JPH1014131A - 直流出力付無停電電源装置 - Google Patents

直流出力付無停電電源装置

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JPH1014131A
JPH1014131A JP8161410A JP16141096A JPH1014131A JP H1014131 A JPH1014131 A JP H1014131A JP 8161410 A JP8161410 A JP 8161410A JP 16141096 A JP16141096 A JP 16141096A JP H1014131 A JPH1014131 A JP H1014131A
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JP
Japan
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output
forward converter
voltage
storage battery
auxiliary charger
Prior art date
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Application number
JP8161410A
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English (en)
Inventor
Mitsuteru Yukitake
光輝 雪竹
Hideaki Kunisada
秀明 国貞
Keizo Shimada
恵三 嶋田
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Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】直流出力付無停電電源装置において、直流出力
の信頼性を向上させる。 【解決手段】直流出力付無停電電源装置において、順変
換器2が故障で停止した場合、または順変換器2を保守
点検のため停止する場合、制御回路10は順変換器2の
停止を検知し、直流切換スイッチ8を順変換器2側から
補助充電器7側に切り換え、直流負荷9および蓄電池4
への直流電圧の給電は、補助充電器7により行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流出力付無停電
電源装置に係り、特に、直流出力の信頼性向上を目的と
した、直流出力付無停電電源装置およびその運転方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】直流出力付無停電電源装置の構成は、三
菱電機株式会社発行の「三菱電機技報第69巻 第9
号」の計装用UPSの3.2 項「構成」の図3にあるよ
うに、順変換器,蓄電池,逆変換器、および直流出力回
路で構成されているのが一般的である。また直流出力へ
の給電方法は、通常運転時には順変換器により行い、ま
た停電運転時、順変換器故障時および順変換器点検時に
は蓄電池により給電を行うのが一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】直流出力付無停電電源
装置の直流出力は、主に受配電設備の遮断器の操作電源
や受配電用機器のコントローラなどの制御電源として使
用される。これらの電源に障害が発生するとプラントの
制御に大きな影響を及ぼすこととなるため、直流出力に
は高い信頼性が要求される。
【0004】従来技術では、順変換器が故障すると直流
負荷への給電は蓄電池により行うが、蓄電池の停電補償
時間内に順変換器を復旧できないと、直流負荷への給電
が停止してしまうという問題がある。
【0005】また順変換器を点検する場合には、直流負
荷への給電を停止して点検を行うか、蓄電池の停電補償
時間内に点検を行わなければならないという問題があ
る。しかし後者の場合のように蓄電池の停電補償時間内
に点検を行うことは困難であるため、受配電設備の全停
止時など直流負荷への給電を停止してもよい時期を選び
点検を行うケースが多い。
【0006】本発明の目的は、順変換器の故障時および
保守点検時において、直流出力を停止させずに運転でき
る直流出力付無停電電源装置およびその運転方法を提供
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、本発明では、順変換器バックアップ用の補助充電
器、および順変換器出力と補助充電器出力との給電切換
用の直流切換スイッチとを備えることにより、順変換器
の故障時や保守点検時において、直流切換スイッチを順
変換器出力側から補助充電器出力側に切り換えて運転す
るようにした。
【0008】上記した構成および運転方法によれば、順
変換器の故障時や点検時においては、直流切換スイッチ
を順変換器出力側から補助充電器出力側に切り換えて運
転することにより、直流負荷への給電を継続したまま順
変換器の故障復旧や点検が可能になる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図1により説
明する。順変換器2は、交流電源1から供給される交流
電圧を直流電圧に変換し出力する。順変換器2の出力
は、逆変換器3,直流切換スイッチ8を介して蓄電池
4、および直流負荷9に接続されている。逆変換器3
は、順変換器2または蓄電池4からの直流電圧を交流電
源1に同期した交流電圧に変換する。逆変換器3の出力
は、交流切換スイッチ5を介して交流負荷6に接続され
ている。補助充電器7は、交流電源1から供給される交
流電圧を直流電圧に変換する。補助充電器7の出力は、
直流切換スイッチ8を介して蓄電池4、および直流負荷
9に接続されている。直流切換スイッチ8は、制御回路
10により制御されており、順変換器2側と補助充電器
7側とのどちらか一方に投入されている。バイパス回路
11は、交流電源1から交流切換スイッチ5を介して交
流負荷6へ接続されている。以上の順変換器2,逆変換
器3,蓄電池4,交流切換スイッチ5,補助充電器7,
直流切換スイッチ8,交流切換スイッチ5,バイパス回
路11および制御回路10から直流出力付無停電電源装
置11は構成される。
【0010】通常運転時の蓄電池4および直流負荷9へ
の直流電圧の給電は、直流切換スイッチ8が制御回路1
0の制御により順変換器2側に投入されることによっ
て、順変換器2により行われる。この時補助充電器7
は、無負荷運転で待機している。順変換器2が故障で停
止した場合、蓄電池4および直流負荷9への直流電圧の
給電は、制御回路10が順変換器2の停止を検知し直流
切換スイッチ8を順変換器2側から補助充電器7側へ切
り換えることによって補助充電器7により行われる。
(順変換器2が故障で停止すると、逆変換器3は保護連
動により停止し、同時に交流切換スイッチ5は逆変換器
3側からバイパス回路11側に切り換わる。その結果、
交流負荷6への給電は、バイパス回路11によりおこな
われる。)順変換器2の故障が復帰すると、直流切換ス
イッチ8は、制御回路10の制御により補助充電器7側
から順変換器2側へ切り換り、通常運転時のモードに戻
る。(順変換器2の故障が復帰すると、交流切換スイッ
チ5はバイパス回路11側から逆変換器3側に切り換わ
り、交流負荷6への給電は、通常運転時のモードに戻
る。)順変換器2を保守点検時する場合、蓄電池4およ
び直流負荷9への直流電圧の給電は、直流切換スイッチ
8を補助充電器7側へ切り換え、補助充電器7によりお
こなう。順変換器2は、停止して無電圧状態にすること
により保守点検を行う。なお補助充電器7の保守点検は
通常運転モードで行う。
【0011】制御回路10の動作の一例を図2により説
明する。制御回路10は、順変換器2の運転状況を判別
する順変換器運転状況検出回路13,補助充電器7の運
転状況を判別する補助充電器運転状況検出回路14,直
流切換スイッチ8の制御を自動で行うか手動で行うかを
選択するための切換スイッチ16,切換スイッチ16を
手動にした際に直流切換スイッチ8を順変換器2側また
は補助充電器7側へ切り換えるために使用する切換ボタ
ン15,NOT回路17,AND回路18A〜18F,
OR回路19A,19B,直流切換スイッチ8を順変換
器2側へ切り換えるための順変換器側切換信号発生手段
20、および直流切換スイッチ8を補助充電器7側へ切
り換えるための補助充電器側切換信号発生手段21によ
り構成されている。制御回路10の動作について説明す
ると、順変換器運転状況検出回路13が順変換器2の運
転を検出した場合かつ切換スイッチ16が自動側の場
合、または順変換器運転状況検出回路13が順変換器2
の運転を検出した場合かつ切換スイッチ16が手動側か
つ切換ボタン15の順変換器側を押した場合は、順変換
器側切換信号発生手段20に信号が入力され、順変換器
側切換信号発生手段20によって直流切換スイッチ8は
順変換器2側へ投入される。順変換器運転状況検出回路
13が順変換器2の停止を検出した場合かつ補助充電器
運転状況検出回路14が補助充電器7の運転を検出した
場合かつ切換スイッチ16が自動側の場合、または補助
充電器運転状況検出回路14が補助充電器7の運転を検
出した場合かつ切換スイッチ16が手動側かつ切換ボタ
ン15の補助充電器側を押した場合は、補助充電器側切
換信号発生手段21に信号が入力され、補助充電器側切
換信号発生手段21によって直流切換スイッチ8は補助
充電器7側へ投入される。順変換器運転状況検出回路1
3が順変換器2の停止を検出した場合かつ補助充電器運
転状況検出回路14が補助充電器7の停止を検出した場
合は、直流切換スイッチ8へ切換信号は伝達されず、直
流切換スイッチ8は現状維持となる。
【0012】上記のように切換スイッチ16が手動側以
外の場合、通常運転時では、直流切換スイッチ8は常に
順変換器2側に投入されるよう制御されるので、蓄電池
4および直流負荷9への直流電圧の給電は、順変換器2
により行われる。順変換器2が停止した場合は、補助充
電器7が運転していれば直流切換スイッチ8は順変換器
2側から補助充電器7側へ切り換わるよう制御されるの
で蓄電池4および直流負荷9への直流電圧の給電は、補
助充電器7により行われ、直流電圧の給電が停止するこ
とがなくなる。また順変換器2の保守点検時は、切換ス
イッチ16を手動側にし、切換ボタン15の補助充電器
側を押すことにより、直流切換スイッチ8は順変換器2
側から補助充電器7側へ切り換わるように制御されるの
で、蓄電池4および直流負荷9への直流電圧の給電は補
助充電器7により行われ、直流電圧の給電を停止するこ
となく順変換器2の保守点検を行うことが可能になる。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、順変換器2の故障時に
おいて、直流負荷9への給電を補助充電器7により行う
ので、蓄電池4の停電補償時間後に直流出力が停止する
といった事態がなくなる。
【0014】順変換器2の保守点検時においても、直流
負荷9への給電を補助充電器7により行うので、蓄電池
4の停電補償時間や点検時期に関係無く点検できる。
【0015】このように順変換器単体としての信頼性が
低くても、順変換器のバックアップ用として補助充電器
を装備することにより直流出力のシステムとしての信頼
性は向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック図。
【図2】図1の制御回路の一実施例のブロック図。
【符号の説明】
1…交流電源、2…順変換器、3…逆変換器、4…蓄電
池、5…交流切換スイッチ、6…交流負荷、7…補助充
電器、8…直流切換スイッチ、9…直流負荷、10…制
御回路、11…バイパス回路、12…直流出力付無停電
電源装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋田 恵三 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 (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】交流電圧を直流電圧に変換して出力する順
    変換器,前記順変換器で変換された直流電圧により充電
    される蓄電池,前記順変換器で変換された直流電圧を交
    流電圧に変換して出力する逆変換器、および前記蓄電池
    の電圧を直流出力として出力する回路を備えた直流出力
    付無停電電源装置において、前記順変換器のバックアッ
    プ用として交流電圧を直流電圧に変換し、前記蓄電池を
    充電し直流出力を供給できる機能をもつ補助充電器を備
    え、前記順変換器の出力と前記逆変換器の入力とを接続
    した直流ラインと、前記蓄電池および直流出力端子との
    間に設置し、前記順変換器の出力もしくは前記補助充電
    器の出力のどちらか一方を蓄電池と直流出力端子へ出力
    できるようにした直流切換スイッチとを備えたことを特
    徴とする直流出力付無停電電源装置。
  2. 【請求項2】交流電圧を直流電圧に変換して出力する順
    変換器,前記順変換器で変換された直流電圧により充電
    される蓄電池,前記順変換器で変換された直流電圧を交
    流電圧に変換して出力する逆変換器、および前記蓄電池
    の電圧を直流出力として出力する回路を備えた直流出力
    付無停電電源装置において、前記順変換器のバックアッ
    プ用として交流電圧を直流電圧に変換し、前記蓄電池を
    充電し直流出力を供給できる機能をもつ補助充電器を備
    え、前記順変換器の出力と前記逆変換器の入力とを接続
    した直流ラインと、前記蓄電池および直流出力端子との
    間に設置し、前記順変換器の出力もしくは前記補助充電
    器の出力のどちらか一方を蓄電池と直流出力端子へ出力
    できるようにした直流切換スイッチとを備えた直流出力
    付無停電電源装置において、前記順変換器が故障で停止
    した場合は、前記補助充電器により前記蓄電池と前記直
    流出力へ直流電圧を供給することを特徴とする直流出力
    付無停電電源装置の運転方法。
  3. 【請求項3】交流電圧を直流電圧に変換して出力する順
    変換器,前記順変換器で変換された直流電圧により充電
    される蓄電池,前記順変換器で変換された直流電圧を交
    流電圧に変換して出力する逆変換器、および前記蓄電池
    の電圧を直流出力として出力する回路を備えた直流出力
    付無停電電源装置において、前記順変換器のバックアッ
    プ用として交流電圧を直流電圧に変換し、前記蓄電池を
    充電し直流出力を供給できる機能をもつ補助充電器を備
    え、前記順変換器の出力と前記逆変換器の入力とを接続
    した直流ラインと、前記蓄電池および直流出力端子との
    間に設置し、前記順変換器の出力もしくは前記補助充電
    器の出力のどちらか一方を蓄電池と直流出力端子へ出力
    できるようにした直流切換スイッチとを備えた直流出力
    付無停電電源装置において、前記順変換器の保守点検時
    は、前記補助充電器により前記蓄電池と直流出力へ直流
    電圧を供給することを特徴とする直流出力付無停電電源
    装置の運転方法。
  4. 【請求項4】請求項1において、前記順変換器としてP
    WM方式の自励式整流回路を用いた直流出力付無停電電
    源装置。
JP8161410A 1996-06-21 1996-06-21 直流出力付無停電電源装置 Pending JPH1014131A (ja)

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