JPH07336912A - 無停電電源装置およびその制御方法 - Google Patents
無停電電源装置およびその制御方法Info
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- JPH07336912A JPH07336912A JP6154372A JP15437294A JPH07336912A JP H07336912 A JPH07336912 A JP H07336912A JP 6154372 A JP6154372 A JP 6154372A JP 15437294 A JP15437294 A JP 15437294A JP H07336912 A JPH07336912 A JP H07336912A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 蓄電池が切り離された状態で外乱が発生して
直流電圧が変動しても、変動後の直流電圧が順変換器や
逆変換器の定格を外れないようにする。 【構成】 遮断器６が開放されて直流伝送路１０から蓄
電池８が切り離されると、これが補助接点７により検出
され、アナログスイッチ２０によって分圧抵抗１９が短
絡される。これによって基準電圧Ｖref がＶref1からＶ
ref2へ低下すると、これに応じて順変換器２の出力電圧
も低下する。基準電圧Ｖref2は、順変換器２の出力電圧
が順変換器２や逆変換器３の定格の中心値近傍まで低下
する値となるように設定されている。
直流電圧が変動しても、変動後の直流電圧が順変換器や
逆変換器の定格を外れないようにする。 【構成】 遮断器６が開放されて直流伝送路１０から蓄
電池８が切り離されると、これが補助接点７により検出
され、アナログスイッチ２０によって分圧抵抗１９が短
絡される。これによって基準電圧Ｖref がＶref1からＶ
ref2へ低下すると、これに応じて順変換器２の出力電圧
も低下する。基準電圧Ｖref2は、順変換器２の出力電圧
が順変換器２や逆変換器３の定格の中心値近傍まで低下
する値となるように設定されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は無停電電源装置およびそ
の制御方法に係り、特に、蓄電池が切り離されている状
態でも安定した運転を継続することを可能にした無停電
電源装置およびその制御方法に関する。
の制御方法に係り、特に、蓄電池が切り離されている状
態でも安定した運転を継続することを可能にした無停電
電源装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近の通信および情報処理装置などで
は、瞬時の停電も許されないものが多いことから、極め
て信頼性の高い電源として無停電電源装置が一般に広く
使用されている。無停電電源装置としては、例えば電気
書院発行の『無停電電源装置 しくみと種類と使い方；
地福順人著』の第４７〜４９頁において「ＵＰＳの代表
的なシステム構成」と題して論じられているように、商
用交流電源の出力電圧を順変換器（整流装置）で直流に
変換して直流伝送路上に出力し、この直流電圧で蓄電池
を浮動充電すると共に、逆変換器（インバ−タ）を駆動
して直流電圧を商用周波交流に再変換して出力し、商用
交流電源が停電して直流電圧の供給が停止すると、逆変
換器は蓄電池の出力電圧を交流に再変換して出力する構
成が知られている。
は、瞬時の停電も許されないものが多いことから、極め
て信頼性の高い電源として無停電電源装置が一般に広く
使用されている。無停電電源装置としては、例えば電気
書院発行の『無停電電源装置 しくみと種類と使い方；
地福順人著』の第４７〜４９頁において「ＵＰＳの代表
的なシステム構成」と題して論じられているように、商
用交流電源の出力電圧を順変換器（整流装置）で直流に
変換して直流伝送路上に出力し、この直流電圧で蓄電池
を浮動充電すると共に、逆変換器（インバ−タ）を駆動
して直流電圧を商用周波交流に再変換して出力し、商用
交流電源が停電して直流電圧の供給が停止すると、逆変
換器は蓄電池の出力電圧を交流に再変換して出力する構
成が知られている。
【０００３】蓄電池に対する浮動充電は逆変換器の運転
中に行われるため、順変換器は出力電圧の一定電圧制御
を行っており、その電圧は常に蓄電池の浮動充電電圧に
設定されている。
中に行われるため、順変換器は出力電圧の一定電圧制御
を行っており、その電圧は常に蓄電池の浮動充電電圧に
設定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】順変換器と逆変換器と
を結ぶ直流電圧の伝送路に蓄電池が接続されている状態
では、外乱によって直流電圧が変動しても蓄電池が外乱
を静める働きをするため、変動した直流電圧が逆変換器
の最大定格を超えてしまうようなことはない。しかしな
がら、保守点検などにより蓄電池が切り離された状態で
の運転中に外乱が生じると、蓄電池による外乱抑制が期
待できないために直流電圧の変動が大きくなってしま
う。
を結ぶ直流電圧の伝送路に蓄電池が接続されている状態
では、外乱によって直流電圧が変動しても蓄電池が外乱
を静める働きをするため、変動した直流電圧が逆変換器
の最大定格を超えてしまうようなことはない。しかしな
がら、保守点検などにより蓄電池が切り離された状態で
の運転中に外乱が生じると、蓄電池による外乱抑制が期
待できないために直流電圧の変動が大きくなってしま
う。
【０００５】一方、蓄電池の端子電圧は充電状態が最も
高く放電終止時が最も低い。このため逆変換器は、直流
入力電圧が下は蓄電池の放電終止電圧から上は蓄電池の
浮動充電電圧までの範囲で変動しても、安定して動作す
るように設計されている。しかしながら、従来では直流
電圧が常に動作範囲の最も高い領域で運転されるよう設
計されていた。したがって、上記のように蓄電池が切り
離された状態では、外乱により直流電圧が上昇する方向
に変動してしまうと、逆変換器の最大定格を簡単に越え
てしまう可能性があった。
高く放電終止時が最も低い。このため逆変換器は、直流
入力電圧が下は蓄電池の放電終止電圧から上は蓄電池の
浮動充電電圧までの範囲で変動しても、安定して動作す
るように設計されている。しかしながら、従来では直流
電圧が常に動作範囲の最も高い領域で運転されるよう設
計されていた。したがって、上記のように蓄電池が切り
離された状態では、外乱により直流電圧が上昇する方向
に変動してしまうと、逆変換器の最大定格を簡単に越え
てしまう可能性があった。
【０００６】図３は、従来の無停電電源装置において外
乱が発生した際に直流電圧が変動する様子を示した図で
ある。浮動充電電圧ＶDC1 （例えば、２２３Ｖ）で運転
中に時刻ｔ1 で蓄電池が切り離されても、順変換器は出
力電圧を浮動充電電圧ＶDC1に保ったまま運転を継続す
るため、時刻ｔ2 で外乱が発生して直流電圧が３０Ｖ上
昇してしまうと、直流電圧が２５３Ｖまで上昇し、順変
換器や逆変換器の最大定格ＶH （２４５Ｖ）を超えて装
置が停止してしまう。
乱が発生した際に直流電圧が変動する様子を示した図で
ある。浮動充電電圧ＶDC1 （例えば、２２３Ｖ）で運転
中に時刻ｔ1 で蓄電池が切り離されても、順変換器は出
力電圧を浮動充電電圧ＶDC1に保ったまま運転を継続す
るため、時刻ｔ2 で外乱が発生して直流電圧が３０Ｖ上
昇してしまうと、直流電圧が２５３Ｖまで上昇し、順変
換器や逆変換器の最大定格ＶH （２４５Ｖ）を超えて装
置が停止してしまう。
【０００７】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決し、蓄電池が切り離された状態で外乱が発生し
て直流電圧が上昇あるいは降下しても、変動後の直流電
圧が順変換器や逆変換器の定格を外れないようにした無
停電電源装置およびその制御方法を提供することにあ
る。
点を解決し、蓄電池が切り離された状態で外乱が発生し
て直流電圧が上昇あるいは降下しても、変動後の直流電
圧が順変換器や逆変換器の定格を外れないようにした無
停電電源装置およびその制御方法を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、順変換器と逆変換器とを結ぶ直流
伝送路から蓄電池が切り離されると、蓄電池が接続され
ていたときよりも順変換器の出力電圧を低くするように
した点に特徴がある。
ために、本発明では、順変換器と逆変換器とを結ぶ直流
伝送路から蓄電池が切り離されると、蓄電池が接続され
ていたときよりも順変換器の出力電圧を低くするように
した点に特徴がある。
【０００９】
【作用】上記した構成によれば、直流伝送路から蓄電池
が切り離されており、蓄電池による外乱抑制の効果が期
待できない状態では、直流電圧が予め低く抑えられるの
で、直流電圧を上昇させるような外乱が生じたとして
も、上昇後の直流電圧が最大定格を越えてしまう可能性
は極めて低くなる。
が切り離されており、蓄電池による外乱抑制の効果が期
待できない状態では、直流電圧が予め低く抑えられるの
で、直流電圧を上昇させるような外乱が生じたとして
も、上昇後の直流電圧が最大定格を越えてしまう可能性
は極めて低くなる。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。図１は、本発明の第１実施例である無停電電源装置
の主要部の構成を示したブロック図であり、ここでは、
本発明の説明に必要な構成のみを示している。
る。図１は、本発明の第１実施例である無停電電源装置
の主要部の構成を示したブロック図であり、ここでは、
本発明の説明に必要な構成のみを示している。
【００１１】順変換器２は、商用交流電源１から供給さ
れる交流電圧ＶAC1 を、後述する直流電圧制御信号Ｓ1
に応じた直流電圧ＶDCに変換して出力する。順変換器２
の出力は直流電圧の伝送路１０を介して逆変換器３と接
続されている。直流伝送路１０には、遮断器６を介して
蓄電池８が接続されている。逆変換器３は、順変換器２
または蓄電池８から供給される直流電圧ＶDCまたはＶBA
を交流電圧ＶAC2 に変換する。交流電圧ＶAC2 は遮断器
４を介して負荷装置５に供給される。
れる交流電圧ＶAC1 を、後述する直流電圧制御信号Ｓ1
に応じた直流電圧ＶDCに変換して出力する。順変換器２
の出力は直流電圧の伝送路１０を介して逆変換器３と接
続されている。直流伝送路１０には、遮断器６を介して
蓄電池８が接続されている。逆変換器３は、順変換器２
または蓄電池８から供給される直流電圧ＶDCまたはＶBA
を交流電圧ＶAC2 に変換する。交流電圧ＶAC2 は遮断器
４を介して負荷装置５に供給される。
【００１２】商用交流電源１から正規の交流電圧ＶAC1
が供給されている状態では、順変換器２は逆変換器３に
直流電圧ＶDCを供給すると共に蓄電池８を充電する。商
用交流電源１が停電して交流電圧ＶAC1 の供給が停止す
ると、順変換器２は停止するが蓄電池８から直流電圧Ｖ
BAが逆変換器３へ供給されるので、逆変換器３は交流電
圧ＶAC2 を出力し続け、負荷装置５は運転を継続するこ
とが可能になる。
が供給されている状態では、順変換器２は逆変換器３に
直流電圧ＶDCを供給すると共に蓄電池８を充電する。商
用交流電源１が停電して交流電圧ＶAC1 の供給が停止す
ると、順変換器２は停止するが蓄電池８から直流電圧Ｖ
BAが逆変換器３へ供給されるので、逆変換器３は交流電
圧ＶAC2 を出力し続け、負荷装置５は運転を継続するこ
とが可能になる。
【００１３】抵抗器１１〜１４および演算増幅器１５
は、順変換器２の直流出力電圧ＶDCを分圧して得られる
当該直流電圧ＶDCの代表電圧と基準電圧Ｖref との差に
比例した直流電圧制御信号Ｓ1 を発生する。基準電圧Ｖ
ref は、安定電源１６の出力電圧を抵抗器１７〜１９で
適宜に分圧することにより得られる一定電圧である。順
変換器２は当該直流電圧制御信号Ｓ1 によって制御さ
れ、信号Ｓ1 に比例した直流電圧を出力するように構成
されている。
は、順変換器２の直流出力電圧ＶDCを分圧して得られる
当該直流電圧ＶDCの代表電圧と基準電圧Ｖref との差に
比例した直流電圧制御信号Ｓ1 を発生する。基準電圧Ｖ
ref は、安定電源１６の出力電圧を抵抗器１７〜１９で
適宜に分圧することにより得られる一定電圧である。順
変換器２は当該直流電圧制御信号Ｓ1 によって制御さ
れ、信号Ｓ1 に比例した直流電圧を出力するように構成
されている。
【００１４】前記抵抗器１９には、その両端を短絡する
ためのアナログスイッチ２０が接続されている。このア
ナログスイッチ２０は、遮断器６に連動した補助接点７
からの信号によって開閉制御され、遮断器６がオフのと
きアナログスイッチ２０はオンとなり、遮断器６がオン
のときアナログスイッチ２０はオフとなる。また、基準
電圧Ｖref が入力される演算増幅器１５の非反転入力部
はコンデンサ２１を介して接地されている。
ためのアナログスイッチ２０が接続されている。このア
ナログスイッチ２０は、遮断器６に連動した補助接点７
からの信号によって開閉制御され、遮断器６がオフのと
きアナログスイッチ２０はオンとなり、遮断器６がオン
のときアナログスイッチ２０はオフとなる。また、基準
電圧Ｖref が入力される演算増幅器１５の非反転入力部
はコンデンサ２１を介して接地されている。
【００１５】ここで、遮断器６がオンでアナログスイッ
チ２０がオフになると、基準電圧Ｖref は安定電源１６
を抵抗器１７と（抵抗器１８＋抵抗器１９）とで分圧し
た第１の基準電圧Ｖref1となり、順変換器２の出力電圧
は基準電圧Ｖref1に対応した一定電圧ＶDC1 となる。こ
の第１の基準電圧Ｖref1は、一定電圧ＶDC1 が蓄電池の
浮動充電電圧となるように設定される。
チ２０がオフになると、基準電圧Ｖref は安定電源１６
を抵抗器１７と（抵抗器１８＋抵抗器１９）とで分圧し
た第１の基準電圧Ｖref1となり、順変換器２の出力電圧
は基準電圧Ｖref1に対応した一定電圧ＶDC1 となる。こ
の第１の基準電圧Ｖref1は、一定電圧ＶDC1 が蓄電池の
浮動充電電圧となるように設定される。
【００１６】一方、遮断器６がオフでアナログスイッチ
２０がオンになると、基準電圧Ｖref は安定電源１６を
抵抗器１７と抵抗器１８とで分圧した第２の基準電圧Ｖ
ref2（＜Ｖref1）となり、順変換器２の出力電圧は基準
電圧Ｖref2に対応した一定電圧ＶDC2 （＜ＶDC1 ）とな
る。
２０がオンになると、基準電圧Ｖref は安定電源１６を
抵抗器１７と抵抗器１８とで分圧した第２の基準電圧Ｖ
ref2（＜Ｖref1）となり、順変換器２の出力電圧は基準
電圧Ｖref2に対応した一定電圧ＶDC2 （＜ＶDC1 ）とな
る。
【００１７】アナログスイッチ２０がオンからオフまた
はオフからオンへ変化したときには、前記コンデンサ２
１の効果によって基準電圧Ｖref はゆっくりと変化する
ので、順変換器２の出力も電圧ＶDC1 から電圧ＶDC2 へ
ゆっくりと変化する。
はオフからオンへ変化したときには、前記コンデンサ２
１の効果によって基準電圧Ｖref はゆっくりと変化する
ので、順変換器２の出力も電圧ＶDC1 から電圧ＶDC2 へ
ゆっくりと変化する。
【００１８】図２は、上記した構成において外乱が発生
した際に直流電圧が変動する様子を示した図である。こ
こでは、蓄電池８が１００セルのＭＳＥ型蓄電池である
ものとして説明する。また、蓄電池８を充電する浮動充
電電圧ＶDC1 は２２３Ｖ（２．２３Ｖ／セル）に設定さ
れ、交流電源１が停電して蓄電池８から放電をした後停
電が長く続いた場合、蓄電池８を保護するために逆変換
器３を停止させて蓄電池８の放電を止める放電終止電圧
Ｖ0 は１６０Ｖ（１．６Ｖ／セル）に設定されている。
した際に直流電圧が変動する様子を示した図である。こ
こでは、蓄電池８が１００セルのＭＳＥ型蓄電池である
ものとして説明する。また、蓄電池８を充電する浮動充
電電圧ＶDC1 は２２３Ｖ（２．２３Ｖ／セル）に設定さ
れ、交流電源１が停電して蓄電池８から放電をした後停
電が長く続いた場合、蓄電池８を保護するために逆変換
器３を停止させて蓄電池８の放電を止める放電終止電圧
Ｖ0 は１６０Ｖ（１．６Ｖ／セル）に設定されている。
【００１９】また、遮断器６をオフしたときの前記直流
電圧ＶDC2 は、ちょうど浮動充電電圧ＶDC1 と放電終止
電圧Ｖ0 との中間である１９１．５Ｖに設定している。
この場合、逆変換器３は直流入力電圧がＶ0 〜ＶDC1
（１６０〜２２３Ｖ）の範囲で安定に動作するようにで
きているので、遮断器６をオフしたときには±３１．５
Ｖの電圧変動が生じても安定に動作することになる。
電圧ＶDC2 は、ちょうど浮動充電電圧ＶDC1 と放電終止
電圧Ｖ0 との中間である１９１．５Ｖに設定している。
この場合、逆変換器３は直流入力電圧がＶ0 〜ＶDC1
（１６０〜２２３Ｖ）の範囲で安定に動作するようにで
きているので、遮断器６をオフしたときには±３１．５
Ｖの電圧変動が生じても安定に動作することになる。
【００２０】なお、直流電圧が上昇すると順変換器２お
よび逆変換器３内の部品が破損する恐れがあるので、直
流電圧が浮動充電電圧ＶDC1 （２２３Ｖ）の１１０％
（ＶH：２４５Ｖ）を超えると装置を停止させる保護回
路（図示せず）が付加されているものとする。
よび逆変換器３内の部品が破損する恐れがあるので、直
流電圧が浮動充電電圧ＶDC1 （２２３Ｖ）の１１０％
（ＶH：２４５Ｖ）を超えると装置を停止させる保護回
路（図示せず）が付加されているものとする。
【００２１】このような構成において、無停電電源装置
を浮動充電電圧ＶDC1 で運転中に時刻ｔ1 で遮断器６を
オフにすると、直流電圧はＶDC2 （１９１．５Ｖ）まで
低下する。その後、時刻ｔ2 において負荷遮断器４をオ
フするなどの外乱が発生して直流電圧ＶDCが３０Ｖ上昇
したとしても、直流電圧は２２１．５Ｖまでしか上昇し
ないので装置は安定して運転を継続することができる。
その後、時刻ｔ3 で遮断器６を再びオンにして蓄電池８
を伝送路１９に接続すると、直流電圧はもとの浮動充電
電圧ＶDC1 に戻って蓄電池８を充電する。
を浮動充電電圧ＶDC1 で運転中に時刻ｔ1 で遮断器６を
オフにすると、直流電圧はＶDC2 （１９１．５Ｖ）まで
低下する。その後、時刻ｔ2 において負荷遮断器４をオ
フするなどの外乱が発生して直流電圧ＶDCが３０Ｖ上昇
したとしても、直流電圧は２２１．５Ｖまでしか上昇し
ないので装置は安定して運転を継続することができる。
その後、時刻ｔ3 で遮断器６を再びオンにして蓄電池８
を伝送路１９に接続すると、直流電圧はもとの浮動充電
電圧ＶDC1 に戻って蓄電池８を充電する。
【００２２】本実施例によれば、順変換器２と逆変換器
３との間に接続された直流伝送路１０から蓄電池８が切
り離されると、順変換器の出力電圧がＶDC1 からＶDC2
まで低下して低く抑えられるので、蓄電池８による外乱
抑制の効果が期待できない状態で直流電圧を上昇させる
ような外乱が生じたとしても、上昇後の直流電圧が最大
定格を越えてしまう可能性が極めて低くなる。
３との間に接続された直流伝送路１０から蓄電池８が切
り離されると、順変換器の出力電圧がＶDC1 からＶDC2
まで低下して低く抑えられるので、蓄電池８による外乱
抑制の効果が期待できない状態で直流電圧を上昇させる
ような外乱が生じたとしても、上昇後の直流電圧が最大
定格を越えてしまう可能性が極めて低くなる。
【００２３】図４は、本発明の第２実施例である無停電
電源装置の主要部の構成を示したブロック図であり、前
記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
電源装置の主要部の構成を示したブロック図であり、前
記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００２４】多くの場合、順変換器２の直流電圧入力部
には、図示したように、平滑化回路としてのコンデンサ
３３およびこれを保護するためのヒュ−ズ３２がグラン
ドとの間に直列接続されている。ところが、このような
構成では、直流電圧ＶDC2 と蓄電池電圧ＶBAの開放電圧
との差が大きい（蓄電池電圧ＶBAの電圧の方が高い）状
態のまま遮断器６を再投入すると、コンデンサ３３に突
入電流が流れてヒュ−ズ３２を溶断させてしまう恐れが
ある。
には、図示したように、平滑化回路としてのコンデンサ
３３およびこれを保護するためのヒュ−ズ３２がグラン
ドとの間に直列接続されている。ところが、このような
構成では、直流電圧ＶDC2 と蓄電池電圧ＶBAの開放電圧
との差が大きい（蓄電池電圧ＶBAの電圧の方が高い）状
態のまま遮断器６を再投入すると、コンデンサ３３に突
入電流が流れてヒュ−ズ３２を溶断させてしまう恐れが
ある。
【００２５】そこで、本実施例では遮断器６を再投入す
る前に、予め直流電圧と蓄電池電圧ＶBAとが一致するよ
うに、基準電圧Ｖref を補正して直流電圧を蓄電池電圧
ＶBAに近付けるようにしている。
る前に、予め直流電圧と蓄電池電圧ＶBAとが一致するよ
うに、基準電圧Ｖref を補正して直流電圧を蓄電池電圧
ＶBAに近付けるようにしている。
【００２６】図において、蓄電池８の出力電圧ＶBAを抵
抗器２２、２３で分圧して得られた電圧、および順変換
器２の出力電圧ＶDCを抵抗器２４、２５で分圧して得ら
れた電圧は、演算増幅器２９および抵抗器２６〜２８で
構成された減算部へ供給され、演算増幅器２９からは両
者の差信号が出力される。この差信号はスイッチ３０お
よび抵抗器３１を介して前記基準電圧Ｖref の出力部分
に供給され、これにより基準電圧Ｖref が補正されて直
流電圧が蓄電池電圧ＶBAに近付くようになる。
抗器２２、２３で分圧して得られた電圧、および順変換
器２の出力電圧ＶDCを抵抗器２４、２５で分圧して得ら
れた電圧は、演算増幅器２９および抵抗器２６〜２８で
構成された減算部へ供給され、演算増幅器２９からは両
者の差信号が出力される。この差信号はスイッチ３０お
よび抵抗器３１を介して前記基準電圧Ｖref の出力部分
に供給され、これにより基準電圧Ｖref が補正されて直
流電圧が蓄電池電圧ＶBAに近付くようになる。
【００２７】このような構成において、常時はスイッチ
３０がオフで前記分圧抵抗器２２〜２５および減算部
（抵抗２６〜演算増幅器２９）は制御系から切り離され
ているため、図５に示したように、遮断器６がオンの状
態では順変換器２の出力には前記と同様に浮動充電電圧
ＶDC1 が発生する。時刻ｔ1 で遮断器６をオフにする
と、前記と同様に直流電圧は浮動充電電圧ＶDC1 からＶ
DC2 に低下する。
３０がオフで前記分圧抵抗器２２〜２５および減算部
（抵抗２６〜演算増幅器２９）は制御系から切り離され
ているため、図５に示したように、遮断器６がオンの状
態では順変換器２の出力には前記と同様に浮動充電電圧
ＶDC1 が発生する。時刻ｔ1 で遮断器６をオフにする
と、前記と同様に直流電圧は浮動充電電圧ＶDC1 からＶ
DC2 に低下する。
【００２８】その後、再び遮断器６をオンする前に時刻
ｔ4 でスイッチ３０をオンにすると、蓄電池８の出力電
圧ＶBAと順変換器２の出力電圧ＶDC2 との差分だけＶre
f が変化する。これによって最終的には蓄電池８の電圧
ＶBAと順変換器２の出力電圧とはほぼ一致する。したが
って、この状態に至った後に時刻ｔ5 において遮断器６
を投入すれば突入電流の発生が防止され、ヒュ−ズ３２
を溶断させてしまう恐れがない。そして、遮断器６を投
入した後は、再びスイッチ３０をオフにして浮動充電状
態に入る。
ｔ4 でスイッチ３０をオンにすると、蓄電池８の出力電
圧ＶBAと順変換器２の出力電圧ＶDC2 との差分だけＶre
f が変化する。これによって最終的には蓄電池８の電圧
ＶBAと順変換器２の出力電圧とはほぼ一致する。したが
って、この状態に至った後に時刻ｔ5 において遮断器６
を投入すれば突入電流の発生が防止され、ヒュ−ズ３２
を溶断させてしまう恐れがない。そして、遮断器６を投
入した後は、再びスイッチ３０をオフにして浮動充電状
態に入る。
【００２９】本実施例によれば、遮断器６を再投入する
前に伝送路１０上の直流電圧ＶDC2と蓄電池電圧ＶBAと
を一致させることができるので、突入電流の発生が防止
されてヒュ−ズ３２の溶断が防止される。
前に伝送路１０上の直流電圧ＶDC2と蓄電池電圧ＶBAと
を一致させることができるので、突入電流の発生が防止
されてヒュ−ズ３２の溶断が防止される。
【００３０】なお、上記した各スイッチング手段６、３
０の開閉動作は、オペレータが手動操作によって順番に
行うようにしても良いし、あるいはこれらを時系列的に
自動制御するようにしても良い。
０の開閉動作は、オペレータが手動操作によって順番に
行うようにしても良いし、あるいはこれらを時系列的に
自動制御するようにしても良い。
【００３１】図６は、本発明の第３実施例である無停電
電源装置の主要部の構成を示したブロック図であり、前
記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
電源装置の主要部の構成を示したブロック図であり、前
記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００３２】本実施例では、蓄電池８と直流伝送路１０
との間がコネクタ３５で接続されると共に、コネクタ３
５に流れる電流を電流検出器３４および信号有無検出回
路３６で検出し、電流が検出されたか否かに応じてアナ
ログスイッチ２０を開閉制御するようにした点に特徴が
ある。
との間がコネクタ３５で接続されると共に、コネクタ３
５に流れる電流を電流検出器３４および信号有無検出回
路３６で検出し、電流が検出されたか否かに応じてアナ
ログスイッチ２０を開閉制御するようにした点に特徴が
ある。
【００３３】このような構成において、コネクタ３５を
介して蓄電池８が直流伝送路１０に接続された状態で
は、順変換器２の出力に発生するリップル電圧に応じた
リップル電流が順変換器２から蓄電池８へ流れる。この
電流は電流検出器３４で検出されて信号有無判別回路３
６へ供給される。信号有無判別回路３６は、前記電流が
検出されるとアナログスイッチ２０をオフにするため、
基準電圧Ｖref は、図１で説明したＶref1になり、順変
換器２の出力電圧は蓄電池８の浮動充電電圧ＶDC1 とな
る。
介して蓄電池８が直流伝送路１０に接続された状態で
は、順変換器２の出力に発生するリップル電圧に応じた
リップル電流が順変換器２から蓄電池８へ流れる。この
電流は電流検出器３４で検出されて信号有無判別回路３
６へ供給される。信号有無判別回路３６は、前記電流が
検出されるとアナログスイッチ２０をオフにするため、
基準電圧Ｖref は、図１で説明したＶref1になり、順変
換器２の出力電圧は蓄電池８の浮動充電電圧ＶDC1 とな
る。
【００３４】一方、コネクタ３５によって蓄電池８が直
流伝送路１０から切り離された状態では、順変換器２か
ら蓄電池８へ流れる電流は完全に“０”になる。したが
って電流検出器３４の出力もゼロになり、信号有無判別
回路３６はアナログスイッチ２０をオンにする。この結
果、基準電圧Ｖref は、図１で説明したＶref2（＜Ｖre
f1）となり、順変換器２の出力電圧は蓄電池８の浮動充
電電圧ＶDC1 より低い電圧ＶDC2 になる。
流伝送路１０から切り離された状態では、順変換器２か
ら蓄電池８へ流れる電流は完全に“０”になる。したが
って電流検出器３４の出力もゼロになり、信号有無判別
回路３６はアナログスイッチ２０をオンにする。この結
果、基準電圧Ｖref は、図１で説明したＶref2（＜Ｖre
f1）となり、順変換器２の出力電圧は蓄電池８の浮動充
電電圧ＶDC1 より低い電圧ＶDC2 になる。
【００３５】その後、コネクタ３５を再び接続状態に戻
して蓄電池８が直流伝送路１０へ接続されると、順変換
器２から蓄電池８へはリップル電流、あるいは蓄電池８
から順変換器２へは放電電流が流れる。この電流が電流
検出器３４で検出されると、信号有無判別回路３６はア
ナログスイッチ２０を再びオフにするので、基準電圧Ｖ
ref は再びＶref1に戻り、順変換器２の出力電圧は蓄電
池８の浮動充電電圧ＶDC1 に戻る。
して蓄電池８が直流伝送路１０へ接続されると、順変換
器２から蓄電池８へはリップル電流、あるいは蓄電池８
から順変換器２へは放電電流が流れる。この電流が電流
検出器３４で検出されると、信号有無判別回路３６はア
ナログスイッチ２０を再びオフにするので、基準電圧Ｖ
ref は再びＶref1に戻り、順変換器２の出力電圧は蓄電
池８の浮動充電電圧ＶDC1 に戻る。
【００３６】以上の動作によって、図６の第３実施例で
も図１と同じ動きをするので、蓄電池８による外乱抑制
の効果が期待できない状態で直流電圧を上昇させるよう
な外乱が生じたとしても、上昇後の直流電圧が最大定格
を越えてしまう可能性が極めて低くなる。
も図１と同じ動きをするので、蓄電池８による外乱抑制
の効果が期待できない状態で直流電圧を上昇させるよう
な外乱が生じたとしても、上昇後の直流電圧が最大定格
を越えてしまう可能性が極めて低くなる。
【００３７】さらに、本実施例によれば、コネクタ３５
をオ−プンにせず蓄電池８の途中の端子を外した場合に
も蓄電池８を切り離したのと同じ状態になり、直流電圧
が低下する。したがって、保守点検あるいは蓄電池交換
を完了した後に端子の接続忘れをした場合でも、直流電
圧を測定すれば異常を発見できるという効果も期待でき
る。
をオ−プンにせず蓄電池８の途中の端子を外した場合に
も蓄電池８を切り離したのと同じ状態になり、直流電圧
が低下する。したがって、保守点検あるいは蓄電池交換
を完了した後に端子の接続忘れをした場合でも、直流電
圧を測定すれば異常を発見できるという効果も期待でき
る。
【００３８】
【発明の効果】上記したように、本発明によれば、直流
伝送路から蓄電池が切り離されると、順変換器の出力電
圧は、順変換器や逆変換器の定格の中心値近傍まで低下
して低めに抑えられるので、蓄電池による外乱抑制の効
果が期待できない状態で直流電圧を大きく変動させるよ
うな外乱が生じても、変動した直流電圧が装置の定格を
外れてしまうような事態が回避される。
伝送路から蓄電池が切り離されると、順変換器の出力電
圧は、順変換器や逆変換器の定格の中心値近傍まで低下
して低めに抑えられるので、蓄電池による外乱抑制の効
果が期待できない状態で直流電圧を大きく変動させるよ
うな外乱が生じても、変動した直流電圧が装置の定格を
外れてしまうような事態が回避される。
【図１】 本発明の第１実施例の構成を示したブロック
図である。
図である。
【図２】 第１実施例の構成において外乱が発生した際
に直流電圧が変動する様子を示した図である。
に直流電圧が変動する様子を示した図である。
【図３】 従来技術の構成において外乱が発生した際に
直流電圧が変動する様子を示した図である。
直流電圧が変動する様子を示した図である。
【図４】 本発明の第２実施例の構成を示したブロック
図である。
図である。
【図５】 第２実施例の構成において外乱が発生した際
に直流電圧が変動する様子を示した図である。
に直流電圧が変動する様子を示した図である。
【図６】 本発明の第３実施例の構成を示したブロック
図である。
図である。
１…交流電源、２…順変換器、３…逆変換器、４…遮断
器、５…負荷装置、６…遮断器、７…遮断器６の補助接
点、８…蓄電池、１０…直流伝送路、１１〜１４…抵抗
器、１５…演算増幅器、１６…安定電源、１７〜１９…
抵抗器、２０…アナログスイッチ、２１…コンデンサ、
２２〜２８……抵抗器、２９…演算増幅器、３０…スイ
ッチ、３１…抵抗器、３２…ヒュ−ズ、３３…コンデン
サ、３４…電流検出器、３５…コネクタ、３６…信号有
無判別回路
器、５…負荷装置、６…遮断器、７…遮断器６の補助接
点、８…蓄電池、１０…直流伝送路、１１〜１４…抵抗
器、１５…演算増幅器、１６…安定電源、１７〜１９…
抵抗器、２０…アナログスイッチ、２１…コンデンサ、
２２〜２８……抵抗器、２９…演算増幅器、３０…スイ
ッチ、３１…抵抗器、３２…ヒュ−ズ、３３…コンデン
サ、３４…電流検出器、３５…コネクタ、３６…信号有
無判別回路
フロントページの続き (72)発明者 梅津 秀恭 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内
Claims (13)
- 【請求項１】 交流電圧を直流電圧に変換して直流伝送
路上に出力する順変換器、直流伝送路上の直流電圧によ
って充電される蓄電池、および直流伝送路上の直流電圧
を交流電圧に変換して出力する逆変換器を備えた無停電
電源装置の制御方法において、 順変換器の出力電圧を、蓄電池が直流伝送路に接続され
た状態では第１の電圧に設定し、切り離された状態で
は、前記第１の電圧とは異なる第２の電圧に設定するよ
うにしたことを特徴とする無停電電源装置の制御方法。 - 【請求項２】 前記第２の電圧は第１の電圧よりも低い
ことを特徴とする請求項１に記載の無停電電源装置の制
御方法。 - 【請求項３】 前記第１の電圧は蓄電池の浮動充電電圧
であり、前記第２の電圧は、蓄電池の浮動充電電圧と放
電終止電圧との間の電圧であることを特徴とする請求項
１または２に記載の無停電電源装置の制御方法。 - 【請求項４】 前記第２の電圧は、蓄電池の浮動充電電
圧と放電終止電圧との略中間の電圧であることを特徴と
する請求項３に記載の無停電電源装置の制御方法。 - 【請求項５】 交流電圧を直流電圧に変換して出力する
順変換器と、 前記直流電圧を伝送する直流伝送路と、 前記直流伝送路上の直流電圧を交流電圧に変換して出力
する逆変換器と、 前記直流伝送路に接続される蓄電池と、 前記蓄電池の接続の有無を判定する判定手段と、 前記順変換器の出力電圧を制御する電圧制御手段とを具
備し、 前記電圧制御手段は、前記接続有無の判定結果に応じ
て、順変換器の出力電圧を互いに異なる第１および第２
の電圧のいずれか一方に制御することを特徴とする無停
電電源装置。 - 【請求項６】 前記電圧制御手段は、 前記接続有無の判定結果に応じて、それぞれ値の異なる
第１および第２の基準電圧のいずれか一方を発生する手
段と、 前記直流電圧を代表する電圧と前記基準電圧とを比較
し、両者の差に応じた第１の差信号を発生する第１の比
較手段とを具備し、 前記順変換器は、前記第１の差信号に応じた直流電圧を
出力することを特徴とする請求項５に記載の無停電電源
装置。 - 【請求項７】 前記電圧制御手段は、 前記接続有無の判定結果に応じて、それぞれ値の異なる
第１および第２の基準電圧のいずれか一方を発生する手
段と、 前記直流電圧を代表する他の電圧と前記基準電圧とを比
較し、両者の差に応じた第１の差信号を発生する第１の
比較手段と、 前記直流電圧を代表する電圧と前記蓄電池の出力電圧を
代表する電圧とを比較し、両者の差に応じた第２の差信
号を発生する第２の比較手段と、 前記第２の差信号で前記基準電圧を補正する補正手段と
を具備し、 前記順変換器は、前記第１の差信号に応じた直流電圧を
出力することを特徴とする請求項５に記載の無停電電源
装置。 - 【請求項８】 直流伝送路と蓄電池との接続および前記
補正手段による補正を行うタイミングを制御する手段を
さらに具備し、 前記制御手段は、切り離されている蓄電池を直流伝送路
に接続する際には、初めに前記補正手段による補正を実
行し、次いで、蓄電池を直流伝送路に接続し、次いで、
前記補正手段による補正を中止することを特徴とする請
求項７に記載の無停電電源装置。 - 【請求項９】 前記電圧制御手段は、 前記直流伝送路および蓄電池間に流れる電流の有無を検
出する手段と、 前記電流有無の検出結果に応じて、それぞれ値の異なる
第１および第２の基準電圧のいずれか一方を発生する手
段と、 前記直流電圧を代表する電圧と前記基準電圧とを比較
し、両者の差に応じた第１の差信号を発生する第１の比
較手段とを具備し、 前記順変換器は、前記第１の差信号に応じた直流電圧を
出力することを特徴とする請求項５に記載の無停電電源
装置。 - 【請求項１０】 前記基準電圧の信号路には、時定数回
路が接続されていることを特徴とする請求項５ないし９
のいずれかに記載の無停電電源装置。 - 【請求項１１】 前記第２の電圧は第１の電圧よりも低
いことを特徴とする請求項５ないし１０のいずれかに記
載の無停電電源装置。 - 【請求項１２】 前記第１の電圧は蓄電池の浮動充電電
圧であり、前記第２の電圧は、蓄電池の浮動充電電圧と
放電終止電圧との間の値であることを特徴とする請求項
３ないし１１のいずれかに記載の無停電電源装置。 - 【請求項１３】 前記第２の電圧は、蓄電池の浮動充電
電圧と放電終止電圧との略中間の値であることを特徴と
する請求項１２に記載の無停電電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6154372A JPH07336912A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | 無停電電源装置およびその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6154372A JPH07336912A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | 無停電電源装置およびその制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07336912A true JPH07336912A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=15582723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6154372A Pending JPH07336912A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | 無停電電源装置およびその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07336912A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7772806B2 (en) | 2006-04-11 | 2010-08-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Power storage system |
| JP2010273493A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Sanwa Shutter Corp | 非常用電源装置 |
| WO2012063667A1 (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-18 | シャープ株式会社 | 直流給電システム |
| WO2020100256A1 (ja) * | 2018-11-15 | 2020-05-22 | 株式会社東芝 | 充放電制御装置および直流電源システム |
-
1994
- 1994-06-14 JP JP6154372A patent/JPH07336912A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7772806B2 (en) | 2006-04-11 | 2010-08-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Power storage system |
| JP2010273493A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Sanwa Shutter Corp | 非常用電源装置 |
| WO2012063667A1 (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-18 | シャープ株式会社 | 直流給電システム |
| JP2012105504A (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-31 | Sharp Corp | 直流給電システム |
| JP2012135207A (ja) * | 2010-11-12 | 2012-07-12 | Sharp Corp | 電力変換装置 |
| WO2020100256A1 (ja) * | 2018-11-15 | 2020-05-22 | 株式会社東芝 | 充放電制御装置および直流電源システム |
| JPWO2020100256A1 (ja) * | 2018-11-15 | 2021-09-02 | 株式会社東芝 | 充放電制御装置および直流電源システム |
| US11979042B2 (en) | 2018-11-15 | 2024-05-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Charging / discharging control device and dc power supply system |
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