JPH08223822A - 無停電電源装置の制御方法 - Google Patents

無停電電源装置の制御方法

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JPH08223822A
JPH08223822A JP7022467A JP2246795A JPH08223822A JP H08223822 A JPH08223822 A JP H08223822A JP 7022467 A JP7022467 A JP 7022467A JP 2246795 A JP2246795 A JP 2246795A JP H08223822 A JPH08223822 A JP H08223822A
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JP
Japan
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semiconductor switch
power supply
commercial power
power
load
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Pending
Application number
JP7022467A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanobu Fujikura
政信 藤倉
Kazuhisa Manabe
和久 真鍋
Takayuki Akita
崇之 秋田
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】常時商用給電中に半導体スイッチに失孤現象が
発生したとき、バイパスコンタクタから商用給電を受
け、負荷への電力供給の信頼性を確保する。 【構成】商用電源2Aから電力供給を受け,商用電力の供
給/遮断を行う半導体スイッチ4と、商用電源2Aが停電
時,蓄電池2Bから給電を受けインバータとして働く多機
能インバータ6と、半導体スイッチ失孤検出手段7と、
半導体スイッチ4に並列に接続されるバイパスコンタク
タ8と、を備え、商用電源2Aが健全時はこの商用電源2A
から半導体スイッチ4を介して負荷5に給電し、停電時
は多機能インバータ6から負荷5に給電を行う無停電電
源装置1において、商用電源2Aからの給電中に半導体ス
イッチ4が失孤したとき、半導体スイッチ失孤検出手段
7は失孤を検出しバイパスコンタクタ8を投入し、この
バイパスコンタクタ8を介して商用電源2Aからの給電を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、商用電源が健全時は、
商用電源より半導体スイッチを介して負荷に交流電力を
供給し、商用電源が停電時は、蓄電池より多機能インバ
ータを介して負荷に交流電力を供給する無停電電源装置
の制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は従来技術における無停電電源装置
の制御方法を説明するブロック線図を示す。図5におい
て、無停電電源装置1は、商用電源2Aから端子U,V,W を
経由して電力供給を受け,回路遮断器3Aを経て商用電力
の供給/遮断を行う半導体スイッチ4と、商用電源2Aが
停電時,蓄電池2Bから給電を受けインバータとして働く
多機能インバータ6と、を備えて構成される。
【0003】かかる構成において、無停電電源装置1は
次の様に動作する。まず、商用電源2Aが健全時(以下、
この状態のときを常時と呼ぶ)は,この商用電源2Aから
端子U,V,W を経由し, 回路遮断器3A,半導体スイッチ4
および端子u,v,w を介して負荷5に交流電力を供給する
と共に、多機能インバータ6は,商用電源2Aから蓄電池
2Bへの充電動作と,基本波無効電流補償動作と,アクテ
ィブフィルタ動作と,を行う。多機能インバータ6の動
作のうち、上記基本波無効電流補償動作は,商用電源2A
の電圧と負荷5に流れる電流とを検出し,商用電源電圧
に対する負荷電流の位相整合をとり,負荷力率(cosφ)
を1にするための動作であり、また、上記アクティブフ
ィルタ動作は,負荷5の高調波電流を多機能インバータ
6から供給することにより,商用電源2Aの高調波電流を
吸収する動作である。
【0004】次に、商用電源2Aが停電したときは,商用
電源2Aを半導体スイッチ4により負荷5の回路から遮断
し、多機能インバータ6は,蓄電池2Bから電磁接触器3B
を介して直流電力の供給を受け,スイッチングして三相
交流電力に変換し,変圧器61でその電圧を昇圧し,交流
リアクトル62とフィルタコンデンサ63により上記多機能
インバータ6のスイッチング動作に基づく高周波成分を
除去し,正弦波の三相交流電力を端子u,v,w を介して負
荷5に無瞬断に給電を行う。尚、半導体スイッチ4は、
多機能インバータ6の出力が端子U,V,W を介して商用電
源2A側に還流することを高速遮断し、多機能インバータ
6が過負荷になることを防止する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術では、
半導体スイッチは、商用電源が停電し無停電電源装置を
商用電源運転モードからインバータ運転モードに無瞬断
で切り替えるとき、多機能インバータ出力が商用電源系
統に還流することを防止する。このため、機械的に動作
するスイッチに較べて高速で遮断動作ができる半導体ス
イッチの使用が好ましい。この観点と、適用する半導体
スイッチのサージ電圧耐量,過負荷耐量の観点とからサ
イリスタが多くの場合採用されている。このサイリスタ
を用いた半導体スイッチで失孤が現象が発生した場合、
商用電源側が生きているため、停電検出動作は行われ
ず、多機能インバータはインバータ運転モードに切り替
わらない。また現状では、半導体スイッチ失孤検出手段
が設置されていないため、負荷5に供給されるべき交流
電力は遮断され、出力電圧が零になる。
【0006】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
のであり、その目的は前記した課題を解決して、常時は
商用電源から給電し、商用電源運転モード中に半導体ス
イッチに失孤現象が発生したとき、この半導体スイッチ
の失孤現象を検出しバイパスコンタクタを作動させ、こ
のバイパスコンタクタからの商用給電を受け負荷への給
電停止に至ることを防ぎ、負荷への電力供給の信頼性確
保を図る無停電電源装置の制御方法を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、商用電源から電力供給を受け,
商用電力の供給/遮断を行う半導体スイッチと、商用電
源が停電時,蓄電池から給電を受けインバータとして働
く多機能インバータと、を備え、商用電源が健全時は,
この商用電源から半導体スイッチを介して負荷に給電
し、同時に多機能インバータは商用電源から電力供給を
受け蓄電池への充電動作を行い、商用電源が停電時は、
多機能インバータから負荷に給電を行う無停電電源装置
の制御方法において、半導体スイッチ失孤検出手段と、
半導体スイッチに並列に接続されるバイパスコンタクタ
と、を備えるものとする。
【0008】また、半導体スイッチ失孤検出手段は、負
荷に供給される出力電圧を電圧リレーで監視するものと
する。
【0009】
【作用】上記構成により、本発明では、商用電源からの
給電中に半導体スイッチが失孤したとき、半導体スイッ
チ失孤検出手段は、半導体スイッチの失孤現象を検出
し、バイパスコンタクタを投入し、このバイパスコンタ
クタを介して商用電源から負荷への給電を継続する。
【0010】また、交流スイッチ失孤検出手段は、負荷
に供給される出力電圧の相間電圧を電圧リレーで監視
し、その論理和にてトリガされるインターロック回路で
バイパスコンタクタを投入する。
【0011】
【実施例】図1は本発明の一実施例の無停電電源装置の
制御方法を説明するブロック線図、図2は一実施例の半
導体スイッチの失孤を検出する回路図、図3は一実施例
のバイパスコンタクタを作動させるインターロック回路
図、図4は無停電電源装置を起動し,半導体スイッチ失
孤現象が発生し,バイパスコンタクタを介した商用電源
からの給電を継続し,無停電電源装置を停止するまでの
動作を説明する説明図であり、図5に対応する同一機能
部材には同じ符号が付してある。
【0012】図1において、無停電電源装置1は、常時
は、商用電源2Aから電力供給を受け,端子U,V,W を経由
して回路遮断器3Aと半導体スイッチ4と端子u,v,w とを
経由して負荷5に商用電力を供給する回路と、商用電源
2Aが停電したとき蓄電池2Bから給電を受け、電磁接触器
3Bと多機能インバータ6と変圧器61と交流リアクトル62
とフィルタコンデンサ63と端子u,v,w とを経由して負荷
5にインバータ出力電力を供給する回路と、半導体スイ
ッチ4の失孤現象を検出する半導体スイッチ失孤検出手
段7と、半導体スイッチ4に並列に接続されるバイパス
コンタクタ8と、を備えて構成される。
【0013】かかる構成において、商用電源2Aが健全な
常時は,この商用電源2Aから回路遮断器3Aと半導体スイ
ッチ4を介して負荷5に商用電力が給電される。尚、こ
のとき同時に、多機能インバータ6は、商用電源2Aから
電力供給を受け蓄電池2Bへの充電動作と,商用電源2Aの
負荷力率を改善する基本波無効電流補償動作と,負荷5
の高調波電流を吸収するアクティブフィルタ動作と,を
行う。
【0014】商用電源2Aが停電したときは、商用電源2A
を半導体スイッチ4により負荷5の回路から遮断し、多
機能インバータ6は,蓄電池2Bから電磁接触器3Bを介し
て直流電力の供給を受け,スイッチング動作を行い, 三
相交流電力に変換し,変圧器61でその電圧を昇圧し,交
流リアクトル62とフィルタコンデンサ63により上記多機
能インバータ6のスイッチング動作に基づく高周波成分
を除去し,正弦波の三相交流電力を端子u,v,w を介して
負荷5に無瞬断に給電を行う。尚、半導体スイッチ4
は、多機能インバータ6の出力が端子U,V,W を介して商
用電源2A側に還流することを高速遮断し、多機能インバ
ータ6が過負荷になることを防止する。
【0015】次に、商用電源2Aからの給電中に半導体ス
イッチ4が失孤したとき、半導体スイッチ失孤検出手段
7は失孤現象を検出し、バイパスコンタクタ8を投入
し、このバイパスコンタクタ8を介して商用電源2Aから
負荷5への給電を継続する。図2は一実施例の半導体ス
イッチの失孤を検出する回路図である。図2において、
半導体スイッチ失孤検出手段7は、負荷5に供給される
出力電圧を電圧リレーで監視する。一実施例では、三相
交流出力電圧を電圧リレー(71a〜71c)で監視し、この電
圧リレー(71a〜71c)の出力接点の論理和をとり、図3に
図示されるインターロック回路を介してバイパスコンタ
クタ8を投入する。
【0016】図3は一実施例のバイパスコンタクタ8を
作動させるインターロック回路図である。図3におい
て、無停電電源装置1の起動ボタン72のA接点(動作時
ON)と停止ボタン73のB接点(動作時OFF)とを直列に接
続して補助リレー74を駆動し、補助リレー74の接点74a
を起動ボタン72に並列接続してインターロック回路を構
成する。次に、補助リレー74の接点74b を介して図2に
図示される電圧リレー(71a〜71c)の出力接点の論理和
(並列接続)をとり補助リレー75を駆動する。この補助
リレー75の接点75a を上記電圧リレー(71a〜71c)の並列
接続された出力接点回路に並列接続してインターロック
回路を構成する。そして、補助リレー75の接点75b を介
してバイパスコンタクタ8を駆動する。
【0017】また、図4は無停電電源装置1を起動し,
半導体スイッチ4の失孤現象が発生し,バイパスコンタ
クタ8を介した商用電源2Aからの給電を継続し,無停電
電源装置1を停止するまでの動作を説明する説明図であ
る。以下、図3、図4を併用して説明する。起動ボタン
72をONすることにより、補助リレー74が作動し、接点74
a を介してインターロックされ、ON状態を持続する。補
助リレー74が作動したことにより図示省略してあるが、
回路遮断器3Aを作動させ、無停電電源装置1を起動し、
商用電源2Aから負荷5への給電を行う。また、同時に、
補助リレー74の接点74b がONすることにより、補助リレ
ー75は、電圧リレー(71a〜71c)からの失孤現象検出トリ
ガ信号待ちの待機状態に入る。
【0018】次に、半導体スイッチ4に失孤現象が発生
すると、負荷5へ電力供給する出力端子電圧は降下す
る。半導体スイッチ失孤検出手段7の電圧リレー(71a〜
71c)はこの三相出力端子電圧を監視し、いずれかの相の
端子電圧が降下すると、例えば一実施例では、端子電圧
が−10%降下すると、B接点が作動し、トリガ信号を発
生する。即ち、電圧リレー(71a〜71c)のいずれかの出力
接点(B接点)がONすることにより、補助リレー75が作
動し、補助リレー75の接点75a を介してインターロック
がかかり、補助リレー75がON状態を持続する。補助リレ
ー75の接点75b を介してバイパスコンタクタ8を駆動す
ることにより、商用電源2Aからの給電時に半導体スイッ
チ4の失孤現象が発生しても、商用電源2Aからの給電を
継続して行うことができる。尚、多機能インバータの機
能は、半導体スイッチ4の失孤現象を検出した時点でイ
ンバータ動作を停止する。
【0019】停止ボタン73をONすることにより、補助リ
レー74のインターロック回路は解除され、補助リレー74
はOFF する。従って、回路遮断器3Aが遮断し、半導体ス
イッチ失孤検出手段7の失孤現象検出に基づくインター
ロックも解除され、無停電電源装置1の動作が停止す
る。以上述べた様に、無停電電源装置1が、常時、運転
中に半導体スイッチ4の失孤現象により負荷5に供給さ
れるべき交流電圧が喪失した場合、電圧リレー(71a〜71
c)は検出時間遅れ10msec以内に検出し、半導体スイッチ
4の並列回路に設けたバイパスコンタクタ8を投入させ
る。この回路動作では、失孤現象が発生し、バイパスコ
ンタクタ8が投入されるまでの遅れ時間 (20〜80msec)
は瞬断が発生するが、負荷5への交流電流を供給・切断
することができる。
【0020】従来技術では半導体スイッチ4の失孤現象
により負荷5への電力供給が停止してが、本発明では、
商用電源運転モード中に半導体スイッチに失孤現象が発
生したとき、この半導体スイッチの失孤現象を検出しバ
イパスコンタクタを作動させ、このバイパスコンタクタ
からの商用給電を受け負荷への給電停止に至ることを防
ぎ、負荷への電力供給の信頼性確保を図ることができ
る。
【0021】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、半導
体スイッチ失孤検出手段とこの半導体スイッチに並列に
接続されるバイパスコンタクタとを設けることにより、
半導体スイッチに失孤現象が発生した場合でも、負荷に
交流電力を供給することができ、負荷への電力供給の信
頼性確保を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の無停電電源装置の制御方法
を説明するブロック線図
【図2】一実施例の半導体スイッチの失孤を検出する回
路図
【図3】バイパスコンタクタを作動させるインターロッ
ク回路図
【図4】無停電電源装置を起動し,半導体スイッチ失孤
現象が発生し,バイパスコンタクタを介した商用電源か
らの給電を継続し,無停電電源装置を停止するまでの動
作を説明する説明図
【図5】従来技術における無停電電源装置の制御方法を
説明するブロック線図
【符号の説明】
1 無停電電源装置 2A 商用電源 2B 蓄電池 3A 回路遮断器 3B 電磁接触器 4 半導体スイッチ 5 負荷 6 多機能インバータ 7 半導体スイッチ失孤検出手段 71,71a〜71c 電圧リレー 72 起動ボタン 73 停止ボタン 74、75 補助リレー 74a,74b,75a,75b 補助リレーの接点 8 バイパスコンタクタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】商用電源から電力供給を受け,商用電力の
    供給/遮断を行う半導体スイッチと、前記商用電源が停
    電時,蓄電池から給電を受けインバータとして働く多機
    能インバータと、を備え、前記商用電源が健全時は,こ
    の商用電源から前記半導体スイッチを介して負荷に給電
    し、同時に、前記多機能インバータは前記商用電源から
    電力供給を受け前記蓄電池への充電動作を行い、前記商
    用電源が停電時は,前記多機能インバータから負荷に給
    電を行う無停電電源装置の制御方法において、 半導体スイッチ失孤検出手段と、前記半導体スイッチに
    並列に接続されるバイパスコンタクタと、を備え、 前記商用電源からの給電時に前記半導体スイッチが失孤
    したとき、前記半導体スイッチ失孤検出手段は、失孤を
    検出し、前記バイパスコンタクタを投入し、このバイパ
    スコンタクタを介して前記商用電源からの給電を行う、 ことを特徴とする無停電電源装置の制御方法。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の無停電電源装置の制御方
    法において、半導体スイッチ失孤検出手段は、負荷に供
    給される出力電圧を電圧リレーで監視する、ことを特徴
    とする無停電電源装置の制御方法。
JP7022467A 1995-02-10 1995-02-10 無停電電源装置の制御方法 Pending JPH08223822A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7964990B2 (en) 2003-10-27 2011-06-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Power supply apparatus
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