JPH076679Y2 - Power supply equipment - Google Patents
Power supply equipmentInfo
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- JPH076679Y2 JPH076679Y2 JP1987043803U JP4380387U JPH076679Y2 JP H076679 Y2 JPH076679 Y2 JP H076679Y2 JP 1987043803 U JP1987043803 U JP 1987043803U JP 4380387 U JP4380387 U JP 4380387U JP H076679 Y2 JPH076679 Y2 JP H076679Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は、負荷への給電平準化及び瞬間停電時の電源確
保のために使用される電力給電装置に関し、特に、コス
トパフォーマンスを配慮した電力給電装置に関する。[Detailed Description of the Invention] A. Field of Industrial Application The present invention relates to a power supply device used for leveling the power supply to a load and securing a power supply in the event of a momentary power failure. Regarding a power supply device.
B.考案の概要 本考案は、負荷への給電平準化及び瞬間停電時の電源確
保のために使用される電力給電装置において、バッテリ
に直列に順変換，逆変換の可能なブースタ整流器を接続
することにより、電圧変動が生じても直流電圧を略一定
にコントロールし、実質的な設備容量を増大して、装置
全体の大型化とコストアップを防止する技術を開示する
ものである。B. Outline of the Invention The present invention is to connect a booster rectifier capable of forward conversion and reverse conversion in series to a battery in a power supply device used for leveling the power supply to a load and securing a power supply during an instantaneous power failure. Thus, even if a voltage change occurs, the DC voltage is controlled to be substantially constant, the substantial equipment capacity is increased, and the technology for preventing the size increase and cost increase of the entire apparatus is disclosed.
C.従来の技術 従来より、負荷への給電平準化と瞬間停電時の電源確保
とのために、電力給電装置が使用されている。第５図は
そのような電力給電装置の一般的な構成を示すブロック
図で、交流電源１側に高速スイッチ２を配設し、その負
荷３側に、電力変換手段４を介して、直流電源（バッテ
リ）５を接続して、並列に電力を給電できるようにした
ものである。C. Conventional technology Conventionally, a power supply device has been used for leveling the power supply to the load and securing the power supply during an instantaneous power failure. FIG. 5 is a block diagram showing a general configuration of such a power feeding device, in which a high-speed switch 2 is arranged on the side of an AC power source 1 and a DC power source is arranged on the side of its load 3 through a power conversion means 4. (Battery) 5 is connected so that electric power can be supplied in parallel.
このように構成することにより、負荷３の電力消費が少
ない夜間に、電力変換手段４を介して、バッテリ５を充
電し、昼間の負荷ピーク時には逆にバッテリ５から給電
するようにして、負荷３への電力給電の平準化を図るこ
とができる。また、交流電源１側が瞬間停電を発生した
際には、高速スイッチ２を開放して、バッテリ５から負
荷３へ給電する。With this configuration, the battery 5 is charged via the power conversion means 4 at night when the power consumption of the load 3 is low, and power is supplied from the battery 5 in reverse during the peak load in the daytime. It is possible to equalize the power supply to the electricity. Further, when the AC power supply 1 side experiences a momentary power failure, the high speed switch 2 is opened to supply power from the battery 5 to the load 3.
D.考案が解決しようとする問題点 しかし、上記の装置において、昼間の電力給電の平準化
運用を行う時間は、瞬間停電に対処する時間などよりも
遥かに長時間にわたり、普通４〜８時間もバッテリ５か
ら放電されることになり、その長時間、バッテリ５の端
子電圧は大きく変動する。特に、放電の終期に端子電圧
が下がると、負荷の電力（KW＝VD×ID）を満足させるた
めに、電流を増加してやる必要が起り、その分だけ電力
変換手段４のインバータの電流容量を大きくしておく必
要が生じる。しかも、その電流増での運転時間も長くな
り、短時間を基準とした過負荷定格では処理しきれなく
なり、電圧×電流で設定される設備容量も増大して、装
置全体の大型化とコストアップを招くことになる。D. Problems to be solved by the device However, in the above-mentioned device, the time during which the leveling operation of the power supply in the daytime is performed is far longer than the time for dealing with the momentary power failure, and usually 4 to 8 hours. Will also be discharged from the battery 5, and the terminal voltage of the battery 5 will fluctuate greatly during the long time. In particular, when the terminal voltage drops at the end of discharge, it is necessary to increase the current in order to satisfy the load power (KW = VD × ID), and the current capacity of the inverter of the power conversion means 4 is correspondingly increased. It is necessary to keep it. Moreover, the operating time for increasing the current also becomes longer, the overload rating based on a short time cannot be processed, and the equipment capacity set by voltage × current also increases, increasing the size and cost of the entire device. Will be invited.
本考案は、このような問題点に鑑みて創案されたもの
で、バッテリの放電開始より終末までに電圧変動を生じ
ても直流電圧を一定にコントロールし、定格増を考慮し
なくてもよく、実質的な設備容量を増大して装置全体の
大型化とコストアップを防止した電力給電装置を提供す
ることを目的としている。The present invention was devised in view of such problems, and even if a voltage fluctuation occurs from the start to the end of discharge of the battery, the DC voltage is constantly controlled, and it is not necessary to consider the rating increase. It is an object of the present invention to provide a power supply device in which the substantial equipment capacity is increased and the overall size of the device and the cost increase are prevented.
E.問題点を解決するための手段 本考案において、上記の問題点を解決するための手段
は、第１図に基本的な構成を示すように、負荷３とその
交流電源１との間に、該交流電源１と並列に電力を給電
するバッテリ５を、電力変換手段４を介して接続した電
力給電装置において、バッテリ５に直列に、順変換及び
逆変換の可能なブースタ整流器６を接続したことを特徴
とする電力給電装置とするものである。E. Means for Solving the Problems In the present invention, the means for solving the above-mentioned problems are as follows, as shown in the basic configuration in FIG. 1, between the load 3 and its AC power supply 1. In a power supply device in which a battery 5 for supplying electric power in parallel with the AC power supply 1 is connected via a power conversion means 4, a booster rectifier 6 capable of forward conversion and reverse conversion is connected in series to the battery 5. A power supply device characterized by the above.
F.作用 本考案では、第１図に示すように、順変換及び逆変換の
可能なブースタ整流器６をバッテリ５に直列に接続する
ことにより、バッテリ５から電力変換手段４を介しての
出力電圧に対し、バッテリ５の放電終期の電圧低下はブ
ースタ整流器６が補正し、また放電初期の定格より電圧
が高い分は、電力変換手段４をバイパスさせて、ブース
タ整流器６が負荷３側へオーバーフロー分として出力を
追加するものである。F. Action In the present invention, as shown in FIG. 1, by connecting a booster rectifier 6 capable of forward conversion and reverse conversion to the battery 5 in series, the output voltage from the battery 5 via the power conversion means 4 is increased. On the other hand, the booster rectifier 6 corrects the voltage drop at the end of discharge of the battery 5, and the booster rectifier 6 bypasses the power conversion means 4 when the voltage is higher than the rated value at the beginning of discharge, and the booster rectifier 6 overflows to the load 3 side. The output is added as.
尚、第１図中、交流電源１と負荷３の間には、電力給電
装置の一般的な構成として、高速スイッチ２が配設され
て、交流電源１の瞬間停電に対処するようになってい
る。In FIG. 1, a high-speed switch 2 is arranged between the AC power supply 1 and the load 3 as a general structure of the power supply device to cope with momentary power failure of the AC power supply 1. There is.
G.実施例 以下、図面を参照して、本考案の実施例を詳細に説明す
る。G. Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第２図は本考案による電力給電装置の一実施例を示す回
路図である。第２図において、電力給電装置は、交流電
源１と負荷３との間に、高速スイッチ２を配設し、その
負荷３側に、電力変換手段としてのインバータ４を介し
て、前記交流電源１と並列に電力を給電するバッテリ５
を接続し、更に、該バッテリ５に直列に、順変換及び逆
変換の可能なブースタ整流器６を接続したものである。
尚、ブースタ整流器６には例えばサイリスタ等で成る単
方向の充電スイッチ７が並列に配設されていて、交流電
源１からの余剰電力がインバータ４を介してバッテリ５
に給電される場合には、前記ブースタ整流器６がバイパ
スされるようになっている。また、ブースタ整流器６
は、第３図に示す如く３対のサイリスタ61a,61b〜63a,6
3bとダイオード64とを並列に配列して構成され、トラン
ス８を介して、インバータ４の負荷側に結線されてい
る。ブースタ整流器６は、３相交流の各相がそれぞれ１
対のサイリスタの中間に結線されていることで、放電初
期において電圧が定格より高い分はオーバーフローさ
せ、直接負荷側に出力を追加してやり、バッテリ５の放
電終期に電圧が低下した分は補正する。ダイオード64
は、ブースタ整流器６がバッテリ５の出力方向へのみ作
動するように限定するためのものである。FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the power supply device according to the present invention. In FIG. 2, the power supply device has a high-speed switch 2 arranged between an AC power supply 1 and a load 3, and the AC power supply 1 is provided on the load 3 side via an inverter 4 as a power conversion means. Battery 5 that supplies power in parallel with
And a booster rectifier 6 capable of forward conversion and reverse conversion is connected in series to the battery 5.
The booster rectifier 6 is provided with a unidirectional charging switch 7 such as a thyristor in parallel, and the surplus power from the AC power supply 1 is transferred to the battery 5 via the inverter 4.
When power is supplied to the booster rectifier 6, the booster rectifier 6 is bypassed. Also, the booster rectifier 6
Are three pairs of thyristors 61a, 61b to 63a, 6 as shown in FIG.
3b and a diode 64 are arranged in parallel and are connected to the load side of the inverter 4 via the transformer 8. The booster rectifier 6 has one for each phase of the three-phase alternating current.
By connecting in the middle of the pair of thyristors, the voltage higher than the rated value at the initial stage of discharge causes overflow, and the output is directly added to the load side, and the voltage reduced at the end of discharge of the battery 5 is corrected. Diode 64
Is for limiting the booster rectifier 6 to operate only in the output direction of the battery 5.
第４図はバッテリ５の放電特性を示すグラフであって、
放電期間を初期（t1），中間（t2）及び終期（t3）に分
けるとすると、放電初期（t1）においては電圧が定格よ
り高く、また、放電終期（t3）においては電圧が低下す
る。これを、本考案では、前記ブースタ整流器６によ
り、図中斜線で示す如く、電力を追加又は補正するもの
である。FIG. 4 is a graph showing the discharge characteristics of the battery 5,
If the discharge period is divided into an initial period (t1), an intermediate period (t2), and an end period (t3), the voltage is higher than the rating at the initial stage (t1) of the discharge, and the voltage drops at the final stage of discharge (t3). According to the present invention, the booster rectifier 6 adds or corrects the electric power as indicated by the hatched lines in the figure.
上記の装置に対する試算例を示す。バッテリの電圧を40
0V、定格電流100Aとし、その変動を＋10％及び−20％と
すると、ブースタなしの場合は、 設備容量＝（400V×1.1）×（100A×1.2）＝52.8KW 最大出力＝400V×100A＝40KW 従って、出力／設備＝40/52.8となる。An example of trial calculation for the above device is shown. Battery voltage 40
Assuming 0V and rated current of 100A and the fluctuations of + 10% and -20%, without booster, installed capacity = (400V x 1.1) x (100A x 1.2) = 52.8KW Maximum output = 400V x 100A = 40KW Therefore, output / equipment = 40 / 52.8.
ブースタありの場合は、 設備容量＝400V×100A＋（400V×0.2）×100A＝48KW 最大出力＝（400V×100）＋（400V×0.1）×100A＝44KW したがって、出力／設備＝44/48となる。これらの出力
／設備の率を比率すると、本実施例では1.21倍のコスト
パフォーマンスが得られる。With booster, installation capacity = 400V x 100A + (400V x 0.2) x 100A = 48KW Maximum output = (400V x 100) + (400V x 0.1) x 100A = 44KW Therefore, output / equipment = 44/48 . When these output / equipment ratios are ratioed, a cost performance of 1.21 times can be obtained in this embodiment.
このように、本実施例ではバッテリの放電開始より終末
までの電圧変動が生じても、順逆自在のブースタ整流器
で直流電圧を一定にコントロールすることにより、有効
にインバータを利用でき、電圧定格増及び電圧低下時の
電流定格増を考慮しなくてもよく、インバータの設備費
を低減できる。As described above, in this embodiment, even if the voltage changes from the start of discharging the battery to the end of discharging, by controlling the DC voltage at a constant level by the booster rectifier that can be reversed forward and backward, the inverter can be effectively used and the voltage rating can be increased and It is not necessary to consider the increase in current rating when the voltage drops, and the equipment cost of the inverter can be reduced.
また、バッテリの電圧が高い分をブースタより出力でき
るので、装置の実質容量を増やすことができる。例えば
インバータ電圧を200Vとし、バッテリ電圧が240Vの場
合、ブースタを他励にすることにより40V分だけ余分に
電源側に供給できるので、実質容量をそれだけ増やすこ
とになる。In addition, since the booster can output the high voltage of the battery, the substantial capacity of the device can be increased. For example, when the inverter voltage is 200V and the battery voltage is 240V, the booster can be separately excited to supply an extra 40V to the power supply side, thus increasing the actual capacity.
H.考案の効果 以上説明したように、本考案によれば、バッテリの放電
開始より終末までに電圧変動が生じても直流電圧を一定
にコントロールし、定格増を考慮しなくてもよく、実質
的な設備容量を増大して装置全体の大型化とコストアッ
プを防止した電力給電装置を提供することができる。H. Effect of the Invention As described above, according to the present invention, the DC voltage is constantly controlled even if the voltage changes from the start to the end of battery discharge, and it is not necessary to consider the rating increase. It is possible to provide a power supply device in which the total equipment capacity is increased to prevent the overall size of the device from increasing and the cost from increasing.
第１図は本考案の基本的な構成図、第２図はその具体的
な一実施例の回路図、第３図はブースタ整流器の一例の
回路図、第４図はバッテリの放電特性図、第５図は一般
的な電力給電装置の構成図である。 １……交流電源、２……高速スイッチ、３……負荷、４
……電力変換手段、５……バッテリ（直流電源）、６…
…ブースタ整流器、７……充電スイッチ、8,9……トラ
ンス。FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a specific embodiment thereof, FIG. 3 is a circuit diagram of an example of a booster rectifier, and FIG. 4 is a discharge characteristic diagram of a battery. FIG. 5 is a configuration diagram of a general power supply device. 1 ... AC power supply, 2 ... High-speed switch, 3 ... Load, 4
...... Power conversion means, 5 ...... Battery (DC power supply), 6 ...
… Booster rectifier, 7 …… Charge switch, 8,9 …… Transformer.
Claims (1)
段を介して電力を給電するバッテリを接続し、負荷の少
ない夜間等にこのバッテリを充電し、ピーク負荷時にバ
ッテリより負荷に給電して負荷への電力供給を平準化す
る電力給電装置において、 前記バッテリに直列に、順変換及び逆変換の可能なブー
スタ整流器を設けてその交流側を前記交流電源に接続
し、前記バッテリの放電初期の高い電圧分はブースタ整
流器で交流に変換して負荷へオーバーフロー分として出
力を追加し、放電終期の電圧低下はブースタ整流器で交
流電源の電圧を整流して補正するようにしたことを特徴
とする電力給電装置。1. A battery for supplying electric power via a power converting means is connected between the load and its AC power source, the battery is charged at night when the load is low, and the load is supplied from the battery during peak load. In the power supply device for leveling the power supply to the load, a booster rectifier capable of forward conversion and reverse conversion is provided in series with the battery, and its AC side is connected to the AC power source to discharge the battery. The initial high voltage component is converted to AC by the booster rectifier and output is added to the load as an overflow component, and the voltage drop at the end of discharge is rectified by rectifying the AC power supply voltage by the booster rectifier. Power supply device to do.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987043803U JPH076679Y2 (en) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | Power supply equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987043803U JPH076679Y2 (en) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | Power supply equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63153743U JPS63153743U (en) | 1988-10-07 |
| JPH076679Y2 true JPH076679Y2 (en) | 1995-02-15 |
Family
ID=30861009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987043803U Expired - Lifetime JPH076679Y2 (en) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | Power supply equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076679Y2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS442809Y1 (en) * | 1965-02-28 | 1969-02-03 |
-
1987
- 1987-03-25 JP JP1987043803U patent/JPH076679Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63153743U (en) | 1988-10-07 |
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