を
解決するためになされたものであって、負荷容量に対応
してUPSの供給容量を調整でき、かつ、UPSを構成
するコンバータやインバータの故障に対しても供給容量
の不足を生じないように対処できるビルディング・ブロ
ック方式のUPSを提供しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、この発明によるビルディング・ブロック方式の
UPSは、入力回路と出力回路にそれぞれ過電流保護回
路を備え、かつ、それぞれ単独で起動・停止可能な単位
インバータおよび単位コンバータより成る単位UPSモ
ジュールを複数台並列接続すると共に共通の蓄電池電源
を備えて構成したUPSであって、それぞれの前記単位
コンバータを入力交流電源に並列接続すると共に、前記
単位インバータの出力側にそれぞれ設けたリアクタを介
して交流出力回路に並列接続して構成し、負荷容量の変
動に対応して前記単位UPSモジュールの並列接続数を
調整するものである。また、インバータを制御系を換え
ることにより変換した昇圧形の単位コンバータと前記単
位インバータより成る単位UPSモジュールを複数台組
み合わせて構成したUPSにおいては、前記単位コンバ
ータの入力側にもそれぞれリアクタを設けて入力交流電
源に並列接続して構成する。
ために、この発明によるビルディング・ブロック方式の
UPSは、入力回路と出力回路にそれぞれ過電流保護回
路を備え、かつ、それぞれ単独で起動・停止可能な単位
インバータおよび単位コンバータより成る単位UPSモ
ジュールを複数台並列接続すると共に共通の蓄電池電源
を備えて構成したUPSであって、それぞれの前記単位
コンバータを入力交流電源に並列接続すると共に、前記
単位インバータの出力側にそれぞれ設けたリアクタを介
して交流出力回路に並列接続して構成し、負荷容量の変
動に対応して前記単位UPSモジュールの並列接続数を
調整するものである。また、インバータを制御系を換え
ることにより変換した昇圧形の単位コンバータと前記単
位インバータより成る単位UPSモジュールを複数台組
み合わせて構成したUPSにおいては、前記単位コンバ
ータの入力側にもそれぞれリアクタを設けて入力交流電
源に並列接続して構成する。
【0005】
【作用】供給する負荷の容量に応じて単位UPSモジュ
ールの設置台数を調整することができ、また負荷容量が
変動する場合には、単位UPSモジュールの並列台数を
調整して高効率運転を計る。単位UPSモジュール内に
おせる故障発生のときはその単位UPSモジュールだけ
を選択停止させるが、重要負荷に対しては冗長運転を行
うことによって事故停止による供給支障を除くことがで
きる。
ールの設置台数を調整することができ、また負荷容量が
変動する場合には、単位UPSモジュールの並列台数を
調整して高効率運転を計る。単位UPSモジュール内に
おせる故障発生のときはその単位UPSモジュールだけ
を選択停止させるが、重要負荷に対しては冗長運転を行
うことによって事故停止による供給支障を除くことがで
きる。
【0006】
【実施例】以下、この発明に係る実施例を図面を参照し
ながら説明する。図1はこの発明による第1の実施例を
示すビルディング・ブロック方式のUPSのブロック図
であり、n台の単位UPSモジュール11 ,12 ,…1
n によって構成している。それぞれの単位UPSモジュ
ール1i は単位コンバータ2i と単位インバータ3i を
直列接続して構成しており、蓄電池4はn台の単位UP
Sモジュールに共通の予備電源である。ここで、各番号
に付加されているiは1〜nを示す任意の数とする。ま
た、それぞれの前記単位UPSモジュール1i は単位コ
ンバータ2iを介して入力交流電源に並列接続されてお
り、単位インバータ3i の出力側にそれぞれ設けたリア
クタ5i を介して交流出力回路に並列接続されている。
ながら説明する。図1はこの発明による第1の実施例を
示すビルディング・ブロック方式のUPSのブロック図
であり、n台の単位UPSモジュール11 ,12 ,…1
n によって構成している。それぞれの単位UPSモジュ
ール1i は単位コンバータ2i と単位インバータ3i を
直列接続して構成しており、蓄電池4はn台の単位UP
Sモジュールに共通の予備電源である。ここで、各番号
に付加されているiは1〜nを示す任意の数とする。ま
た、それぞれの前記単位UPSモジュール1i は単位コ
ンバータ2iを介して入力交流電源に並列接続されてお
り、単位インバータ3i の出力側にそれぞれ設けたリア
クタ5i を介して交流出力回路に並列接続されている。
【0007】図2はこの発明による第2の実施例を示す
ビルディング・ブロック方式のUPSのブロック図であ
り、n台の単位UPSモジュール1* 1 ,1* 2 ,…1
* nによって構成している。それぞれの単位UPSモジ
ュール1* i はインバータを制御系を換えることによっ
て変換した昇圧形の単位コンバータ2* i と第1の実施
例におけるものと同じ単位インバータ3i によって構成
されており、それぞれの単位UPSモジュール1i は入
力側にリアクタ6i を設けた単位コンバータ2* i を介
して入力交流電源に並列接続されている。また、単位イ
ンバータ3i の出力側にそれぞれ設けたリアクタ5i を
介して交流出力回路に並列接続されている。即ち、第2
の実施例においては、ビルディング・ブロック方式のU
PSを構成するそれぞれの単位UPSモジュールの入力
側と出力側にリアクタを備えており、それぞれの単位コ
ンバータも単位インバータを位相制御によって変換した
ものである。
ビルディング・ブロック方式のUPSのブロック図であ
り、n台の単位UPSモジュール1* 1 ,1* 2 ,…1
* nによって構成している。それぞれの単位UPSモジ
ュール1* i はインバータを制御系を換えることによっ
て変換した昇圧形の単位コンバータ2* i と第1の実施
例におけるものと同じ単位インバータ3i によって構成
されており、それぞれの単位UPSモジュール1i は入
力側にリアクタ6i を設けた単位コンバータ2* i を介
して入力交流電源に並列接続されている。また、単位イ
ンバータ3i の出力側にそれぞれ設けたリアクタ5i を
介して交流出力回路に並列接続されている。即ち、第2
の実施例においては、ビルディング・ブロック方式のU
PSを構成するそれぞれの単位UPSモジュールの入力
側と出力側にリアクタを備えており、それぞれの単位コ
ンバータも単位インバータを位相制御によって変換した
ものである。
【0008】次に、第1の実施例と第2の実施例に共通
の単位インバータの回路構成を図3と図4によって説明
する。図3はフィードバック回路を備えていない3相単
位インバータの電気回路図であり、図4はフィードバッ
ク回路を備えた3相単位インバータの電気回路図であ
る。
の単位インバータの回路構成を図3と図4によって説明
する。図3はフィードバック回路を備えていない3相単
位インバータの電気回路図であり、図4はフィードバッ
ク回路を備えた3相単位インバータの電気回路図であ
る。
【0009】図3において、3相のブリッジ回路を構成
する半導体スイッチング素子111〜113 ,121 〜
123 はゲート回路141 〜143 によってオン/オフ
制御される。前記3相ブリッジ回路の出力側にはヒュー
ズ161 〜163 ,ホールCT171 〜173 を介して
リアクタ181 〜183 が接続されており、DC入力側
には並列コンデンサ19とヒューズ20,ホールCT2
1が接続されている。ヒューズ161 〜163 と20、
ホールCT171 〜173 と21において検出された故
障信号(ヒューズ断や過電流検出によってオフとなる信
号)は各相ゲートパルス信号と共にANDゲート151
〜153 へ入力され、ゲート回路141 〜143 へのゲ
ートパルス信号をオン/オフ制御する。
する半導体スイッチング素子111〜113 ,121 〜
123 はゲート回路141 〜143 によってオン/オフ
制御される。前記3相ブリッジ回路の出力側にはヒュー
ズ161 〜163 ,ホールCT171 〜173 を介して
リアクタ181 〜183 が接続されており、DC入力側
には並列コンデンサ19とヒューズ20,ホールCT2
1が接続されている。ヒューズ161 〜163 と20、
ホールCT171 〜173 と21において検出された故
障信号(ヒューズ断や過電流検出によってオフとなる信
号)は各相ゲートパルス信号と共にANDゲート151
〜153 へ入力され、ゲート回路141 〜143 へのゲ
ートパルス信号をオン/オフ制御する。
【0010】なお、図1における単位コンバータ2i は
スイッチング電源を備えた通常形のコンバータであるの
で説明は省略する。
スイッチング電源を備えた通常形のコンバータであるの
で説明は省略する。
【0011】図4において、3相ブリッジ回路を構成す
る半導体スイッチング素子,ゲート回路,ANDゲー
ト,交流出力回路に設けられたヒューズ,ホールCT,
リアクタおよびDC入力回路に並列接続されたコンデン
サは図3において説明したものと同一であるので説明は
省略する。3相ブリッジ回路からの交流出力回路に設け
られた各相の電圧検出回路221 〜223 の検出信号は
フィードバックされて加算回路251 〜253 において
各相の電圧指令信号と合算され、前記加算回路251 〜
253 の出力信号は補償回路241 〜243 を介してオ
ペアンプ231 〜233 の非反転入力端子に入力する。
前記オペアンプ231 〜233 の反転入力端子には三角
波(搬送パルス)が入力しており、このオペアンプ23
1 〜233の出力信号は故障信号を入力するANDゲー
ト151 〜153 を介してゲート回路141 〜143 へ
のゲートパルス信号をオン/オフ制御する。
る半導体スイッチング素子,ゲート回路,ANDゲー
ト,交流出力回路に設けられたヒューズ,ホールCT,
リアクタおよびDC入力回路に並列接続されたコンデン
サは図3において説明したものと同一であるので説明は
省略する。3相ブリッジ回路からの交流出力回路に設け
られた各相の電圧検出回路221 〜223 の検出信号は
フィードバックされて加算回路251 〜253 において
各相の電圧指令信号と合算され、前記加算回路251 〜
253 の出力信号は補償回路241 〜243 を介してオ
ペアンプ231 〜233 の非反転入力端子に入力する。
前記オペアンプ231 〜233 の反転入力端子には三角
波(搬送パルス)が入力しており、このオペアンプ23
1 〜233の出力信号は故障信号を入力するANDゲー
ト151 〜153 を介してゲート回路141 〜143 へ
のゲートパルス信号をオン/オフ制御する。
【0012】上述した3相ブリッジ回路を構成する半導
体スイッチング素子は各素子の特性を合わせる必要がな
い範囲(1個または2個並列)で単位インバータを構成
し、素子のバラツキが大きいときは図4において説明し
たように単位インバータごとにフィードバック回路を設
けることで単位インバータの特性を調整し、この発明に
よるビルディング・ブロック方式のUPSを構成するそ
れぞれの単位UPSの特性を揃える。また、単位インバ
ータの出力側に設けたリアクタおよび昇圧形コンバータ
の入力側に設けたリアクタもそれぞれの単位UPSモジ
ュールの特性を調整するのに役立てる。
体スイッチング素子は各素子の特性を合わせる必要がな
い範囲(1個または2個並列)で単位インバータを構成
し、素子のバラツキが大きいときは図4において説明し
たように単位インバータごとにフィードバック回路を設
けることで単位インバータの特性を調整し、この発明に
よるビルディング・ブロック方式のUPSを構成するそ
れぞれの単位UPSの特性を揃える。また、単位インバ
ータの出力側に設けたリアクタおよび昇圧形コンバータ
の入力側に設けたリアクタもそれぞれの単位UPSモジ
ュールの特性を調整するのに役立てる。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によるビ
ルディング・ブロック方式のUPSは、それぞれ独立し
た過電流保護回路、起動・停止機能を備えた単位インバ
ータと単位コンバータより成る単位UPSモジュールを
入力交流電源側および交流出力回路側において複数台並
列接続して構成したものである。従って、供給する負荷
容量に応じて単位UPSモジュールの並列接続台数を調
整することによって高効率運転を計り、内部故障が発生
した単位UPSモジュールのみを切り離すことによって
システムの全停を避けることができ、また、重要負荷に
対しては冗長運転によって供給支障を除くことができ
る。
ルディング・ブロック方式のUPSは、それぞれ独立し
た過電流保護回路、起動・停止機能を備えた単位インバ
ータと単位コンバータより成る単位UPSモジュールを
入力交流電源側および交流出力回路側において複数台並
列接続して構成したものである。従って、供給する負荷
容量に応じて単位UPSモジュールの並列接続台数を調
整することによって高効率運転を計り、内部故障が発生
した単位UPSモジュールのみを切り離すことによって
システムの全停を避けることができ、また、重要負荷に
対しては冗長運転によって供給支障を除くことができ
る。
【図1】この発明の第1の実施例を示すビルディング・
ブロック方式のUPSのブロック図。
ブロック方式のUPSのブロック図。
【図2】第2の実施例を示すブロック図。
【図3】この発明によるビルディング・ブロック方式の
UPSを構成する単位インバータの電気回路図。
UPSを構成する単位インバータの電気回路図。
【図4】フィードバック回路を備えた単位インバータの
電気回路図。
電気回路図。
1 単位UPSモジュール 2 単位コンバータ 3 単位インバータ 4 蓄電池 5,6 リアクタ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年6月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図3】
【図2】
【図4】
Claims (2)
- 【請求項1】 入力回路と出力回路にそれぞれ過電流保
護回路を備え、かつ、それぞれ単独で起動・停止可能な
単位インバータおよび単位コンバータより成る単位UP
Sモジュールを複数台並列接続して構成すると共に、共
通の蓄電池電源を備えたUPSであって、 それぞれの前記単位UPSモジュールは、単位コンバー
タを介して入力交流電源に並列接続すると共に単位イン
バータの出力回路にそれぞれ設けた当価的リアクタを介
して交流出力回路に並列接続し、供給する負荷容量に応
じて前記単位UPSモジュールの並列台数を調整できる
ことを特徴とするビルディング・ブロック方式のUP
S。 - 【請求項2】 制御系を換えることにより単位インバー
タから変換した昇圧形の単位コンバータを備えた単位U
PSモジュールであって、それぞれの前記単位コンバー
タの入力回路に設けたリアクタを介して入力交流電源に
並列接続したことを特徴とする請求項1に記載のビルデ
ィング・ブロック方式のUPS。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4162034A JPH05336683A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | ビルディング・ブロック方式のups |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4162034A JPH05336683A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | ビルディング・ブロック方式のups |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05336683A true JPH05336683A (ja) | 1993-12-17 |
Family
ID=15746829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4162034A Pending JPH05336683A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | ビルディング・ブロック方式のups |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05336683A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1074865C (zh) * | 1995-10-11 | 2001-11-14 | 英威泰克经营公司 | 不间断电源及为电气设备提供不间断电源的方法 |
CN1333507C (zh) * | 2002-09-11 | 2007-08-22 | 艾默生网络能源有限公司 | 并联不间断电源系统及其启动方法 |
EP1833138A2 (en) * | 2006-03-10 | 2007-09-12 | EATON Corporation | Nested redundant uninterruptible power supply apparatus and methods |
CN100352126C (zh) * | 2004-04-01 | 2007-11-28 | 台达电子工业股份有限公司 | 使用一共享电池的紧急电源供应系统及其输入电流平衡法 |
CN100388588C (zh) * | 2006-06-01 | 2008-05-14 | 华为技术有限公司 | 一种设备供电的方法及系统 |
JP2010110120A (ja) * | 2008-10-30 | 2010-05-13 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 交流電源システム |
EP2939327A4 (en) * | 2012-12-26 | 2016-06-01 | Schneider Electric It Corp | ADAPTIVE PERFORMANCE AVAILABILITY CONTROL |
-
1992
- 1992-05-28 JP JP4162034A patent/JPH05336683A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1074865C (zh) * | 1995-10-11 | 2001-11-14 | 英威泰克经营公司 | 不间断电源及为电气设备提供不间断电源的方法 |
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CN100388588C (zh) * | 2006-06-01 | 2008-05-14 | 华为技术有限公司 | 一种设备供电的方法及系统 |
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EP2939327A4 (en) * | 2012-12-26 | 2016-06-01 | Schneider Electric It Corp | ADAPTIVE PERFORMANCE AVAILABILITY CONTROL |
US10230263B2 (en) | 2012-12-26 | 2019-03-12 | Schneider Electric It Corporation | Adaptive power availability controller |
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