JPH1094264A - Uninterruptible power supply - Google Patents

Uninterruptible power supply

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Publication number
JPH1094264A
JPH1094264A JP8240322A JP24032296A JPH1094264A JP H1094264 A JPH1094264 A JP H1094264A JP 8240322 A JP8240322 A JP 8240322A JP 24032296 A JP24032296 A JP 24032296A JP H1094264 A JPH1094264 A JP H1094264A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
power supply
load
inverter
uninterruptible power
Prior art date
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Application number
JP8240322A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Koyama
さとる 小山
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1094264A publication Critical patent/JPH1094264A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To rationally supply power to a load that requires a backup operation for a specified period of time after the occurrence of a service interruption and a load that ordinarily operates on commercial power supply and requires a backup operation for a short period of time after the occurrence of a service interruption. SOLUTION: When an alternating-current power supply 1 is under normal conditions, an alternating-current reference voltage in phase with the commercial voltage of the alternating-current power supply 1 is output from a reference voltage circuit 21 according to a synchronizing signal output from a synchronization circuit 26. An alternating-current voltage in phase with the commercial voltage is output from an inverter 3. A load 4 is supplied with the alternating- current reference voltage and the alternating-current voltage, and a load 7 is supplied with the commercial voltage of the alternating-current power supply 1 through a change-over switch 6. If the alternatingcurrent power supply 1 is judged to be interrupted at a service interruption detection circuit 25 and a command S2 is output, the load 7 is supplied with the output voltage of the inverter 3 through the change-over switch 6 only for a short time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は交流電圧を直流電圧
に変換した後再び定電圧の交流電圧に変換する無停電電
源装置に係り、特に2種類の負荷に電力を供給する無停
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 for converting an AC voltage to a DC voltage and then converting the AC voltage to a constant voltage AC voltage, and more particularly to an uninterruptible power supply for supplying power to two types of loads. .

【0002】[0002]

【従来の技術】無停電電源装置(以下UPSとする)と
して図4に示すものが用いられている。このUPSは交
流電源1から受電した交流(商用)電圧をコンバータ2
で一旦直流電圧に変換した後、インバータ3で再び定電
圧定周波の交流電力に変換して負荷4に安定した電力を
供給するものである。
2. Description of the Related Art FIG. 4 shows an uninterruptible power supply (hereinafter referred to as UPS). This UPS converts an AC (commercial) voltage received from an AC power supply 1 into a converter 2
After the DC voltage is once converted into a DC voltage, the inverter 3 converts the DC voltage into AC power having a constant voltage and constant frequency again to supply stable power to the load 4.

【0003】交流電源1から受電した交流電圧は遮断器
8を介して入力され、抵抗9→切換スイッチ11→リア
クトル12を介してコンバータ2に加えられる。コンバ
ータ2はダイオード2c 、2d が逆並列接続されたスイ
ッチ素子2a 、2b でなるハーフブリッジ回路でなり、
入力された交流電圧はダイオード2c 、2d によって整
流されコンデンサ13と14を図示の極性で交流電圧の
波高値に充電する。すなわち、コンバータ2は倍電圧整
流回路として機能する。この直流電圧は電圧検出器18
で検出され、直流電圧が所定値に達するとスイッチ操作
回路19を介してスイッチ10を閉路し抵抗9の両端を
短絡する。コンバータ制御部20は電圧基準Vd * と電
圧検出器18で検出された信号Vd とを比較してスイッ
チ素子2a 、2b をPWM制御するためのゲート信号を
出力し、コンバータ2から出力される直流電圧を電圧基
準Vd * に対応する値まで昇圧する。
An AC voltage received from an AC power supply 1 is input via a circuit breaker 8 and applied to a converter 2 via a resistor 9 → a switch 11 → a reactor 12. The converter 2 is a half-bridge circuit composed of switch elements 2a and 2b in which diodes 2c and 2d are connected in anti-parallel.
The input AC voltage is rectified by the diodes 2c and 2d, and charges the capacitors 13 and 14 to the peak value of the AC voltage with the polarity shown. That is, converter 2 functions as a voltage doubler rectifier circuit. This DC voltage is applied to the voltage detector 18.
When the DC voltage reaches a predetermined value, the switch 10 is closed via the switch operation circuit 19 and both ends of the resistor 9 are short-circuited. Converter control unit 20 compares voltage reference Vd * with signal Vd detected by voltage detector 18 to output a gate signal for performing PWM control on switch elements 2a and 2b. To a value corresponding to the voltage reference Vd * .

【0004】インバータ3はダイオード3c 、3d が逆
並列接続されたスイッチ素子3a 、3b でなるハーフブ
リッジ回路でなり、コンデンサ13と14の直流電圧を
PWM制御して交流電圧に変換し、リアクトル15とコ
ンデンサ16でリップル電圧を除去し定電圧定周波の交
流電圧を出力する。電圧基準回路21は一定周波数で一
定振幅の交流の電圧基準Va * を発生し、インバータ制
御部23は電圧基準Va * と電圧検出器22で検出され
た信号Va とを比較してインバータ3を制御するための
PWM信号を出力する。
The inverter 3 is a half-bridge circuit composed of switch elements 3a and 3b in which diodes 3c and 3d are connected in anti-parallel. The inverter 3 converts the DC voltage of the capacitors 13 and 14 into an AC voltage by PWM control. The ripple voltage is removed by the capacitor 16 to output a constant voltage and constant frequency AC voltage. The voltage reference circuit 21 generates an AC voltage reference Va * having a constant frequency and a constant amplitude, and the inverter control unit 23 controls the inverter 3 by comparing the voltage reference Va * with the signal Va detected by the voltage detector 22. And outputs a PWM signal for performing the operation.

【0005】交流電源1に停電が発生すると、停電検出
回路25が切換スイッチ11をバッテリ5側へ切り換え
コンバータ2は昇圧チョッパとして動作し、バッテリ5
から直流電力が供給され、所定の補償時間だけバックア
ップ運転が行われる。なお、スイッチ17はバックアッ
プ運転を必要としない負荷のみのとき、或いはUPSの
メンテナンスのとき、交流電源1の交流電圧を直接に負
荷4へ供給するものである。
When a power failure occurs in the AC power supply 1, the power failure detection circuit 25 switches the changeover switch 11 to the battery 5 side, and the converter 2 operates as a step-up chopper.
Supplies DC power, and the backup operation is performed for a predetermined compensation time. Note that the switch 17 supplies the AC voltage of the AC power supply 1 directly to the load 4 when only the load that does not require the backup operation or when performing maintenance on the UPS.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のUPSで
は、負荷4として種々の負荷が接続される場合、全ての
負荷の合計容量のUPSとする必要がある。また、負荷
によっては停電が発生した時に数分のバックアップ運転
を必要とする負荷と、比較的に短時間のバックアップ運
転を必要とする負荷が存在する。また、負荷によっては
通常は商用電源で運転して良いが、停電発生時点から短
時間(例えば500ms)だけバックアップ運転したい
という場合がある。
In the above conventional UPS, when various loads are connected as the load 4, it is necessary to use a UPS having a total capacity of all the loads. Further, depending on the load, there is a load that requires a backup operation for several minutes when a power failure occurs, and a load that requires a relatively short backup operation. In addition, depending on the load, the power supply may normally be operated with a commercial power supply, but there is a case where it is desired to perform the backup operation for a short time (for example, 500 ms) from the time of the power failure.

【0007】このような種々の負荷に電力を供給する場
合、従来のUPSでは通常の運転状態で全ての負荷に電
力を供給する必要があるので、容量が大きくなり大形化
して高価なものになるという問題がある。
In the case of supplying power to such various loads, the conventional UPS needs to supply power to all loads in a normal operation state. Problem.

【0008】本発明は上述の問題に基づいてなされたも
ので、停電発生時点から所定時間だけバックアップ運転
を必要とする第1負荷と、通常の運転では商用電源で運
転し、停電発生時点から短時間だけバックアップ運転を
必要とする第2負荷に合理的に電力を給電し、装置容量
を低減し小形化した経済的な無停電電源装置を提供する
ことを目的としている。
The present invention has been made on the basis of the above-described problem. The first load requires a backup operation for a predetermined time from the time of the occurrence of a power failure, and operates with a commercial power supply in a normal operation. It is an object of the present invention to provide an economical uninterruptible power supply that rationally supplies power to a second load that requires a backup operation only for a short time, reduces the device capacity, and is downsized.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の無停電電源装置は、交流電源から供給され
る第1交流電圧を直流電圧に変換するコンバータと、前
記直流電圧を第2交流電圧に変換するインバータと、前
記交流電源の停電が検出されたとき前記直流電圧を維持
するための電力を供給するバッテリと、前記第1交流電
圧と同相の交流電圧基準を出力する電圧基準発生手段
と、前記交流電圧基準と前記第2交流電圧検出値とを比
較して前記インバータを制御するインバータ制御手段と
を備え、通常は第1負荷に前記第2交流電圧を供給する
と共に第2負荷に前記第1交流電圧を供給し、前記交流
電源の停電が検出されたとき、前記第2負荷に所定時間
だけ前記第2交流電圧を供給する切換手段を備える。
(請求項1) 更に、前記所定時間は前記コンバータ及びインバータの
短時間過負荷定格で許容される範囲内で設定する。(請
求項2) 更に、前記交流電源の第1交流電圧が所定電圧以下のと
き停電と判定し、前記切換手段に対する操作指令を出力
する電圧検出手段を備え、前記電圧検出手段が停電と判
定したとき、前記第2負荷の正常動作電圧の範囲内で前
記所定電圧を設定する。(請求項3) 更に、前記切換手段は、通常は前記第1交流電圧側に接
続され、前記交流電源の停電が検出されたとき、所定時
間だけ前記第2交流電圧側に接続される切換スイッチで
構成され、この切換スイッチを介して前記第2負荷に電
力を供給する。(請求項4) 更に、前記切換スイッチは接点方式切換スイッチと、イ
ンバータ出力側と第2負荷側の間に接続される半導体ス
イッチで構成し、前記交流電源の停電が検出されたと
き、前記接点方式切換スイッチを所定時間だけ前記第2
交流電圧側に接続すると共に前記半導体スイッチを所定
時間だけオン状態とする。(請求項5) 更に、前記交流電源の第1交流電圧の位相を検出し同期
信号を出力する同期検出手段を備え、前記電圧基準発生
手段は前記同期信号に基づいて前記第1交流電圧と同相
の交流電圧基準を出力する。(請求項6) 更に、前記コンバータは、それぞれ第1ダイオードが逆
並列接続され直列接続された2個の第1スイッチ素子
と、前記直列接続された2個の第1スイッチ素子の両端
に直列接続された2個のコンデンサと、前記2個の第1
スイッチ素子の接続点に一端が接続されたリアクトルで
構成され、前記インバータは、それぞれ第2ダイオード
が逆並列接続され直列接続された2個の第2スイッチ素
子が直列接続された前記2個のコンデンサに接続されて
構成され、前記第1交流電圧が前記リアクトルの他端と
前記2個のコンデンサの直列接続点に加えられ、前記2
個の第2スイッチ素子の接続点と前記2個のコンデンサ
の直列接続点の間に前記第2交流電圧を出力する。(請
求項7)
To achieve the above object, an uninterruptible power supply according to the present invention comprises: a converter for converting a first AC voltage supplied from an AC power supply into a DC voltage; An inverter for converting to an AC voltage; a battery for supplying power for maintaining the DC voltage when a power failure of the AC power supply is detected; and a voltage reference generator for outputting an AC voltage reference in phase with the first AC voltage. Means, and inverter control means for controlling the inverter by comparing the AC voltage reference with the second AC voltage detection value, and usually supplies the second AC voltage to a first load and the second load And a switching unit for supplying the second AC voltage to the second load for a predetermined time when a power failure of the AC power supply is detected.
(Claim 1) Further, the predetermined time is set within a range permitted by a short-time overload rating of the converter and the inverter. (Claim 2) The apparatus further includes voltage detection means for determining a power failure when the first AC voltage of the AC power supply is equal to or lower than a predetermined voltage, and outputting an operation command to the switching means, wherein the voltage detection means determines that the power failure has occurred. At this time, the predetermined voltage is set within a range of a normal operation voltage of the second load. (Claim 3) Further, the switching means is normally connected to the first AC voltage side, and is connected to the second AC voltage side for a predetermined time when a power failure of the AC power supply is detected. And supplies power to the second load via the changeover switch. (Claim 4) Further, the changeover switch comprises a contact type changeover switch and a semiconductor switch connected between the inverter output side and the second load side, and when a power failure of the AC power supply is detected, the contact switch is formed. Set the system changeover switch to the second
The semiconductor switch is connected to the AC voltage side and the semiconductor switch is turned on for a predetermined time. (Claim 5) Further, the apparatus further comprises synchronization detecting means for detecting a phase of the first AC voltage of the AC power supply and outputting a synchronization signal, wherein the voltage reference generating means is in phase with the first AC voltage based on the synchronization signal. Output the AC voltage reference. (Claim 6) Further, the converter includes two first switch elements, each of which has a first diode connected in anti-parallel and connected in series, and two serially connected first switch elements at both ends of the two first switch elements. Two capacitors and the first two capacitors
The inverter is constituted by a reactor having one end connected to a connection point of a switch element, and the inverter is configured such that the two capacitors are connected in series with two second switch elements connected in series with second diodes connected in anti-parallel. The first AC voltage is applied to a series connection point between the other end of the reactor and the two capacitors, and
The second AC voltage is output between a connection point between the second switch elements and a series connection point between the two capacitors. (Claim 7)

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の無停電電源装置の実施例
を図1に示す。図1において、6は通常の運転状態で交
流電源1側に接続される切換スイッチ、7は通常は交流
電源1の商用電圧(第1交流電圧)が供給され停電発生
時に短時間だけインバータ3の出力電圧(第2交流電
圧)が供給される負荷(第2負荷)、26は商用電圧に
同期した信号を出力する同期回路である。その他は従来
(図4)と同じもので同一番号を付し説明を省略する。
但し、電圧基準回路21は同期回路26から出力される
信号に同期した一定振幅の交流電圧基準Va * を発生
し、停電検出回路25は交流電源の停電を検出したと
き、切換スイッチ11をバッテリ5側へ切り換えると共
に、切換スイッチ6を所定時間だけインバータ3の出力
側へ切り換える指令を出力する機能を備えている。
FIG. 1 shows an embodiment of an uninterruptible power supply according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 6 denotes a changeover switch connected to the AC power supply 1 in a normal operation state, and 7 denotes a commercial voltage (first AC voltage) of the AC power supply 1 which is normally supplied to the inverter 3 for a short time when a power failure occurs. A load (second load) to which the output voltage (second AC voltage) is supplied, and 26 is a synchronous circuit that outputs a signal synchronized with the commercial voltage. The other components are the same as those in the related art (FIG. 4), and are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
However, the voltage reference circuit 21 generates an AC voltage reference Va * having a constant amplitude synchronized with the signal output from the synchronization circuit 26, and the power failure detection circuit 25 switches the switch 11 to the battery 5 when the power failure of the AC power supply is detected. Side, and outputs a command to switch the changeover switch 6 to the output side of the inverter 3 for a predetermined time.

【0011】上記構成において、交流電源1が正常のと
き、交流電源1の商用電圧は従来と同様にコンバータ2
で直流電圧に変換された後、インバータ3で定電圧化さ
れた交流電圧に変換され、切換スイッチ17を介して負
荷4(第1負荷)に供給され、負荷7(第2負荷)には
切換スイッチ6を介して交流電源1の商用電圧が供給さ
れる。この場合、電圧基準回路21から出力される一定
振幅の交流電圧基準Va * は同期回路26から出力され
る同期信号により位相同期制御され、交流電源1の商用
電圧の位相に同期し商用電圧と同相の交流電圧基準Va
* が出力され、インバータ3から商用電圧と同相の交流
電圧が出力される。
In the above configuration, when the AC power source 1 is normal, the commercial voltage of the AC power source 1
After being converted into a DC voltage by the inverter 3, it is converted into an AC voltage which is converted into a constant voltage by the inverter 3, supplied to the load 4 (first load) via the changeover switch 17, and switched to the load 7 (second load). The commercial voltage of the AC power supply 1 is supplied via the switch 6. In this case, the AC voltage reference Va * having a constant amplitude output from the voltage reference circuit 21 is phase-synchronized controlled by a synchronization signal output from the synchronization circuit 26, synchronized with the phase of the commercial voltage of the AC power supply 1, and in phase with the commercial voltage. AC voltage reference Va
* Is outputted, the AC voltage of the utility voltage in phase are outputted from the inverter 3.

【0012】交流電源1に停電が発生すると、停電検出
回路25からの指令により切換スイッチ11がバッテリ
5側へ切り換えられ、コンバータ2はバッテリ7から供
給される直流電力により従来と同様にコンデンサ13と
14の直流電圧を一定に保ちインバータ3は継続して交
流電圧を出力しバックアップ運転が行われ、負荷4には
継続して定電圧化された交流電圧が供給される。また、
停電検出回路25は停電を検出すると直ちに切換スイッ
チ6をインバータ3の出力側へ切り換え一定時間後に元
の状態に戻すように操作する。従って、負荷7(第2負
荷)には通常は交流電源1の商用電圧が供給され、交流
電源1に停電が発生すると、停電発生時点から一定時間
だけインバータ3の出力電圧が供給される。
When a power failure occurs in the AC power supply 1, the changeover switch 11 is switched to the battery 5 side by a command from the power failure detection circuit 25, and the converter 2 uses the DC power supplied from the battery 7 to connect the The inverter 3 continuously outputs an AC voltage while the DC voltage of the inverter 14 is kept constant to perform a backup operation, and the load 4 is continuously supplied with a constant-voltage AC voltage. Also,
The power failure detection circuit 25 switches the changeover switch 6 to the output side of the inverter 3 immediately after detecting the power failure, and operates so as to return to the original state after a predetermined time. Therefore, the commercial voltage of the AC power supply 1 is normally supplied to the load 7 (second load), and when a power failure occurs in the AC power supply 1, the output voltage of the inverter 3 is supplied for a certain time from the time of the power failure.

【0013】なお、交流電源1が停電すると同期回路2
6から出力される同期信号がなくなるが、電圧基準回路
21は停電直前の同期位相を維持した交流電圧基準Va
* を継続して出力する。
When the AC power supply 1 fails, the synchronous circuit 2
6, the voltage reference circuit 21 maintains the synchronous phase immediately before the power outage.
* Is output continuously.

【0014】図2は交流電源1が時刻t1 で停電したと
きの動作例を示したもので、交流電源1の商用電圧をV
s 、切換スイッチ11に対する指令をS1 、切換スイッ
チ6に対する指令をS2 、負荷4に供給される交流電圧
をVa1、負荷7に供給される交流電圧をVa2として示し
ている。
FIG. 2 shows an example of the operation when the AC power supply 1 fails at time t1.
s, the command for the changeover switch 11 is S1, the command for the changeover switch 6 is S2, the AC voltage supplied to the load 4 is Va1, and the AC voltage supplied to the load 7 is Va2.

【0015】交流電源1が正常のとき、すなわち時刻t
1 以前では切換スイッチ6が交流電源1側に接続され、
負荷7に供給される交流電圧Va2として商用電圧Vs が
供給される。時刻t1 で交流電源1が停電すると、停電
検出回路25から出力される指令S1 により切換スイッ
チ11がバッテリ5側に接続され、指令S2 により切換
スイッチ6がインバータ3の出力側に一定時間T1 だけ
(図2では時刻t2 まで)接続される。従って、負荷7
に供給される交流電圧Va2は時刻t1 からt2までイン
バータ3から出力される交流電圧が供給される。負荷4
には常にインバータ3から出力される交流電圧がVa1と
して供給される。
When AC power supply 1 is normal, that is, at time t
Before 1 the changeover switch 6 is connected to the AC power supply 1 side,
The commercial voltage Vs is supplied as the AC voltage Va2 supplied to the load 7. When the AC power supply 1 loses power at time t1, the changeover switch 11 is connected to the battery 5 by the command S1 output from the power failure detection circuit 25, and the changeover switch 6 is moved to the output side of the inverter 3 by the command S2 for a fixed time T1 ( 2 until time t2). Therefore, load 7
Is supplied from the inverter 3 from time t1 to time t2. Load 4
, The AC voltage output from the inverter 3 is always supplied as Va1.

【0016】この一定時間T1 は負荷7の特性で定めら
れ、安全に停電退避処理するのに必要とする時間がカバ
ーできれば良く、例えば500ms等に設定される。コ
ンバータ2とインバータ3は、通常、定格運転状態にお
いて短時間の過負荷耐量を持ち、例えば50Omsで3
00%の過負荷定格の場合、負荷7には200%の電力
を供給することができ、従来方式に比べ装置容量を1/
3とすることができる。
The predetermined time T1 is determined by the characteristics of the load 7, and it is sufficient that the time required for safely performing the power saving evacuation process is set, for example, to 500 ms. The converter 2 and the inverter 3 usually have a short-time overload capability under rated operating conditions.
In the case of an overload rating of 00%, 200% power can be supplied to the load 7, and the device capacity is reduced by 1 / compared to the conventional method.
It can be 3.

【0017】従って、停電発生時に通常のバックアップ
運転時間が必要な負荷4と、過負荷耐量の範囲で許容さ
れる短時間のバックアップで良い負荷7が混在するシス
テムに合理的に電力を供給することが可能となり、容量
を低減し小形化することが可能となり、廉価で経済性の
向上した無停電電源装置とすることができる。(請求項
1、2、4、6、7) 図3は負荷7に対する電力供給回路の実施例を示したも
のである。6は接点方式切換スイッチ、6a は半導体ス
イッチで、交流電源1の停電が検出されたとき、指令S
2 により接点方式切換スイッチ6を所定時間だけインバ
ータ出力側に接続すると共に半導体スイッチ6a を所定
時間だけオン状態とする。接点方式切換スイッチ6は切
り換え時に10ms以上の動作遅れ時間が生じるが、半
導体スイッチ6a は1ms以下の遅れ時間で動作するの
で殆ど無瞬断に近い状態で切り換えることができる。
(請求項5) また、インバータ出力側と切換スイッチ6との間に常時
閉路する接点6b を挿入し、交流電源1の停電が検出さ
れたとき、所定時間後に接点6b を開路してインバータ
3を過負荷から保護するように構成することができる。
Accordingly, it is possible to rationally supply power to a system in which a load 4 requiring a normal backup operation time when a power failure occurs and a load 7 which requires only a short backup time within an allowable range of overload capacity. This makes it possible to reduce the capacity and reduce the size, and to provide an inexpensive uninterruptible power supply with reduced cost. (Claims 1, 2, 4, 6, 7) FIG. 3 shows an embodiment of a power supply circuit for a load 7. Reference numeral 6 denotes a contact type changeover switch, 6a denotes a semiconductor switch, and when a power failure of the AC power supply 1 is detected, a command S
2, the contact type changeover switch 6 is connected to the inverter output side for a predetermined time and the semiconductor switch 6a is turned on for a predetermined time. The contact type changeover switch 6 has an operation delay time of 10 ms or more at the time of switching, but the semiconductor switch 6a operates with a delay time of 1 ms or less, so that the switching can be performed almost without interruption.
(Claim 5) In addition, a contact 6b that is always closed is inserted between the inverter output side and the changeover switch 6, and when a power failure of the AC power supply 1 is detected, the contact 6b is opened after a predetermined time and the inverter 3 is opened. It can be configured to protect against overload.

【0018】また、停電検出回路25は負荷7の特性か
ら要求される動作限界電圧に基づいて、交流電源1の商
用電圧が所定電圧以下に低下したとき停電と判定し、上
述の切り換え動作を行い、商用電圧が異常に低下した場
合に負荷7となる装置の動作を保護することができる。
(請求項3)
The power failure detection circuit 25 determines that a power failure has occurred when the commercial voltage of the AC power supply 1 falls below a predetermined voltage, based on the operation limit voltage required from the characteristics of the load 7, and performs the switching operation described above. In addition, the operation of the device serving as the load 7 when the commercial voltage is abnormally lowered can be protected.
(Claim 3)

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明の無停電電源装置によれば、停電
発生時点から所定時間だけバックアップ運転を必要とす
る第1負荷と、通常の運転では商用電源で運転し、停電
発生時点から短時間だけバックアップ運転を必要とする
第2負荷に合理的に電力を給電することができ、装置容
量を低減し小形化することが可能となり、廉価に実現す
ることが可能となり経済性を向上させることができる。
According to the uninterruptible power supply of the present invention, the first load that requires the backup operation for a predetermined time from the time of the occurrence of the power failure and the commercial power supply in the normal operation, and a short time from the time of the occurrence of the power failure Power can be rationally supplied to the second load that requires only the backup operation, the device capacity can be reduced and the size can be reduced, the cost can be reduced, and the economic efficiency can be improved. it can.

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

【図1】本発明の無停電電源装置の実施例の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of an uninterruptible power supply according to the present invention.

【図2】上記実施例の作用を説明するためのタイムチャ
ート。
FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the embodiment.

【図3】本発明の請求項5に対応する無停電電源装置の
実施例の要部構成図。
FIG. 3 is a main part configuration diagram of an embodiment of an uninterruptible power supply according to claim 5 of the present invention.

【図4】従来の無停電電源装置の構成図。FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional uninterruptible power supply.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…交流電源 2…コンバー
タ 3…インバータ 2a 、2b 、3a 、3b …スイッチ素子 2c 、2d 、3c 、3d …ダイオード 4…第1負荷 5…バッテリ 6…切換スイッチ 6a …半導体
スイッチ 6b …接点(スイッチ) 7…第2負荷 8…遮断器 9…抵抗 10…スイッチ 11…切換ス
イッチ 12、15…リアクトル 13、14、
16…コンデンサ 17…切換スイッチ 18…電圧検
出器(直流) 19…スイッチ操作回路 20…コンバ
ータ制御部 21…電圧基準発生回路 22…電圧検
出器(交流) 23…インバータ制御部 25…停電検
出回路 26…同期回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... AC power supply 2 ... Converter 3 ... Inverter 2a, 2b, 3a, 3b ... Switch element 2c, 2d, 3c, 3d ... Diode 4 ... First load 5 ... Battery 6 ... Switch 6a ... Semiconductor switch 6b ... Contact (switch) 7) Second load 8 ... Circuit breaker 9 ... Resistance 10 ... Switch 11 ... Changeover switch 12, 15 ... Reactor 13, 14,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 ... Capacitor 17 ... Changeover switch 18 ... Voltage detector (DC) 19 ... Switch operation circuit 20 ... Converter control unit 21 ... Voltage reference generation circuit 22 ... Voltage detector (AC) 23 ... Inverter control unit 25 ... Power failure detection circuit 26 ... Synchronous circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H02M 7/219 H02M 7/219 7/5387 7/5387 A ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H02M 7/219 H02M 7/219 7/5387 7/5387 A

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】交流電源から供給される第1交流電圧を直
流電圧に変換するコンバータと、前記直流電圧を第2交
流電圧に変換するインバータと、前記交流電源の停電が
検出されたとき前記直流電圧を維持するための電力を供
給するバッテリと、前記第1交流電圧と同相の交流電圧
基準を出力する電圧基準発生手段と、前記交流電圧基準
と前記第2交流電圧検出値とを比較して前記インバータ
を制御するインバータ制御手段とを備え、通常は第1負
荷に前記第2交流電圧を供給すると共に第2負荷に前記
第1交流電圧を供給し、前記交流電源の停電が検出され
たとき、前記第2負荷に所定時間だけ前記第2交流電圧
を供給する切換手段を備えたことを特徴とする無停電電
源装置。
A converter for converting a first AC voltage supplied from an AC power supply to a DC voltage; an inverter for converting the DC voltage to a second AC voltage; and an inverter for detecting a power failure of the AC power supply. A battery for supplying power for maintaining a voltage, voltage reference generating means for outputting an AC voltage reference having the same phase as the first AC voltage, and comparing the AC voltage reference with the second AC voltage detection value. An inverter control means for controlling the inverter, usually supplying the second AC voltage to a first load and supplying the first AC voltage to a second load, and detecting a power outage of the AC power supply. An uninterruptible power supply, further comprising switching means for supplying the second AC voltage to the second load for a predetermined time.
【請求項2】請求項1に記載の無停電電源装置におい
て、前記所定時間は前記コンバータ及びインバータの短
時間過負荷定格で許容される範囲内で設定することを特
徴とする無停電電源装置。
2. The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein the predetermined time is set within a range allowed by a short-time overload rating of the converter and the inverter.
【請求項3】請求項1に記載の無停電電源装置におい
て、前記交流電源の第1交流電圧が所定電圧以下のとき
停電と判定し、前記切換手段に対する操作指令を出力す
る電圧検出手段を備え、前記第2負荷の正常動作電圧の
範囲内で前記所定電圧を設定することを特徴とする無停
電電源装置。
3. The uninterruptible power supply according to claim 1, further comprising a voltage detecting means for judging a power failure when the first AC voltage of the AC power supply is lower than a predetermined voltage, and outputting an operation command to the switching means. An uninterruptible power supply, wherein the predetermined voltage is set within a range of a normal operating voltage of the second load.
【請求項4】請求項1に記載の無停電電源装置におい
て、前記切換手段は、通常は前記第1交流電圧側に接続
され、前記交流電源の停電が検出されたとき、所定時間
だけ前記第2交流電圧側に接続される切換スイッチで構
成され、この切換スイッチを介して前記第2負荷に電力
を供給することを特徴とする無停電電源装置。
4. The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein the switching means is normally connected to the first AC voltage side, and when a power failure of the AC power supply is detected, the switching means is provided for a predetermined time. (2) An uninterruptible power supply device comprising a changeover switch connected to the AC voltage side, and supplying power to the second load via the changeover switch.
【請求項5】請求項4に記載の無停電電源装置におい
て、前記切換スイッチは接点方式切換スイッチと、イン
バータ出力側と第2負荷側の間に接続される半導体スイ
ッチで構成され、前記交流電源の停電が検出されたと
き、前記接点方式切換スイッチを所定時間だけ前記第2
交流電圧側に接続すると共に前記半導体スイッチを所定
時間だけオン状態とすることを特徴とする無停電電源装
置。
5. The uninterruptible power supply according to claim 4, wherein the changeover switch comprises a contact-type changeover switch and a semiconductor switch connected between an inverter output side and a second load side. When a power outage is detected, the contact type changeover switch is set to the second
An uninterruptible power supply connected to an AC voltage side and turning on the semiconductor switch for a predetermined time.
【請求項6】請求項1に記載の無停電電源装置におい
て、前記交流電源の第1交流電圧の位相を検出し同期信
号を出力する同期検出手段を備え、前記電圧基準発生手
段は前記同期信号に基づいて前記第1交流電圧と同相の
交流電圧基準を出力することを特徴とする無停電電源装
置。
6. The uninterruptible power supply according to claim 1, further comprising: synchronization detection means for detecting a phase of the first AC voltage of the AC power supply and outputting a synchronization signal, wherein the voltage reference generation means includes a synchronization signal generator. An uninterruptible power supply unit that outputs an AC voltage reference having the same phase as the first AC voltage based on the AC power.
【請求項7】請求項1に記載の無停電電源装置におい
て、前記コンバータは、それぞれ第1ダイオードが逆並
列接続され直列接続された2個の第1スイッチ素子と、
前記直列接続された2個の第1スイッチ素子の両端に直
列接続された2個のコンデンサと、前記2個の第1スイ
ッチ素子の接続点に一端が接続されたリアクトルで構成
され、前記インバータは、それぞれ第2ダイオードが逆
並列接続され直列接続された2個の第2スイッチ素子が
直列接続された前記2個のコンデンサに接続されて構成
され、前記第1交流電圧が前記リアクトルの他端と前記
2個のコンデンサの直列接続点に加えられ、前記2個の
第2スイッチ素子の接続点と前記2個のコンデンサの直
列接続点の間に前記第2交流電圧を出力することを特徴
とする無停電電源装置。
7. The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein the converter includes two first switch elements, each of which has a first diode connected in antiparallel and connected in series,
The two first switch elements connected in series include two capacitors connected in series at both ends thereof, and a reactor having one end connected to a connection point of the two first switch elements. A second diode is connected in series and two second switch elements are connected in series to the two capacitors connected in series, and the first AC voltage is connected to the other end of the reactor. The second AC voltage is output between a connection point of the two second switch elements and a connection point of the two capacitors in series, which is applied to a series connection point of the two capacitors. Uninterruptible power system.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003032466A1 (en) * 2001-10-03 2003-04-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Uninterruptible power supply and its starting method
JP2009195058A (en) * 2008-02-15 2009-08-27 Sanken Electric Co Ltd Ac power supply device
JP2013090524A (en) * 2011-10-21 2013-05-13 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp Uninterruptible power supply system
JP2019041520A (en) * 2017-08-28 2019-03-14 東京瓦斯株式会社 Electric power unit, power supply control arrangement

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