JPH06311672A - Uninterruptible power-supply device - Google Patents

Uninterruptible power-supply device

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Publication number
JPH06311672A
JPH06311672A JP5094481A JP9448193A JPH06311672A JP H06311672 A JPH06311672 A JP H06311672A JP 5094481 A JP5094481 A JP 5094481A JP 9448193 A JP9448193 A JP 9448193A JP H06311672 A JPH06311672 A JP H06311672A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inverter
rectifier
supplied
power
load
Prior art date
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Pending
Application number
JP5094481A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Noda
誠 野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP5094481A priority Critical patent/JPH06311672A/en
Publication of JPH06311672A publication Critical patent/JPH06311672A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To repair the fault of a rectifier with time to spare. CONSTITUTION:While a device is normal and it is receiving commercial power- supply power, the commercial power-supply power is rectified by a rectifier 13 and converted into an alternating current by an inverter 14, and the laternating current is supplied to a load 17 (Fig. 1A). When the device is normal and a service interruption is caused, the direct current of a storage battery 18 is supplied to the inverter 14 and converted into an alternating current, and the alternating current is supplied to the load (Fig. 1B). When the device becomes faulty, the commercial power-supply power is supplied directly to the load 17 through a bypass 24 (Fig. 1C). When a service interruption is caused in this state, the direct current of the storage battery 18 is converted into an alternating current by the inverter 14, and the alternating current is supplied to the load (Fig. 1D). Consequently, as compared with a case where the rectifier becomes faulty and the output of the storage battery 18 is converted immediately by the inverter 14 and supplied to the load, it is not required to repair the rectifier in haste.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は商用電力を側路する回
路を備え、常時はインバータを通じて負荷へ電力を給電
する形式の無停電電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an uninterruptible power supply system of a type having a circuit for bypassing commercial power and always supplying power to a load through an inverter.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の無停電電源装置を図2A
に示す。図2Aにおいて無停電電源装置の入力端子11
は商用電源12に接続されるとともに、この入力端子は
整流器13に接続され、整流器13により商用電源12
よりの交流電力が整流されてインバータ14に供給され
る。インバータ14の出力はスイッチ15を通じ、更に
出力端子16を通じて負荷17に供給される。また端子
11よりの商用交流電力が充電器19を通じて蓄電池1
8に対して常に充電を行っている。蓄電池18の出力側
はスイッチ21を通じてインバータ14の入力側に接続
されている。また入力端子11と出力端子16との間に
はスイッチ23を介する側路24が構成されている。
2. Description of the Related Art A conventional uninterruptible power supply of this type is shown in FIG.
Shown in. In FIG. 2A, the input terminal 11 of the uninterruptible power supply device
Is connected to the commercial power supply 12, and this input terminal is connected to the rectifier 13.
AC power is rectified and supplied to the inverter 14. The output of the inverter 14 is supplied to the load 17 through the switch 15 and the output terminal 16. Further, the commercial AC power from the terminal 11 is supplied to the storage battery 1 through the charger 19.
8 is always charged. The output side of the storage battery 18 is connected to the input side of the inverter 14 through the switch 21. A bypass 24 is formed between the input terminal 11 and the output terminal 16 via the switch 23.

【0003】この無停電電源装置においては、装置自体
が正常で商用電源12の交流電力を受電している状態
(以下商用電力受電中と記す)においては、図3Aに実
線で示すように商用電源12よりの交流電力が整流器1
3で整流され、その整流出力がインバータ14により交
流に変換され、その交流電力がスイッチ15を通じて負
荷17に供給される。このようにして負荷17に電源電
力が供給される。
In this uninterruptible power supply system, when the device itself is normal and receives the AC power of the commercial power supply 12 (hereinafter referred to as receiving commercial power), the commercial power supply is as shown by the solid line in FIG. 3A. AC power from 12 is rectifier 1
3 is rectified, the rectified output is converted into alternating current by the inverter 14, and the alternating current power is supplied to the load 17 through the switch 15. In this way, the power supply power is supplied to the load 17.

【0004】この無停電電源装置が正常な状態において
商用電源12よりの交流電力が断になると、つまり停電
になると図3Bに実線で示すように、スイッチ21をオ
ンとすることによって常時充電されていた蓄電池18か
ら直流電力がインバータ14に供給され、そのインバー
タ14よりの交流電力がスイッチ15を通じて負荷17
に供給される。
When the AC power from the commercial power supply 12 is cut off in a normal state of this uninterruptible power supply, that is, when there is a power failure, the switch 21 is turned on to continuously charge the battery as shown by the solid line in FIG. 3B. DC power is supplied from the storage battery 18 to the inverter 14, and AC power from the inverter 14 is supplied to the load 17 through the switch 15.
Is supplied to.

【0005】商用電力受電中にこの無停電電源装置が故
障し、即ち、例えば整流器13が故障すると、図3Cに
実線で示すようにスイッチ21をオンとして蓄電池18
よりの直流電力がインバータ14に供給され、これより
交流電力が負荷17に供給される。この装置が故障状態
において蓄電池18の容量が所定値以下になると図3D
に実線で示すように、スイッチ23がオンとされて商用
電源電力が側路24を通じて負荷17に供給される。
If the uninterruptible power supply fails while receiving commercial power, that is, if the rectifier 13 fails, the switch 21 is turned on and the storage battery 18 is turned on as shown by the solid line in FIG. 3C.
DC power is supplied to the inverter 14, and AC power is supplied to the load 17 from the inverter 14. When the capacity of the storage battery 18 becomes less than or equal to a predetermined value in a failure state of this device, FIG.
As indicated by the solid line, the switch 23 is turned on, and the commercial power source power is supplied to the load 17 through the bypass 24.

【0006】ところで整流器13としては図2Bに示す
ように、ダイオード26をブリッジ接続した全波整流回
路の出力側に平滑回路27を接続して構成される。その
入力側と出力側にはそれぞれヒューズ31、32が設け
られている。或いは図2Cに示すように、IGBT等の
高速スイッチング素子33がブリッジ接続され、その出
力側に、つまり一対の対向するブリッジ接続点間にコン
デンサ34が接続されるとともに、これと異なる他の一
対のブリッジ接続点間がブリッジ入力側とされ、これに
商用電源電力が供給される。図2Cの整流器はアクティ
ブ整流回路であってインバータ14とほぼ同一構成であ
り、ブリッジの一方の対向アームのスイッチング素子
と、他方の対向アームのスイッチング素子とが交互にオ
ンとされて、入力商用交流電力が全波整流される。
By the way, as shown in FIG. 2B, the rectifier 13 is constructed by connecting a smoothing circuit 27 to the output side of a full-wave rectifier circuit in which a diode 26 is bridge-connected. Fuses 31 and 32 are provided on the input side and the output side, respectively. Alternatively, as shown in FIG. 2C, a high-speed switching element 33 such as an IGBT is bridge-connected, and a capacitor 34 is connected to the output side thereof, that is, between a pair of opposing bridge connection points, and another pair of other The bridge input side is between the bridge connection points, and commercial power is supplied to this. The rectifier of FIG. 2C is an active rectifier circuit and has substantially the same configuration as the inverter 14, and the switching element of one opposing arm of the bridge and the switching element of the other opposing arm are alternately turned on to input the commercial AC current. Electric power is full-wave rectified.

【0007】この従来に示した無停電電源装置において
は、正常に動作して商用電源を充電している状態におい
てもインバータ14を介して負荷に電力を供給してお
り、停電になったときもインバータ14を介して負荷に
電力を供給するし、つまり停電の有無に係わらず常時イ
ンバータ14を介して動作させ、その出力を負荷に供給
しているから常時インバータ給電形の無停電電源装置と
呼ばれる。
In the uninterruptible power supply device shown in the prior art, the power is supplied to the load through the inverter 14 even when the power supply is operating normally and the commercial power supply is being charged. Power is supplied to the load via the inverter 14, that is, it is always operated via the inverter 14 regardless of whether or not there is a power failure, and its output is supplied to the load. .

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来においては商用電
源を受電中において整流器13が故障すると、先に述べ
たように蓄電池18よりインバータ14を駆動する運転
となり、蓄電池18の電力容量はそれほど大きくないた
め、このような運転状態が5乃至10分程度経過すると
蓄電池18は十分な電力を供給することができなくな
り、この状態になると商用電力を側路24を通じて直接
負荷17へ供給して警報を出してインバータ14の動作
を停止している。従って、この状態において停電状態に
なると蓄電池18が放電してしまっているため、これに
よって負荷17に対し電力を供給することができず無停
電電源装置としての機能を果たさないことになり、負荷
に対し重大な影響を及ぼすことになる。またこのような
関係にあるため整流器13が故障すると蓄電池18の容
量が無くならない短い時間のうちに整流器13の故障の
修理をする必要があり、そのような緊急の修理を直ちに
できるように修理要員を待機させておくことは大変なこ
とであった。
In the prior art, when the rectifier 13 fails while receiving commercial power, the storage battery 18 drives the inverter 14 as described above, and the power capacity of the storage battery 18 is not so large. Therefore, when such an operating state passes for about 5 to 10 minutes, the storage battery 18 cannot supply sufficient electric power, and in this state, commercial power is directly supplied to the load 17 through the side path 24 to issue an alarm. The operation of the inverter 14 is stopped. Therefore, in this state, when the power failure occurs, the storage battery 18 is discharged, so that power cannot be supplied to the load 17 and the function as the uninterruptible power supply cannot be achieved. It will have a significant impact. Further, because of such a relationship, it is necessary to repair the failure of the rectifier 13 within a short time when the capacity of the storage battery 18 will not be lost if the rectifier 13 fails, and repair personnel will be able to immediately make such an emergency repair. It was hard to keep him waiting.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明によれば整流器
の故障を検出すると、その故障検出信号により整流器と
インバータとの接続が遮断され、また常時インバータ給
電運転モードからインバータ待機運転モードに切り換え
られる。
According to the present invention, when a failure of a rectifier is detected, the failure detection signal disconnects the connection between the rectifier and the inverter, and switches from the constant inverter feeding operation mode to the inverter standby operation mode. .

【0010】[0010]

【実施例】この発明の無停電電源装置のハードウエア上
の構成は図2Aに示した従来の装置とほぼ同様である
が、この発明においてはインバータ14及び直流スイッ
チ21の接続点と整流器13との間に切離し手段41が
挿入され、また図1に示すように各種の状態における動
作に違いがある。即ち、この無停電電源装置が正常で商
用電力を受電中は図1Aに実線で示すように商用電源電
力が整流器13で整流され、その整流出力がインバータ
14で交流電力に変換されて負荷17に供給される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The hardware configuration of the uninterruptible power supply of the present invention is almost the same as that of the conventional device shown in FIG. 2A. The separating means 41 is inserted between the two, and there are differences in the operation in various states as shown in FIG. That is, while this uninterruptible power supply is normal and receiving commercial power, the commercial power is rectified by the rectifier 13 as shown by the solid line in FIG. 1A, and the rectified output is converted into AC power by the inverter 14 and is supplied to the load 17. Supplied.

【0011】またこの無停電電源装置が正常状態におい
て商用電源電力が断になり、つまり停電になると図1B
に実線で示すようにスイッチ21がオンとされ、蓄電池
18の直流電力がインバータ14に供給され、これによ
って交流電力に変換されて負荷17に供給される。これ
ら図1A、図1Bに示す状態は従来と同様である。しか
し、整流器13が故障すると商用電源電力を受電中にお
いては図1Cに実線で示すように、切離し手段41によ
り整流器13はインバータ14から切離され、かつスイ
ッチ23がオンとされて側路24を通じて商用電源電力
が直接負荷17に供給される。この状態において停電状
態になると、図1Dに実線で示すようにスイッチ15及
び21がオンにされて、蓄電池18よりの直流電力がイ
ンバータ14で交流電力に変換されて負荷17に供給さ
れる。尚、図1Cの状態においてはインバータ14は動
作しないが、その制御回路は商用電源電力と同期して動
作しており、従って停電になって蓄電池18よりの電力
をインバータ14によって変換する際には、商用電源電
力と同期した状態でインバータ14より交流電力を負荷
17に供給することができる。つまり、整流器13が故
障すると商用電源電力が受電中は、その商用電力を負荷
に供給して、インバータ14は停止状態、つまり待機状
態とされ、停電になって始めてインバータを動作する。
即ち、整流器13が正常な場合は常時インバータ給電運
転とされるが、整流器13が故障した場合はインバータ
14を待機させた運転モードとなる。このインバータ待
機運転モードになると装置が故障であることの警報を出
し、その故障修理をうながす。整流器13の故障は、整
流器13の出力側に直列に挿入されたブレーカの補助接
点によるか、整流器13の出力側に過電圧検出リレー
と、不足電圧検出リレーとを設けて異常電圧を検出して
行えばよい。
Further, when the uninterruptible power supply is in a normal state, the commercial power supply power is cut off, that is, when a power failure occurs.
As indicated by the solid line, the switch 21 is turned on, and the DC power of the storage battery 18 is supplied to the inverter 14, thereby being converted into AC power and supplied to the load 17. The states shown in FIGS. 1A and 1B are the same as in the conventional case. However, when the rectifier 13 fails, the rectifier 13 is disconnected from the inverter 14 by the disconnecting means 41 and the switch 23 is turned on while receiving the commercial power, as shown by the solid line in FIG. The commercial power source power is directly supplied to the load 17. When a power failure occurs in this state, the switches 15 and 21 are turned on as shown by the solid line in FIG. 1D, and the DC power from the storage battery 18 is converted into AC power by the inverter 14 and supplied to the load 17. Although the inverter 14 does not operate in the state of FIG. 1C, its control circuit operates in synchronism with the commercial power supply power. The AC power can be supplied from the inverter 14 to the load 17 in synchronization with the commercial power supply. That is, when the rectifier 13 fails, the commercial power is supplied to the load while the commercial power is being received, the inverter 14 is brought into a stopped state, that is, a standby state, and the inverter is operated only after a power failure.
That is, when the rectifier 13 is normal, the inverter power supply operation is always performed, but when the rectifier 13 fails, the inverter 14 is in a standby mode. When this inverter standby operation mode is entered, a warning is issued that the device is out of order, and the problem is repaired. The failure of the rectifier 13 is due to an auxiliary contact of a breaker inserted in series on the output side of the rectifier 13, or an overvoltage detection relay and an undervoltage detection relay are provided on the output side of the rectifier 13 to detect an abnormal voltage. I'll do it.

【0012】[0012]

【発明の効果】以上述べたようにこの発明においては、
整流器13が故障するとインバータ待機運転モードとな
るため、その状態で商用電源電力が停電となっても蓄電
池18の電力をインバータで変換して負荷17に供給す
ることができる。従って、停電はそれほど頻繁に起こる
ことはなく、かつ長時間に渡ることもないため、整流器
13が故障した場合にそれほど緊急に整流器13を修理
する必要がなく、その修理要員を常に待機しておく必要
もなく、負荷システムの稼働の都合や修理要員の都合に
合わせて整流器の修復作業を行うことができる。尚、整
流器が故障しているあいだは、商用電源電力が直接負荷
に供給されるため無停電電源装置の1つの機能である安
定した電圧を負荷に供給する機能は失われるが、無停電
電源装置の本質的な機能である停電時に電力の供給を維
持するという第1の機能は失われない。従来において整
流器が故障し、蓄電池によるインバータ運転も、蓄電池
の放電により不可能になり、商用電源電力を直接負荷へ
供給している状態で停電になって、大きな影響をもたら
すようなことは生じない。
As described above, according to the present invention,
If the rectifier 13 fails, the inverter standby operation mode is entered, so that even if the commercial power supply fails in that state, the power of the storage battery 18 can be converted by the inverter and supplied to the load 17. Therefore, power failure does not occur very often and does not extend for a long time. Therefore, when the rectifier 13 fails, it is not necessary to repair the rectifier 13 so urgently, and the repair staff is always on standby. Rectifier repair work can be performed according to the convenience of operation of the load system and the convenience of repair personnel without the need. While the rectifier is out of order, commercial power is directly supplied to the load, so the function of supplying a stable voltage to the load, which is one of the functions of the uninterruptible power supply, is lost. The first function of maintaining the power supply during a power failure, which is an essential function of, is not lost. In the past, the rectifier failed, and the inverter operation with the storage battery was also impossible due to the discharge of the storage battery, and there was no major impact that would result in a power outage while supplying commercial power directly to the load. .

【0013】特に最近、図2Cに示すアクティブの整流
器においては素子数が多く、図2Bに示す整流器よりも
2倍程度も故障する率が多いが、このアクティブ整流器
は入力交流電力の力率の改善や、低次高調波の抑制に大
きな効果を発揮するため多用する傾向にあるが、上述し
たように故障しやすく、故障が生じると先に述べたよう
な問題が生じる恐れがあり、このような場合にこの発明
はより有効である。しかし、図2Bに示すダイオードを
使った整流器においても、やはり故障その他の問題があ
り、同様にこの発明は有効である。
Particularly, recently, the active rectifier shown in FIG. 2C has a large number of elements, and the failure rate is about twice as high as that of the rectifier shown in FIG. 2B. However, this active rectifier improves the power factor of the input AC power. Also, it tends to be used frequently because it exerts a great effect on suppression of low-order harmonics, but as described above, it is easy to fail, and if a failure occurs, the problems described above may occur. In this case, the present invention is more effective. However, even in the rectifier using the diode shown in FIG. 2B, there are still problems such as failure, and the present invention is similarly effective.

【0014】図2Cに示すように、整流器13の出力側
をダイオード36を通じてインバータ14と接続すると
整流器13が故障した場合は、ダイオード36によって
インバータ14及び蓄電池18から故障した整流器13
が切り離されることになる。この逆流防止用のダイオー
ド36の替わりにヒューズを用いてもよい。つまり、こ
のようなアクティブ整流器においては故障することは、
スイッチング素子33が短絡して大きな電流が流れ、従
って、ヒューズが溶断して切り離されることになる。ま
た整流器13が故障して運転モードがインバータ待機運
転モードになると、その事を表す表示が点灯するように
することが好ましい。
As shown in FIG. 2C, if the output side of the rectifier 13 is connected to the inverter 14 through the diode 36, and the rectifier 13 fails, the diode 36 causes the inverter 14 and the storage battery 18 to fail.
Will be separated. A fuse may be used in place of the diode 36 for preventing backflow. In other words, failure in such an active rectifier is
The switching element 33 is short-circuited and a large current flows, so that the fuse is melted and disconnected. Further, when the rectifier 13 fails and the operation mode becomes the inverter standby operation mode, it is preferable that the display indicating that is turned on.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施例において各種状態における負
荷への電力供給状態を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a power supply state to a load in various states according to an embodiment of the present invention.

【図2】Aはこの種の無停電電源装置を示すブロック
図、B及びCはその整流器13の例を示す接続図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing an uninterruptible power supply device of this type, and B and C are connection diagrams showing an example of a rectifier 13 thereof.

【図3】従来の無停電電源装置における各種状態におけ
る電流供給の状態を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a state of current supply in various states in the conventional uninterruptible power supply.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 商用電力を側路する回路を有する常時イ
ンバータ給電形の無停電電源装置において、 商用電力受電中において、インバータへ電力供給を行う
整流器の故障を検出する故障検出手段と、 その故障検出手段の故障検出信号によって上記整流器を
上記インバータから切り離す手段と、 上記故障検出信号によって上記無停電電源装置の動作を
常時インバータ給電モードからインバータ待機運転モー
ドに移行させる手段と、 を有する無停電電源装置。
1. A constant inverter power supply type uninterruptible power supply device having a circuit for bypassing commercial power, failure detecting means for detecting a failure of a rectifier for supplying power to an inverter while receiving commercial power, and failure thereof. An uninterruptible power supply having means for disconnecting the rectifier from the inverter by a failure detection signal of the detection means, and means for shifting the operation of the uninterruptible power supply device from the constant inverter power supply mode to the inverter standby operation mode by the failure detection signal. apparatus.
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